Machine à fileter à pas commandé La présente invention a pour objet une machine à fileter à pas commandé.
De telles machines sont prévues pour travailler aussi bien avec une filière pour tailler un filet externe sur une pièce qu'avec un taraud pour tailler un filet interne.
Généralement dans les machines à fileter, l'outil à fileter est avancé vers la pièce à usiner en partant d'une position de départ se trouvant à une distance relativement grande de ladite pièce ; d'autre part l'outil se déplace vers la pièce, puis à travers ou le long de celle-ci, avec une vitesse d'avance comman dée constante. II résulte de cette disposition qu'il faut beaucoup de temps à l'outil pour avancer jus qu'à la pièce avant de commencer son opération de filetage.
Le but de la présente invention est d'obtenir une machine à fileter qui permette une avance rapide de l'outil jusqu'à la pièce à usiner, puis une vitesse d'avance commandée de l'outil à travers ou le long de ladite pièce.
La machine à fileter selon la présente invention est caractérisée par le fait qu'elle comporte un arbre de commande, des moyens pour l'entraînement rota tif dudit arbre, un support monté sur l'arbre de com mande pour fixer un outil à fileter, une douille dis posée coaxialement à et autour de l'arbre de com mande et mobile axialement et angulairement dans une partie fixe du boîtier de la machine, des dispo sitifs comportant une vis en prise avec un écrou montés sur l'arbre de commande et sur ladite douille et présentant un pas égal au pas de l'outil à fileter,
et par le fait que des moyens permettent d'opérer l'avance axiale de l'arbre de commande et de ladite douille dans le boîtier de la machine indépendam ment des moyens d'entraînement en rotation, tandis que des moyens d'arrêt par friction s'engageant l'un sur l'autre sont montés sur ladite douille et sur ledit boîtier de la machine et espaces l'un de l'autre en position de départ-et selon l'axe de l'arbre de com mande, de façon à permettre un déplacement axial déterminé de l'axe de commande, à partir de la posi tion de départ, avant que lesdits moyens d'arrêt par friction s'engagent l'un sur l'autre pour interdire un nouveau déplacement axial et angulaire de la douille.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de- la machine objet- de l'in vention.
La fig. 1 est une vue de face de ladite machine. La fig. 2 est une coupe selon la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en plan, et la fig. 4 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la fig. 2 et montrant des pièces dans une autre position.
Un boîtier 11 est monté sur une colonne-support 12, et un moteur d'entraînement 13 est monté sur ledit boîtier. Une douille externe 14 est solidaire du boîtier 11, tandis qu'une douille interne 15 coulisse axialement dans la douille externe 14..
Un levier d'actionnement 16 est fixé sur un arbre 17 monté rotativement dans le boîtier 11: L'extrémité libre dudit levier présente la forme d'une fourche 18 munie à ses extrémités de galets 19 roulant dans une rainure 20 taillée dans l'extrémité supérieure de la douille interne 15. Ainsi, lorsqu'on fait pivoter le levier 16 autour de l'axe de l'arbre 17, la douille interne 15 peut être déplacée axialement et angulai- rement dans la douille externe 14.
Le levier 16 peui, soit être actionné manuellement par une poignée de manoeuvre 21 (fig. 1), soit être relié à un mécanisme de façon à être actionné en temps voulu par ledit mécanisme.
Un ressort de torsion, non représenté, peut être monté dans un logement-49 fixé au boîtier 11, ledit ressort permettant d'entraîner angulairement l'arbre 17 et le levier 16 contre l'action de la poignée 21, en sorte que cette poignée est utilisée pour faire descendre la douille 15 à l'intérieur de la douille 14, tandis que le ressort provoque la montée de la douille 15 lorsque la poignée 21 est libérée.
Un écrou fileté 22 est fixé à l'extrémité infé rieure de la douille 15 et une vis 23, fixée à un arbre de commande 24, est vissée dans ledit écrou. L'extrémité inférieure 25 de l'arbre de commande 24 permet la fixation soit d'un taraud, soit d'une filière, non représentés, centrés sur l'axe de l'arbre. L'arbre 24 sort axialement par le haut de la douille 15 ; sa partie supérieure est rainurée en 26 et est en prise axialement avec un pignon 27 muni de rainures correspondantes dans lesquelles coulisse l'arbre 24.
Le pignon 27 est monté rotativement dans le boîtier 11 et est entraîné par le moteur 13 par l'intermé- diaire d'un train d'engrenages 28.
