CH637315A5

CH637315A5 - Dispositif de guidage d'une barre de matiere au cours de son usinage dans un tour automatique.

Info

Publication number: CH637315A5
Application number: CH518280A
Authority: CH
Inventors: Marc Geiser; Claude Vandevoir
Original assignee: Sameca Sa
Priority date: 1980-07-07
Filing date: 1980-07-07
Publication date: 1983-07-29
Also published as: US4596170A; JPS6361121B2; ES8301133A1; ES503739A0; JPS5741102A

Description

637 315

2

REVENDICATIONS

1. Dispositif de guidage d'une barre de matière au cours de son usinage dans un tour automatique, comprenant un tube coaxial à la broche de la poupée du tour, dans lequel un poussoir tient lieu de palier à l'extrémité postérieure de la barre de matière et agit sur celle-ci pour en assurer l'avance jusqu'à épuisement, caractérisé par deux coussinets (28,29) semi-cylindriques, plaqués l'un contre l'autre dans un logement cylindrique (31) ouvert en direction du tour (1) d'une douille folle (32) en rotation, disposée entre ledit tube (7) et le tour (1), ces coussinets entourant la barre de matière (2) avec un léger jeu.

2. Dispositif de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits coussinets (28, 29) sont retenus axialement en place dans leur logement (31) par des organes escamotables (33) sous l'action de la tête (11,18) du poussoir, quand celle-ci traverse ladite douille (32) avant de s'engager dans la broche (3) de la poupée du tour.

3. Dispositif de guidage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits coussinets (28, 29) présentent une gorge annulaire (35) dans leur bord extérieur et en ce que lesdits organes escamotables sont constitués par des billes (33) plongeant dans ladite gorge sous l'action de ressorts (34).

4. Dispositif de guidage selon la revendication 1, caractérisé par un mécanisme de freinage (40-43) de la douille folle (32), qui entre en action lorsque la tête (11,18) du poussoir s'apprête à éjecter lesdits coussinets (28, 29) hors de leur logement (31).

5. Dispositif de guidage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit mécanisme de freinage (40- 43) est à effet progressif.

6. Dispositif de guidage selon la revendication 5, dont le poussoir porte une tête rotative à son extrémité antérieure, de diamètre approximativement égal à celui du corps du poussoir, caractérisé en ce que le mécanisme de freinage est constitué, sur la douille (32), par un anneau en matière molle (40) et au moins une bille (41) placée sous l'action d'un ressort, ledit anneau et ladite bille faisant saillie à l'intérieur de l'alésage de la douille (32) en des endroits de celle-ci se trouvant à une distance des coussinets (28, 29) qui est supérieure à la longueur de la tête rotative (11, 18) du poussoir, et sur le poussoir, par des cannelures (43) formées à la partie antérieure de son corps (8, 9), ces organes du mécanisme de freinage étant disposés de façon qu'en premier lieu le corps (8, 9) du poussoir entre dans ledit anneau en matière molle (40), puisque ses cannelures (43) arrivent sous ladite bille (41), quand la tête (11,18) du poussoir s'approche desdits coussinets (28,29) et s'apprête à les éjecter de leur logement (31).

Dans un tour automatique de capacité donnée, il est usuel d'usiner non seulement des barres de diamètre correspondant à cette capacité, mais aussi des barres plus petites. En général, un tel tour est utilisé pour usiner des barres de tout diamètre, jusqu'au quart de sa capacité. Ainsi, un tour ayant une capacité de 80 mm sert habituellement à usiner des barres de 20 à 80 mm.

