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Machine à fraiser et à tourner une pièce de mouvement d'horlogerie On connaît différents types de machines utilisant des outils tranchants de diamant pour obtenir des surfaces usinées parfaitement polies. Ces machines sont utilisées tout spécialement par l'industrie horlogère qui les destine au tournage de biseaux sur les mouvements ou au tournage des zones de frottement de certains organes, à la terminaison des boîtes de montre, des cadrans et des bracelets métalliques.
On connaît un type particulier de ces machines, désignées par l'appellation de machines à facetter , qui sont utilisées pour la décoration d'une multitude de pièces. Un outil tranchant en diamant, entraîné en rotation à une vitesse de l'ordre de quelques mètres par seconde, est amené par une plongée en contact avec la pièce à usiner. Les usinages ainsi réalisés sont toujours des arcs de circonférence, car ces machines n'ont pas la possibilité de combiner le mouvement de fonçage à un mouvement de chariotage.
On connaît d'autre part des machines à l'aide desquelles on peut fraiser et tourner simultanément, et dans lesquelles un chariot est animé d'un mouvement de va-et-vient par un système de commande à cames, et dans lesquelles un mécanisme entraîne un arbre dans un mouvement de rotation saccadé alternant avec un mouvement de rotation continu.
On a également proposé de disposer sur l'arbre d'une poupée de tour un dispositif d'embrayage unidirectionnel à encliquetage, ce cliquet s'engageant dans les dents de la périphérie d'une roue solidaire de l'arbre de la poupée.
La présente invention a pour objet une machine à fraiser et à tourner une pièce de mouvements d'horlogerie, comprenant un bâti sur lequel sont montés une poupée portant la pièce à usiner, au moins un appareil à fraiser, pour qu'il soit possible de tourner et de fraiser simultanément la pièce supportée par la poupée, un dispositif de commande animé d'un mouvement de rotation imposant à au moins un chariot des mouvements de va-et-vient, alors qu'il peut donner à la poupée des mouvements saccadés ou de rotation continue synchronisés au mouvement des- dits chariots,
et un dispositif d'embrayage unidirectionnel placé sur l'arbre de la poupée rendant le dispositif de commande inopérant lorsque la poupée est entraînée par l'organe de transmission, caractérisée par le fait que le dispositif d'embrayage est constitué par un volant muni d'un encliquetage, ajusté sur un filetage de l'arbre de poupée, le filetage étant tel que, lorsque le volant est entraîné par le dispositif de commande, il se solidarise avec ledit arbre, tandis que lorsqu'il est entramé par l'organe de transmission, il se désolidarise de cet arbre.
La machine à tourner et fraiser selon l'invention présente de notables progrès par rapport aux machines existantes, car elle permet d'effectuer sur une pièce des décors résultants de la combinaison des mouvements du chariot et de la poupée, la combinaison du tournage et du fraisage, sans que.la pièce ait à quitter son support. On évite ainsi les opérations de reprise et toutes les imperfections de centrage découlant de ces opérations.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est un schéma de la machine; la fig. 2 représente l'accouplement de la poupée aux organes d'entraînement ; les fig. 3 et 4 représentent des dispositifs à copier.
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Selon le schéma de la fig. 1, la machine comprend, montée sur un socle, une poupée dont l'axe est représenté en I-I. A l'extrémité de la broche de cette poupée se fixe la pièce à usiner 1. Cette pièce est située dans le champ d'action de deux chariots 2, 3 animés respectivement d'un mouvement longitudinal et transversal. Ces chariots peuvent supporter un burin, une tourelle revolver et son dispositif de commande ou encore un arbre rotatif, ses paliers et ses supports, ou encore tout autre dispositif d'usinage.
La machine qui permet de combiner les mouvements rectilignes alternatifs des chariots aux mouvements de rotation alternatifs et continus de la poupée est commandée par une manivelle 4 solidaire d'une roue 5 dans un mouvement de rotation continu. Un organe mécanique pourrait remplacer la main de l'opérateur.
La roue 5 engrène avec la roue 6. De cette dernière, le mouvement commande, d'une part, les chariots et, d'autre part, la poupée. Sur l'arbre II-II de la roue 6, une roue 7 est fixée. Elle entraîne la roue 9 par l'intermédiaire du renvoi 8. Cette roue 9 sur son arbre III-III est coaxiale à la came 10 et à une roue d'angle 11. La came 10 est en contact avec le chariot 3 ; la rotation de cette dernière imprime au chariot un mouvement transversal alternatif. La roue d'angle 11 entraîne une deuxième roue d'angle 12 solidaire d'un arbre dont l'axe est désigné par IV-IV.
Une deuxième came 13 semblable à 10, solidaire de cet arbre, communique au chariot 2 avec lequel elle est en contact, son mouvement longitudinal alternatif. En revenant à la roue 6, il est possible de suivre maintenant la transmission de mouvement jusqu'à l'axe de la poupée I-I. Une came 14, calée sur l'arbre de la roue 6 imprime au levier 15 un mouvement oscillant par son plot de contact 16.
