Appareil pour l'usinage à la fraise de pièces mécaniques. La présente invention a pour objet un appareil pour l'usinage à la fraise de pièces mécaniques, par exemple pour le détalonnage de fraises et, plus spécialement de .fraises à. fileter.
L'appareil. suivant l'invention est caracté risé par le fait que la pièce à usiner est fixée sur un arbre rotatif se déplaçant en restant parallèle à lui-même et, portant un gabarit de reproduction qui coopère avec une butée fixe pour régler à tout. instant la distance de la pièce à la fraise suivant les reliefs périphé riques de ce gabarit..
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple [nie forme d'exécution de ]'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une fraiseuse.
La fig. 2 en est un plan.
La fil-. 3 est une coupe transversale sui vant la ligne III-III de la fig. 1.
Les fig. 4 et 5 sont respectivement une vue (le face et une coupe- transversale, avec éléva tion partielle, du dispositif de plongée.
La fig. 6 montre en coupe transversale l'ébauche d'une fraise à quatre arêtes, de coupe telle qu'elle est. produite par l'appareil repré senté.
La fig. 7 est une vue analogue de la fraise terminée.
1 désigne le bâti de la fraiseuse, muni d'un support à deux paliers coaxiaux 2 et 3 dans lesquels est montée rotativement la broche porte-fraise 4. Celle-ci porte entre les deux paliers 2 et 3 deux poulies 5 et 6 dont l'une est folle, tandis que l'autre est calée sur la broche et sert à son entraînement à l'aide d'une courroie. La fraise 7 est fixée sur l'ex trémité antérieure de la broche de la manière usuelle. L'extrémité postérieure de la broche porte un renflement périphérique 8, encastré à frottement doux entre deux butées, axiales annulaires 9 et 7.0 solidaires. l'une de l'autre et munies d'une poignée de manouvre 11.
Ces butées tournent à l'intérieur d'un boîtier c@-- lindrique 72 qui coulisse axialement sur deux broches parallèles 13 solidaires du bâti. Ce boîtier est bloqué axialement dans une posi tion donnée par des vis de serrage 14. Dans sa paroi est ménagée une rainure oblique 1.5, dont les flancs sont destinés à coopérer avec l'embase de la poignée 11 pour le réglage de la position axiale de la fraise en ce sens que tout mouvement de pivotement de cette poignée et, par conséquent, des butées 9 et 10, produit un mouvement de translation axiale de la broche portefr aise 4.
Sur l'extrémité postérieure de la. broche portefraise 4 est mon tée, solidaire en rotation, mais mobile en trans lation, une poulie 16, maintenue axialement entre le boîtier 12 et une traverse 17 solidaire des broches 13.
Dans la partie inférieure du bâti 1 est fixé un axe creux 18, parallèle à la broche porte-fraise 4 et prolongé en porte-à-faux au- delà de la fraise 7. Sur une portée 19 de cet axe est monté à frottement doux un levier 20, portant sur sa face interne un galet rotatif 21, et dont l'extrémité coopère avec des moyens (non représentés) permettant son réglage et son blocage en position par rapport à l'axe de la fraise 7. Sur une autre portée 22 de l'axe 18 est montée à frottement doux une poupée 23, destinée à recevoir la pièce à usiner ainsi que le gabarit circulaire qui doit. coopérer avec le galet 21.
A cet effet, ladite poupée est percée d'un alésage dans lequel est encastré un coussinet 24, bloqué en position par des écrous 25, et muni d'un filetage intérieur 26 qui s'étend sur une partie de sa longueur, l'autre partie de l'alésage de ce coussinet étant lisse. Dans ce coussinet est vissé un cylindre 27 également fileté sur une partie de sa lon gueur et muni d'une portée lisse destinée à coopérer avec l'alésage lisse dudit coussinet. Sur l'extrémité postérieure du cylindre 27 est calée une roue hélicoïdale 28, en prise avec une vis sans fin 29 montée rotativement dans des supports 30 solidaires du bâti 1.