Lorsque la barre qu'on usine est plus petite que le tube de guidage, il ne suffit plus d'en soutenir les deux extrémités, à l'avant, par l'unité de serrage du tour et, à l'arrière, par le poussoir. Sous l'effet de la force centrifuge aux grandes vitesses de rotation et en raison des excentricités inévitables, la barre se mettrait à vibrer de façon inadmissible, si des moyens n'étaient prévus pour neutraliser les effets perturbateurs de ces vibrations qui, non seulement produisent un bruit désagréable dans le tube de guidage, mais se propagent au-delà de l'unité de serrage de la broche de la poupée, jusque dans la partie de la barre qui se trouve dans le champ de travail des outils du tour. Si un coussin d'huile formé entre la barre en cours d'usinage et le tube de guidage de cette barre neutralise efficacement ces vibrations, quand le diamètre de la barre n'est que de quelques millimètres inférieur à celui du tube, un tel coussin est insuffisant, voire totalement inopérant, quand la différence entre les diamètres de la barre et du tube est plus grande.

Il existe à ce jour deux solutions pour neutraliser lesdites vibrations dans ce cas. La première consiste à introduire dans le tube de guidage correspondant à la capacité du tour des tubes réducteurs l'un dans l'autre, jusqu'à cinq pour les barres les plus petites.

Cette solution est toutefois affectée de plusieurs inconvénients. Tout d'abord, elle est encombrante. Il faut, en effet, ménager à côté du tour, en avant du tube de guidage dont on bascule latéralement l'extrémité antérieure pour son chargement, une place libre beaucoup plus grande que pour ce seul chargement. Si 3 m suffisent pour charger une nouvelle barre de matière, il faut environ 1,5 m en plus pour mettre en place un tube réducteur. Ce surcroît est conditionné par la présence du poussoir dans le tube réducteur, dont l'extrémité antérieure doit arriver à proximité de l'unité de serrage de la broche de la poupée du tour sans que son extrémité postérieure sorte du tube de guidage. De plus, la mise en place d'un tube réducteur est délicate. Pour qu'il soit tenu coaxialement au tube dans lequel on l'introduit, il est entouré de garnitures en matière molle, caoutchouteuse ou autre. Il faut donc veiller soigneusement à ce que ces garnitures ne soient pas déchirées ni même déplacées le long du tube réducteur lorsqu'on le met en place. Enfin, le retrait d'un tel tube réducteur est salissant. Si l'intérieur du tube réducteur ayant servi peut être vidé d'huile par aspiration, les espaces annulaires autour de ces tubes réducteurs sont, en revanche, remplis d'huile, qu'il s'agit d'enlever au fur et à mesure que les réducteurs sont retirés et qui est alors perdue.

La seconde solution consiste à insérer un palier pour la barre de matière en cours d'usinage entre le tube de guidage et le tour. Les paliers connus de ce genre comprennent trois galets montés rotative-ment chacun sur un chien basculant. Ce palier est toutefois compliqué, encombrant et coûteux, car il doit comprendre des moyens de commande des chiens qui déplacent simultanément les trois galets de façon que ces derniers tiennent la barre coaxialement à l'unité de serrage du tour.

Le dispositif de guidage selon l'invention va dans le sens de cette seconde solution connue, mais il est beaucoup plus simple, moins encombrant et nettement meilleur marché.

Les coussinets du dispositif défini par la revendication 1, une fois montés, n'ont pas à être déplacés pour opérer. Ils entourent complètement la barre en cours d'usinage et ne la soutiennent pas uniquement en trois points de sa périphérie comme les dispositifs connus. Ces coussinets sont peu encombrants, simples à confectionner et peu coûteux; leur mise en place est aisée et très rapide.

Les formes spéciales d'exécution définies par les revendications 2 et 3 comprennent des moyens aussi simples qu'efficaces d'éviter l'éjection inopportune de ces coussinets.

Le freinage défini par les revendications 4 et 5 vise à éviter une projection violente des coussinets sous l'action de la force centrifuge au moment de leur éjection.

La revendication 6 définit une forme d'exécution spéciale, particulièrement simple, pour réaliser ce freinage.

Une forme d'exécution du dispositif de guidage selon l'invention est représentée schématiquement et à titre d'exemple au dessin dans lequel :

la fig. 1 en est une vue générale en élévation;

la fig. 2 est une coupe à grande échelle d'une partie de la fig. 1, et la fig. 3 est une vue en bout de la partie représentée à la fig. 2.

