Machine-outil servant à donner une forme prédéterminée à une pièce. L'objet de la présente invention est une machine-outil servant à donner une forme prédéterminée à une pièce, constituée par une machine à meuler les filetages et comportant deux cames dont l'une détermine le profil de la pièce ouvrée dans coupe axiale et l'autre, son profil, dans une coupe perpendiculaire à son axe, ces deux cames étant montées sur un même axe et disposées pour pouvoir être reliées successivement à un dispositif de transmission de mouvement commandant l'or gane mobile produisant la coupe.
Elle est caractérisée en ce que ce dispositif de trans mission de mouvement comprend, d'une part, deux dispositifs démultiplicateurs dont cha cun est propre à l'une des cames et est cons titué par un plan incliné à réglage micromé trique et, d'autre part, un système articulé commandé par une pièce coulissante, elle- même commandée par les deux cames, ce sys tème roulant sur lesdits plans inclinés et prenant appui sur un organe qui règle la dis- tance de l'axe de la meule à celui de la pièce, de façon à mouvoir cet organe lorsque ledit système articulé roule sur les plans inclinés.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 en est une vue en plan et la fig. 2, une vue en élévation latérale, partie en coupe. La fig. 3 montre une variante d'un détail.
La machine représentée est destinée à pro duire des tarauds ou des fraises filetées. Elle comprend deux tables, l'une, 16, pouvant cou lisser dans les glissières 15 et l'autre, 33, pouvant coulisser dans les glissières 33a, per pendiculaires aux précédentes. La table 33 porte des paliers dans lesquels peut tourner un organe de coupe constitué par une meule 21; elle est attelée à une tige 32 constituant l'élément commandé d'un servomoteur 31. Sur la table 16 sont disposées deux poupées 9 et 17, dont la première porte une pointe ro tative 8 et la seconde, une contre-pointe fixe 8a,, entre lesquelles est montée la pièce ou vrée 20.
Sur la contre-pointe 8., est monté un outil à position réglable 40 destiné à tailler le profil de la meule 21 (pointe de diamant ou meule plus dure, par exemple). 1 est l'arbre moteur portant une poulie 2 pouvant, être commandée par un moteur non repré senté. Cet arbre 1 est relié par une chaîne 10 â. l'arbre 8, lequel est relié par un train d'engrenage 11 et 12, dont la composition peut varier, à une vis mère 13 portée par la table 16 et tournant dans un écrou 14 fixé au bâti 15. L'arbre 1. est également relié par un train d'engrenages 4, 5, 6 et 7 à un arbre 3 portant les deux cames 18 et 1.9 et tournant à la même vitesse que l'arbre 8.
La came 18 est destinée à engendrer le profil de la pièce ouvrée dans une coupe axiale passant par son axe géométrique, c'est- à.-dire le profil du filetage, tandis que la came 19 est destinée à engendrer un profil perpendiculaire à l'axe de la pièce ouvrée, profil qui sera, par exemple, le profil concen trique d'une vis usuelle ou le profil détalonné d'un taraud.
Le dispositif permettant de relier l'une ou l'autre des cames 18 et 19 au servomoteur 31 comprend une tige coulissante 97 portatif deux galets 98 et 99 disposés sur une même géné ratrice et pouvant venir en fonction succes sivement, le premier sur la came 18 et, le se cond, sur la came 19. 107 et 108 sont deux plans inclinés se succédant dans le sens de dé placement de la tige<B>97.</B> Ils sont séparés par une pièce d'appui horizontale 1.14 et; chacun d'eux est monté rotativement par une extré mité sur le bâti, en 111, respectivement en 1l2, tandis que l'autre extrémité est action née par une vis micrométrique 109, respecti vement 110.
Ces deux vis permettent de ré gler très exactement la pente de chacun des deux plans. En regard de ceux-ci est disposé le plateau 113 qui est solidaire de la tige 30, laquelle est l'organe menant du servomoteur 31; celui-ci emprunte la force nécessaire pour mouvoir la table 33 à un fluide sous pres sion arrivant par le conduit 35 et sortant par le conduit 36. La tige 97 porte, à son extré mité de droite, un parallélogramme articulé 101 portant lui-même deux galets 102 et 103.
