Dispositif de commande des déplacements de la coulisse longitudinale d'un <B>chariot porte-outil d'un tour</B> à<B>fileter.</B> Les tours à fileter automatiques les plus appréciés actuellement comportent un dispo sitif -de commande des déplacements des cou lisses croisées .du porte-outil présentant une vis-mère entraînée en rotation, coopérant avec un patin coulissant parallèlement è, l'axe de la vis-mère et pouvant osciller dans un plan perpendiculaire à cet axe.
Des cames provoquent en début et fin de course de tra vail l'engagement, respectivement le dégage ment du patin. avec la vis-mère. Les déplace ments du patin, parallèlement à l'axe de la vis-mère, commandent les déplacements de la coulisse longitudinale du porte-outil. Ces tours présentent certains inconvénients dus au fait que le patin doit pouvoir exécuter des déplacements dans deux plans perpendi culaires l'un par rapport à l'autre, d'une part, et, d'autre part, au fait que le dégagement du patin d'avec la vis-mère en fin de course de travail est provoqué par une came.
En effet, pour permettre au patin d'exécuter des dé placements dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre, les constructeurs ont en géné ral rendu. ce patin solidaire d'une douille mon tée sur une tige pouvant coulisser dans ses logements. Il est évident qu'un tel montage est difficilement réalisable lorsqu'une grande précision de filetage -est demandée, les jeux devant être réduits au minimum. En outre, cette douille présente en général un collier à position longitudinale réglable.
Ce collier porte un nez destiné à coopérer avec les cames au début et à la fin de la course de travail de l'outil. Or, il est clair que la portée que peut présenter ledit nez à la came qui l'atta que est au maximum égale au pas du filet de la vis-mère. Le nez et la came s'usent donc rapidement et la commande du dégagement du patin risque de s'effectuer un tour trop tard. En conséquence, l'outil risque de se plan ter dans la matière et d'être ou cassé ou en tout cas échauffé à tel point que son réaffû- tage soit obligatoire.
Or, après chaque réaffû- tage, tout le réglage du tour doit être effec tué à nouveau et contrôlé si on désire obtenir un filet de précision. En outre, selon le degré d'usure du nez coopérant avec la came, il se peut que le patin reste à demi-engagé avec la vis-mère. Dans ce cas, il se produit une usure locale rapide de la vis-mère et -du patin.
De ce qui précède, on peut, se rendre compte que les vis-mères et les patins des tours à fileter automatiques connus s'usent relativement rapidement et surtout très irré gulièrement, de sorte qu'il est nécessaire de les vérifier fréquemment.
En vue d'éliminer certains des inconvé- nients cités, certains constructeurs ont arti culé le porte-patin directement sur la coulisse longitudinale du .chariot porte-outil. Une telle construction n'est toutefois pas désirable, car elle alourdit le chariot porte-outil du tour.
Or, vu les grandes vitesses de coupe possibles aujourd'hui, grâce aux aciers spé ciaux mis sur le marché, le retour de la cou- lisse en position de départ doit être très rapide, puisqu'il doit s'effectuer en un temps largement inférieur à la durée d'une révolu tion complète de l'arbre à cames de com mande des mouvements d'engagement et de dégagement du patin, et que cet arbre à cames ne peut être entraîné à une vitesse très inférieure à celle de la vis-mère, sinon l'en gagement et le dégagement du patin ne s'ef fectuent pas de manière précise.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande des déplacements de la coulisse longitudinale du porte-outil d'un tour à fileter, qui tend à éliminer les incon vénients cités. Ce dispositif comporte une vis-mère coopérant avec un patin et se dis tingue des dispositifs connus par le fait que la vis-mère est déplaçable axialement et est reliée par des organes de liaison à la cou lisse longitudinale du porte-outil et par le fait que. le patin, déplaçable dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la vis mère, est maintenu contre tout déplacement parallèle audit axe.
Le dessin annexé montre, schématiquement et- à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. Dans ce dessin, seuls les organes nécessaires à la compréhension des dispositifs de commande @de la coulisse lon gitudinale ont été représentés.
