Machine-outil La présente invention a pour objet une ma chine-outil comprenant au moins une broche rota tive à laquelle est fixée une barre à travailler et au moins un coulisseau mobile sur lequel sont montés des moyens pour l'usinage de ladite barre, des moyens commandant le déplacement de ce coulis- seau par rapport à la broche selon un programme déterminé, caractérisée par le fait que lesdits moyens de commande du déplacement du coulis- seau sont cinématiquement solidaires de la broche.
Les dessins annexés représentent à titre d'exem ple une forme d'exécution de la présente invention La fig. 1 en est une vue schématique ; la fig. 2 une vue de détail de l'un de ses or ganes.
La machine-outil représentée au dessin est un tour-révolver dont 1 est la broche portant une barre 2 à usiner, 3 est un coulisseau supportant une tou- relle-révolver 4 ; 5, 6 et 7 sont des coulisseaux destinés à supporter soit des pièces à usiner soit des outils de coupe supplémentaires.
L'entraînement de la broche 1 est effectué par un ensemble démultiplicateur 10 qui est commandé par un Moteur Mi et dont les deux derniers mobi les tournent en sens inverse en prise avec des roues 11 et 12 montées folles sur la broche. 13 est un embrayage permettant d'accoupler l'une des roues 11 et 12 à la broche de manière à pouvoir entraî ner celle-ci dans un sens ou dans l'autre. A cette broche sont en outre fixés un dispositif 14 de fixa tion de la barre 2 et une poulie 15. 16 est un dis positif provoquant périodiquement l'avance de la barre 2 à l'intérieur de la broche 1 et dont le fonc tionnement sera décrit par la suite.
La poulie 15 commande la rotation d'une se conde poulie 17 sur l'axe de laquelle sont montées folles deux roues coniques 18 et 19 engrenant avec une roue 20 qu'un embrayage 21, semblable à l'em brayage 13, met séparément en prise avec l'axe sur lequel ces roues sont montées.
Les embrayages 13 et 21 sont reliés l'un à l'au tre ' par un levier 22 de sorte que, lorsque l'em brayage 13 solidarise la roue 12 et la broche 1, l'embrayage 20 rend solidaire la roue 19 et son axe, alors que lorsque la roue 11 est solidaire de la broche 1, c'est la roue 18 qui est solidaire de l'axe de la roue 17. De cette manière le sens de rotation de la roue 20 demeure constant quel que soit celui de la broche 1.
,La roue 20 commande un arbre 22 sur lequel sont montés fous trois embrayages électromagnéti ques<I>22a, 22b</I> et 22c, à crabots, susceptibles d'être amenés en prise soit avec des couronnes dentées <I>23a, 23b,</I> 23c solidaires de l'arbre 22, soit avec des roues à double denture 24a, 24b et 24c. Les em brayages<I>22a, 22b,</I> 22c présentent chacun une cou ronne dentée en prise avec des roues<I>25a, 25b</I> et <B>25e</B> solidaires chacune d'un axe dont l'autre extré mité présente une vis sans fin 26a, respectivement 26b et 26c.
Ces vis sont prises avec des roues 27a, <I>27b</I> et 27c dont les axes<I>28a, 28b</I> et 28c sont mu nis d'un plateau à crabots 29a, respectivement 29b et 29c, auquel est susceptible d'être accouplé un embrayage 30a, respectivement 30b et 30c. Ces embrayages sont du type mécanique et sont com mandés par des leviers 31a, respectivement 31b et 31c ; ils sont agencés de manière à débrayer auto matiquement après une seule rotation.
Sur l'axe de chaque embrayage 30a à<B>30e</B> est monté un tambour de commande 33a, respectivement 33b et 33c, agissant à chaque tour de l'embrayage sur un inter rupteur 34a, respectivement 34b et 34e du circuit d'alimentation de l'embrayage électromagnétique <I>22a,</I> respectivement<I>22b</I> et 22c et, d'autre part, une roue dentée 35a, respectivement 35b et<I>35c.</I> La roue<I>35a</I> commande un arbre rotatif 36 présentant à son extrémité une came 37 telle que représentée en trait plein au dessin (fig. 2).