Une tringle 29 est disposée parallèlement à l'arbre de commande 24 et coulisse axialement dans des bossages 30 solidaires du boîtier 11. Les extrémités su périeures de la tringle 29 et de l'arbre 24 sont reliées ensemble par un support 31, de façon que la tringle 29 et l'arbre 24 se déplacent axialement en synchro nisme, l'arbre 24 étant monté rotativement dans le support 31.
Une plaque 32 est montée angulairement fixe sur l'extrémité supérieure de la douille fixe 14 et un res sort de compression 33 est placé entre la plaque 32 et la douille 14, de façon que la plaque 32 puisse être déplacée légèrement et élastiquement en direc tion axiale. La plaque 32 est munie d'un coussinet à friction 34 conique intérieurement. L'extrémité supérieure de la douille interne 15 comporte exté rieurement une partie conique 35 correspondant au coussinet à friction 34 avec lequel elle vient én prise.
Lors du fonctionnement, la douille 15 est pressée vers le bas, c'est-à-dire vers la pièce à usiner, en actionnant le levier 16 au moyen de la poignée 21. L'arbre 24 étant fixé à la douille 15 par la vis 23 et l'écrou 22 est abaissé vers la pièce avec le taraud ou la filière fixé à l'arbre. Peu après le commence ment de cet abaissement de l'arbre 24, une goupille 36 faisant saillie hors du support 31 atteint un levier 37 d'un contacteur de fin de course et met ainsi en marche le moteur 13.
Puis l'arbre 24 et la douille interne 15 commencent leur rotation dans la douille externe 14, l'arbre 24 étant entrainé par le pignon 27. Lorsque l'arbre 24 et la douille 15 ont été suffi samment descendus pour que le cône 35 sur la douille 15 entre en contact avec le coussinet 34 de la plaque angulairement fixe 32, la rotation de la douille 15 est arrêtée par l'action de friction due à l'entrée en prise du cône 35 et du coussinet 34 l'un avec l'autre.
L'arbre 24 continue sa rotation et en conséquence, la vis 23 tourne dans l'écrou 22 pour provoquer l'avance du taraud ou de la filière dans la pièce à usiner avec une vitesse commandée par le pas du filet de ladite vis et de l'écrou. L'avance du cône 35 de la douille 15 jusqu'au coussinet 34 peut être qualifiée de course à vide et est prévue de façon que l'entrée en prise du cône 35 avec le coussinet 34 s'effectue soit immédiatement avant, soit au mo ment où le taraud ou la filière atteint la pièce.
Ainsi, le taraud ou la filière peut être déplacé très rapide ment jusqu'à la pièce pendant cette course à vide, et commencer ensuite l'usinage de la pièce à la vitesse requise commandée par la vis 23 et l'écrou 22. Lorsque le cône 35 entre en contact avec le coussinet 34 pour arrêter la rotation de la douille 15, une légère pression vers le bas de ladite douille, par l'intermédiaire du levier 16, comprime le ressort 33 et permet à un cran 38, taillé dans l'un des bras 18 en fourche du levier 16, de venir en prise avec un cliquet 39 pivoté en 40 sur le boitier 11 et placé sous l'action d'un ressort de tension 41.
La douille 15 est ainsi maintenue dans la position avancée, ou position basse, sans qu'il soit nécessaire de tenir la poignée 21 abaissée, de sorte que cette poignée peut être relâchée.
La tringle 29 continue à se déplacer vers le bas avec l'arbre 24 et lorsque le taraud ou la filière atteint la fin de sa course de travail, un écrou d'arrêt 42 vissé sur la tringle 29 bute sur le levier 43 d'un contacteur et provoque ainsi le renversement de mar che du moteur 13. De ce fait, la rotation de la vis 23 dans l'écrou 22 est inversée et le taraud, ou la filière, sort de la pièce, pendant que l'arbre 24 et la tringle 29 continuent à monter.
Au moment où le taraud, ou la filière, quitte la pièce, ou peu après, un manchon de dégagement 44, monté rigidement sur la tringle 29 et fonctionnant comme basculateur, agit sur la queue 45 du cliquet 39 et libère le cliquet engagé dans le cran 38 que présente le levier 16. Il s'ensuit que le ressort de torsion agissant sur l'ar bre 17 du levier d'actionnement 16 provoque la mon tée rapide jusqu'en position de départ de l'arbre 24, de la tringle 29 et de la douille 15.
Pendant la mon tée de l'arbre 24, la goupille 36 actionne le levier 46 d'un contacteur qui coupe le courant alimentant le moteur 13 et arrête ainsi la rotation dudit arbre, ce qui achève le cycle des opérations. Le levier 46 se déplace librement sans actionner le contacteur lorsque la goupille 36 l'atteint pendant la descente de l'arbre 24 et, de façon similaire, le levier 37 se déplace librement lorsque la goupille 36 l'atteint pen dant la montée de l'arbre.