La broche -1 du tour à fileter, pivotée dans des paliers 2, est entraînée par un- mo teur M. La pièce à fileter 4 est maintenue serrée dans la broche par l'une de ses extré- unités, tandis que son autre extrémité est rete nue en position par une contre-pointe 5.
Ce tour comporte un chariot porte-outil à .coulisses croisées dont la coulisse transver sale 6 est guidée par des guides aménagés dans le bâti -3 eÈt porte la coulisse longitudi nale 7 guidée par des guides aménagés dans la, coulisse transversale 6:. Cette coulisse lon gitudinale. 7 est soumise. à. l'action d'un res sort de rappel 8 tendant à la maintenir en prise avec une butée de repos 9 à position réglable.
. - La. coulisse longitudinale 7 est reliée par des- organes de transmission à une vis-mère ou "patronne" 10. Cette dernière est entraînée en rotation par le moteur M et par l'intermé diaire d'un train d'engrenages interchangea bles. Cette vis-mère est montée rigidement sur un arbre 11 dont une extrémité 12 est cannelée, et coulisse à l'intérieur d'une douille 13. Cette .douille tourne dans un palier 14 aménagé dans le bâti du tour et porte deux engrenages 15, 16 fixés chacun rigidement sur l'une de ses extrémités.
L'engrenage 15 est en prise avec une roue dentée 17 solidaire de l'arbre de la broche 1. L'arbre 11 est donc entraîné en rotation par le moteur M; en ou- tre,-il est relié, par l'intermédiaire d'un accou plement 18,à un poussoir 19 coulissant dans un guide 20 pratiqué dans le bâti du tour. Un doigt 21, engagé dans une rainure 22, in terdit tout déplacement angulaire du pous> soir. A son extrémité libre, ce poussoir porte un doigt 23 engagé dans une rainure trans versale 24 de la coulisse 7.
Le patin ou peigne 25 coulisse dans un logement 26 aménagé dans le bâti. Un doigt de commande 27, en gagé dans un logement 28, commande les dé placements du peigne provoquant son enga gement et son dégagement d'avec la vis-mère 10. Ce doigt 27 est monté rigidement sur un axe 29 tournant dans des paliers aménagés dans le bâti du tour.
L'axe 29 porte encore un levier 30 dont l'extrémité libre coopère avec une came 31 provoquant les mouvements d'engagement du patin à chaque retour du chariot en position de repos. Cette came 31 est solidaire d'un arbre 32 .entraîné en rota tion par le moteur M -et par l'intermédiaire des engrenages 17. 15, 16, 33, 34 et d'un accouplement 35. Le dégagement du patin est, par contre, provoqué par un relais à ac tion brusque mis en action à la fin de chaque course de travail de l'outil.
Ce relais -,st cons titué par un ressort. 100 monté sur une tige 101 coulissant dans des logements aménagés dans le bâti et portant une crémaillère 102 et un poussoir 103.
La crémaillère 1.02 est en prise avec un secteur denté 104 monté rigidement sur un axe 105 et comportant un bras 106 dont l'ex trémité coopère avec un doigt 107.. Ce .dernier est monté sur un axe 108 dont les déplace ments angulaires sont commandés, contre l'ac tion d'un ressort de rappel 109, par les dé placements de la coulisse longitudinale 7.
Un, second secteur denté 110 fixé sur l'axe 1.05 est en prise avec un secteur denté 111 fixé sur l'arbre 29, et relie donc mécanique ment la tige 101 au doigt 27 qui commande les déplacements du patin.
Le poussoir 103 est relié par des chaînes d'organes de transmission: <B>10</B> à une manivelle de commande 60 de l'avance de l'outil en profondeur entre cha que passe; 20 à un doigt oscillant 61 engagé dans une rainure 62 de la réglette 41 et comman dant les déplacements: de celle-ci et donc le retrait et l'engagement de l'outil avec la pièce en usinage à la fin et au début de cha que passe.
Les mouvements d'engagement et de dé gagement des parties menante et menée de l'accouplement 35 sont commandés manuelle ment. A cet effet, l'une .des parties de l'ac couplement 35 est reliée par l'intermédiaire d'organes de transmission à un organe de manouvre L. Ce dernier est en outre relié, par une chaîne d'organes de transmission, à un secteur denté 37 en prise avec une cré maillère 38 coulissant dans un guide 39 amé nagé dans la. coulisse transversale 6.
