FR2542237A1

FR2542237A1 - Drive device for equipping a machine tool

Info

Publication number: FR2542237A1
Application number: FR8304101A
Authority: FR
Inventors: Henri Bordel
Original assignee: MATERIELS STE TECH EXPLOIT
Current assignee: MATERIELS STE TECH EXPLOIT
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1984-09-14
Also published as: FR2542237B1

Abstract

This device comprises a taper 14 of complementary shape to that of the spindle of the machine tool, whose upper end is equipped with means 15, 16 for fastening to the head of the machine by a tie bar 17, and inside which taper there is an axial bore in which there is mounted, with interposition of ball bearings 19, a tool-carrying spindle 22 equipped with specific rotational drive means. Application to equipping milling machines.

Description

"Dispositif d'entraînement pour ltéquipement
d'une machine-outil"
La présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement pour ltéquipement d'une machine-outil."Drive device for equipment
of a machine tool "
The present invention relates to a drive device for the equipment of a machine tool.

Certaines machines-outils telles que les fraiseuses et les tours sont susceptibles d'entraîner des pie ces en rota tion à des vitesses possédant certaines valeurs déterminées. Certain machine tools such as milling machines and lathes are capable of driving parts in rotation at speeds having certain determined values.

C'est ainsi qutune fraiseuse entratee un outil constitué par une fraise.This is how a milling machine enters a tool consisting of a cutter.

Pour certaines applications il serait parfois utile de disposer de vitesses de rotation plus élevées des outils tels que fraises, forets ou meules, que celles que permettent les moteurs équipant les appareils. For certain applications it would sometimes be useful to have higher speeds of rotation of the tools such as milling cutters, drills or grinding wheels, than those which the motors equipping the apparatuses allow.

A cet effet il est connu d'utiliser un certain nombre d'accessoires. For this purpose it is known to use a number of accessories.

Selon une première possibilité l'accessoire multipli cateur de vitesse est réalisé par un train d'engrenages monte dans un carter venant se fixer sous la tête de l1appa- reil. Ltentraînement se sefait à l'aide de la broche de la fraiseuse, le carter contenant le système de multiplication étant bloqué en rotation par un levier prenant appui sur le corps de celle-ci. According to a first possibility, the speed multiplier accessory is produced by a gear train mounted in a casing which is fixed under the head of the apparatus. The drive is done using the spindle of the milling machine, the casing containing the multiplication system being locked in rotation by a lever resting on the body thereof.

Un avantage de ce dispositif est que l'arbre porte= fraise de l'appareil se trouve dans l'axe de la broche de la machine-outil. An advantage of this device is that the shaft = cutter of the device is located in the axis of the spindle of the machine tool.

Il présente néanmoins des inconvénients, son encombrement en dessous de la tête pénalisant beaucoup la course du mouvement vertical de la fraiseuse et obligeant à un travail en position basse, qui est pénible pour l'utilisateur. En outre, la rigidité de l'ensemble n'est pas très bonne du fait de la grande distance entre la broche de la machine-outil et l'arbre porte-fraise. It nevertheless has drawbacks, its size below the head greatly penalizing the stroke of the vertical movement of the milling machine and requiring work in the low position, which is painful for the user. In addition, the rigidity of the assembly is not very good due to the large distance between the spindle of the machine tool and the cutter shaft.

Dans un second accessoire multiplicateur de vitesse de rotation, représenté à la figure 1 du dessin schémati- que annexé, le mouvement de la broche (2) de la machine outil est communiqué à un dispositif multiplicateur (3) situé au-dessus d'elle, dont la sortie communique un mouvement de rotation par l'intermédiaire dtun carré d'entratnement (4) traversant la broche (2), à une broche (5), montee avec interposition de roulements, non représentés au dessin, dans un cône (6) fixé dans l'ôvidement conique (7) dôbouchant dans l'extrômitô de la broche (2) de la machine-outil. Sur la broche (5) est monté le système (8) de fixation de l'outil (9). In a second speed multiplier accessory, represented in FIG. 1 of the attached diagrammatic drawing, the movement of the spindle (2) of the machine tool is communicated to a multiplier device (3) located above it , the output of which communicates a rotational movement via a drive square (4) passing through the spindle (2), to a spindle (5), mounted with the interposition of bearings, not shown in the drawing, in a cone ( 6) fixed in the conical recess (7) opening into the end of the spindle (2) of the machine tool. On the spindle (5) is mounted the system (8) for fixing the tool (9).

