Machine-outil munie d'un dispositif de commande. La présente invention a pour objet une machine-outil munie d'un dispositif de com mande, du type dans lequel le mouvement, d'un arbre rotatif de commande sert à pro voquer le mouvement de l'outil qui exécute le travail.
L'arbre de commande des machines-outils existantes, telles que les presses, et similaires, est établi de façon qu'en transmettant sa puissance à l'outil qui exécute le travail, son mouvement de rotation se transforme en un mouvement de la nature requise pour action ner l'outil. La résistance opposée par la pièce à travailler au fonctionnement. de l'outil est transmise à l'arbre de commande qui, de son côté, transmet. cette charge à. la machine. L'arbre subit donc l'action de charges de fle xion qui résultent de la résistance opposée par la. pièce et de charges de torsion trans mises par son intermédiaire pour vaincre cette résistance.
L'arbre n'est pas supporté entre ses paliers. Par conséquent, il peut 1lé- ehir sur toute sa longueur sois l'action des forces qui résultent de la résistance opposée par la pièce. Les charges appliquées aux sur faces de support des coussinets de l'arbre sont donc inégales et dans le cas de machines com mandées par un volant, celui-ci subit égale ment une flexion.
Il arrive souvent que la longueur de l'arbre de commande soit égale an double du diamètre du volant ou à peu près; 1a flexion qui se produit au centre de l'arbre n'est pas négligeable. Les charges brusques qui ont tendance à contrarier la masse du volant font subir d'autres efforts à l'arbre de commande;
il est :donc nécessaire d'aug menter le diamètre de l'arbre pour lui per mettre de résister à la flexion. Etant donné que les paliers utilisés pour le supporter doivent être ajustés avec précision, c'est- à-dire pour un arbre de 100 mm avec un jeu d'environ 0,127 mm, la flexion de l'arbre au milieu provoque l'usure des coussinets aux extrémités sous forme ovale dans les angles en diagonale, en accentuant ainsi les causes de la flexion et en obligeant. à réparer la machine prématurément et fréquemment..
Etant donné que l'arbre de commande sup porte le mécanisme de commande et le volant, le remplacement de l'arbre implique le dé montage de ce mécanisme et du volant. Le volant d'une petite machine pèse plus de 115 kg. Par suite, pour le démonter pour effectuer les réparations, on a besoin d'outils spéciaux, tels que des grues, etc. en faisant courir un risque au personnel qui exécute le démontage et le remontage de la machine.
Dans la construction des machines-outils, en raison de la spécialisation qui est nécessaire pour remplir certaines conditions particulières de force ou de course, on est obligé d'usiner ,séparément l'arbre et les dispositifs qui le supportent, ce qui constitue une opération spéciale coûteuse et entraîne une dépense con sidérable pour l'usager, lorsqu'il s'agit de remplacer ces arbres. Ce cas est particulière- ment fréquent, étant donné que la plupart des machines de ce type comprennent un ex centrique usiné directement sur l'arbre.
La formation de l'excentrique sur l'arbre y fait naître un point de moindre résistance à l'en droit du raccordement de l'excentrique avec l'arbre. Pour atténuer au maximum cette cause de faiblesse, on-donne à l'arbre des di- mensions suffisantes pour y former un excen trique susceptible de supporter des charges supérieures à celles de la machine. Il en ré sulte évidemment une construction lourde et massive de l'arbre qui donne lieu à un usinage coûteux.
Pour atténuer au maximum la cause de faiblesse au point où la section passe de celle de l'excentrique à celle de l'arbre, on forge habituellement l'arbre pour obtenir une structure à grains continus dans toute la por tion de moindre résistance, ce qui constitue aussi une opération coûteuse. Si, d'autre part, on emploie un arbre usiné dont l'excentrique est grand et qu'on -usine l'arbre de façon à obtenir l'excentrique voulue, la grande lon gueur de l'arbre et l'usinage qui en résulte rendent. le prix de revient de la. fabrication aussi élevé que celui du dispositif qui pré cède.
Les dificultés précitées qu'on rencontre dans la construction des machines-outils nor malisées et les procédés précités par lesquels on a cherché à y remédier représentent une fraction notable du prix de ces machines et sont, dans une large mesure, une cause de leur prix élevé.
