Machine-outil La présente invention a pour objet une machine- outil comprenant un dispositif d'arrêt et d'indexage de l'arbre de poupée, ce dispositif présentant au moins un disque d'arrêt et d'indexage.
Dans les machines-outils connues, l'arbre de poupée peut tourner à de grandes vitesses, de l'ordre de 5000 tours/miriiute. Lorsque les opérations de tournage et de décolletage sont terminées et qu'on veut en outre effectuer un ou des usinages complé mentaires, par exemple percer des trous transversaux dans la barre, il faut immobiliser l'arbre de poupée, mais au préalable, il faut attendre que la vitesse de rotation de l'arbre ait diminué jusqu'à une faible vitesse de l'ordre de 100 tours/minute, avant d'ac tionner le dispositif d'arrêt qui peut, par exemple, comprendre un levier qui vient bloquer un taquet porté par le disque d'arrêt. Toutes ces opérations prennent du temps et ralentissent le rythme de pro duction de la machine.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. A cet effet, la machine-outil qu'elle a pour objet est caractérisée en ce que le disque d'arrêt et d'indexage est monté fou sur l'arbre de poupée et est entraîné à faible vitesse par un dispositif à friction, ce disque étant destiné à être relié à l'arbre de poupée par un accouplement agencé de manière à s'embrayer au moment où se débraye un accouplement reliant l'arbre de poupée à son dispositif d'entraînement à grande vitesse, des moyens étant disposés pour permettre le blocage du disque d'arrêt et d'indexage pendant que l'arbre de la poupée tourne à grande vitesse de façon à obtenir un freinage rapide de celui-ci par inversion des deux accouplements.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. On n'a représenté au dessin que ce qui est nécessaire à la compréhension de l'invention.
La fig. 1 est une élévation, partiellement en coupe, de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue prise depuis la droite de la fig. 1, partiellement en coupe et à échelle agran die, le dispositif d'entraînement des disques d'arrêt étant situé en avant du plan de la figure.
La machine-outil représentée schématiquement au dessin est une décolleteuse dont on aperçoit l'arbre de poupée 1 qui est traversé par la barre, non représentée, ladite barre étant maintenue en place par une pince également non représentée. L'arbre de poupée 1 est pivoté dans des paliers 2 et 3 solidaires du bâti 4 de la décolleteuse. Les parties gauche et droite de l'arbre 1 visibles sur la fig. 1 sont reliées entre elles par un accouplement flexible ou liaison élastique 5, travaillant par exem ple à la torsion et permettant de supporter des chocs assez brutaux.
Une poulie 6, reliée à une source de force motrice non représentée, par exemple à un moteur électrique, permet de faire tourner l'arbre de poupée 1 sur lui-même à grande vitesse, comme décrit plus loin.
Une roue dentée 7 solidaire de la poulie 6 est constamment en prise avec une roue dentée 8 calée sur un arbre 9 ; ce dernier est pivoté dans le bâti 4 et s'étend parallèlement à l'arbre de poupée 1. A son extrémité opposée à la roue dentée 8, l'arbre 9 porte un pignon 10 qui est en prise avec une roue dentée 11 folle sur un arbre auxiliaire 12 fixé dans le bâti 4. La roue dentée 11 est solidaire d'une poulie 13 sur laquelle passe une courroie 14 ; cette der nière passe également sur une poulie 15 calée sur une douille 16 montée folle sur l'arbre de poupée 1, de sorte que la douille 16 est entraînée par un dis positif à friction.
Les pièces 7 à 15 forment un train démultiplicateur ayant un rapport de démultiplication d'environ 1 : 50, de sorte que si la poulie 6 tourne par exemple à la vitesse de 5000 tours/minute, qui est la vitesse ordinaire pour le décolletage, la douille 16 ne tourne qu'à la vitesse de 100 tours/minute environ. La douille 16 est venue d'?une pièce avec un disque d'arrêt et d'indexage 17 sur lequel est vissé un taquet d'arrêt 18.
Un autre disque d'arrêt et d'in- dexage 20 est calé sur la douille 16, sa position angulaire par rapport à celle du disque 17 pouvant être réglée par des moyens non représentés. Le dis que 20 porte un taquet d'arrêt 21 sur sa face tour née du côté de la poulie 15, et, le cas échéant, un second taquet d'arrêt 19, dessiné en pointillé sur la fig. 2. Au disque 20 est assigné un levier d'arrêt 22 monté fou sur une tige 23 fixée dans le bâti 4.
Le levier 22 présente deux bras dont l'un porte une dent 24 destinée à agir sur le taquet 21 du disque 20, et dont l'autre porte un plot 25 engagé dans la gorge 26 d'une tige 27 d'un électro-aimant 28. Un ressort à boudin 29 tend à faire sortir la tige 27 hors de l'électro-aimant 28 et par suite à faire bas culer le levier d'arrêt 22 dans le sens horaire de la fig. 2, c'est-à-dire à maintenir la dent 24 hors de la trajectoire du taquet 21 du disque 20. L'électro aimant 28 est commandé par l'arbre à cames (non représenté) de la machine-outil.