Cette came est en contact avec une roulette 37a pivotée à l'extrémité libre d'une tige 37b solidaire du coulisseau 5. Le sens de rotation de la came 37 est celui indiqué par la flèche F de sorte que cette came tend à dé placer le coulisseau correspondant vers la gauche au dessin, à l'encontre de l'action de moyens de rap pel, non représentés, lorsque c'est la partie com prise entre les axes x et y (angle a) qui est en con tact avec la roulette<I>37a.
Le</I> coulisseau tend par contre à être ramené dans sa position primitive lorsque la roulette 27a est en contact avec la por tion de la came comprise entre les axes y et z (an gle p). Enfin le coulisseau est immobile lorsque la roulette 37a est en contact avec la portion de la came comprise entre les axes x et z (angle y). Lors que la pointe de la came est en contact avec la roulette 37, le coulisseau 5 a effectué un déplace ment d'élongation maximum.
Afin d'obtenir un mouvement- uniforme du cou- lisseau pour une rotation uniforme de la came 37, pendant l'avance de ce coulisseau vers la gauche, la portion de cette came comprise entre les axes xy est taillée selon une spirale d'Archimède. Quant à l'al lure de la portion de la came comprise entre les axes y et z celle-ci peut être choisie de cas en cas en fonc tion du programme du coulisseau correspondant.
Dans une variante, non représentée, l'axe 36 pourrait présenter plus d'une came coopérant avec les mêmes roulettes ou avec un nombre correspon dant de roulettes solidaires du même axe qui alors rouleraient en partie sur l'une ou sur l'autre came permettant dans certains cas de varier le cycle d'une opération déterminée ou encore d'obtenir, avec deux cames séparées par exemple des cycles nouveaux de travail.
Dans une autre variante, ces cames pourraient être agencées de manière à en pouvoir varier la posi tion angulaire relative.
Dans une troisième variante, non représentée, l'axe de la roulette 37a pourrait présenter des moyens pour sa fixation en des points différents de la tige 37b de manière à pouvoir éloigner cette rou lette plus ou moins de l'axe 36. De cette façon la came correspondante ne serait en contact avec la roulette que pendant une partie de son mouvement rotatif et la course possible du coulisseau réduite en conséquence.
Les roues 35b et 35c commandent le déplace ment des coulisseaux 6 et 7 par un système simi laire mais différent de celui décrit uniquement par le fait que les cames sont entraînées en rotation res pectivement par une chaîne 38a, respectivement 38b et par un pignon correspondant.
Sur l'axe 22 sont en outre fixées cinq roues 39a à 39e, de diamètres différents, en prise avec des roues correspondantes 40a à 40e qui sont montées folles sur un axe 41. Des embrayages non représen tés et qui sont commandés par des leviers 41a à 41c coopérant avec l'arbre 32 permettent de solidariser, selon un programme déterminé, l'une des roues 40a à 40b avec l'axe 41. Cet axe est en outre muni d'un plateau denté 42 avec lequel est susceptible de co opérer l'une des dentures d'un embrayage double 43, à commande électromagnétique, solidaire d'un axe 44 et dont l'autre denture est prévue pour entrer en prise avec l'une des couronnes d'une roue dentée double 45.
L'axe 44 présente à son autre extrémité une couronne dentée 44a avec laquelle est susceptible d'entrer en prise l'une des dentures d'un embrayage mécanique 44b, à double denture, dont la seconde denture est destinée à coopérer avec une couronne fixe 44c. Cet embrayage est commandé par un levier 44d le mettant en prise avec la couronne 44c lorsque l'arbre 32 a effectué une rotation et le maintenant en prise pendant que cet arbre effectue cette rotation.
L'embrayage 44b est monté sur un axe 46 pré sentant une vis sans fin 46a en prise avec une roue 46b montée sur un axe 46c. Sur cet axe sont mon tées en outre d'une part une came 46d du même genre que celle représentée en fig. 2 et d'autre part une roue dentée 46e pour la commande du mouve ment rotatif de l'arbre 32.
Le mouvement de cet arbre est démultiplié par rapport à celui de l'arbre 46c dans un rapport de 1 à6.
