Tour automatique L'objet de la présente invention est un. tour auto matique qui comprend une poupée destinée à tenir une barre à usiner de façon que l'extrémité de cette barre, fasse saillie à l'avant de la poupée, et à entraî ner cette barre en rotation, ainsi que des outils desti nés à approcher la partie de ladite barre qui fait saillie à l'avant de la poupée, tout d'abord en vue d'usiner une série de pièces identiques à l'extrémité de cette.
barre, puis en vue de sectionner les pièces de ladite barre, au fur et à mesure qu'elles ont été usinées, et un transporteur destiné à saisir lesdites pièces au moment où elles sont sectionnées de la barre et à les amener l'une après l'autre devant un outil destiné à usiner ces pièces en les approchant depuis leur face postérieure, qui vient d'être sectionnée de la barre à usiner.
On a déjà prévu de monter sur des tours auto matiques du type indiqué des outils tels que des mèches ou, des perceurs en vue d'approcher les pièces séparées de la barre depuis leur face postérieure. Dans certains casa ces outils sont placés entre deux des coulisseaux qui portent des burins destinés à usi ner les faces latérales desdites pièces à l'extrémité de ladite barre en approchant ces, pièces radialement.
Jusqu'à présent, on n'est toutefois pas arrivé à pratiquer des filetages ou des taraudages depuis la face postérieure desdites pièces, principalement en raison de la difficulté qu'il y avait d'arrêter ledit outil au moment précis où il avait terminé son opération, et de le dégager de ladite pièce.
Le but de la présente invention est d'équiper un tour de façon à pouvoir tailler des filets en appro chant un outil de coupe depuis l'arrière de la pièce, après que celle-ci ait été séparée de la barre à usiner. Une forme d'exécution du tour, objet de l'inven- tion, est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel la fig. 1 en est une vue en élévation, face à la poupée;
les fig. 2 à 4 sont des coupes de certaines parties de cette forme d'exécution, dans trois positions de travail successives ; la fig. 5 en est une vue en plan partielle avec certaines parties en coupe, représentant la broche portant l'outil destiné à tailler les filets ;
la fig. 6 en est une vue en élévation partielle depuis l'arrière, et la fig. 7 est une vue en plan partielle des organes destinés à commander l'arrêt de l'outil qui taille les filets.
Le tour automatique représenté au dessin com prend un bâti 1 sur lequel est montée une poupée 2 destinée à tenir une barre à usiner 3 de façon que l'extrémité de cette barre fasse saillie à l'avant de la poupée, et de façon à entraîner cette barre en rota tion. Il comprend également des burins 4 montés sur des coulisseaux 5, qui sont disposés en éventail de façon que les burins 4 puissent approcher radialement la partie de la barre 3 qui fait saillie à l'avant de la poupée 2,
en vue d'usiner les faces latérales d'une série de pièces identiques qu'il s'agit de décolleter à l'extrémité de la barre 3. Le tour représenté peut également comprendre un appareil auxiliaire (non représenté), placé à l'avant de la poupée 2 et portant des outils tels que des mèches, des tarauds et des, filiè- res destinés à approcher la pièce en voie d'usinage à l'extrémité de la barre 3, depuis la face antérieure de cette pièce,
ledit appareil auxiliaire étant agencé de façon à amener ses outils successivement dans l'axe de la poupée 2, puis à les déplacer axialement en direction de celle-ci.
Lorsque les outils décrits (burins 4, perceurs, mèches, filières et tarauds de l'appareil auxiliaire) ont terminé leurs opérations d'usinage, la pièce 6 a la forme représentée à la fig. 2 et l'un des burins 4 est actionné en vue de sectionner cette pièce de la barre 3. Au moment précis où la pièce 6 se détache de la barre 4, un bras transporteur 7 la saisit dans. sa pince 8.
Le bras 7 est pivoté en 9 sur un support 10 soli daire du bâti 1 du tour. Les déplacements angulaires de ce bras 7 autour de son axe, parallèle à celui de la poupée, sont commandés à partir d'une came 11 calée sur l'arbre 12, qui porte toutes les cames de commande des différentes fonctions du tour.
Cette came 11 actionne un levier 13, dont un secteur denté 14 est en prise avec une denture solidaire du bras 7, en vue de déplacer celui-ci à partir de la position représentée à la fig. 1 jusque dans celle où la pince 8 du transporteur arrive en face d'une broche 15, qui porte un taraud 16 destiné à approcher la pièce 6 depuis l'arrière.