Une vis de butée 30, prenant dans le bâti 4, sert à limiter le mouvement du levier d'arrêt 22 dans le sens horaire de la fig. 2. Un autre levier d'arrêt 31, monté fou sur la tige 23, est assigné au disque 17. Il présente également deux bras dont l'un porte une dent 32 destinée à agir sur le taquet 18 du disque 17, et dont l'autre porte un plot, non représenté, engagé dans la gorge d'une tige d'un second électro-aimant, non représenté, iden tique à l'électro-aimant 28 et également commandé par l'arbre à cames de la machine-outil. Une vis de butée semblable à la vis 30 limite le mouvement du levier 31 dans le sens horaire de la fig. 2.
L'arbre de poupée 1 présente deux accouple ments agissant toujours en sens contraires. Le pre mier de ces accouplements, situé à gauche de la liaison élastique 5 sur la fig..1, comprend une partie fixe 33, solidaire de la poulie 6, et une partie 34, mobile axialement mais solidaire en rotation de l'arbre de poupée 1.
Le second accouplement, situé à droite de la liaison élastique 5 sur la fig. 1, com prend une partie fixe 35, constituée par un rebord de la douille 16, et une partie 36, mobile axialement mais solidaire en rotation de l'arbre de poupée 1. Dans la fig. 1, les deux accouplements 33, 34 et 35, 36 sont représentés à l'état débrayé, par souci de clarté. Cependant, pratiquement, ces deux accouple ments sont agencés de telle manière que l'un d'eux s'embraye au moment où l'autre se débraye, et cela sous l'action d'une commande électrique, de préfé rence. De tels accouplements sont connus et il n'est donc pas nécessaire de les décrire ici en détail.
La machine décrite fonctionne de la manière suivante Pendant l'opération de décolletage de la barre disposée dans l'arbre de poupée 1, ce dernier tourne à une vitesse élevée, par exemple de l'ordre de 5000 tours/minute. L'entraînement de l'arbre 1 se fait par l'intermédiaire de la poulie 6 et de l'accouplement 33, 34, cet accouplement étant embrayé. Pendant ce décolletage, l'accouplement 35, 36 est débrayé et la poulie 6 entraîne la douille 16 par l'intermédiaire du train démultiplicateur 7 à 15. Les leviers d'arrêt 22 et 31 sont appuyés contre leur vis de butée 30 respective, de sorte que leurs dents 24, 32 n'empiè tent pas dans la trajectoire des taquets 18 et 21.
Par suite, les disques d'arrêt et d'indexage 17, 20 tour nent à faible vitesse, par exemple à environ 100 tours/minute, ce qui est possible du fait que la douille 16 est montée folle sur l'arbre de poupée 1.
Un moment avant la fin du décolletage, l'arbre à cames de la machine agit sur l'électro-aimant 28, de sorte que le levier d'arrêt 22 bascule dans le sens antihoraire de la fig. 2, sa dent 24 venant empiéter dans la trajectoire du taquet 21. Ce dernier, tournant lentement dans le sens de la flèche de la fig. 2 (sens antihoraire), vient buter au bout de peu de temps contre la dent 24 et s'immobilise, bloquant du même coup lu douille 16. La courroie 14 glisse alors sur la poulie 13. Le freinage de l'arbre de la poupée a donc été préparé pendant le décolletage, ce qui sup prime toute perte de temps.
Au moment précis où le décolletage est terminé, une commande, de pré férence automatique, agit sur les deux accouplements 33, 34 et 35, 36 en ce sens que le premier accou plement se débraye et le second s'embraye simulta nément. En un temps extrêmement court, l'arbre de poupée est freiné et immobilisé, le choc étant amorti par la liaison élastique 5, de sorte qu'on peut immé diatement procéder à une opération d'usinage à arbre de poupée fixe, par exemple au perçage d'un trou transversal dans la barre.
Dès que cette opéra tion est terminée, l'arbre à cames de la machine agit sur l'électro-aimant 28 pour faire basculer le levier d'arrêt 22 dans le sens horaire de la fig. 2 et agit simultanément ou antérieurement sur l'électro-aimant non représenté commandant le levier d'arrêt 31, de sorte que le levier 31 bascule dans le sens antihoraire et que sa dent 32 vient empiéter dans la trajectoire du taquet 18. Les disques 17 et 20 sont donc libérés un instant et tournent dans le sens de la flèche jusqu'à ce que le taquet 18 bute contre la dent 32 du levier d'arrêt 31.