L'extré mité 40 de cette crémaillère coopère avec la face latérale d'une réglette 41 coulissant dans un guide 42 de la coulisse 6. Ce guide 42 est pratiqué dans un plan perpendiculaire au plan du guide 39 et un ressort 43 tend à maintenir la face latérale de la réglette en contact avec l'extrémité 40 de la crémaillère. La manoeuvre de l'organe L provoque donc simultanément: <B>10</B> l'engagement des parties menée et me- nante de l'accouplement 35;
20 la mise en position transversale de dé but de travail du chariot porte-outil par le déplacement de la. coulisse transversale 6 con tre l'action de son ressort @de rappel 43 qui tend à la nïaintenir en position de repos,. c'est-à-dire en prise avec une butée d'arrêt 44 à positions réglables.
Les déplacements angulaires -du secteur 37 provoquant l'avance en profondeur de l'outil entre chaque passe, sont commandés par un dispositif décrit dans un autre brevet.
Le fonctionnement du dispositif de com mande des déplacements de la coulisse Ion- gitudinale est le suivant: Le moteur M étant sous tension, la mise en marche du dispositif est obtenue par la manmuvre de l'organe manuel L, dans le sens des aiguilles d'une montre, pour l'amener jus que dans la position représentée au dessin. Cette manoeuvre provoque l'engagement des parties menante et menée de l'accouplement 35, d'une part, et, d'autre part, l'actionne- ment de la coulisse transversale 6 hors de sa position de repos,
contre l'action de son res sort de rappel, jusque dans sa position avan cée (position représentée) pour laquelle l'ou- til n'est pas encore en prise avec la pièce 4.
Lorsque l'accouplement 35 est en position engagée, l'arbre 32 actionne en rotation la came 31 -qui provoque un déplacement angu laire du bras 30 dont l'extrémité repose sur son profil: Ce déplacement angulaire du bras 30 provoque: <B>10</B> l'oscillation du doigt 27 et l'engage ment du peigne 25 avec les filets de la vis- mère 10; 20 par l'intermédiaire des secteurs dentés 111, 110, 104 @et de la crémaillère 102, le déplacement vers la droite du dessin de la tige 101 et la compression du ressort 100;
30 le déplacement angulaire du bras 106 jusque dans la position représentée au dessin, pour laquelle le doigt 107 coopérant avec l'extrémité dudit bras interdit tout déplace ment de la tige 101 sous l'action du res sort 100; 40 par l'intermédiaire du poussoir 103, le déplacement de la réglette vers la gauche du dessin et l'avance transversale de la coulisse 6- amenant la pointe de l'outil à fleur de la surface -de la pièce à usiner;
50 par l'intermédiaire du poussoir <B>103,</B> la rotation dans le sens des aiguilles d'une mon- tre de la manivelle de commande de l'avance en profondeur. Ce déplacement angulaire du maneton 60 provoque, par l'intermédiaire d'organes de transmission, l'avance en pro fondeur-de l'outil.
La vis-mère étant en rotation et le peigne engagé, celle-ci subit un déplacement axial vers la droite :du dessin. Elle entraîne dans son déplacement la coulisse 7, de sorte que la pièce 4 étant entraînée en rotation par le moteur M, l'outil 79 taille un filet.
A la -fin de la course de travail, une bu tée 81 actionne un poussoir 82 contre l'action du ressort 109 et provoque le dégagement du verrou 107, 106 qui maintient le relais en position armée (position représentée).
Dès lors, le relais constitué par le ressort 100 est mis en action et provoque: <B>10</B> le recul brusque et rapide du peigne; 20 le déplacement vers la droite du dessin de la réglette 41 et le recul de la coulisse 6 ainsi que le dégagement de l'outil d'avec la pièce en usinage.
Le peigne étant dégagé de la vis-mère, le ressort 8 repousse la coulisse longitudinale 7 jusqu'à sa position de repos, définie par la butée 9.
L'arbre 32 continuant sa rotation, la came 31 actionne à nouveau le levier 30 et le même cycle de mouvement est effectué une seconde fois.