Le pas pour l'avance du taraud, ou de la filière, pendant sa course de travail est déterminé par la vis 23 et l'écrou 22, et une vis et un écrou de pas approprié peuvent être montés sur l'arbre 24 et sur la douille 15. Le moment de l'actionnement du levier 43 du contacteur de renversement de marche est déterminé par la position de l'écrou d'arrêt 42 sur la tringle 29, et cette position peut être réglée. L'am plitude du mouvement de montée de l'arbre 24 et de la douille 15 vers la position de départ est déterminée par un écrou d'arrêt 47, bloqué par un contre-écrou 48 sur la tringle 29 et butant contre le bossage infé- rieur 30, la position de l'écrou 47 sur la tringle 29 étant réglable.
Bien que dans cette description on mentionne un mouvement vertical du taraud ou de la filière, de l'arbre d'entraîement et de la douille interne pour avancer le taraud ou la filière, jusqu'à la pièce et le retirer de la pièce, il est évident qu'un tel mouve ment pourrait se faire dans n'importe quelle direction, par exemple horizontalement, suivant la position de la pièce, et que la machine pourrait être adaptée ou montée en conséquence.
Controlled Pitch Threading Machine The present invention relates to a controlled pitch threading machine.
Such machines are designed to work both with a die for cutting an external thread on a workpiece and with a tap for cutting an internal thread.
Generally in threading machines, the threading tool is advanced towards the workpiece from a starting position located at a relatively large distance from said workpiece; on the other hand, the tool moves towards the workpiece, then through or along it, with a constant controlled feed rate. It follows from this arrangement that it takes a lot of time for the tool to advance to the part before starting its threading operation.
The object of the present invention is to obtain a threading machine which allows a rapid advance of the tool to the workpiece, then a controlled feed rate of the tool through or along said workpiece. .
The threading machine according to the present invention is characterized by the fact that it comprises a control shaft, means for the rotary drive of said shaft, a support mounted on the control shaft for fixing a threading tool, a bush arranged coaxially with and around the control shaft and movable axially and angularly in a fixed part of the machine housing, devices comprising a screw in engagement with a nut mounted on the control shaft and on said bush and having a pitch equal to the pitch of the threading tool,
and by the fact that means make it possible to operate the axial advance of the control shaft and of said bush in the housing of the machine independently of the rotational drive means, while the friction stop means engaging each other are mounted on said bush and on said machine housing and spaces from each other in the starting position-and along the axis of the control shaft, so as to allow a determined axial displacement of the control axis, from the starting position, before said friction stop means engage one another to prevent a new axial and angular displacement of the socket.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the machine object of the invention.
Fig. 1 is a front view of said machine. Fig. 2 is a section along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a view on a larger scale of part of FIG. 2 and showing parts in another position.
A housing 11 is mounted on a support column 12, and a drive motor 13 is mounted on said housing. An outer sleeve 14 is integral with the housing 11, while an inner sleeve 15 slides axially in the outer sleeve 14.
An actuating lever 16 is fixed on a shaft 17 rotatably mounted in the housing 11: The free end of said lever has the form of a fork 18 provided at its ends with rollers 19 rolling in a groove 20 cut in the end upper of the inner bush 15. Thus, when the lever 16 is pivoted about the axis of the shaft 17, the inner bush 15 can be axially and angularly moved in the outer bush 14.
The lever 16 peui, either be manually actuated by an operating handle 21 (FIG. 1), or be connected to a mechanism so as to be actuated in due time by said mechanism.
A torsion spring, not shown, can be mounted in a housing-49 fixed to the housing 11, said spring making it possible to angularly drive the shaft 17 and the lever 16 against the action of the handle 21, so that this handle is used to lower the sleeve 15 inside the sleeve 14, while the spring causes the sleeve 15 to rise when the handle 21 is released.
A threaded nut 22 is attached to the lower end of the sleeve 15 and a screw 23, attached to a drive shaft 24, is screwed into said nut. The lower end 25 of the control shaft 24 allows the fixing either of a tap or of a die, not shown, centered on the axis of the shaft. The shaft 24 comes out axially from the top of the sleeve 15; its upper part is grooved at 26 and is axially engaged with a pinion 27 provided with corresponding grooves in which the shaft 24 slides.
Pinion 27 is rotatably mounted in housing 11 and is driven by motor 13 through a gear train 28.