Cette solution présente l'avantage d'un faible encombrement en-dessous de la broche de la machine-outil, puisqu'une partie de l'appareil se trouve au-dessous de celleci. Neannîpins cet appareil est de mise en oeuvre très difficile du fait des temps très longs d'installation et du caractère peu pratique du montage sur la machine. This solution has the advantage of a small footprint below the spindle of the machine tool, since part of the device is located below it. Neannîpins this device is very difficult to implement because of the very long installation times and the impractical nature of mounting on the machine.

En outre, en raison des vitesses de rotation élevées qui sont atteintes, il se produit des échauffements se traduisant par des dilatations et nécessitant frôquemment les reprises des coordonnées de travail. Enfin les vitesses obtenues correspondent aux vitesses de la machine multipliées par un facteur constant, de telle sorte qu'il n'est pas possible de bénéficier d'une variation continue de vitesse. In addition, due to the high rotational speeds which are reached, heating occurs which results in dilations and frequently necessitates the resumption of the working coordinates. Finally, the speeds obtained correspond to the speeds of the machine multiplied by a constant factor, so that it is not possible to benefit from a continuous variation in speed.

I1 existe des appareils fixés sur la broche de la machine-outil, comportant une turbine entraînée en rotation sous l'effet de l'air comprimé fourni par le compresseur de l'atelier. I1 faut noter qu'il s'agit notamment d'un appareil encombrant, diminuant la hauteur de travail et possèdant une mauvaise rigidité. En outre le bruit de fonctionnement est très important. There are devices attached to the spindle of the machine tool, comprising a turbine driven in rotation under the effect of compressed air supplied by the workshop compressor. It should be noted that this is in particular a bulky device, reducing the working height and having poor rigidity. In addition, the operating noise is very important.

I1 existe également des appareils totalement autonomes, à transmission par courroies, nécessitant un démontage complet de la tête de la fraiseuse pour la remplacer par ledit appareil. There are also completely autonomous devices, with belt transmission, requiring complete disassembly of the milling machine head to replace it with said device.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif multiplicateur de vitesses de conception très simple. The present invention aims to remedy these drawbacks by providing a speed multiplier device of very simple design.

A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend un cane de forme complémentaire de celle de la broche de la machine-outil, dont l'extrômitô supérieure est équipée de moyens de fixation par tirant sur la tête de la machine et à L'intérieur duquel est ménagé un alésage axial dans lequel est monté, avec interposition de roulements à billes une broche porte-outils, équipée de moyens spécifiques d'entraînement enrotation. To this end, the device which it concerns comprises a cane of shape complementary to that of the spindle of the machine tool, the upper end of which is equipped with fixing means by pulling on the head of the machine and to the inside of which an axial bore is arranged in which is mounted, with the interposition of ball bearings, a tool-holder spindle, equipped with specific means of drive-up.

Ce dispositif, de par sa structure et son mode de mon taxe, est extrêmement compact puisqu'il ne diminue pratiquement pas la distance utile entre la broche de la machine outil et la table de travail. il faut noter qu'en conditions d'utilisation il est totalement autonome, le moteur de la machine-outil n'étant pour sa part pas utilisé. Dans ces conditions il est possible de travailler a des vitesses très élevées sans provoquer le moindre échauffement de la machine, tout en bénéficiant des possibilités de règlage de celle-ci. This device, by its structure and its mode of my tax, is extremely compact since it practically does not decrease the useful distance between the spindle of the machine tool and the work table. it should be noted that under conditions of use it is completely autonomous, the motor of the machine tool not being used. Under these conditions it is possible to work at very high speeds without causing the slightest heating of the machine, while benefiting from the adjustment possibilities thereof.

Selon une forme d'exécution de ce dispositif, ltélé- ment en forme de cône, fixé dans la broche de la machineoutil dépasse de celle-ci, sa partie en débord portant un bras en bout duquel est monté un moteur électrique dont le mouvement est communiqué à la broche porte-outil par llin termôdiaire d'une courroie passant sur deux poulies calées respectivement sur l' arbre du moteur et sur ladite broche. According to one embodiment of this device, the cone-shaped element fixed in the spindle of the machine tool protrudes from it, its projecting part carrying an arm at the end of which is mounted an electric motor whose movement is communicated to the tool-holder spindle by the terminal llin of a belt passing over two pulleys wedged respectively on the motor shaft and on said spindle.