L'axe de cette vis sans fin porte, d'une part., un volant de manouvre 31 et., d'autre part, un pignon denté cylindrique 32, en prise avec un pignon 33 également monté rotativement sur le bâti 1. Par l'intermédiaire d'un couple de pignons coniques 34 et 35, cet axe est relié à un arbre 36 monté rotativement à l'intérieur de l'axe creux 18. L'extrémité opposée de cet arbre porte une poulie 37 qui peut être entraînée par une courroie, à partir de la poulie 16 de la broche porte-fraise 4.
Le cylindre 27 est percé d'un alésage cen tral dans lequel est logée une tige filetée 38, dont une extrémité se visse dans la pièce à usiner 39, tandis que l'autre extrémité porte un écrou de blocage 40 muni de poignées de manouvre. A l'aide de ce dispositif, le ser rage de la pièce à usiner peut être réalisé d'une manière très simple et rapide en ce sens qu'il suffit. de visser la pièce sur l'extré mité correspondante de la. tige filetée 38 et de procéder ensuite au serrage en manouvrant l'écrou 40 à l'aide de ses poignées. A son ex trémité portant la pièce à usiner, le cylindre 27 est muni d'une portée de centrage sur la- quelle est emmanché le gabarit 41, qui est ensuite rendu solidaire du cylindre par des vis 42.
Dans la partie supérieure de la poupée ?3 est ménagé un alésage cylindrique 43, dont l'axe est parallèle à celui du cylindre 2 7 et dans lequel peut coulisser un piston 44 sou mis à l'action d'un ressort de compression 45, s'appuyant, d'autre part, contre un couvercle 46 fermant. l'extrémité postérieure dudit alé sage. L'extrémité antérieure du piston 44 porte un bec 47 faisant saillie hors de la pou pée et s'engageant dans, une gâche de ver rouillage 48 fixée sur un prolongement du palier 3. Enfin, la poupée est prolongée vers le haut par une poignée de manouvre 49 qui permet de la faire pivoter autour de la portée 22 de l'axe 18, et sur laquelle est articulé un levier 50 à l'aide duquel on peut actionner le piston 44 à l'encontre de ].'action du ressort 45.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: Dans l'exemple représenté, la pièce 39 doit être filetée intérieurement. Le pas du filetage 26 doit. correspondre à celui du filetage inté rieur à tailler, tandis que les peignes de coupe de la fraise sont alignés périphérique- ment. La fraise, animée d'un mouvement de rotation continu, est. engagée à. fond dans l'alésage de la pièce à l'aide de la poignée 11, et la poupée est réglée sur la. profondeur de coupe à l'aide de la. poignée 49 et du dispo sitif de blocage 47, 48 préalablement ini>y au point.. Le dispositif de reproduction n'inter vient. pas et. doit donc être niis hors d'action.
On manoeuvre alors le volant 31 de faon à faire tourner le cylindre 2 7 d'un tour de ro tation complet, afin de le taire avancer axiale- ment d'un seul pas du filetage à, réaliser. Après ce tour de rotation du cylindre :'7, le filetage est terminé. On dégage la pièce 39 à l'aide de la poignée 49 et. on retire la fraise en rappelant la broche porte--fraise à l'aide de la poignée 11.
Il suffit alois de rer-fïplacei- la pièce 39 par une autre et le même c s-ele des opérations recommence.
Pour profiler la section transversale non circulaire d'une pièce en partant d'un corps ayant une forme de révolution, par exemple pour la tailler à plusieurs pans, ou pour la munir de plusieurs arêtes longitudinales rac cordées entre elles par des cannelures, on fait coopérer un gabarit 42 de la forme voulue avec le galet fixe 21 porté par le levier de touche 20.
Comme dans le cas précédent, la fraise 7 est avancée de la longueur nécessaire à l'aide de la poignée 11. Le levier 20 est immobilisé dans une position telle que le galet 21 coopère correctement avec les reliefs périphériques du gabarit 41 pour que la pièce puisse être en taillée à la cote désirée. On manouvre ensuite la poupée à l'aide (le la poignée 49 pour ap puyer le gabarit contre le galet 21. et on fait tourner le volant 31. Il en résulte due tous les points du profil périphérique du gabarit défilant au contact du galet 21 et que la pou pée 23 avance et recule an fur et à mesure que la pièce à usiner tourne par rapport à la fraise, elle-même animée d'un mouvement clé rotation continu.