La barre est donc de nouveau immobilisée et une nouvelle opération peut être effectuée, dans une position angulaire bien définie par rapport à la position précédente. On peut de la même façon obtenir une troisième position angulaire de la barre en ayant recours au taquet 19 du disque d'arrêt 20, et ainsi de suite. On voit que le dispositif décrit permet de présélectionner la seconde position angulaire de la barre pendant la première opération d'usinage à arbre de poupée fixe, et de même pour d'autres positions angulaires ultérieurement désirées.
Dans la forme d'exécution représentée, l'entraî nement des disques d'arrêt et d'indexage 17, 20 est obtenu à partir de la poulie 6 entraînant l'arbre de poupée 1 à grande vitesse. De ce fait, pendant pres que toute la durée du décolletage de la barre, la douille 16 est entraînée en rotation lente. On peut cependant aussi concevoir le cas où la douille 16 et les disques 17, 20 sont entraînés par un dispo sitif d'entraînement indépendant de la poulie 6.
Si l'opération de décolletage est relativement longue, pour des pièces compliquées par exemple, on peut ne mettre en marche le dispositif d'entraînement de la douille 16 qu'un instant avant la fin du décolle tage, par exemple au moment où l'arbre à cames agit sur l'électro-aimant 28 comme décrit plus haut.
Machine tool The present invention relates to a machine tool comprising a device for stopping and indexing the headstock shaft, this device having at least one stopping and indexing disc.
In known machine tools, the tailstock shaft can rotate at high speeds, of the order of 5000 revolutions / miriiute. When the turning and bar turning operations are finished and one also wants to carry out one or more additional machining operations, for example to drill transverse holes in the bar, it is necessary to immobilize the tailstock shaft, but first it is necessary wait until the speed of rotation of the shaft has decreased to a low speed of the order of 100 revolutions / minute, before actuating the stop device which may, for example, include a lever which blocks a cleat carried by the stop disc. All these operations take time and slow down the production rate of the machine.
The object of the present invention is to remedy this drawback. To this end, the machine tool that it relates to is characterized in that the stop and indexing disc is mounted idle on the tailstock shaft and is driven at low speed by a friction device, this disc being intended to be connected to the headstock shaft by a coupling arranged so as to engage when disengaging a coupling connecting the headstock shaft to its high speed drive device, means being arranged for allow the locking of the stop and indexing disc while the headstock shaft turns at high speed so as to obtain rapid braking of the latter by reversing the two couplings.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention. Only what is necessary for understanding the invention has been shown in the drawing.
Fig. 1 is an elevation, partially in section, of this embodiment.
Fig. 2 is a view taken from the right of FIG. 1, partially in section and on an enlarged scale, the device for driving the stop discs being situated in front of the plane of the figure.
The machine tool shown schematically in the drawing is a bar turning machine, the headstock shaft 1 of which can be seen through the bar, not shown, said bar being held in place by a clamp, also not shown. The doll shaft 1 is pivoted in bearings 2 and 3 secured to the frame 4 of the bar turning machine. The left and right parts of the shaft 1 visible in FIG. 1 are interconnected by a flexible coupling or elastic link 5, working for example in torsion and making it possible to withstand rather brutal shocks.
A pulley 6, connected to a source of motive force not shown, for example to an electric motor, makes it possible to rotate the doll shaft 1 on itself at high speed, as described below.
A toothed wheel 7 integral with the pulley 6 is constantly engaged with a toothed wheel 8 wedged on a shaft 9; the latter is pivoted in the frame 4 and extends parallel to the tailstock shaft 1. At its end opposite the toothed wheel 8, the shaft 9 carries a pinion 10 which is in mesh with a toothed wheel 11 idle on an auxiliary shaft 12 fixed in the frame 4. The toothed wheel 11 is integral with a pulley 13 over which a belt 14 passes; the latter also passes over a pulley 15 wedged on a sleeve 16 mounted loose on the headstock shaft 1, so that the sleeve 16 is driven by a positive friction device.
The parts 7 to 15 form a reduction train having a reduction ratio of about 1: 50, so that if the pulley 6 rotates for example at the speed of 5000 revolutions / minute, which is the ordinary speed for bar turning, the sleeve 16 only rotates at a speed of approximately 100 revolutions / minute. The bush 16 came in one piece with a stop and index disc 17 on which a stop lug 18 is screwed.
Another stop and indexing disc 20 is wedged on the sleeve 16, its angular position with respect to that of the disc 17 being able to be adjusted by means not shown. The say 20 carries a stopper 21 on its turn face born on the side of the pulley 15, and, where appropriate, a second stopper 19, drawn in dotted lines in FIG. 2. The disc 20 is assigned a stop lever 22 mounted loosely on a rod 23 fixed in the frame 4.
