Procédé pour obtenir une avance et un recul rapides des broches montées dans le revolver d'un tour revolver automatique et installation dans un tour revolver automatique pour la mise en ouvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé pour obtenir une avance et un recul rapides des broches montées dans le revolver d'un tour re volver automatique, pour amener ces broches dans leur position de travail individuelle, res pectivement pour leur faire quitter cette posi tion, et une installation dans un tour revolver automatique pour la mise en ouvre de ce pro cédé.
Il est connu de décomposer le mouve ment d'avance des broches porte-outil d'un tour revolver automatique en deux mouve ments partiels, à savoir une avance rapide ame nant la broche en position de travail et une avance de travail lente dont la vitesse dépend de l'usinage à effectuer et du type d'outil em ployé, ceci afin de réduire autant que possible le temps mort pendant lequel la broche est amenée en position de travail, temps pendant lequel aucun usinage n'a lieu. L'expérience a montré que les avances que doivent exécuter les différentes broches porte-outil pour arri ver dans leur position de travail, diffèrent con sidérablement les unes des autres dans la plu part des cas d'usinage.
Le procédé, objet d'une des inventions, per met d'obtenir une avance rapide pour chaque broche, en particulier pour chaque broche porte-outil, jusque dans sa position de travail individuelle. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on amène l'organe qui commande l'avance, respectivement le recul rapides suivant la posi tion angulaire du revolver, dans une position dans laquelle il peut agir pour commander une avance, respectivement un recul rapides plus ou moins grands. La préparation de cet état est de préférence obtenue par des moyens de commande disposés sur le revolver lui-même.
Une mise en ouvre de ce procédé et une forme d'exécution de l'installation revendi quée sont décrites ci-après, à titre d'exemple, en regard du dessin annexé.
La fig. 1 est une vue latérale de l'installa tion.
La fig. 2 est une vue en plan de dessus de l'installation et du revolver.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne <I>111-I11</I> de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV- IV de la fig. 1.
Les fig. 5 et 6 sont des vues développées de cames de commande. Le revolver du tour automatique est cons titué par un tambour porte-broches 1 qui est monté rotativement dans le bâti de tambour 2 et peut être verrouillé de façon connue, non décrite en détail, dans six positions angulaires différentes. Les six broches 3 sont munies d'ou tils, de façon connue et non représentée, un de ces outils étant amené en position coaxiale avec une pièce à usiner pour chacune des po sitions verrouillées susmentionnées du tambour porte-broches.
La broche qui se trouve en po sition de travail est ensuite avancée vers la gauche des fi-. 1 et 2, de la façon qui sera décrite en détail plus loin, pour produire un usinage partiel sur ladite pièce. A cet effet, les broches 3 sont munies chacune d'un organe d'entraînement axial 4 (fig. 1) à leur extrémité située à l'opposé du dispositif de fixation des outils ; l'organe 4 présente un profil ayant la forme d'un double T, comportant une rainure de guidage intérieure 5 et une rainure d'entraîne ment extérieure '6. Par leur rainure de guidage intérieure 5, les organes d'entraînement 4 glis sent sur un anneau 7, de sorte que tout dépla cement axial indésiré des organes 4 est ex clu.
Les organes 4 sont reliés chacun aux bro ches tournantes 3 par l'intermédiaire d'un pa lier à billes disposé dans un carter 8 et pou vant transmettre des poussées axiales. Pour la position représentée du revolver, la saillie pos térieure extérieure 9* de l'organe .entraîneur 4'i\ de la broche porte-outil 3'<B>\</B> se trouvant en po sition de travail est engagée de façon en soi connue dans une rainure d'entraînement 10, dessinée en pointillé à la fig. 1, d'un corps d'entraînement 12 fixé sur une tige d'avance 11, le corps 12 pouvant glisser sur une barre de guidage 13. La tige d'avance 11 est montée, de façon à pouvoir coulisser en direction axiale, dans un oillet 14 du bâti de tambour 2 et dans un palier non représenté situé plus en arrière (à droite à la fig. 1).
A l'extrémité gau che (fig. 1) de la tige d'avance 11 est fixé un galet entraîneur 15 présentant une rainure an nulaire 16 (fig. 2). Dans cette dernière est en gagé le goujon de commande 17 d'un levier à deux bras 18 (fig. 4) pivotant autour d'un tou rillon 19 sur un corps 21 pouvant pivoter lui- même autour de deux tourillons fixes coaxiaux 20 et 20'.A une oreille 22 (fig. 4) du galet en traîneur 15 est attaché un ressort de traction 23 (fig. 2) dont l'extrémité non représentée est fixée à un point fixe du bâti de tambour 2. Le ressort 23 tend à amener le galet entraîneur 15 en contact avec la tige d'avance 11 dans la position représentée, dans laquelle les bro ches porte-outil sont entièrement reculées, le galet entraîneur 15 butant contre une surface d'appui de l'oillet 14.