La profondeur de coupe de cette fraise varie donc clans la même mesure et la section transversale clé 1.a pièce reçoit ainsi une forme qui diffère de la forme circu laire. 117n utilisant, un gabarit à quatre som mets, reliés entre eux par des courbes conve nables (fig. 3), on peut ainsi tailler une ébauche de fraise détalonnée, par exemple telle que la représente la fig. 3. Le travail de finissage consiste alors à éviter les arêtes de coupe par des cannelures longitudinales et on obtient le profil de section transversale re présentée fig. 6.
Dans ce cas, le dispositif d'avancement du cylindre 27 n'intervient, pas et le filetage '6 peut être remplacé par une portée lisse.
Dans mie variante, ait lieu d'actionner le gabarit 41 à la main, on produit son mouve ment de rotation à partir de la broche porte- fraise 4. A cet effet, il suffit de relier les poulies 16 et 37 par une courroie. Le mouve ment de rotation de la broche est alors trans mis à l'arbre 36 et de celui-ci âu cylindre 27, par l'intermédiaire des pignons 34, 35, 33, 32, la vis sans fin 29 et la roue hélicoïdale 28. Les fig. 4 et 5 représentent un mode d'exé cution du dispositif de plongée, destiné à régler la position transversale de la poupée.
Le palier 3 du bâti 1 porte une coulisse en arc de cercle 51, centrée sur l'axe de pivote ment de la poupée 23. Dans cette coulisse est engagé un axe de fixation tubulaire 52, dont une extrémité est, munie d'une butée circu laire 53 qui se raccorde à un prolongement cylindrique 54, tandis que l'extrémité opposée est filetée sur une certaine longueur et re çoit un écrou clé blocage 55.
Une fois engagé dans la glissière, cet axe tubulaire peut donc être fixé dans une position transversale quel conque par serrage de l'écrou 55 qui s'ap plique contre la face correspondante de la glissière, tandis que la butée circulaire est ap puyée contre la face opposée. Sur le prolon gement cylindrique 54, formant portée de ro tation, est engagé à frottement. doux un moyeu ej-lindrique excentré 56, minai extérieurement d'un filetage clé section carrée, et. prolongé par un levier de manoeuvre 58.
Le moyeu 56 , 5e visse dans un taraudage correspondant d'un bloc 57 qui prend appui sur la face corres pondante de la coulisse 51 et, sur lequel est fixée la gâche 48 qui doit coopérer avec le bec clé blocage -<B>17.</B> Le moyeu 56 et son levier de . manrnuvre , 7 sont immobilisés en rotation à l'aide d'une broche 60, dont une extrémité est munie d'une tête 61 .s'appliquant contre la face extérieure ou mi épaulement intérieur du moyeu 56, et dont l'extrémité opposée est munie cJ'nn filetage pour recevoir un écrou clé serrage 62 qui vient prendre appui sur l'ex trémité correspondante de l'axe tubulaire 52.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant Les deux écrous 55 et 61 étant desserrés, 1 l'ensemble est poussé à la main dans une posi tion de réglage approximative et l'écrou 55 est ensuite resserré, immobilisant ainsi l'axe tubulaire 52. La gâche 48 est ensuite réglée à sa position exacte par la manoeuvre du levier 58 et ce levier est bloqué dans cette position par serrage clé l'écrou 62. On peut alors des serrer et resserrer le bloc 57 par la seule ma- nioeuvre du levier 58, la position de blocage de la gâche 48 étant établie une fois pour toutes par le serrage de l'écrou 62.
Bien entendu, le mode d'exécution décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple et, sans. s'écarter du principe de l'invention, on pourra imaginer de nombreuses variantes.
Device for milling mechanical parts. The present invention relates to an apparatus for the milling of mechanical parts, for example for the relief of milling cutters and, more especially. thread.
The device. according to the invention is characterized by the fact that the part to be machined is fixed on a rotary shaft moving while remaining parallel to itself and carrying a reproduction jig which cooperates with a fixed stop to adjust everything. instant the distance from the part to the milling cutter according to the peripheral reliefs of this template.
The accompanying drawings show by way of example the embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section of a milling machine.
Fig. 2 is a plan.
The thread-. 3 is a cross section along the line III-III of FIG. 1.
