FR2694222A1 - Tool drill chuck for machine with automatic feed for drilling and tapping operations - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un mandrin de serrage d'un outil, notamment pour machine à avance automatique, du type comprenant un organe porte-outil avantageusement en forme d'un manchon tubulaire, un manchon à plateau pouvant être solidarisé de l'organe porte-outil, un dispositif susceptible d'être entraîné en rotation par la machine et d'entraîner en rotation ledit manchon à plateau. The invention relates to a chuck for clamping a tool, in particular for an automatic feed machine, of the type comprising a tool-carrying member advantageously in the form of a tubular sleeve, a plate sleeve which can be secured to the carrying member tool, a device capable of being rotated by the machine and of rotating said plate sleeve.
On connaît déjà des mandrins de serrage de ce type. Ceux-ci cependant présentent l'inconvénient qu'ils ne permettent pas, après avoir accompli à l'aide d'un foret un alésage de couper dans cet alésage un filet interne à l'aide d'un taraud correspondant, sans obligation d'échanger également l'organe porte-outil. Already known clamping mandrels of this type. However, these have the disadvantage that they do not allow, after having accomplished using a drill a bore to cut in this bore an internal thread using a corresponding tap, without obligation to also exchange the tool holder.
La présente invention a pour objectif de proposer un mandrin de serrage qui ne présente pas l'inconvénient de l'état de la technique. Le mandrin selon l'invention doit donc permettre le montage sur le mandrin d'un foret et d'un taraud correspondant, sans être obligé de changer l'organe porte-outil, tout en faisant en sorte que les opérations qui doivent être accomplies pour l'échange des outils soient les plus simples possibles. The present invention aims to provide a clamping mandrel which does not have the disadvantage of the state of the art. The mandrel according to the invention must therefore allow the mounting on the mandrel of a drill and a corresponding tap, without being obliged to change the tool-holder member, while ensuring that the operations which must be performed for the exchange of tools is as simple as possible.
Pour atteindre ce but, le mandrin de serrage selon l'invention est caractérisé en ce que l'organe porte-outil qui est réalisé sous forme d'un élément de révolution creux, fermé à l'extrémité s'engageant dans le manchon à plateau, comporte deux portions axialement alignées, dont l'une est adaptée pour recevoir la queue du foret tandis que l'autre est conçue pour recevoir la queue du taraud correspondant audit foret. To achieve this object, the clamping mandrel according to the invention is characterized in that the tool-holder member which is produced in the form of a hollow element of revolution, closed at the end engaging in the plate sleeve , has two axially aligned portions, one of which is adapted to receive the shank of the drill while the other is designed to receive the shank of the tap corresponding to said drill.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe porte-outil comprend un alésage axial dont la partie de fond constitue la portion de réception de la queue du foret, tandis que la portion s'ouvrant vers l'extérieur présente deux découpes diamétrales perpendiculaires l'une à l'autre, qui s'étend axialement à partir de l'extrémité ouverte et sont d'une largeur telle que cette portion présente une section transversale sensiblement carrée, et que la section transversale de la queue est complémentaire à celle de la portion de l'organe porte-outil pour pouvoir être emmanchée dans celle-ci. According to an advantageous characteristic of the invention, the tool-holder member comprises an axial bore, the bottom part of which constitutes the receiving portion of the shank of the drill bit, while the portion opening towards the outside has two diametrical cutouts. perpendicular to each other, which extends axially from the open end and are of a width such that this portion has a substantially square cross section, and that the cross section of the tail is complementary to that of the portion of the tool-holder member in order to be able to be fitted therein.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la queue du foret comporte à son extrémité un embout en forme d'une barrette diagonale et le fond de l'alésage axial pratiqué dans l'organe porte-outil présente un évidement de forme complémentaire à cette barrette pour pouvoir recevoir celui-ci, de façon à obtenir une solidarisation en rotation de l'organe porte-outil et du foret lorsque celui-ci est emmanché dans l'orgne porte-outil. According to another advantageous characteristic of the invention, the shank of the drill comprises at its end an end piece in the form of a diagonal bar and the bottom of the axial bore formed in the tool-holder member has a recess of shape complementary to this bar to be able to receive it, so as to obtain a fastening in rotation of the tool holder member and the drill when the latter is fitted into the tool holder member.