Sur l'extrémité du levier à deux bras 18 éloignée du galet entraîneur 15 est articulé un levier de liaison 24 (fig. 1 et 2) dont l'autre ex trémité est reliée à un levier de guidage 25. Ce dernier est monté rotativement dans une oreille 26 du bâti de tambour 2 (fig. 3) et porte à son extrémité mobile un palpeur 27 qui suit une came- cloche 29 calée sur l'arbre à cames 28 du tour automatique. L'arbre à cames 28 exécute de façon connue un tour complet pendant que le tambour porte-broches 1 parcourt successive ment les six positions de travail.
Sur le corps pivotant 21 est monté coaxia- lement au tourillon 19 du levier 18 un galet de commande 30 (fi-. 1 et 4) qui vient en prise avec une came 32 montée de façon à pouvoir coulisser sur l'arbre à cames de nombrage 31 du revolver. La came 32 est fixée à un moyeu commun 33 avec un galet entraîneur 34 dans la rainure annulaire 35 duquel est engagé le goujon de commande 36 d'un levier à deux bras 38 pivotant autour d'un tourillon fixe 37. Le moyeu 33 est monté de façon à pouvoir coulisser axialement sur l'arbre à cames de nombrage 31 et est entraîné en rotation avec ce dernier au moyen d'une clavette.
A l'extré mité inférieure (fig. 1 et 3) du levier 38 est at taché un ressort de traction 39 dont l'extrémité non -représentée est ancrée dans une partie fixe du bâti de tambour 2. Le ressort 39 tend à faire tourner le levier 38 dans le sens antiho- raire (fig. 1) et par suite à déplacer vers la droite le galet de commandé 34, le moyeu 33 et la came 32 dans la position extrême, repré sentée à la fig. 1.
A son extrémité supérieure (fig. 1 et 3), le levier 38 est muni d'un goujon de commande 40 qui prend appui contre des sabots de com mande 41 disposés sur la surface extérieure du tambour porte-broches 1, ces sabots étant vissés au moyen de queues d'aronde 42 dans des rainures à queue d'aronde du tambour porte-broches 1. En desserrant les vis de fixa tion, on peut amener les sabots 41 dans dif férentes positions axiales, puis les revisser dans ces positions, le déplacement vers la gauche (fig. 1 et 2) étant limité par le fait que les sabots 41 butent contre un anneau 43 fixé sur le tambour porte-broches 1.
Les sabots de commande 41 présentent chacun une surface de commande inclinée 44 et une surface d'appui 45 perpendiculaire à l'axe du tambour 1.
L'installation représentée fonctionne comme suit Le dessin illustre le moment où le tam bour porte-broches 1 vient d'être verrouillé dans une nouvelle position de travail, l'avance de la broche porte-outil 3* (fig. 1) pouvant commencer. Comme déjà indiqué, la came 32 se trouve dans sa position extrême de droite (fig. 1), qui est choisie de telle façon que le galet de commande 30 du corps pivotant 21 s'appuie justement contre le point le plus élevé F (fig. 6) de la surface de commande de la came 32, mais ne soit pas déplacé.
Dans cette position de la came 32, le levier 38 est mainte nu par le goujon de commande 36 engagé dans la rainure annulaire 35 du galet entraîneur 34, dans une position dans laquelle son goujon de commande supérieur 40 est justement en con tact avec la surface d'appui 45 d'un des sabots de commande 41 appliqué contre l'anneau de butée 43. Dans cette position représentée, la tige d'avance 11 se trouve, comme déjà men tionné, tout à fait à droite (fig. 1 et 2), ce qui correspond à la position complètement retirée de la broche porte-outil 3* tenue parle corps d'entraînement 12.
Entre temps, par suite de la lente rotation de la came-cloche 29, le palpeur 27 a quitté le point A (fig. 5) de la surface de commande pour parvenir au point B et est maintenant sou levé lors de la poursuite de la rotation de la came-cloche 29, c'est-à-dire qu'il est poussé à droite dans la fig. 1, de sorte que le levier de guidage 25 et, par l'intermédiaire du levier de liaison 24, le levier à deux bras 18 se mettent à pivoter d'ans le sens antihoraire de la fig. 1.