A rod 29 is disposed parallel to the control shaft 24 and slides axially in bosses 30 integral with the housing 11. The upper ends of the rod 29 and of the shaft 24 are connected together by a support 31, so that the rod 29 and the shaft 24 move axially in synchronism, the shaft 24 being rotatably mounted in the support 31.
A plate 32 is angularly mounted fixed on the upper end of the stationary bush 14 and a compression spring 33 is placed between the plate 32 and the bush 14, so that the plate 32 can be moved slightly and elastically in the direction. axial. The plate 32 is provided with an internally conical friction pad 34. The upper end of the inner sleeve 15 externally has a conical portion 35 corresponding to the friction pad 34 with which it engages.
During operation, the sleeve 15 is pressed downwards, that is to say towards the workpiece, by actuating the lever 16 by means of the handle 21. The shaft 24 being fixed to the sleeve 15 by the screw 23 and nut 22 is lowered towards the workpiece with the tap or die attached to the shaft. Shortly after the start of this lowering of the shaft 24, a pin 36 projecting out of the support 31 reaches a lever 37 of a limit switch and thus starts the motor 13.
Then the shaft 24 and the inner sleeve 15 begin their rotation in the outer sleeve 14, the shaft 24 being driven by the pinion 27. When the shaft 24 and the sleeve 15 have been sufficiently lowered for the cone 35 on bush 15 contacts bushing 34 of angularly fixed plate 32, rotation of bush 15 is stopped by the frictional action due to cone 35 and bush 34 coming into engagement with each other 'other.
The shaft 24 continues its rotation and as a consequence, the screw 23 turns in the nut 22 to cause the advance of the tap or the die in the workpiece with a speed controlled by the pitch of the thread of said screw and of the nut. The advance of the cone 35 from the sleeve 15 to the bearing 34 may be termed an empty stroke and is provided so that the entry into engagement of the cone 35 with the bearing 34 takes place either immediately before or at the mo where the tap or die reaches the workpiece.
Thus, the tap or the die can be moved very quickly up to the workpiece during this empty stroke, and then begin machining the workpiece at the required speed controlled by the screw 23 and the nut 22. When the cone 35 comes into contact with the bearing 34 to stop the rotation of the sleeve 15, a slight downward pressure of said sleeve, through the lever 16, compresses the spring 33 and allows a notch 38, cut in the one of the forked arms 18 of the lever 16, to engage with a pawl 39 pivoted at 40 on the housing 11 and placed under the action of a tension spring 41.
The bush 15 is thus maintained in the advanced position, or down position, without it being necessary to hold the handle 21 lowered, so that this handle can be released.
The rod 29 continues to move downward with the shaft 24 and when the tap or the die reaches the end of its working stroke, a stop nut 42 screwed on the rod 29 abuts on the lever 43 of a switch and thus causes the motor 13 to overturn. Therefore, the rotation of the screw 23 in the nut 22 is reversed and the tap, or the die, comes out of the part, while the shaft 24 and rod 29 continue to rise.
When the tap, or the die, leaves the part, or shortly thereafter, a release sleeve 44, mounted rigidly on the rod 29 and functioning as a rocker, acts on the shank 45 of the pawl 39 and releases the pawl engaged in the notch 38 presented by lever 16. It follows that the torsion spring acting on the shaft 17 of the actuating lever 16 causes the rod to rise rapidly to the starting position of the shaft 24. 29 and socket 15.
During the ascent of the shaft 24, the pin 36 actuates the lever 46 of a contactor which cuts off the current supplying the motor 13 and thus stops the rotation of said shaft, which completes the cycle of operations. The lever 46 moves freely without actuating the switch when the pin 36 reaches it during the descent of the shaft 24 and, similarly, the lever 37 moves freely when the pin 36 reaches it during the raising of the shaft. 'tree.
The pitch for advancing the tap, or die, during its working stroke is determined by screw 23 and nut 22, and a screw and nut of suitable pitch can be mounted on shaft 24 and on the socket 15. The moment of actuation of the lever 43 of the reversing switch is determined by the position of the stop nut 42 on the rod 29, and this position can be adjusted. The amplitude of the upward movement of the shaft 24 and the bush 15 towards the starting position is determined by a stop nut 47, locked by a lock nut 48 on the rod 29 and abutting against the lower boss. - laughter 30, the position of the nut 47 on the rod 29 being adjustable.
Although this description mentions a vertical movement of the tap or die, drive shaft and internal bush to advance the tap or die, to the workpiece and withdraw it from the workpiece. It is obvious that such a movement could take place in any direction, for example horizontally, depending on the position of the part, and that the machine could be adapted or mounted accordingly.