Lorsque la tige 97 coulisse, ce parallèlo- gramme se déplace dans le passage formé par le plan incliné 107 ou 108 et par le plateau <B>113,</B> son galet 102 coopérant avec l'un des plans, tandis due son galet 103 coopère avec le plateau 113 qui règle ainsi la distance de l'axe de la meule à celui de la pièce. La tige 97 porte, enfin, deux collets fixes 104 et<B>105,</B> ainsi que deux plateaux coulissants 106 et 119, entre lesquels est monté un ressort à boudin 120. Ce ressort est logé dans une boîte 100 qui peut "être déplacée par la ma nette 100a.
Dans la position montrée au dessin, le res sort 1.20 prend appui. d'une part, contre le fond de droite de la boîte 10(). immobile, et, d'autre part, contre le collet 104 appliquant le galet 99 contre la came 19. Cette came dé place le système articulé 101 le long du plan incliné 107, ce qui produit un déplacement du plateau 1.13 perpendiculaire à celui de la tige 97 et, par l'intermédiaire du servo moteur 31, un déplacement correspondant de la table 33. Il y a une position intermédiaire de la tige 97, dans laquelle aucun des galets 98, 99 n'est en prise avec sa. came: le ressort 120, exécuté avec tension initiale, s'étend alors entre les deux collets 1.04 et 105.
Si alors l'on pousse la boîte 100 vers la droite, le ressort 120 prendra appui sur le fond gauche de la boîte I_00 et sur le collet 105 et appliquera le galet 98 contre sa came 18. En même temps, le système articulé<B>101</B> vien dra coopérer avec le dessus du plan incliné 108, son galet 102 reposant sur ce plan.
On commence par déplacer la. table 16 de façon à amener l'outil 40 en regard de la meule 21, puis l'on place le servomoteur 31 sous l'action de la came 18 et l'on embraye la poulie 2. L'arbre 8 et la pièce ouvrée 20 se mettent à tourner, en même temps que la table 16 coulisse d'une quantité déterminée par le rapport des engrenages 11 et 12. L'a vance de la meule 21 est réalisée par le dépla cement (le la fable 33 dans les coulisses 33a sous l'influence du servomoteur 31 com mandé par la came 18. On donne ainsi à la meule 21 son profil exact. Après quoi, on débraye la came 18 et la poulie 2 et l'on dé place la table 16, de façon que la pièce ouvrée 20 vienne en regard de la meule 21; puis, l'on place le servomoteur 31 sous l'action de la came 19 et on .embraye à nouveau la poulie 2.
La meule 21, exactement profilée, donne alors le profil voulu à la pièce ouvrée 20, le mouvement périodique imparti au chariot porte-meule 33 par le servomoteur 31 pro duisant le détalonnage du filetage, si ce der nier est un outil tel qu'un taraud ou une fraise. Pour des filetages sans détalonnage, l'action du servomoteur 31 est arrêtée et le chariot 33 reste immobile pendant la passe de meulage; ceci est obtenu en amenant la boîte à ressort 100 à mi-course, de sorte qu'aucun des deux galets ne touche la came correspondante.
On se rend compte aisément des avantages de la machine: Pour produire un profil de filet Whit- worth, par exemple, de onze filets au pouce, on montera sur la machine la came type du système Whitworth, came unique dont tous les profils homologues du filetage à pas Whitworth peuvent être dérivés, et on réglera le plan incliné travaillant en liaison avec cette came, de façon à faire varier la distance entre l'axe de la meule et celui de la pièce fi letée à chaque tour de la pièce d'une gran deur correspondant à la profondeur de filet d'un pas Whitworth de onze filets au pouce.
Comme la machine est pourvue de la vis mère 13 réunie à la broche qui entraîne la pièce, par le moyen d'un train d'engrenages de composition variable qui caractérise le pas à reproduire sur la pièce, l'effet simultané du déplacement axial de la pièce sous l'action de ce train d'engrenages et du mouvement per pendiculaire de la meule sous l'action de la came et du démultiplicateur variable pro duira le profil désiré que l'on pourra repro duire d'abord sur la meule par le moyen de l'outil taillant solidaire de la table porte- pièce et ensuite sur la pièce avec la meule profilée.
S'il s'agit de reproduire un filet système S. I. par deux millimètres, le processus sera exactement le même; on montera sur la ma chine la came unique du système S. I. et on réglera le démultiplicateur variable pour pro- luire la profondeur de filet du pas S. I. deux millimètres, ete.
La seconde came agit sur la section per pendiculaire de la pièce à fileter, elle est uti lisée pour produire les filets détalonnés des tarauds ou des fraises. Le nombre de flûtes du taraud est donné par le nombre de rampes de la deuxième came et l'amplitude du déta lonnage est donnée par le réglage du démulti plicateur variable agissant en liaison avec la deuxième came.