Ce levier, libre sur l'axe V-V, porte un cliquet 17 qui, pour un sens déterminé de rotation, entraîne la roue diviseur 18 également montée sur l'axe V-V et solidaire de cet arbre. La roue diviseur 18 solidaire de la roue 19 transmet le mouvement à la roue 22 coaxiale à la broche de poupée mais libre sur cette broche par l'intermédiaire des roues 20, 21. La roue 22 porte une denture couchée de chant 23 alors que le volant 24, ajusté sur l'arbre de poupée par l'intermédiaire d'un filetage, porte un cliquet 25 constamment pressé par un ressort contre la denture couchée.
Le filetage de l'arbre de poupée est tel que pour un certain sens de rotation de la roue 22, le volant entraîné par son cliquet 25 se déplace de droite à gauche (fig. 1) et se bloque contre une portée de l'arbre de poupée rendant ainsi cet arbre de poupée dépendant des mouvements commandés par la manivelle 4 à travers des engrenages 5, 6, l'encliquetage 14 à 18, les engrenages 19 à 22. Lorsque l'arbre de poupée est entraîné par la poulie 26 et la transmission 27 dans le sens inverse de l'entraînement par le diviseur, la denture couchée 23 repousse le cliquet 25, le volant 24 s'est débloqué par inertie et le filetage de l'arbre est tel que ledit volant s'éloigne de la portée contre laquelle il était bloqué.
L'arbre de poupée est ainsi totalement indépendant du dispositif diviseur et la machine peut exécuter des opérations de tournage. Ce dispositif d'accouplement entre l'arbre de la poupée, d'une part, et la poulie ou le diviseur, d'autre part, est représenté en fi-. 2, dans laquelle on reconnaît la poulie 26, la roue 22, la denture 23, le volant 24, le cliquet 25. L'arbre de poupée 26 dont l'un des paliers est représenté en 27, porte un filetage 28.
Il est facile de voir que si le filetage est à droite, si la roue 22 tourne à droite et si le cliquet s'appuie pour ce sens de rotation sur la face normale de la dent couchée, le volant, entraîné de droite à gauche, se bloque contre la portée 29, rendant ainsi l'arbre de poupée 26 solidaire de la roue 22. Si maintenant l'arbre de poupée est entraîné à gauche par sa poulie, le cliquet glisse sur la denture de chant, le volant se débloque et se déplace de gauche à droite. Le déplacement est suffisant pour séparer la roue 22 du cli- quet 25 ; les mouvements de la roue 22 sont alors sans effet sur l'arbre de poupée. Pour fraiser et tourner des pièces dont les surfaces ne sont pas planes ou circulaires, la machine peut être équipée de chariots de copie.
Une pièce 30 servant de guide (fig. 3 et 4) et la pièce à usiner 31 sont montées sur l'arbre de poupée. Un chariot 32 est pourvu d'un palpeur 33 qui prend constamment appui contre la pièce mobile 30, sous la traction du ressort 34 encastré par une de ses extrémités dans le bâti 35 de la machine. Le chariot est pourvu d'une unité d'usinage 36 telle qu'un burin ou un outil rotatif ou encore tout autre outil. La fig. 3 montre de quelle manière on usine la tranche d'une pièce non cylindrique, et la fig. 4 montre l'usinage d'une pièce non plane. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit mais comprend également des machines dans lesquelles le nombre des chariots des arbres de fraisage pourrait être différent.
Il est bien clair que les chariots et les arbres de fraisage peuvent être orientés en tous sens pour permettre l'usinage des pièces les plus compliquées.
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Machine for milling and turning a timepiece. Various types of machines are known which use sharp diamond tools to obtain perfectly polished machined surfaces. These machines are used especially by the watchmaking industry which intends them for turning bevels on movements or for turning friction zones of certain components, for finishing watch cases, dials and metal bracelets.
A particular type of these machines is known, designated by the name of faceting machines, which are used for decorating a multitude of parts. A cutting diamond tool, driven in rotation at a speed of the order of a few meters per second, is brought into contact with the workpiece by plunging. The machining operations thus carried out are always arcs of circumference, because these machines do not have the possibility of combining the sinking movement with a turning movement.
On the other hand, machines are known with the aid of which it is possible to mill and rotate simultaneously, and in which a carriage is driven back and forth by a cam control system, and in which a mechanism drives a shaft in a jerky rotational motion alternating with a continuous rotational motion.
It has also been proposed to place on the shaft of a lathe headstock a one-way snap-action clutch device, this pawl engaging the teeth of the periphery of a wheel secured to the headstock shaft.
The present invention relates to a machine for milling and turning a piece of clockwork movements, comprising a frame on which are mounted a headstock carrying the piece to be machined, at least one milling device, so that it is possible to simultaneously turn and mill the part supported by the headstock, a control device driven by a rotational movement forcing at least one carriage back and forth movements, while it can give the headstock jerky movements or continuous rotation synchronized with the movement of said carriages,
and a one-way clutch device placed on the headstock shaft making the control device inoperative when the headstock is driven by the transmission member, characterized in that the clutch device is constituted by a flywheel provided with 'a snap fit, fitted to a thread of the headstock shaft, the thread being such that, when the flywheel is driven by the control device, it is secured to said shaft, while when it is driven by the member transmission, it separates from this shaft.