Le dispositif de guidage représenté à la fig. 1 assure l'alimentation d'un tour automatique 1, en soutenant une barre de matière 2 qu'il fait avancer progressivement dans la broche 3 de la poupée du tour 1, en vue d'usiner, à l'extrémité antérieure 4 de la barre 2, une série de pièces identiques au cours de cycles d'opérations déterminés. Ce dispositif de guidage comprend un chéneau 5, soutenu par des montants 6 et dans lequel est monté un tube de guidage 7 coaxial à la broche 3.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Pour faire avancer la barre 2 à travers la broche 3, lorsqu'une pièce terminée a été tronçonnée de cette barre et afin de permettre l'usinage de la pièce suivante de la série, le tube 7 contient un poussoir dont on ne voit que la partie antérieure dans la fig. 2. Ce poussoir est ajusté à l'alésage du tube 7, de façon à pouvoir coulisser tout à fait librement dans ce tube, mais avec le plus petit jeu possible. Il comprend un corps immobile en rotation, composé essentiellement d'une chemise cylindrique 8, d'un embout 9, fixé à l'extrémité antérieure de la chemise 8 et d'un embout similaire (non représenté) fixé à son extrémité postérieure et qui obture l'alésage du tube 7 de façon étanche, afin de former un piston hydraulique dans le tube 7. Le poussoir est, en effet, actionné de façon connue par de l'huile, qui est amenée sous pression à l'arrière du tube 7 par une tubulure (non représentée) à partir d'une pompe (non représentée) contenue dans le caisson de commande 10 (fig. 1), qui contient également un réservoir d'huile (non représenté). Cette pompe permet aussi d'aspirer l'huile contenue dans le tube 7, derrière le poussoir, et de la ramener dans le réservoir d'huile du caisson 10, tout en faisant reculer le poussoir le long du tube 7.

Le poussoir comprend également une tête 11 qui présente un siège tronconique 12, un alésage 13 et un trou central fileté 14. Par l'intermédiaire d'un tigeron central 15, pivoté dans deux roulements à billes radiaux 16 et sur un roulement à billes axial 17, logés dans des forures de l'embout 9, la tête 11 peut tourner librement par rapport au corps 8, 9 du poussoir. Un raccord 18, présentant une face tronconique 19 et une portée 20 ajustées respectivement au siège 12 et à l'alésage 13, est fixé à la tête 11 par un téton central fileté 21, vissé dans le trou 14. Le raccord 18, qui fait ainsi partie intégrante de la tête rotative du poussoir, se présente avec un trou central 22 et un cône d'engagement 23 dans sa face antérieure. C'est à l'usager qu'il appartient d'y pratiquer une forare 24 au diamètre des barres 2 qu'il veut usiner. Enfin, le raccord 18 présente un trou diamétral 25 et la tête 11 un trou radial 26 pour permettre le vissage du raccord 18 dans la tête 11 et surtout son dévissage.

Le raccord 18, la tête 11 proprement dite, l'embout 9 et la chemise 8, qui constituent le poussoir, ont le même diamètre, qui correspond à la capacité du tour 1. Lorsque les barres qu'il s'agit d'usiner ont le même diamètre que le poussoir ou un diamètre voisin de ce dernier, on renonce à visser un raccord dans la tête 11. Il faut toutefois préparer l'extrémité postérieure de ces barres en y tournant une face conique de même angle d'ouverture que le siège 12. C'est alors la tête 11 elle-même qui tient lieu de palier à l'extrémité postérieure de ces barres.

A propos de ces barres de diamètre voisin de la capacité du tour, il convient de remarquer que, au début de leur usinage, lorsque le poussoir 8, 9,11 se trouve à l'extrémité postérieure du tube 7, ce dernier suffît à lui seul à neutraliser leur vibration, surtout si l'espace libre entre la barre et le tube 7 est rempli d'huile.