On limite ainsi à un minimum le nombre de cames à utiliser pour donner la forme pré déterminée à la pièce filetée, car tous les fi letages de pas différent d'un même système de filetage sont obtenus, en ce qui concerne leur profil dans la coupe axiale, par une seule came type et toutes les profondeurs de dé- talonnage correspondant à un nombre déter miné de flûtes d'un taraud sont obtenues d'une seule came type ayant le même nombre de rampes. Enfin, le fait qu'il y a pour cha que came un dispositif démultiplicateur fa cilite le passage d'une came à l'autre et évite tout déréglage en cours de travail.
Dans la variante de fig. 3, la tige 97 est reliée par une biellette 118 à un cadre 115 qui peut coulisser dans des parties 116 et 117 du bâti et qui supporte le parallèlo- gramme articulé 101.
Machine tool used to give a predetermined shape to a part. The object of the present invention is a machine tool serving to give a predetermined shape to a part, constituted by a machine for grinding the threads and comprising two cams, one of which determines the profile of the workpiece in axial section and the 'other, its profile, in a section perpendicular to its axis, these two cams being mounted on the same axis and arranged so as to be able to be successively connected to a movement transmission device controlling the mobile organ producing the cut.
It is characterized in that this movement transmission device comprises, on the one hand, two reduction devices, each of which is specific to one of the cams and is constituted by an inclined plane with micrometric adjustment and, on the other hand, on the other hand, an articulated system controlled by a sliding part, itself controlled by the two cams, this system rolling on said inclined planes and resting on a member which regulates the distance from the axis of the grinding wheel to that of the part, so as to move this member when said articulated system rolls on inclined planes.
The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the present invention.
Fig. 1 is a plan view thereof and FIG. 2, a side elevational view, part in section. Fig. 3 shows a variant of a detail.
The machine shown is intended to produce taps or threaded cutters. It comprises two tables, one, 16, which can slide smoothly in the slides 15 and the other, 33, which can slide in the slides 33a, per pendicular to the previous ones. The table 33 carries bearings in which a cutting member consisting of a grinding wheel 21 can rotate; it is coupled to a rod 32 constituting the controlled element of a booster 31. On the table 16 are arranged two dolls 9 and 17, the first of which carries a rotating tip 8 and the second, a fixed tailstock 8a, , between which is mounted the part or glass 20.
On the tailstock 8, is mounted a tool with adjustable position 40 intended to cut the profile of the grinding wheel 21 (diamond point or harder grinding wheel, for example). 1 is the motor shaft carrying a pulley 2 which can be controlled by a motor not shown. This tree 1 is connected by a chain 10 â. the shaft 8, which is connected by a gear train 11 and 12, the composition of which may vary, to a lead screw 13 carried by the table 16 and rotating in a nut 14 fixed to the frame 15. The shaft 1. is also connected by a train of gears 4, 5, 6 and 7 to a shaft 3 carrying the two cams 18 and 1.9 and rotating at the same speed as the shaft 8.
The cam 18 is intended to generate the profile of the workpiece in an axial section passing through its geometrical axis, that is to say the profile of the thread, while the cam 19 is intended to generate a profile perpendicular to the 'axis of the workpiece, profile which will be, for example, the concen tric profile of a usual screw or the relief profile of a tap.
The device making it possible to connect one or the other of the cams 18 and 19 to the booster 31 comprises a sliding rod 97 portable two rollers 98 and 99 arranged on the same generator and able to come into operation successively, the first on the cam 18 and, the second, on the cam 19. 107 and 108 are two inclined planes succeeding each other in the direction of displacement of the rod <B> 97. </B> They are separated by a horizontal support part 1.14 and; each of them is rotatably mounted at one end on the frame, at 111, respectively at 12, while the other end is actuated by a micrometric screw 109, respectively 110.
These two screws allow the slope of each of the two planes to be adjusted very exactly. Opposite these is arranged the plate 113 which is integral with the rod 30, which is the driving member of the booster 31; the latter borrows the force necessary to move the table 33 from a pressurized fluid arriving through the conduit 35 and exiting through the conduit 36. The rod 97 carries, at its right end, an articulated parallelogram 101 itself carrying two rollers 102 and 103.