The turning and milling machine according to the invention presents notable progress over existing machines, because it makes it possible to perform on a workpiece the decorations resulting from the combination of the movements of the carriage and the headstock, the combination of turning and turning. milling, without the part having to leave its support. Rework operations and all centering imperfections resulting from these operations are thus avoided.
The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the present invention.
Fig. 1 is a diagram of the machine; fig. 2 shows the coupling of the doll to the drive members; figs. 3 and 4 represent devices to be copied.
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According to the diagram of fig. 1, the machine comprises, mounted on a base, a doll whose axis is shown at I-I. At the end of the spindle of this headstock is fixed the part to be machined 1. This part is located in the field of action of two carriages 2, 3 animated respectively by a longitudinal and transverse movement. These carriages can support a chisel, a turret and its control device or a rotating shaft, its bearings and its supports, or even any other machining device.
The machine which makes it possible to combine the reciprocating rectilinear movements of the carriages with the reciprocating and continuous rotational movements of the headstock is controlled by a crank 4 integral with a wheel 5 in a continuous rotational movement. A mechanical component could replace the operator's hand.
The wheel 5 meshes with the wheel 6. Of the latter, the movement controls, on the one hand, the carriages and, on the other hand, the headstock. On the shaft II-II of the wheel 6, a wheel 7 is fixed. It drives the wheel 9 via the return 8. This wheel 9 on its shaft III-III is coaxial with the cam 10 and with an angle wheel 11. The cam 10 is in contact with the carriage 3; the rotation of the latter gives the carriage an alternating transverse movement. The angle wheel 11 drives a second angle wheel 12 integral with a shaft whose axis is designated by IV-IV.
A second cam 13 similar to 10, integral with this shaft, communicates to the carriage 2 with which it is in contact, its reciprocating longitudinal movement. Returning to wheel 6, it is now possible to follow the transmission of movement up to the axis of the doll I-I. A cam 14, wedged on the shaft of the wheel 6 gives the lever 15 an oscillating movement through its contact pad 16.
This lever, free on the V-V axis, carries a pawl 17 which, for a determined direction of rotation, drives the divider wheel 18 also mounted on the V-V axis and integral with this shaft. The divider wheel 18 integral with the wheel 19 transmits the movement to the wheel 22 coaxial with the headstock spindle but free on this spindle by means of the wheels 20, 21. The wheel 22 carries a toothed edge 23 while the flywheel 24, fitted on the tailstock shaft by means of a thread, carries a pawl 25 constantly pressed by a spring against the lying teeth.
The thread of the tailstock shaft is such that for a certain direction of rotation of the wheel 22, the flywheel driven by its pawl 25 moves from right to left (fig. 1) and locks against a bearing surface of the shaft. doll thus making this doll shaft dependent on the movements controlled by the crank 4 through the gears 5, 6, the latching 14 to 18, the gears 19 to 22. When the doll shaft is driven by the pulley 26 and the transmission 27 in the opposite direction to the drive by the divider, the recumbent toothing 23 pushes back the pawl 25, the flywheel 24 is released by inertia and the thread of the shaft is such that said flywheel moves away from the scope against which it was blocked.
The tailstock shaft is thus completely independent of the dividing device and the machine can perform turning operations. This coupling device between the shaft of the doll, on the one hand, and the pulley or the divider, on the other hand, is shown in fi-. 2, in which we recognize the pulley 26, the wheel 22, the teeth 23, the flywheel 24, the pawl 25. The tailstock shaft 26, one of the bearings of which is shown at 27, has a thread 28.
It is easy to see that if the thread is on the right, if the wheel 22 turns to the right and if the pawl rests for this direction of rotation on the normal face of the lying tooth, the flywheel, driven from right to left, locks against the seat 29, thus making the tailstock shaft 26 integral with the wheel 22. If now the tailstock shaft is driven to the left by its pulley, the pawl slides on the edge teeth, the flywheel is released and moves from left to right. The displacement is sufficient to separate the wheel 22 from the pawl 25; the movements of the wheel 22 then have no effect on the tailstock shaft. For milling and turning workpieces whose surfaces are not flat or circular, the machine can be equipped with copy carriages.
A part 30 serving as a guide (Figs. 3 and 4) and the workpiece 31 are mounted on the tailstock shaft. A carriage 32 is provided with a feeler 33 which constantly bears against the movable part 30, under the traction of the spring 34 embedded by one of its ends in the frame 35 of the machine. The carriage is provided with a machining unit 36 such as a chisel or a rotary tool or even any other tool. Fig. 3 shows how the edge of a non-cylindrical part is machined, and FIG. 4 shows the machining of a non-planar part. The present invention is not limited to the example described but also includes machines in which the number of carriages of the milling shafts could be different.
It is obvious that the carriages and the milling shafts can be oriented in all directions to allow the machining of the most complicated parts.