La machine-outil selon l'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités. Elle est munie d'un .dispositif de commande et elle comprend un porte-outil monté sur le bâti de la. machine et. destiné à être actionné par un arbre de commande. Cette machine est caractérisée par le fait qu'un organe rota tif, destiné à transmettre le mouvement de l'arbre aïi porte-outil, est monté sur le bâti perpendiculairement à l'arbre de commande.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, -une forme d'exécution de la ma chine-outil objet de l'invention: La fig, 1 en est une élévation. La fig. 2 est une vue en perspective d'un arbre moteur.
La fig. 3 est une coupe partielle à plus grande échelle.
La fig. 4 est une coupe suivant. la ligne 4--4 de la fig. <B>3.</B>
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne <B>5-5</B> de la. fig. 3.
La forme d'exécution représentée de façon générale par 20 sur la fi-. l_ comprend un bâti<B>27</B> dans lequel est, monté un dispositif de commande formé d'un élément 22 destiné à entrainer l'outil qui est supporté par une tête 23 surplombant un socle 23a. Un volant 24 est accouplé, par plusieurs courroies 25, à une poulie motrice d'un moteur non repré senté, et il est claveté à une extrémité d'un arbre de commande 40 destiné à tourner dans un élément tubulaire 30. Une bride 43, à l'autre extrémité de l'arbre, est accouplée avec un organe rotatif formé par un excentrique 50 tourillonné à l'extrémité de l'élément 30.
L'excentrique 50 est destiné à imprimer un mouvement alternatif à une barre d'excentri que 53 qui est accouplée à l'élément 22.
On voit sur la fig. 3 que des alésages 26 et. 27 sont disposés suivant. le même axe et pra tiqués dans des parties espacées en saillie du bâti, ce dernier présentant aussi une échan crure 28 dans laquelle débouche l'alésage 26.
L'élément tubulaire 30 présente une série de tronçons 31, 32, 33, 34 et. 35 de diamètres différents qui augmentent progressivement, à, partir du diamètre le plus petit dans la partie 31 jusqu'à la partie 34, puis diminuent dans la partie 35. Les parties 31 et 32 ont. des diamètres très voisins. La partie 32 a donc un diamètre un peu plus grand que la partie 31, et présente une surface usinée destinée à. être chassée par contraction ou à. la presse. La par tie 33 a un diamètre un peu plus grand que la partie 32, par exemple de 0.038 à 0,050 mm, et la partie 34 a un diamètre un peu plus ;rand que la partie 33 de la même quantité.
La partie 35a un diamètre un peu phis petit que la partie 34 par suite des opérations de meulage et de polissage exécutées pour for mer une surface ajustable. Pour obtenir un emmanchement chassé par contraction de l'élément tubulaire 30 dans les alésages 26 et 27 du bâti 27., il suffit d'en abaisser et d'en maintenir à une faible valeur la. température au moyen d'un fluide de re froidissement. approprié, ;
qu'on peut intro duire à l'intérieur de cet élément, et, pendant que sa température est ainsi abaissée, de l'in lroduire dans les alésages 26 et 27 jusqu'à ce que les parties 32 et 34 soient engagées comme il convient respectivement dans ces alésages 26 et<B>27.</B> On peut alors faire sortir le fluide froid de l'élément tubulaire et les parties 32 et 34 en se dilatant. se bloquent dans les alé sages 26 et 27 et le tube forme ainsi un élé ment qui fait corps avec le bâti 21. Dans une variante, on peut fixer le tube par une opé ration d'emmanchement à la presse au lieu de l'opération par contraction décrite ci-dessus.
L'utilisation de l'élément tubulaire 30 du type décrit présente plusieurs avantages. En premier lieu, les opérations d'assemblage sont facilitées puisque les parties 32 et 34 -p6nè- trent simultanément dans leurs alésages res pectifs 26 et. 27. En ce qui concerne l'élément tubulaire lui-même, on peut prendre un tube ordinaire étiré à froid sans soudure et y for mer les parties de diamètres différents néces saires. Un autre avantage consiste dans la possibilité de faire sortir. l'élément tubulaire s'il est endommagé en exerçant une pression sur l'extrémité de la partie 31.