Selon une forme simple de réalisation, ce bras est de section en U, ouvert vers le bas,formant un carter de protection pour la courroie de transmission du mouvement, et permettant éventuellement d'incorporer un éclairage fluorescent. According to a simple embodiment, this arm is of U-shaped section, open downwards, forming a protective casing for the movement transmission belt, and possibly allowing the incorporation of fluorescent lighting.

Avantageusement 17 extrémité du cône dépassant de la broche de la machine-outil est cylindrique et sert au montage, libre en rotatinu, d'une bague en bronze sur laquelle est surmoulé le bras support qui est pour sa part en aluminium. Advantageously, the end of the cone protruding from the spindle of the machine tool is cylindrical and is used for mounting, free in rotatinu, of a bronze ring on which the support arm which is for its part made of aluminum is molded.

Ce bras support peut être légèrement cintré vers le haut afin de mieux dégager le plan de travail. This support arm can be bent slightly upwards to better clear the worktop.

La bague en bronze a deux fonctions dont la première est de pouvoir faire pivoter le bras et le moteur qu'il porte, autour de l'axe de la broche, pour des raisons de comodité, sans conséquence pour les coordonnées du travail effectué et dont la seconde est une fonction de sécurité, empêchant, en cas de mise en marche par inadvertance de la broche de la machine-outil, que l'ensemble soit entraîné en rotation de façon violente. The bronze ring has two functions, the first of which is to be able to pivot the arm and the motor which it carries, around the axis of the spindle, for reasons of convenience, without consequence for the coordinates of the work carried out and of which the second is a safety function, preventing, in the event of inadvertent start-up of the spindle of the machine tool, that the assembly is rotated violently.

De toute façon l'invention sera bien comprise a l'ai- de de la description qui suit, en référence au dessin sché- matique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de ce dispositif. In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended diagrammatic drawing representing by way of nonlimiting example an embodiment of this device.

Figure 2 est une vue en perspective d'une fraiseuse équipée de ce dispositif
Figure 3 est une vue en coupe et à échelle agrandie de dispositif seul
Figure 4 en est une vue de dessous.Figure 2 is a perspective view of a milling machine equipped with this device
Figure 3 is a sectional view on an enlarged scale of the device alone
Figure 4 is a bottom view.

La fraiseuse (10) représentée å la figure 2 comprend, de façon connue, un b#ti (12) à l'intérieur duquel est mon- té un moteur, non représente au dessin, et portant une table (13) de position règlable. De façon connue également, le moteur de cette fraiseuse entraîne une broche, non représentée au dessin, présentant un évidement de forme conique débouchant dans son extrémité. The milling machine (10) shown in Figure 2 comprises, in known manner, a b # ti (12) inside which is mounted a motor, not shown in the drawing, and carrying a table (13) of adjustable position . Also in known manner, the motor of this milling machine drives a spindle, not shown in the drawing, having a conical recess opening out at its end.

Le dispositif selon l'invention comprend un élément (14), de forme conique complémentaire de celle de l'évide- ment ménagé dans la broche de la machine-outil Au niveau du sommet du cane- (14) sont ménagés un trou taraudé (15) et un filetage périphérique (16) perinettant#la fixation du cône sur la tête de la machine-outil par d'un tirant (17) dont la seule extrémité supérieure est visible à la figure 2. The device according to the invention comprises an element (14), of conical shape complementary to that of the recess formed in the spindle of the machine tool. At the top of the cane (14) are formed a tapped hole ( 15) and a peripheral thread (16) perinettant # the fixing of the cone on the head of the machine tool by a tie rod (17) whose only upper end is visible in FIG. 2.

A 1'intérieur du cône (14) est ménagé un alésage axial (18) dans lequel est montée une broche (22), avec interposition de roulements a billes (19), maintenus en position par une entretoise (20). L'ensemble de ces-pièces est maintenu dans l'alésage (18) par l'intermédiaire d'une collerette (23), fixée par des vis (24). Inside the cone (14) is provided an axial bore (18) in which a spindle (22) is mounted, with interposition of ball bearings (19), held in position by a spacer (20). All of these parts are held in the bore (18) by means of a collar (23), fixed by screws (24).