Comme le galet de commande 30 du corps pi votant 21 peut s'appuyer contre la came 32, le tourillon 19 du levier 18 reste immobile, c'est- à-dire que le levier 18 est obligé de tourner autour de ce tourillon 19 et d'entraîner la bro che porte-outil 3* vers la gauche (fig. 1) par l'intermédiaire du galet entraîneur 15, de la tige d'avance 11, du corps d'entraînement 12 et de l'organe d'entraînement 4*. Cette avance de travail de la broche porte-outil, respective ment de l'outil,
continue jusqu'à ce que le pal peur 27 ait atteint le premier sommet C de la came-cloche 29, après quoi le palpeur 27 peut très vite revenir par la partie D de la came- cloche 29 à l'endroit E, ce qui a lieu sous l'ac tion du ressort de traction 23, de sorte que les leviers 18 et 25 basculent dans le sens horaire et que l'outil, respectivement la broche porte- outil, quitte relativement rapidement la position d'usinage la plus profonde et vient dans la position complètement retirée.
Pour être tout à fait clair, il convient d'ajouter que l'anneau de guidage 7 présente, au-dessous de l'organe d'entraînement 4 accouplé au corps d'entraîne ment 12, une brèche à travers laquelle les or ganes d'entraînement 4 peuvent pénétrer en direction axiale.
De façon connue, un indexage a maintenant lieu. Pour cela, l'arbre à cames de nombrage 31 fait un tour dans le sens de la flèche indi quée à la fig. 1 et le tambour porte broches 1 tourne d'un sixième de tour, par exemple sous l'action d'un mécanisme d'entrainement à croix de Malte, de sorte que l'outil suivant vient en position de travail. Les phénomènes suivants se produisent dans l'ordre lors de l'indexage du tambour 1 : Au début de la rotation de la came 32 (sens de la flèche dans le développement de la fig. 6), sa surface de commande quitte im médiatement le galet de commande 30.
Après environ un quart de tour de l'arbre à cames de nombrage 31, le tambour porte-broches 1 est déverrouillé puis tourne dans un sens tel que la surface du tambour visible à la fig. 1 tourne vers le bas, dé sorte que, vers la fin de l'indexage, le sabot 41* s'engage avec sa sur face de commande 44* sous le goujon de com mande 40 du levier 38 et fait basculer ce le vier dans le sens horaire. De ce fait, le galet entraîneur 34 avec le moyeu 33 et la came 32 sont déplacés vers la gauche (fig. 1) sur une longueur correspondant à la distance séparant le sabot 41* de l'anneau 43.
Le déplacement qui vient d'être décrit de la came 32 est ce pendant en tout cas inférieur à la distance en tre le galet de commande 30, qui est resté dans la position représentée, et la partie plate, pro fonde G de la surface de commande de la came 32, de sorte que pour le moment le levier 18 ne peut pas être actionné. Ceci est une néces sité absolue, car il va de soi que la tige d'avance 11 et le corps d'entraînement 12 ne doivent pas être déplacés tant que le tambour porte-broches 1 se trouve encore à l'état non ver rouillé.
Peu avant que la came 32 ait assez tour né pour que son pointHparvienne sous le galet de commande '30, se produit le verrouillage du tambour porte-broches dans la nouvelle posi tion, dans laquelle le goujon de commande 40 du levier 38 s'appuie contre la surface d'appui plate 45* du sabot de commande 41* et main tient ainsi la came 32, par l'intermédiaire du levier 38, du galet entraîneur 34 et du moyeu 33, dans la position décrite, déplacée vers la gauche. Suivant l'amplitude de ce déplacement de la came 32 vers la gauche (fi-.
1), le galet de commande 30 arrivera, lorsque la came 32 continue de tourner, plus ou moins tôt sur la partie montante I de sa surface de commande et sera par conséquent repoussé plus ou moins vers la gauche de la fig. 1. Le corps pivotant 21 tourne alors d'un angle correspondant au tour des tourillons fixes 20 et 20', le tourillon 19 du levier à deux bras 18 basculant aussi en même temps vers la gauche (fig. 1). Comme le palpeur 27 s'appuie contre la surface de com mande de la came-cloche 29, l'extrémité du le vier à deux bras 18 reliée au levier de liaison 24 ne peut pas se déplacer vers la gauche et peut donc être considérée dans ce .cas comme un point d'appui fixe du levier 1,8.
Dans ces conditions, l'extrémité du levier 18 portant le goujon de commande 17 engagé dans le galet entraîneur 15 doit se déplacer vers la gauche avec une vitesse double et faire un chemin deux fois plus grand que le tourillon 19, dé sorte que la broche porte-outil et l'outil, par l'inter médiaire de la tige d'avance 11, du corps d'en traînement 12 et de l'organe d'entraînement 4 accouplé à ce dernier, sont avancés très rapi dement jusque près de la pièce en travail. Cette avance rapide cesse lorsque l'arbre à cames de nombrage 31 s'arrête à la fin de l'indexage, le galet de commande 30 s'appuyant alors de nouveau contre le sommet F de la came 32.