Figs. 4 and 5 are respectively a view (the face and a cross section, with partial elevation, of the diving device.
Fig. 6 shows in cross section the blank of a four-edged milling cutter, cut as it is. produced by the device shown.
Fig. 7 is a similar view of the finished cutter.
1 designates the frame of the milling machine, provided with a support with two coaxial bearings 2 and 3 in which the cutter-holder spindle 4 is rotatably mounted. The latter carries between the two bearings 2 and 3 two pulleys 5 and 6 of which the 'one is crazy, while the other is wedged on the spindle and is used for its drive with the help of a belt. The cutter 7 is attached to the front end of the spindle in the usual manner. The rear end of the pin carries a peripheral bulge 8, fitted with gentle friction between two abutments, axial annulars 9 and 7.0 integral. one of the other and provided with a handle 11.
These stops rotate inside a c @ - lindrique housing 72 which slides axially on two parallel pins 13 integral with the frame. This housing is axially locked in a given position by clamping screws 14. In its wall is formed an oblique groove 1.5, the sides of which are intended to cooperate with the base of the handle 11 for adjusting the axial position of the housing. the cutter in that any pivoting movement of this handle and, consequently, of the stops 9 and 10, produces an axial translational movement of the easy carrying spindle 4.
On the posterior end of the. spindle holder 4 is mounted, integral in rotation, but movable in translation, a pulley 16, held axially between the housing 12 and a cross member 17 integral with the pins 13.
In the lower part of the frame 1 is fixed a hollow axis 18, parallel to the cutter-holder spindle 4 and extended in cantilever beyond the cutter 7. On a bearing surface 19 of this axis is mounted with gentle friction a lever 20, carrying on its internal face a rotary roller 21, and the end of which cooperates with means (not shown) allowing its adjustment and its locking in position relative to the axis of the cutter 7. On another bearing 22 of the axis 18 is mounted with gentle friction a doll 23, intended to receive the workpiece as well as the circular template which must. cooperate with the roller 21.
For this purpose, said doll is pierced with a bore in which is embedded a pad 24, locked in position by nuts 25, and provided with an internal thread 26 which extends over part of its length, the other part of the bore of this bearing being smooth. In this bearing is screwed a cylinder 27 also threaded on a part of its length and provided with a smooth bearing intended to cooperate with the smooth bore of said bearing. On the rear end of cylinder 27 is wedged a helical wheel 28, engaged with a worm 29 rotatably mounted in supports 30 integral with the frame 1.
The axis of this worm carries, on the one hand., A handwheel 31 and., On the other hand, a cylindrical toothed pinion 32, in engagement with a pinion 33 also rotatably mounted on the frame 1. By by means of a pair of bevel gears 34 and 35, this axis is connected to a shaft 36 rotatably mounted inside the hollow axis 18. The opposite end of this shaft carries a pulley 37 which can be driven. by a belt, from the pulley 16 of the cutter-holder spindle 4.
The cylinder 27 is pierced with a central bore in which is housed a threaded rod 38, one end of which is screwed into the workpiece 39, while the other end carries a locking nut 40 provided with operating handles. Using this device, the clamping of the workpiece can be achieved in a very simple and rapid manner in that it is sufficient. screw the part on the corresponding end of the. threaded rod 38 and then proceed to tighten it by operating the nut 40 using its handles. At its end carrying the workpiece, the cylinder 27 is provided with a centering bearing on which the jig 41 is fitted, which is then secured to the cylinder by screws 42.
In the upper part of the doll? 3 is formed a cylindrical bore 43, the axis of which is parallel to that of the cylinder 27 and in which can slide a piston 44 subjected to the action of a compression spring 45, resting, on the other hand, against a closing cover 46. the posterior end of said ally wise. The anterior end of the piston 44 carries a beak 47 projecting out of the louse and engaging in a rusting worm striker 48 fixed to an extension of the bearing 3. Finally, the headstock is extended upwards by a handle maneuver 49 which allows it to pivot around the bearing surface 22 of the axis 18, and on which is articulated a lever 50 with the aid of which the piston 44 can be actuated against]. 45.
