Machine-outil comprenant une broche pour l'entraînement en rotation d'une pièce à usiner La présente invention a pour objet une machine outil, par exemple un tour automatique, comprenant une broche pour l'entraînement en rotation d'une pièce à usiner et un moteur électrique pour l'entra?ne- ment de cette broche.
De telles machines-outils sont connues et com prennent habituellement un dispositif électrique pour la commande semi-automatique ou automatique du moteur d'entraînement et un dispositif, mécanique ou autre, pour la commande automatique des opéra tions d'usinage suivant un cycle déterminé. Leur ah mentation peut être assurée par un chargeur qui est mis en action, automatiquement à la fin du cycle d'usinage pour mettre une nouvelle pièce :
à usiner dans le dispositif de ,serrage que comporte la broche. Si la pièce à usiner :est .ronde elle peut être mise dans le dispositif de serrage quelle que soit sa position angulaire par rapport au dispositif de .serrage.
Si toutefois la pièce à usiner est une pièce de forme laquelle correspond à la forme d'une cavité ménagée dans le dispositif de serrage, il importe que la broche soit orientée, c'est-à-dire arrêtée dans une position angulaire bien déterminée, afin que, s'il est fait usage d'un chargeur, la pièce puisse être mise sans autre dans ladite cavité après un simple déplacement sui vant l'axe de la broche.
La machine-outil qui fait l'objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispo sitif électromagnétique qui, lorsqu'il est mis en action, freine le moteur avec la broche et arrête ensuite cette dernière dans une position angulaire déterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. L'unique figure est -en partie une vue en perspec tive de quelques parties mécaniques de la machine- outil et en partie un schéma électrique du dispositif électromagnétique incorporé à un -ensemble de com mande électrique.
Au dessin on a désigné par 1 la broche de la machine-outil qui est équipée à l'une .de ses extré mités d'un dispositif de serrage comprenant une pince fendue 3 .ayant une cavité de, forme pour le serrage d'une pièce de forme telle que 4. L'entraînement en rotation de la broche 1 se fait par un moteur à cou rant .continu 5 par l'intermédiaire d'une transmission à courroie 6, 7, 8.
Une bague en laiton 9 qui peut être réglée angu- lairement sur la broche 1, .puis fixée à celle-ci au moyen d'une vis de blocage 10, est équipée d'une bastille 11 de fer doux. Sur une autre plaque de fer doux 12 fixée à la poupée (non représentée) qui porte la broche sont fixés un électro-aimant 13 et un in terrupteur magnétique sous vide 14.
La pièce polaire 15 de l'électro-aimant 13 et l'armature magnétique 16 de l'interrupteur 14 ,sont placées de part et d'au tre et à sa proximité immédiate du chemin circulaire de la pastille 11.
L'électro-aimant 13 et l'interrupteur magnétique 14 font partie d'un circuit magnétique qui, lorsque l'électro-aimant 13 .est excité, sera fermé lors du pas sage<B>dé</B> la pastille dé fer :
doux 11 entre la pièce polaire 15<B>dé</B> l'électro-aimant et l'armature 16 de l'interrupteur magnétique 14 qui est alors actionné. L'électro-aimant 13 et l'interrupteur magnétique 14 font partie d'un dispositif électrique de commande dont la majeure partie est bien connue.
Par ailleurs, l'agencement du dispositif de com mande sera maintenant décrit .avec son fonctionne ment.
Dès que la pièce à usiner 4 :est serrée dans la pince 3, le moteur 5 est mis en marche à grande vitesse pour l'usinage de cette pièce en actionnant l'interrupteur principal 18 dont les contacts sont normalement ouverts. L'actionnement de cet inter- rupteur principal peut être fait .soit à la main soit par une came d'un dispositif automatique de com mande du chargeur et plus tard par une came du <RTI
ID="0002.0010"> .dispositif mécanique. qui commande le cycle des opérations d'usinage. Le courant .de com mande .(60 volts) part du secondaire du trans formateur 19, traverse l'interrupteur 17, le contact b4 du relais B, les contacts fermés de l'interrupteur principal 18 et alimente la bobine du relais D.
Ce relais D ferme ses trois contacts<I>d2, d3, d4</I> et le courant triphasé du réseau alimentant les bornes RST est appliqué directement au redresseur principal 20. La tension continue fournie au moteur 5 est maxi mum et la vitesse du moteur est grande.
Par son contact auxiliaire dl, le relais D envoie également le courant de commande à travers le contact b2 à la bobine du relais C. Celui-ci ferme .ses deux contacts c3, c4 placés dans un circuit d'orientation comme le sont les contacts b5, b6. Etant donné que ces con tacts<I>b5, b6</I> sont ouverts, ce circuit d'orientation n'agit pas.
Le contact c5 du relais C ouvre un circuit de freinage branché sur dies pôles -I-, - du redresseur 20. Par son contact c2, le relais C ferme son circuit de maintien à travers le contact b2.
Lorsque l'usinage de la pièce 4 est terminé, l'in terrupteur 18 .s'ouvre et coupe le courant pour les bobines des relais D et C. La tension d'alimentation du circuit principal d'alimentation du moteur est interrompue aux trois contacts<I>d2, d3, d4.</I> Par con tre le contact d5 se referme ainsi que le contact c5.