Pour neutraliser les vibrations des barres de plus petit diamètre, le dispositif de guidage selon l'invention comprend des moyens 27, qui sont disposés entre le tube 7 et le tour 1 (fig. 1). Ces moyens 27 sont représentés en détail aux fig. 2 et 3. Ils comprennent essentiellement deux coussinets 28,29 en forme de couronnes semi-cylindri637 315

ques, qui sont plaqués l'un contre l'autre (fig. 3). Ces coussinets sont faits de préférence en matière synthétique et sont manifestement très simples à fabriquer. L'ouverture cylindrique 30 qu'ils délimitent entre eux, est ajustée avec un très petit jeu au diamètre des barres qu'il s'agit d'usiner, de façon que ces dernières puissent tourner librement, mais sans vibrer, dans les coussinets 28, 29. Ces derniers peuvent servir avec la même efficacité dans le cas où les barres à usiner ne sont pas circulaires, mais par exemple polygonales, comme la barre 2 représentée dans les fig. 2 et 3.

Les coussinets 28,29 sont engagés dans un logement cylindrique

31 d'une douille 32, alésée au même diamètre que le tube 7. Des billes 33, poussées par des ressorts 34, retiennent normalement les coussinets 28, 29 dans le logement 31, en pénétrant dans une gorge annulaire 35 formée dans le bord externe de ces coussinets. En traversant la douille 32, le raccord 18 pousse toutefois les coussinets 28, 29 hors du logement 31, qui est ouvert en direction du tour 1, en escamotant alors les billes 33. Ces coussinets 28, 29 sont ainsi éjectés dans un carter formé en partie par le chéneau 5 et en partie par un couvercle 36 (fig. 1), où ils peuvent être récupérés et remis en place dans le logement 31 en quelques secondes, lors du chargement d'une nouvelle barre de matière dans le tube 7. Après avoir éjecté les coussinets 28, 29, le poussoir peut continuer d'avancer librement dans la broche 3, jusqu'à proximité de son unité de serrage, la barre 2 étant alors épuisée.

Quant à la douille 32, elle est montée folle en rotation par les roulements à billes 37 dans un bâti 38, qui est fixé au chéneau 5.

Tout au long de l'usinage de la barre 2, la douille 32, sous l'effet de la friction exercée par la barre 2 sur les coussinets 28, 29, tourne dans le bâti 38 à une vitesse à peine inférieure à celle de la barre 2. Pour éviter que les coussinets 28, 29 ne soient éjectés à cette vitesse dans le carter 5, 36, des organes de freinage progressif de la douille

32 sont montés dans une bague 39 qui est engagée sur cette douille et qui a aussi pour effet d'empêcher le piston formé à l'extrémité postérieure du poussoir de sortir du tube 7. Les organes de freinage comprennent un anneau 40 en matière caoutchouteuse et des billes 41 poussées vers l'intérieur par des ressorts (non représentés), emprisonnés dans des capsules 42 vissées dans la bague 39. L'anneau 40 et les capsules 42 se trouvent à une distance des coussinets 28, 29, qui est supérieure à la longueur de la tête rotative 11,18 du poussoir. Cette tête passe donc au-delà de ces organes de freinage avant d'atteindre les coussinets 28, 29. L'embout 9, qui fait partie du corps immobile en rotation du poussoir, s'engage par conséquent dans l'anneau 40 avant l'éjection des coussinets 28, 29, ce qui produit un premier freinage de la douille 32. Encore avant l'éjection des coussinets 28, 29, l'embout 9 s'engage aussi entre les billes 41. En sautillant dans des cannelures 43, formées à l'extrémité antérieure de l'embout 9, les billes 41 accentuent notablement le freinage produit par l'anneau 40.

Si l'action de freinage décrite ne parvient pas à immobiliser la douille 32 au moment de l'éjection des coussinets 28, 29, elle en réduit la vitesse de rotation au point que la force centrifuge, qui s'exerce sur les coussinets 28, 29 lors de leur éjection, est négligeable.

3

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

R

1 feuille dessins