Cet arbre 32 présente une série de rampes non représentées s'étendant annulairement au droit des extrémités des leviers 31a à 31c, des leviers 41a à 41c, du levier 45 et enfin d'un levier 32a destiné à la commande des embrayages 13 et 21. Ces rampes constituent des cames de commande du mouvement basculatoire de ces leviers dont le profil varie de came à came en fonction du programme de travail que doivent effectuer les organes que chaque levier commande. Bien entendu l'arbre 32 est différent se lon le genre de pièces à usiner au moyen du tour ainsi que selon le nombre d'opérations à effectuer.
Dans une variante non représentée, l'arbre 32 pourrait être constitué par un nombre déterminé de manchons amovibles comprenant chacun un relief d'une forme particulière et qui pourraient être accou plés les uns aux autres dans une position angulaire déterminée. De cette manière il serait possible d'ob tenir à volonté plusieurs arbres de caractéristiques différentes sans devoir les tailler à chaque reprise.
Dans une autre variante, également non repré sentée, l'arbre 32 pourrait présenter sur sa surface une série d'ouvertures susceptibles de recevoir des butées agencées et disposées de manière à faire bas culer les leviers 31<I>a à</I> 31c, 41<I>a</I> à 41c, 45 et 32a qui sont des leviers bistables présentant chacun des moyens tendant à les maintenir en position inclinée dans un sens ou dans l'autre par rapport à leur point de rotation. Sur l'arbre 32 est en outre monté un ergot 32b destiné, à coopérer avec un interrupteur 32c de commande de l'embrayage électromagnétique 43.
En plus de la tourelle 4, le coulisseau 3, dont le mou vement est commandé par la came 46d, présente un tambour rotatif 47a sur lequel sont disposés six sup ports 47b pour des roulettes 47c destinées à coopé rer avec la came 46d. Ces supports sont distancés angulairement de 600 et sont montés dans des glis sières longitudinales non représentées taillées sur la surface du tambour et à l'intérieur desquelles ils sont susceptibles d'être coulissés pour être amenés et blo qués en une position déterminée. Cette position est bien entendu choisie, comme pour les coulisseaux 5, 6 et 7 en correspondance avec la course désirée pour le coulisseau 3.
Sur l'axe du cylindre 47a est monté un plateaù 48 présentant six fentes 48a distantes angulairement de 600 et dans lesquelles vient s'engager un doigt d'entraînement que présente un plateau 48b soli daire d'un arbre 48c entraîné rotativement par l'ar bre 46c. A chaque tour de l'arbre 46c et, en corres pondance, de l'arbre 48c, le doigt du plateau 48b pénètre dans une encoche 48a, entraîne le plateau 48 d'un sixième de tour puis quitte cette encoche pour s'engager au tour suivant dans l'encoche suc cessive. Le cylindre 47a est ainsi entraîné chaque fois d'un sixième de tour et présente devant la came 46d chaque fois un autre support 47b et une rou lette correspondante 47c.
Entre chacun de ces dépla cements, le cylindre 47a est maintenu immobile par l'extrémité coudée d'un levier 48d s'engageant dans des ouvertures correspondantes de ce cylindre, levier dont le basculement est provoqué par une rampe 48e que présente le plateau 48b.
La tourelle 4 est entraînée en rotation au moyen de l'axe 46c par un dispositif similaire à celui du cylindre 47a.
Le mouvement rotatif des diverses cames d'entraî nement des coulisseaux 4, 5, 6 et 7, doit être relati vement lent pendant la phase de travail du tour- révolver, c'est-à-dire pendant que la portion des ca mes en forme de spirale d'Archimède est en contact avec la roulette correspondante. On comprendra que le mouvement des cames devra être au contraire relativement rapide pendant que le coulisseau re tourne à sa position de départ c'est-à-dire pendant que les roulettes coopérant avec ces cames roulent sur leur portion de profil comprise entre les axes x-z et z-y (fig. 2).
Les rampes de l'arbre 32 au droit des leviers 31a à 31c, ainsi que celles au droit des leviers 41a à 41c sont précisément dessinées pour provoquer le basculement de ces leviers en des ins tants déterminés et différents, correspondant aux mo ments où les roulettes des coulisseaux commencent à rouler sur la partie en forme de spirale de la came correspondante et à ceux où ces roulettes quit tent cette spirale pour rouler sur la partie décrois sante de la came.