Les déplacements axiaux du bras 7 sont commandés à partir d'une came-cloche 17 par l'intermédiaire de leviers 18, 19 qui agissent sur l'arbre du transporteur par l'intermédiaire d'un plot 20 engagé dans une rainure 21 périphérique de cet arbre.
Comme on le voit à la fi-. 2, la pièce 6 présente un perçage axial 22, une portée antérieure filetée 23, une saillie annulaire centrale 24 et une portée posté rieure 25. La pince 8 du bras 7 saisit cette pièce par sa saillie annulaire centrale 24 en s'engageant à frot tement doux sur cette saillie au moment où la pièce 6 est séparée de la barre 3.
La pince 8 est choisie de façon à tenir la pièce 6 avec juste assez de force pour la déplacer le long du chemin a (fig. 1) en vue de l'amener en face de la broche 15, dont le taraud 16 est destiné à tailler un filet dans la partie postérieure du perçage axial 22 de la pièce 6.
Cette broche 15 tourne dans un canon 35, qui tient également lieu de support à une lunette 26 pla cée à l'avant du taraud<B>16</B> et contre laquelle le bras 7 fait appuyer axialement la partie postérieure de la pièce 6, comme on le voit à la fig. 3. La pression axiale exercée par le bras 7 en direction de la lunette 26 est choisie de façon que cette pièce 6 serre la pince 8 dans un canon tronconique 27 fixé à l'extré mité du bras 7.
Un ressort 28, qui agit sur la pince 8, écarte normalement celle-ci du canon 27 de façon. à tenir la pince 8 ouverte. Un extracteur 29 est enfin logé à l'intérieur de la pince 8 en vue d'en faire \sor tir la pièce 6 au moment où le taraud 16 a effectué son opération d'usinage.
Cet extracteur 29 est libre à l'intérieur de la pince 8. Il entre en fonction au moment où le bras 7 s'écarte axialement de la lunette 26, comme on le voit à la fig. 4, où l'extrémité de cet extracteur, opposée à celle qui fait sortir la pièce 6 de la pince 8, est en contact avec une butée 30 soli daire d'un support fixé au bâti du tour.
Le déplacement axial de la pince 8 sous l'action du ressort 28 est limité par un prisonnier 31 porté par le canon 27 et dont la tête est engagée dans une rainure axiale 32 de la pince 8.
La broche 15 portant le taraud 16 est actionnée, d'une part, en rotation par un moteur 33 et, d'autre part, en direction, axiale par une came-cloche 34 calée sur l'arbre 12.
Lorsque le taraud 16 n'est pas en service, sa bro che 15 occupe, par rapport au canon 35 dans lequel elle tourne, une position arrière sous l'action d'un ressort 36. Lorsque le taraud 16 doit entrer en fonc tion, la came 34 actionne un culbuteur 37 de façon que l'extrémité de celui-ci déplace un coulisseau 38 vers l'avant du tour. Ce coulisseau 38 est relié à la broche 15 par l'intermédiaire d'un bras coudé 39 engagé sur une vis de réglage 40 située à l'arrière de la broche 15. Le coulisseau 38 est sollicité vers l'ar rière du tour par un ressort de rappel 41.
La broche 15 porte une bague 42 destinée à com mander l'inversion du sens de rotation du moteur 33. Dans ce but, le tour est équipé d'un levier à trois bras 43 portant un plot 44 situé dans le chemin de la bague 42, de façon que cette bague fasse basculer le levier 43 dans le sens des aiguilles d'une montre dans la fig. 7, lorsqu'elle arrive en contact avec le plot 44. Celui-ci est maintenu dans la position représentée au dessin par un ressort de rappel 45, qui maintient une vis de butée 46 du levier 43 en contact avec un sup port solidaire du bâti du tour.
La vis 46 permet de régler la position du plot 44 par rapport à la broche 15 de façon que la bague 42 de cette broche arrive en contact avec ledit plot au moment voulu. Le levier 43 porte encore une vis 47 destinée à entrer en con tact avec un rouleau 48 monté sur un levier 49 des tiné à actionner un piston, à ressort 50 d'un inverseur 51, au moment où la bague 42 déplace le levier 43. Cet inverseur 51 est agencé de façon à croiser deux phases du moteur 33 et à en inverser le sens de rota tion, au moment où le piston 50 est poussé vers l'inté rieur de l'inverseur 51.