Le circuit de freinage .s'établit en passant du pôle positif du redresseur principal 20 à travers le contact d5, le contact c5 et la résistance -de freinage R1. Cette dernière est branchée en parallèle avec la bobine d'un relais A.
Aussi longtemps que le courant continu circule dans la résistance de freinage Rl, la bobine du relais A est alimentée. Le contact a2 de ce relais est ouvert et le contact a1 est fermé. Le courant de commande passe donc pendant le freinage à travers le contact a1 et alimente la bobine du relais B.
Ce relais ferme ses contacts<I>b5, b6</I> du circuit d7orienta- tion. Toutefois, comme les contacts c3, c4 sont ou verts pendant le freinage, le circuit d'orientation n'est pas encore fermé. Le relais B se maintient par son contact b1 à travers le contact cl fermé et le contact de l'interrupteur magnétique 14 fermé également.
Par son contact b4, le relais B coupe :le circuit du relais D et empêche ainsi la remise en marche du moteur 5 à la grande vitesse aussi longtemps que l'orientation de la broche n'est pas terminée. Par l'ouverture de son contact b2, le relais B évite également l'alimen- tation du relais D. Pendant l'orientation par la fer meture de son contact b3, le relais B prépare l'ali mentation du relais C dès la fin du freinage.
Lorsque 1e freinage de la broche 1 est terminé, aucun courant ne circule :plus dans la résistance de freinage Rl. La bobine du relais A n'est donc .plus alimentée et le contact a2 se referme. A ce moment, le relais C est à nouveau alimenté à travers le con tact a2 et le contact b3 précédemment fermé.
Le relais C ferme ses contacts c3, c4, en ouvrant simul tanément son contact c5 ; la tension des phases R et T du réseau passe à ce moment-là à travers un jeu de résistances variables R2, les contacts fermés b5, b6, les contacts fermés c3, c4 et alimente celles des cellules redresseuses métalliques du redresseur 20 qui sont branchées sur les phases R et T. Comme cette tension est affaiblie par les résistances R2;
la vitesse du moteur 5 est réduite. Cette vitesse réduite est utilisée pour l'orientation de la broche 1. La tension de 60 volts arrive au jeu de cellules du re dresseur secondaire 21 et alimente l'électro-aimant 13.
Le champ magnétique du dispositif d'orientation ne s'établit donc qu'au moment où la broche 1 tourne lentement en vue :de son orientation, évitant ainsi tout déplacement inutile de la lame mobile de l'interrupteur magnétique 14.
Cet interrupteur ma gnétique ne travaille donc que pendant un temps très court après chaque cycle d'usinage et sa durée de vie est très grande. Dans le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 13 se trouve placée une résistance R3 permettant de régler la tension @à l'électro-aimant.
Lorsque la pastille en fer doux 11 arrive entre la pièce polaire 15 de l'électro-aimant et l'armature 16 de l'interrupteur magnétique 14, le contact de cet interrupteur magnétique s'ouvre et interrompt le cir cuit d'alimentation, du relais B. Celuici ouvre son contact b1 et interrompt ainsi son circuit de main tien. Par son contact b3, le relais B interrompt le circuit d'alimentation du relais C.
Les contacts c3 et c4 s'ouvrent et le circuit d'alimentation auxiliaire, pour marche lente, du moteur 5 est interrompu. Par les contacts fermés c5, d5 le circuit de freinage se referme et le moteur 5 reçoit une courte impulsion de freinage qui arrête la broche. Cette impulsion de freinage provoque dans la résistance Rl et la bobine du relais A un courant qui n'est que très faible de sorte que 1e relais A ne réagit pas.
La broche 1 étant arrêtée, le chargeur entre en action et met une pièce 4 dans le dispositif de serrage. Ceci fait, le cycle de fonctionnement de l'ensemble peut recommencer.
Le dispositif électrique de commande qui vient d'être décrit a donc les avantages suivants 1) Après l'usinage de la pièce, le moteur 5 entre- nant la broche 1 freine cette broche jusqu'à son arrêt complet<B>;</B> 2) dès que la broche est arrêtée, un jeu de relais ferme un circuit auxiliaire d'alimentation du mo teur qui est ainsi mis en marche à faible vitesse ;
3) un dispositif électromagnétique surveille le pas sage .de la pastille de fer doux 11 -et arrête le mouvement lent du moteur et de la broche ; 4) la position de la pastille, peut être réglée sur les 3601, de la circonférence de la broche ;
5) le dispositif d'orientation élimine tout risque de fonctionnement intempestif du dispositif électri que pendant l'usinage de la pièce. De même, le dispositif d'orientation :est agencé de telle façon qu'il soit impossible de remettre en marche en grande vitesse le moteur d'entraînement de la broche aussi longtemps -que l'orientation n'est pas terminée ; 6) la vitesse de rotation de la broche pendant son orientation peut être facilement réglée ;
7) en cours d'usinage les éléments du dispositif d'orientation ne subissent pas d'effort et par con séquent d'usure.
Il va de soi que différentes modifications pour raient être apportées à la forme d'exécution qui vient d'être décrite. Ainsi par exemple, le moteur à courant continu 5 pourrait être remplacé par un moteur à courant triphasé et dans ce cas il sera prévu pour l'entraînement à faible vitesse un circuit oscillant à basse fréquence (environ 1 Hz).