Ces leviers commandent comme déjà décrit le déplacement des accouplements 22a à 22c, soit vers les couronnes 23a, respectivement 23b et 23c, lors que les roulettes des cames qui en dépendent doivent se déplacer sur la partie en spirale de leur profil, soit vers les roues<I>24a, 24b</I> et 24c, lorsque ces rou lettes se déplacent sur le restant du profil de ces cames, éléments avec lesquels ces accouplements en trent en prise. Quant aux leviers 41a à 41c ils sont destinés à accoupler les roues dentées 40a à 40e cor respondant à l'arbre 41 de manière à pouvoir varier la vitesse de déplacement du coulisseau 8.
Les roues<I>24a, 24b</I> et 24c sont commandées au moyen de chaînes par des roues 50a, 50b et 50c calées sur un axe 50 entraîné par un moteur M2 à une vitesse de beaucoup supérieure à la vitesse de rotation prévue pour l'axe 22 de sorte que, lorsque les embrayages<I>22a, 22b, 22c</I> sont en prise avec les roues<I>24a, 24b</I> et 24c, les cames dont ils comman dent la rotation sont entraînées à une vitesse beau coup plus élevée que leur vitesse normale de travail.
Quant à l'entraînement accéléré de la came 46d du coulisseau 3, il est commandé par accouplement de l'embrayage électromagnétique 43 avec la roue 45 qui est entraînée par une roue 50d et une chaîne correspondante, par exemple chaque fois que l'inter rupteur 32b est amené en position fermée par l'ar bre 32.
L'arbre 50 est en outre accouplé par un train d'engrenages démultiplicateurs à un arbre 51 dont l'extrémité libre présente une couronne dentée<I>51a</I> avec laquelle est susceptible d'entrer en prise un accouplement 51b solidaire d'un arbre 52 et dont la commande est assurée par un levier basculant 51c soumis à l'action d'une rampe annulaire correspon dante de l'arbre 32. Sur l'arbre 52 sont en outre calés des disques-cames 52a,<I>52b, 52c</I> pour la com mande du basculement de leviers 53a, 53b et 53c.
Le levier 53a est destiné à ramener l'embrayage 45 en prise avec la couronne 44a, le levier 53b à com mander le serrage de la barre 2 dans la broche 1 et le levier<B>53e</B> l'avance de cette barre à l'intérieur de cette broche à la fin de chaque cycle d'usinage de l'extrémité de cette barre qui est débitée au fur et à mesure du travail du tour.<I>54a</I> et 54b sont des em brayages à commande manuelle permettant d7empê- cher l'entraînement des coulisseaux par les moteurs Ml et M2 ainsi que le fonctionnement des organes 14 et 16,
par exemple lors de contrôle et d'essais effectués soit sur ces moteurs, soit sur les mobiles qu'ils entraînent.
Comme déjà décrit, l'arbre 32 est entraîné à une vitesse de rotation six fois plus faible que l'arbre 46c de sorte qu'il effectue une rotation complète dans le même temps que met la tourelle 4 du coulisseau 3 pour accomplir sa révolution: chaque tour de l'arbre 32 correspond donc à un cycle de travail de la ma chine-outil pendant lequel les six outils de la tourelle ont successivement attaqué l'extrémité de la barre 2. A la fin de ce cycle, le mouvement de l'axe 46c et de l'arbre 32 est arrêté par désaccouplement de l'em brayage<I>44b</I> et de la couronne<I>44a,</I> de la manière précédemment décrite.
Un instant avant que ce dé brayage ne se produise, le levier 51c provoque l'ac couplement de l'embrayage 51b et de la couronne 51a de sorte que l'axe 52, jusqu'ici immobile, est entraîné en rotation et effectue un tour sur lui-même.
Au cours de cette rotation, les disques-cames 52b et 52c commandent, par les leviers <I>53b</I> et<I>53c,</I> respectivement le desserrage de la pince 14 et l'avance de la barre 2 dans la poupée 1 de la quan tité nécessaire à la poursuite d'un nouveau cycle. Cette rotation terminée, le disque-came 52a fait bas culer le levier 53a dont la seconde extrémité agit sur le levier 44d de commande de l'embrayage 44b qui revient en prise avec le plateau denté 44a. La ma chine-outil est alors prête pour un nouveau cycle d'usinage d'une pièce.