When the rod 97 slides, this parallelogram moves in the passage formed by the inclined plane 107 or 108 and by the plate <B> 113, </B> its roller 102 cooperating with one of the planes, while due to its roller 103 cooperates with the plate 113 which thus regulates the distance from the axis of the grinding wheel to that of the workpiece. The rod 97 carries, finally, two fixed collars 104 and <B> 105, </B> as well as two sliding plates 106 and 119, between which is mounted a coil spring 120. This spring is housed in a box 100 which can "be moved by net ma 100a.
In the position shown in the drawing, the res out 1.20 is supported. on the one hand, against the bottom right of the box 10 (). stationary, and, on the other hand, against the collar 104 applying the roller 99 against the cam 19. This cam moves the articulated system 101 along the inclined plane 107, which produces a displacement of the plate 1.13 perpendicular to that of the rod 97 and, via the servo motor 31, a corresponding displacement of the table 33. There is an intermediate position of the rod 97, in which none of the rollers 98, 99 is in engagement with its. cam: the spring 120, executed with initial tension, then extends between the two collars 1.04 and 105.
If the box 100 is then pushed to the right, the spring 120 will bear on the left bottom of the box I_00 and on the collar 105 and will apply the roller 98 against its cam 18. At the same time, the articulated system <B > 101 </B> will cooperate with the top of the inclined plane 108, its roller 102 resting on this plane.
We start by moving the. table 16 so as to bring the tool 40 opposite the grinding wheel 21, then the servomotor 31 is placed under the action of the cam 18 and the pulley 2 is engaged. The shaft 8 and the workpiece 20 start to rotate, at the same time as the table 16 slides by an amount determined by the ratio of the gears 11 and 12. The advance of the grinding wheel 21 is achieved by the displacement (fable 33 in the wings 33a under the influence of the servomotor 31 controlled by the cam 18. This gives the grinding wheel 21 its exact profile, after which the cam 18 and the pulley 2 are disengaged and the table 16 is moved. that the workpiece 20 comes opposite the grinding wheel 21; then, the servomotor 31 is placed under the action of the cam 19 and the pulley 2 is re-engaged.
The grinding wheel 21, exactly profiled, then gives the desired profile to the workpiece 20, the periodic movement imparted to the grinding wheel carriage 33 by the servomotor 31 producing the relief of the thread, if the latter is a tool such as a tap or a cutter. For threads without relief, the action of the servomotor 31 is stopped and the carriage 33 remains stationary during the grinding pass; this is achieved by bringing the spring box 100 to halfway, so that neither of the two rollers touches the corresponding cam.
One can easily see the advantages of the machine: To produce a Whitworth thread profile, for example, eleven threads per inch, we will mount on the machine the standard Whitworth system cam, a single cam including all the homologous profiles of the Whitworth pitch thread can be derived, and the inclined plane working in conjunction with this cam will be adjusted so as to vary the distance between the axis of the grinding wheel and that of the threaded part on each revolution of the part. a grain size corresponding to the thread depth of a Whitworth pitch of eleven threads per inch.
As the machine is provided with the lead screw 13 joined to the spindle which drives the part, by means of a gear train of variable composition which characterizes the pitch to be reproduced on the part, the simultaneous effect of the axial displacement of the part under the action of this gear train and of the pendicular movement of the grinding wheel under the action of the cam and the variable reduction gear will produce the desired profile which can be reproduced first on the grinding wheel by the means of the cutting tool secured to the workpiece table and then on the workpiece with the profiled grinding wheel.
If it is a question of reproducing a system S. I. thread by two millimeters, the process will be exactly the same; the single cam of the S. I system will be mounted on the machine and the variable reduction gear will be adjusted to produce the thread depth of the pitch S. I. two millimeters, ete.
The second cam acts on the perpendicular section of the piece to be threaded, it is used to produce the relief threads for taps or cutters. The number of flutes of the tap is given by the number of ramps of the second cam and the amplitude of the down-adjustment is given by the setting of the variable demulti plier acting in conjunction with the second cam.
The number of cams to be used to give the predetermined shape to the threaded part is thus limited to a minimum, because all the threads of different pitch of the same threading system are obtained, as regards their profile in the cut. axial, by a single typical cam and all the calibration depths corresponding to a determined number of flutes of a tap are obtained from a single typical cam having the same number of ramps. Finally, the fact that there is for each cam a reduction device facilitates the passage from one cam to another and avoids any maladjustment during operation.
In the variant of fig. 3, the rod 97 is connected by a link 118 to a frame 115 which can slide in parts 116 and 117 of the frame and which supports the articulated parallelogram 101.