Pendant l'indexage le palpeur 27 a parcou ru la courte partie plate K de la surface de commande de la came-cloche 29 et commence maintenant à s'engager sur la seconde rampe L de cette surface de commande, de sorte qu'une avance de travail relativement lente est commu niquée à l'outil, respectivement à la broche porte-outil, de la façon déjà décrite plus haut. Le tourillon 19 agit de nouveau maintenant comme point d'appui fixe du levier à deux bras 18, de sorte que le mouvement de commande n'est transmis que dans le rapport 1 : 1, tandis que l'avance rapide provenant de la came 32 avait été transmise à l'outil dans le rapport 1 : 2.
De la façon également déjà décrite, l'outil re cule relativement vite, après la fin de l'usinage, d'une longueur égale à l'avance de travail, lors que le palpeur 27 parcourt la surface M à chute très raide de la came-cloche 29. Lorsque le palpeur 27 parvient en N, un nouvel in- dexage est déclenché par l'arbre à cames 28.
Au début de la rotation de l'arbre à cames de nombrage 31, la surface de commande de la came 32 quitte le galet de commande 30 et le recul rapide se produit sous l'action du ressort 23 dans le sens inverse au mouvement d'avan ce rapide décrit ci-dessus, de sorte que le le vier 18 et le corps 21 retournent très rapide ment dans la position initiale représentée, l'ar ticulation entre les leviers 18 et 24 devant de nouveau être considérée comme un point d'ap pui fixe du levier 18.
Lorsque se produit l'indexage suivant du tambour porte-broches 1, la surface d'appui 45* du sabot de commande 41 * quitte le goujon de commande 40, et le levier 38 revient sous l'action du ressort 39 dans la position initiale représentée, le levier 38 ramenant aussi le ga let entraîneur 34, le moyeu 33 et la came 32 dans leur position initiale représentée.
Selon que le sabot de commande suivant 41 est déplacé ou non vers la droite (fig. 1) à partir de sa position neutre, une avance rapide de l'outil se produira ou non à la fin de l'in- dexage. La longueur de l'avance rapide, res pectivement du recul rapide, peut être choi sie, de la façon expliquée plus haut, entre zéro et une valeur maximum pour chaque broche porte-outil individuelle, en réglant le déplace- ment des sabots de commande 41, car à chaque broche porte-outil correspond un sabot de com mande 41 réglable de façon indépendante sur le tambour porte-broches.
En choisissant de façon convenable la position des sabots de commande 41 et la forme de la came-cloche 29, on peut donc entreprendre n'importe quel programme de travail, un temps mort minimum étant nécessaire pour les mouvements d'outils non productifs. Disons seulement à ce propos que l'ensemble du processus d'indéxage qui comprend les phases suivantes 1) recul rapide de la broche porte-outil ; 2) déverrouillage du tambour porte-broches; 3) nombrage du tambour porte-broches ; 4) verrouillage du tambour porte-broches ; 5) avance rapide de la broche porte-outil ; demande un temps de 2/3 de seconde.
Si tout le chemin d'avance disponible d'une broche porte-outil doit être parcouru à la faible vi tesse de travail, on peut, comme décrit, dépla cer le plus à gauche possible le sabot 41 cor respondant jusqu'à ce qu'il bute contre l'an neau 43 ; dans ce cas, aucune avance rapide n'est provoquée par la came 32, mais seule une avance de travail lente est produite par la came-cloche 29.
Ce qui est essentiel, c'est donc que suivant la position angulaire du revolver ou du tambour porte-broches, un état de déplacement de la came 32 soit préparé, lequel détermine ensuite la longueur de l'avance rapide, le revolver étant verrouillé pendant cette avance rapide. La pré paration de cet état pourrait naturellement être obtenue autrement que par les moyens représentés.
Par exemple, au lieu d'être dis posés sur le tambour porte-broches 1, les sa bots de commande 41 pourraient l'être sur un tambour de commande distinct qui serait par exemple entraîné par le tambour porte-broches avec un rapport de transmission de 1 : 1, ou qui serait entraîné par l'arbre à cames de nom- brage par l'intermédiaire d'un mécanisme à croix de Malte ou d'un train d'engrenages avec un rapport de transmission de 1 : 6 (respecti vement avec un rapport de transmission de 1 : nombre des broches existantes).
On pour rait enfin aussi prévoir que la préparation de cet état soit produite par l'arbre à cames 28, car pour un programme de travail déterminé la position angulaire de cet arbre à cames se trouve aussi dans une relation déterminée par rapport à la position angulaire du revolver.