The lever 22 has two arms, one of which carries a tooth 24 intended to act on the stopper 21 of the disc 20, and the other of which carries a stud 25 engaged in the groove 26 of a rod 27 of an electromagnet 28. A coil spring 29 tends to cause the rod 27 to come out of the electromagnet 28 and consequently to lower the stop lever 22 in the clockwise direction of FIG. 2, that is to say to keep the tooth 24 out of the path of the cleat 21 of the disc 20. The electromagnet 28 is controlled by the camshaft (not shown) of the machine tool.
A stop screw 30, taking in the frame 4, serves to limit the movement of the stop lever 22 in the clockwise direction of FIG. 2. Another stop lever 31, mounted loose on the rod 23, is assigned to the disc 17. It also has two arms, one of which carries a tooth 32 intended to act on the cleat 18 of the disc 17, and of which the another carries a stud, not shown, engaged in the groove of a rod of a second electromagnet, not shown, identical to the electromagnet 28 and also controlled by the camshaft of the machine. tool. A stop screw similar to screw 30 limits the movement of lever 31 in the clockwise direction of FIG. 2.
The tailstock shaft 1 has two couplings always acting in opposite directions. The first of these couplings, located to the left of the elastic connection 5 in fig. 1, comprises a fixed part 33, integral with the pulley 6, and a part 34, movable axially but integral in rotation with the shaft of doll 1.
The second coupling, located to the right of the elastic connection 5 in fig. 1, includes a fixed part 35, consisting of a rim of the sleeve 16, and a part 36, axially movable but integral in rotation with the tailstock shaft 1. In FIG. 1, the two couplings 33, 34 and 35, 36 are shown in the disengaged state, for the sake of clarity. However, in practice, these two couplings are arranged in such a way that one of them engages when the other disengages, and this under the action of an electric control, preferably. Such couplings are known and therefore need not be described in detail here.
The machine described operates as follows. During the bar turning operation arranged in the tailstock shaft 1, the latter rotates at a high speed, for example of the order of 5000 revolutions / minute. The drive of the shaft 1 is effected by means of the pulley 6 and the coupling 33, 34, this coupling being engaged. During this bar turning, the coupling 35, 36 is disengaged and the pulley 6 drives the sleeve 16 by means of the reduction gear 7 to 15. The stop levers 22 and 31 are pressed against their respective stop screw 30, to so that their teeth 24, 32 do not interfere with the path of the cleats 18 and 21.
As a result, the stop and index discs 17, 20 turn at low speed, for example at about 100 revolutions / minute, which is possible because the sleeve 16 is mounted loose on the tailstock shaft 1. .
A moment before the end of bar turning, the camshaft of the machine acts on the electromagnet 28, so that the stop lever 22 swings in the counterclockwise direction of FIG. 2, its tooth 24 coming into the path of the cleat 21. The latter, turning slowly in the direction of the arrow in FIG. 2 (counterclockwise), after a short time comes up against tooth 24 and comes to a stop, blocking bushing 16 at the same time. Belt 14 then slides on pulley 13. Braking of the headstock shaft was therefore prepared during bar turning, which eliminates any waste of time.
At the precise moment when the bar turning is finished, a control, preferably automatic, acts on the two couplings 33, 34 and 35, 36 in that the first coupling disengages and the second engages simultaneously. In an extremely short time, the headstock shaft is braked and immobilized, the shock being absorbed by the elastic link 5, so that a fixed headstock shaft machining operation can be carried out immediately, for example at drilling a transverse hole in the bar.
As soon as this operation is completed, the camshaft of the machine acts on the electromagnet 28 to cause the stop lever 22 to swing clockwise in FIG. 2 and acts simultaneously or previously on the electromagnet (not shown) controlling the stop lever 31, so that the lever 31 rocks in the counterclockwise direction and that its tooth 32 comes into contact with the path of the cleat 18. The discs 17 and 20 are therefore released for a moment and rotate in the direction of the arrow until the latch 18 abuts against the tooth 32 of the stop lever 31.
The bar is therefore immobilized again and a new operation can be performed, in a well-defined angular position relative to the previous position. In the same way, a third angular position of the bar can be obtained by using the stopper 19 of the stop disc 20, and so on. It can be seen that the device described makes it possible to preselect the second angular position of the bar during the first machining operation with a fixed headstock shaft, and likewise for other angular positions subsequently desired.
In the embodiment shown, the driving of the stop and indexing discs 17, 20 is obtained from the pulley 6 driving the tailstock shaft 1 at high speed. Therefore, during almost the entire duration of bar turning, the sleeve 16 is driven in slow rotation. However, one can also conceive of the case where the sleeve 16 and the discs 17, 20 are driven by a drive device independent of the pulley 6.
If the bar turning operation is relatively long, for complicated parts for example, it is possible not to start the drive device for the sleeve 16 until a moment before the end of the peeling off, for example when the camshaft acts on the electromagnet 28 as described above.