Les parties 31 et 35 pourraient., dans une variante, être d'une seule pièce avec le bâti. La partie 35 sert comme support de portée pour l'excentrique 50, monté pour tourner sur elle, et la barre d'excentrique 53, montée pour tourner sur l'excentrique. La partie 31 à. l'autre extrémité de l'élément. tubulaire 30, est. disposée dans l'échancrure 28, et elle cons titue un support pour le volant 24, qui est monté pour tourner sur elle et qui présente un moyeu 66 dans lequel un coussinet 61 est monté à force. L'excentrique 50 est. pourvu d'un coussinet 55 monté à. force et destiné à tourner sur la partie 35.
La. barre d'excentri que 53 est pourvue d'un coussinet 93 monté à, force et destine à tourner sur l'excentrique 50. On voit donc que le volant 24, l'excentri que 50, la barre d'excentrique 53, et l'élément 22 peuvent être complètement assemblés et supportés par la machine et qu'après avoir effectué cette opération, les organes menants et menés peuvent être accouplés en montant l'arbre de commande 40.
Le volant 24 est accouplé avec l'arbre 40 par l'intermédiaire d'un organe 65 rainuré et trempé (fig. 5), ajusté sur une partie rai nurée 42 de l'arbre 40. Le volant 24 est réuni à l'organe 65 par des vis 63. L'effort de tor sion agissant sur l'arbre de commande 40 est transmis par cet arbre à l'excentrique 50 par l'intermédiaire de la bride 43 qui est fixée Ù. l'excentrique par des vis 81.
Les efforts au cours du travail d'outils, qui sont fixés à la barre d'excentrique 53 commandée par l'ex centrique 50, se transmettent directement -à la partie 35 de l'élément tubulaire 30, puis, par la partie 34, à la partie du bâti dans la quelle est pratiqué l'alésage 27. On voit que l'arbre de commande 40 ne supporte aucun de ces efforts, mais transmet seulement le couple moteur du volant 24. Le poids du volant 24 et les efforts extérieurs qui peuvent éventuellement se manifester en travail sont transmis directement à l'élément tubulaire par l'intermédiaire des surfaces 31 et du coussinet 61 en contact.
L'arbre 40 est facilement démontable, il suffit à cet effet de retirer une vis 90 destinée à maintenir une plaque 90a,, et de retirer les vis 81. Après que les vis 81 et 90 ont été enlevées, on peut faire sortir l'arbre 40 sans démonter aucun des éléments de la machine qui l'accompagnent.
Pour effectuer avec précision les réglages des jeux axiaux en ce qui concerne le volant moteur 24 et les éléments commandés 50 et. 53, et obtenir ainsi une machine qui tourne librement, il suffit de régler la vis 90 qui est une vis indesserrable de précision, jusqu'à ce qu'on obtienne le jeu en bout qui convient entre une portée de butée 94 et la barre d'ex centrique 53. Une butée à billes 83 est dispo sée à l'autre extrémité de l'arbre 40, du côté du volant et s'appuie sur l'extrémité voisine 36 de l'élément tubulaire 30.
U n lubrifiant est envoyé sur les surfaces frottantes par un raccord 68 porté par l'élé ment 65 et par un conduit 67 percé dans cet élément. L'excès de lubrifiant remplit une chambre 100 formée par l'espace compris entre l'arbre de commande 40 et l'élément tubulaire 30. L'autre extrémité est lubrifiée par un raccord 101 destiné à amener le 1ubri- fiant sur la. portée 93 et, par un canal 102 percé dans l'excentrique 50, sur la portée 55. L'excès de lubrifiant pénètre dans la chambre 100 dans laquelle il reste en réserve pour remplacer les pertes éventuelles de lubrifiant.
L'arbre de commande 40 peut être un élé ment d'arbre normalisé de toute longueur désirée, et constituant une pièce forgée dont la résistance est de beaucoup supérieure à celle qui est nécessaire dans la plupart des applications aux machines-outils. L'excentri que 50 est usiné dans une pièce tubulaire nor malisée. Il est possible de modifier l'excen tricité de la machine en remplaçant l'excen trique sans qu'aucun changement soit néces. saine dans la conception de l'arbre de com mande 40.