-Toutefois, afin d'éviter que la came 31 puisse actionner le levier 30 à 'l'instant de l'ouverture -du verrou 107, 106, ce qui empê cherait le retrait du patin, un dispositif d'as servissement est prévu. Ce dispositif interdit l'actionnement du levier 30 par la came 31 aussi longtemps quele verrou 106,107 est dans la position- représentée au dessin, c'est-à-dire en position fermée.
Ce dispositif est consti tué par un verrou 83-84, maintenu en posi- tipn -fermée (position représentée) par. un res- sort non représenté.
L'une; 83, des parties de ce verrou, portée par un levier 88 pivote en 85; est actionnée, contre l'action du ressort -de rappel, à la fin de la course de retour de la coulisse longitudinale. "A cet effet, le pous- soir 19 porte d'entraînement 86 des- tiré à coopérer avec un ergot 87 solidaire du levier 88. La came 31 coulisse sur l'axe 32 et un ressort 89 tend à la maintenir hors. de portée du levier 30, de sorte qu'elle ne peut provoquer son oscillation.
La seconde partie 84 du verrou est constituée par un liras soli daire d'une douille 90 montée folle sur l'ar bre 29. Cette douille porte un second bras 91 portant un ergot 92 destiné à coopérer avec une rampe 93 solidaire de la came 31.
Lorsque le verrou 83-84 est ouvert, le bras 91 oscille Et l'ergot 92, coopérant avec la rampe 93, déplace la came 31, contre l'ac tion de son ressort 89, d'une quantité suffi sante pour qu'elle coopère avec le levier 30.
Ainsi, ce n'est que lorsque la coulisse longi tudinale est en position de début d'usinage que la came 31 peut provoquer: <B>10</B> l'engagement du patin avec la vis- mère; 20 le réarmement du relais constitué par le ressort 100; 30 l'avance en profondeur de l'outil; 40 la mise en position de travail de l'outil par l'actionnement de la réglette 41..
Ainsi, la sécurité de fonctionnement est complète et aucune erreur de commande ne peut se produire, quelle que soit la vitesse de rotation de la broche.
L'outil taille au cours de chaque course de travail toujours plus profondément le filet dans la pièce 4.
De ce qui précède, on peut se rendre compte que la coulisse longitudinale doit obligatoirement effectuer les mêmes dépla cements que la vis-mère, ce qui assure la pré cision du pas du filetage sur la pièce 4, les jeux pouvant être facilement. réduits: à un mi nimum et, d'autre part, les poussées agissant toujours dans la même direction, ces jeux sont pratiquement éliminés.
En outre, le dé gagement du peigne est commandé par un relais à action brusque, mis en action par les déplacements de la coulisse longitudinale, de sorte que ce dégagement est toujours com mandé avec précision aux instants désirés, d'une part, et s'effectue, d'autre part, par un déplacement brusque et rapide du peigne 25 sous l'action du relais, ce qui évite, dans toute la mesure du possible, une usure du patin et une usure locale de la vis-mère.
En outre, tout le dispositif de commande des mouvements des coulisses croisée; du cha riot porte-outil peut être fixé sur le bâti du tour, de sorte que le chariot est allégé de tout le poids de ces derniers. Il s'ensuit une plus grande stabilité de cette partie mobile et donc une plus grande précision d'usinage. L'inertie des pièces en mouvement étant moins grande, l'usure du tour s'en trouve réduite d'autant.
Une forme d'exécution du dispositif de commande des déplacements de la coulisse longitudinale d'un porte-outil, de tour à file ter a été décrite en référence au dessin an nexé. Toutefois, il est clair que ce dispositif peut être adapté à la commande de la cou lisse longitudinale de porte-outil de concep tion différente, par exemple avec coulisse longitudinale inférieure et coulisse transver sale supérieure.
De plus, la commande du dégagement du patin peut aussi être effectuée, à l'instar des dispositifs connus, par une seconde came montée sur l'arbre 32. Enfin, le patin pour rait être pivoté par son extrémité libre sur un axe parallèle à l'axe de la vis-mère. Des déplacements ;angulaires - dans _ un plan perpendiculaire à l'axe de la vis-mère peuvent alors être commandés directement par les cames montées sur l'axe 32.