The operation of the device is as follows: In the example shown, part 39 must be internally threaded. The pitch of the thread 26 must. match that of the internal thread to be cut, while the cutter's cutting combs are aligned peripherally. The cutter, driven by a continuous rotational movement, is. committed to. bottom into the workpiece bore using the handle 11, and the tailstock is set to. cutting depth using the. handle 49 and the locking device 47, 48 previously ini> y in point .. The reproduction device does not intervene. not and. must therefore be niis out of action.
The flywheel 31 is then maneuvered so as to cause the cylinder 27 to turn one full turn, so as to keep it advancing axially by a single step of the thread to be produced. After this revolution of the cylinder: '7, the threading is finished. The part 39 is released using the handle 49 and. the cutter is removed by recalling the cutter holder spindle using handle 11.
It suffices to replace part 39 with another and the same operations begin again.
To profile the non-circular cross section of a part starting from a body having a shape of revolution, for example to cut it with several sides, or to provide it with several longitudinal edges connected together by grooves, we make cooperate a template 42 of the desired shape with the fixed roller 21 carried by the button lever 20.
As in the previous case, the cutter 7 is advanced by the necessary length using the handle 11. The lever 20 is immobilized in a position such that the roller 21 cooperates correctly with the peripheral reliefs of the template 41 so that the part can be cut to the desired dimension. The doll is then maneuvered using (the handle 49 to press the template against the roller 21. and the handwheel 31 is rotated. This results in all the points of the peripheral profile of the moving template in contact with the roller 21 and that the poe 23 moves forward and backward as the workpiece rotates relative to the cutter, itself driven by a continuous key rotation movement.
The depth of cut of this cutter therefore varies in the same measure and the key cross section 1.a part thus receives a shape which differs from the circular shape. 117n using a template with four tops, interconnected by suitable curves (fig. 3), it is thus possible to cut a rough cut-out blank, for example as shown in fig. 3. The finishing work then consists in avoiding the cutting edges by longitudinal grooves and we obtain the cross-sectional profile shown in fig. 6.
In this case, the device for advancing the cylinder 27 does not intervene, and the thread '6 can be replaced by a smooth bearing.
In my variant, take place to actuate the jig 41 by hand, its rotational movement is produced from the milling spindle 4. For this purpose, it suffices to connect the pulleys 16 and 37 by a belt. The rotational movement of the spindle is then transmitted to the shaft 36 and from the latter to the cylinder 27, via the pinions 34, 35, 33, 32, the worm 29 and the helical wheel 28 Figs. 4 and 5 show an embodiment of the diving device, intended to adjust the transverse position of the doll.
The bearing 3 of the frame 1 carries an arcuate slide 51, centered on the pivot axis of the headstock 23. In this slide is engaged a tubular fixing pin 52, one end of which is provided with a stopper. Circular 53 which connects to a cylindrical extension 54, while the opposite end is threaded over a certain length and receives a key locking nut 55.
Once engaged in the slide, this tubular axis can therefore be fixed in any transverse position by tightening the nut 55 which rests against the corresponding face of the slide, while the circular stop is pressed against the opposite face. On the cylindrical extension 54, forming a rotational bearing surface, is engaged in friction. soft an eccentric ej-lindrique hub 56, minai externally with a square section key thread, and. extended by an operating lever 58.
The hub 56, 5th screws into a corresponding thread of a block 57 which rests on the corresponding face of the slide 51 and, on which is fixed the keeper 48 which must cooperate with the key locking nose - <B> 17. </B> The hub 56 and its lever. manrnuvre, 7 are immobilized in rotation using a spindle 60, one end of which is provided with a head 61 which is applied against the outer face or the inner shoulder of the hub 56, and whose opposite end is provided with a thread to receive a tightening key nut 62 which comes to bear on the corresponding end of the tubular shaft 52.
The operation of this device is as follows. The two nuts 55 and 61 being loosened, the assembly is pushed by hand into a position of rough adjustment and the nut 55 is then tightened, thus immobilizing the tubular shaft 52. The keeper 48 is then adjusted to its exact position by the operation of the lever 58 and this lever is locked in this position by tightening the nut 62 with a key. It is then possible to tighten and re-tighten the block 57 by the sole operation of the lever. 58, the locking position of the keeper 48 being established once and for all by the tightening of the nut 62.
Of course, the embodiment described has been given only by way of example and without. To depart from the principle of the invention, one can imagine many variants.