La vis 47 et la position du plot 44 sont réglées de façon que l'inversion du sens de rotation du moteur 33 ait lieu au moment précis où le taraud 16 a terminé son opération sur la pièce 6. A ce moment, le levier 49 a basculé d'une quantité telle que l'extrémité de son bec 52 passe derrière le bec 53 d'un levier intermédiaire 54 qui maintient alors temporairement le levier 49 dans la position représentée à la fig. 7, dans laquelle le moteur 33 tourne en siens inverse. Cette rotation inverse du moteur 33 fait sortir le taraud 16 de la pièce 6. Après que ce taraud a été dégagé de ladite pièce, le res sort 36 ramène la broche 15 dans sa position initiale.
Au cours de ce mouvement de recul de la broche 15, la bague 42 entre en contact avec un plot 55 d'un levier de dégagement 56, dont l'extrémité opposée porte une vis de réglage 57 en contact avec l'extré mité du levier intermédiaire 54 opposée à celle qui porte le bec 53. Le déplacement du levier 56 sous l'action de la bague 42 est réglé de façon à faire bas culer le levier intermédiaire 54 d'une quantité suffi sante pour libérer le bec 52 du levier 49.
Dès que ce bec 52 est libéré, le piston 50 revient à sa position initiale et le moteur 33 reprend son sens de rotation direct, dans lequel le taraud 16 est prêt à tailler un filet sur une nouvelle pièce 6 présentée devant la lunette 26 par le bras 7 du transporteur.
Le déplacement vers l'avant de la broche 15 est commandé par la came 34 jusqu'au moment où le taraud 16 s'engage dans la pièce 6, après quoi l'avance de la broche 15 est commandée automati quement par le taraud 16, entraîné par le filet qu'il taille à l'intérieur de la pièce 6.
Des essais entrepris sur un tour automatique équipé de la façon décrite ont montré que le disposi tif destiné à inverser le sens de rotation du moteur 33 au moment où le taraud 15 a terminé son opéra tion d'usinage, permettait d'arrêter le moteur 33 et de le faire partir en sens inverse dans un temps si bref que le taraud 16 ne fait plus qu'une partie d'un tour sous l'action de l'inertie du rotor du moteur 33. De plus, ce moteur peut être agencé de façon à sup porter sans dommage plusieurs inversions à la minute.
Au lieu que les pièces 6 soient tenues devant le taraud 16 par le transporteur lui-même, celui-ci pour rait aussi les placer dans la pince d'une seconde pou pée du tour, parallèle à la première., mais dirigée en sens inverse. De cette façon, lesdites pièces seraient tenues avec une plus grande précision pendant le tra vail du taraud 16. Par ailleurs, vu. que ces pièces seraient alors entraînées en rotation par la seconde poupée, il ne serait plus nécessaire d'inverser le sens de rotation du moteur actionnant le taraud 16, pour dégager ce dernier desdites pièces à la fin de son opération.
Il suffirait que ce moteur entraîne norma lement le taraud 16 à une vitesse supérieure à celle de la seconde poupée du tour et que l'inverseur décrit soit remplacé par un dispositif de commande capable de faire changer la marche dudit moteur. Ainsi, ce dispositif de commande pourrait provoquer l'arrêt momentané de ce moteur ou tout simplement le faire tourner plus lentement que la seconde poupée.
Dans l'un et l'autre cas, l'action de ce dispositif de com mande dudit moteur serait commandée exactement de la même façon et par les mêmes organes que celle de l'inverseur décrit précédemment. Outre leur précision, déjà mentionnée, ces varian tes auraient encore l'avantage de solliciter le moteur entraînant le taraud 16 beaucoup moins que l'inver- seur décrit.
Automatic lathe The object of the present invention is a. automatic lathe which comprises a headstock intended to hold a bar to be machined so that the end of this bar protrudes from the front of the headstock, and to drive this bar in rotation, as well as tools intended for approach the part of said bar which protrudes from the front of the headstock, first of all in order to machine a series of identical parts at the end of this.
bar, then in order to cut the parts of said bar, as they have been machined, and a conveyor intended to grab said parts when they are cut from the bar and bring them one after the other in front of a tool intended to machine these parts by approaching them from their rear face, which has just been cut off from the bar to be machined.
Provision has already been made to mount on automatic lathes of the type indicated tools such as drills or drills with a view to approaching the separate parts of the bar from their rear face. In some cases these tools are placed between two of the slides which carry chisels intended to machine the lateral faces of said parts at the end of said bar by approaching these parts radially.