Comme montré au dessin, l'extrémité du cône (14) sortant de la broche de la machine-outil forme une partie cylindri- que (25) sur laquelle est engagée, avec possibilité de rotation, une bague en bronze (26) sur laquelle est surmoulée l'extrômitô d'un bras (27) en aluminium. La bague (26) et le bras (27) sont également tenus axialement sur le cône (14) par la collerette (23). As shown in the drawing, the end of the cone (14) leaving the spindle of the machine tool forms a cylindrical part (25) on which is engaged, with the possibility of rotation, a bronze ring (26) on which is molded the end of an aluminum arm (27). The ring (26) and the arm (27) are also held axially on the cone (14) by the flange (23).

Le bras (27), qui présente une section en U ouvert vers le bas, est légèrement cintré vers le haut, et porte, à proximité de son extrémité libre, un moteur électrique (28) sur la ligne d'alimentation duquel est monté un variateur électronique de vitesse. Sur l'arbre de sortie (29) du moteur (28) est calée une poulie (30), entraînant une courroie (32) passant dans le bras (27), guidée par des poulies (33) dans la zone du bras formant un angle, et passant sur une poulie (34) fixee par vissage sur une partie filetée à pas à gauche de l'arbre (22). L'extrômitô libre de l'arbre (22) porte de façon connue un porte-pince (35). The arm (27), which has a U-shaped section open at the bottom, is slightly bent upwards, and carries, near its free end, an electric motor (28) on the supply line of which is mounted a electronic speed variator. On the output shaft (29) of the motor (28) is wedged a pulley (30), driving a belt (32) passing through the arm (27), guided by pulleys (33) in the area of the arm forming a angle, and passing on a pulley (34) fixed by screwing on a threaded part with pitch to the left of the shaft (22). The free end of the shaft (22) carries in a known manner a clamp holder (35).

Comme montre à la figure 4 il est prévu un tube fluorescent (36) d'éclairage dans la zone ménagée dans le passage entre les deux brins de la courroie (32). As shown in FIG. 4, a fluorescent tube (36) is provided in the area formed in the passage between the two strands of the belt (32).

D'un point de vue pratique ce dispositif est extrême- ment rapide à monter sur la tête d'une machine-outil telle qu'une fraiseuse, possède un encombrement très faible ne gênant absolument pas pour l'usinage et conférant à l'en- semble une grande rigidité, permettant une vitesse de rotation variable totalement indépendante de la vitesse de rotation dont le moteur de la machine-outil est susceptible, et offrant toute sécurité pour l'utilisateur, en raison de l'absence de risque de pivotement du bras portant le moteur. From a practical point of view this device is extremely quick to mount on the head of a machine tool such as a milling machine, has a very small footprint which does not interfere absolutely with machining and gives the - seems very rigid, allowing a variable speed of rotation totally independent of the speed of rotation of which the motor of the machine tool is susceptible, and offering all safety for the user, due to the absence of risk of pivoting of the arm carrying the motor.

Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif décrit ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application. As it goes without saying, the invention is not limited to the sole embodiment of this device described above by way of example, on the contrary, it embraces all of the variant embodiments and applications.

C'est ainsi notamment que ce dispositif pourrait être monté sur un tour, en vue de rectifications cylindriques sans que lton sorte pour autant du cadre de l'invention. Thus in particular that this device could be mounted on a lathe, for cylindrical rectifications without lton leaving the scope of the invention.

Claims

- CLAIMS

i. - Drive device for equipping a machine tool, characterized in that it comprises a cone (14) of shape complementary to that of the spindle of the machine tool, the upper end of which is equipped with means ( 15, 16) fixing by pulling (17) on the machine head and inside which is an axial bore in which is mounted, with the interposition of ball bearings (19) a tool holder spindle (22) , ôqui pée specific means of rotation drive.

2. H Device according to claim 1, characterized in that the cone-shaped element (14) fixed in the spindle of the machine tool protrudes from the latter, its projecting part carrying an arm (27) in end of which is mounted an electric motor (28) the movement of which is communicated to the tool-holder spindle (22) by means of a belt (32) passing over two pulleys (30, 34) wedged respectively on the motor shaft (29) and on said spindle (22).

3. - Device according to claim 2, characterized in that the arm (27) is U-shaped, open downward, forming a protective casing for the belt (32) for transmitting movement.

4. - Device according to any one of claims 2 and 3, characterized in that the end (25) of the cone (14) projecting from the spindle of the machine tool is cylindrical and used for mounting, free to rotate, a bronze ring (26) on which the support arm (27) which is for its part made of aluminum is molded.

5. - Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the motor support arm is slightly bent upwards and from the fixing rod (14) towards its free end carrying the motor (28).