Until now, however, it has not been possible to practice threads or tapping from the rear face of said parts, mainly because of the difficulty that there was to stop said tool at the precise moment when it had finished its work. operation, and to release it from said part.
The object of the present invention is to equip a lathe so as to be able to cut threads by approaching a cutting tool from the rear of the workpiece, after the latter has been separated from the bar to be machined. An embodiment of the lathe, object of the invention, is shown, by way of example, in the accompanying drawing in which FIG. 1 is an elevation view thereof, facing the doll;
figs. 2 to 4 are sections of certain parts of this embodiment, in three successive working positions; fig. 5 is a partial plan view thereof with some parts in section, showing the spindle carrying the tool for cutting the threads;
fig. 6 is a view in partial elevation from the rear, and FIG. 7 is a partial plan view of the members intended to control the stopping of the tool which cuts the threads.
The automatic lathe shown in the drawing com takes a frame 1 on which is mounted a doll 2 intended to hold a bar to be machined 3 so that the end of this bar protrudes at the front of the doll, and so as to drive this rotating bar. It also includes chisels 4 mounted on slides 5, which are arranged in a fan shape so that the chisels 4 can radially approach the part of the bar 3 which protrudes at the front of the tailstock 2,
with a view to machining the side faces of a series of identical parts that need to be stripped at the end of the bar 3. The lathe shown may also include an auxiliary device (not shown), placed at the front of the headstock 2 and carrying tools such as bits, taps and dies intended to approach the part being machined at the end of the bar 3, from the front face of this part,
said auxiliary apparatus being arranged so as to bring its tools successively in the axis of the doll 2, then to move them axially in the direction thereof.
When the tools described (chisels 4, drills, bits, dies and taps of the auxiliary device) have finished their machining operations, the part 6 has the shape shown in FIG. 2 and one of the chisels 4 is actuated with a view to severing this part from the bar 3. At the precise moment when the part 6 detaches from the bar 4, a conveyor arm 7 grasps it in. its clamp 8.
The arm 7 is pivoted at 9 on a support 10 integral with the frame 1 of the lathe. The angular movements of this arm 7 around its axis, parallel to that of the tailstock, are controlled from a cam 11 wedged on the shaft 12, which carries all the control cams for the various functions of the lathe.
This cam 11 actuates a lever 13, a toothed sector 14 of which engages with a toothing integral with the arm 7, with a view to moving the latter from the position shown in FIG. 1 until the one where the clamp 8 of the conveyor arrives in front of a spindle 15, which carries a tap 16 intended to approach the part 6 from the rear.
The axial movements of the arm 7 are controlled from a cam-bell 17 by means of levers 18, 19 which act on the conveyor shaft by means of a stud 20 engaged in a peripheral groove 21 of this tree.
As seen in fi-. 2, the part 6 has an axial bore 22, a threaded front bearing surface 23, a central annular projection 24 and a posterior bearing surface 25. The clamp 8 of the arm 7 grips this part by its central annular projection 24 while engaging frot very gentle on this protrusion when part 6 is separated from bar 3.
The clamp 8 is chosen so as to hold the part 6 with just enough force to move it along the path a (fig. 1) in order to bring it in front of the spindle 15, the tap 16 of which is intended to cut a thread in the rear part of the axial bore 22 of part 6.
This spindle 15 rotates in a barrel 35, which also acts as a support for a telescope 26 placed in front of the tap <B> 16 </B> and against which the arm 7 makes the posterior part of the part press axially. 6, as seen in FIG. 3. The axial pressure exerted by the arm 7 in the direction of the telescope 26 is chosen so that this part 6 clamps the clamp 8 in a frustoconical barrel 27 fixed to the end of the arm 7.
A spring 28, which acts on the clamp 8, normally separates the latter from the barrel 27 so. to hold the clamp 8 open. An extractor 29 is finally housed inside the clamp 8 with a view to making the part 6 therefrom when the tap 16 has carried out its machining operation.
This extractor 29 is free inside the gripper 8. It comes into operation when the arm 7 moves axially away from the bezel 26, as seen in FIG. 4, where the end of this extractor, opposite to that which brings out the part 6 of the gripper 8, is in contact with a stop 30 integral with a support fixed to the frame of the lathe.
The axial movement of the clamp 8 under the action of the spring 28 is limited by a prisoner 31 carried by the barrel 27 and whose head is engaged in an axial groove 32 of the clamp 8.
The spindle 15 carrying the tap 16 is actuated, on the one hand, in rotation by a motor 33 and, on the other hand, in the axial direction by a cam-bell 34 wedged on the shaft 12.
When the tap 16 is not in use, its pin 15 occupies, relative to the barrel 35 in which it rotates, a rear position under the action of a spring 36. When the tap 16 must come into operation, the cam 34 actuates a rocker arm 37 so that the end of the latter moves a slide 38 towards the front of the lathe. This slide 38 is connected to the spindle 15 by means of an angled arm 39 engaged on an adjusting screw 40 located at the rear of the spindle 15. The slide 38 is biased towards the rear of the lathe by a return spring 41.
The spindle 15 carries a ring 42 intended to control the reversal of the direction of rotation of the motor 33. For this purpose, the lathe is equipped with a three-arm lever 43 carrying a stud 44 located in the path of the ring 42. , so that this ring causes lever 43 to tilt clockwise in fig. 7, when it comes into contact with the stud 44. The latter is held in the position shown in the drawing by a return spring 45, which maintains a stop screw 46 of the lever 43 in contact with a support integral with the frame of the tour.
The screw 46 makes it possible to adjust the position of the stud 44 relative to the pin 15 so that the ring 42 of this pin comes into contact with said stud at the desired moment. The lever 43 also carries a screw 47 intended to come into contact with a roller 48 mounted on a lever 49 of the tiné to actuate a piston, spring 50 of an inverter 51, when the ring 42 moves the lever 43. This inverter 51 is arranged so as to cross two phases of the motor 33 and to reverse the direction of rotation thereof, when the piston 50 is pushed towards the interior of the inverter 51.
The screw 47 and the position of the stud 44 are adjusted so that the reversal of the direction of rotation of the motor 33 takes place at the precise moment when the tap 16 has finished its operation on the part 6. At this moment, the lever 49 has tilted by an amount such that the end of its beak 52 passes behind the beak 53 of an intermediate lever 54 which then temporarily maintains the lever 49 in the position shown in FIG. 7, in which the motor 33 turns in reverse. This reverse rotation of the motor 33 causes the tap 16 to come out of the part 6. After this tap has been disengaged from said part, the res comes out 36 returns the spindle 15 to its initial position.
During this backward movement of the pin 15, the ring 42 comes into contact with a stud 55 of a release lever 56, the opposite end of which carries an adjustment screw 57 in contact with the end of the lever. intermediate 54 opposite to that which carries the spout 53. The movement of the lever 56 under the action of the ring 42 is adjusted so as to cause the intermediate lever 54 to move downward by an amount sufficient to release the spout 52 from the lever 49 .
As soon as this nozzle 52 is released, the piston 50 returns to its initial position and the motor 33 resumes its direct direction of rotation, in which the tap 16 is ready to cut a thread on a new part 6 presented in front of the bezel 26 by the carrier arm 7.
The forward movement of the spindle 15 is controlled by the cam 34 until the moment when the tap 16 engages the part 6, after which the advance of the spindle 15 is automatically controlled by the tap 16, driven by the net that it cuts inside the part 6.
Tests carried out on an automatic lathe equipped in the manner described have shown that the device intended to reverse the direction of rotation of the motor 33 when the tap 15 has finished its machining operation, made it possible to stop the motor 33. and causing it to start in the opposite direction in such a short time that the tap 16 only makes part of a revolution under the action of the inertia of the rotor of the motor 33. In addition, this motor can be arranged so as to support several inversions per minute without damage.
Instead of the parts 6 being held in front of the tap 16 by the conveyor himself, the latter could also place them in the gripper of a second latch of the turn, parallel to the first, but directed in the opposite direction. . In this way, said parts would be held with greater precision during the work of the tap 16. Moreover, vu. that these parts would then be driven in rotation by the second doll, it would no longer be necessary to reverse the direction of rotation of the motor actuating the tap 16, to release the latter from said parts at the end of its operation.
It would suffice for this motor to drive the tap 16 normally at a speed greater than that of the second headstock of the lathe and for the inverter described to be replaced by a control device capable of causing said motor to change the running. Thus, this control device could cause the momentary stop of this motor or quite simply make it turn more slowly than the second headstock.
In either case, the action of this control device for said motor would be controlled in exactly the same way and by the same components as that of the reverser described above. Besides their precision, already mentioned, these variations would still have the advantage of stressing the motor driving the tap 16 much less than the reverser described.