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe porte-outil porte à son extrémité intérieure un élément en forme de téton cylindrique axiale et le manchon à plateau comprend dans le fond de son alésage intérieur de réception de l'organe porte-outil un trou de forme complémentaire à l'élément goupille de l'organe porte-outil de façon que cet téton élément puisse s'engager dans ce trou pour rendre le manchon à plateau et l'organe porte-outil solidaires en rotation. According to yet another advantageous characteristic of the invention, the tool-carrying member carries at its internal end an element in the form of an axial cylindrical stud and the plate sleeve comprises in the bottom of its internal bore for receiving the carrying member -Tool a hole of complementary shape to the pin element of the tool-holder member so that this element stud can engage in this hole to make the plate sleeve and the tool-holder member integral in rotation.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'évidement dans le fond de l'alésage axial pratiqué dans l'organe porte-outil est formé par un alésage diamétral traversant perpendiculairement l'organe porteoutil au niveau du fond de l'alésage axial, le diamètre de cet alésage transversal correspondant à la largeur de la barrette prévu à la queue du foret. According to yet another advantageous characteristic of the invention, the recess in the bottom of the axial bore formed in the tool-holder member is formed by a diametral bore passing perpendicularly through the tool-holder member at the bottom of the bore axial, the diameter of this transverse bore corresponding to the width of the bar provided at the shank of the drill.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels::
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mandrin de serrage selon la présente invention, le long de la ligne I-I de la figure 3 montrant la pièce radialement externe du dispositif d'entraînement;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale du mandrin de la figure 1, le long de la ligne Il-Il de la figure, et avec arrachement;
- la figure 3 est une vue en direction de la flèche III de la figure 4 de la pièce radialement externe du dispositif d'entraînement selon l'invention;
- la figure 4 est une vue en perspective de la pièce selon la figure 3;
- la figure 5 est une vue en coupe, avec arrachement, le long de la ligne V-Vdelafiguret;
- la figure 6 est une vue de détail de la tige d'appui intermédiaire montrée en IV sur la figure 1;;
- la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 1, avec arrachement, de la bague 43;
- la figure 8 est une vue explosée d'un mandrin selon l'invention dans lequel doit être monté un foret;
- la figure 9 est une vue en perspective d'un taraud selon l'invention;
- la figure 10 est une vue en perspective de l'organe porte-outil selon l'invention; et
- la figure 11 est une vue axiale montrant le taraud selon la figure 9 emmanché dans l'organe porte-outil selon la figure 10.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating a mode of the invention and in which:
- Figure 1 is an axial sectional view of a chuck according to the present invention, along line II of Figure 3 showing the radially outer part of the drive device;
- Figure 2 is an axial sectional view of the mandrel of Figure 1, along the line Il-Il of the figure, and with cutaway;
- Figure 3 is a view in the direction of arrow III in Figure 4 of the radially outer part of the drive device according to the invention;
- Figure 4 is a perspective view of the part according to Figure 3;
- Figure 5 is a sectional view, broken away, along the line V-Vdelafiguret;
- Figure 6 is a detail view of the intermediate support rod shown in IV in Figure 1 ;;
- Figure 7 is a sectional view along line VII-VII of Figure 1, with cutaway, of the ring 43;
- Figure 8 is an exploded view of a mandrel according to the invention in which a drill is to be mounted;
- Figure 9 is a perspective view of a tap according to the invention;
- Figure 10 is a perspective view of the tool holder member according to the invention; and
FIG. 11 is an axial view showing the tap according to FIG. 9 fitted into the tool-carrying member according to FIG. 10.
L'invention sera décrite en se reportant aux figures qui représentent à titre d'exemple un mandrin de serrage, d'un foret ou taraud représentés aux figures 8 et 9, adapté pour équiper une perceuse à avance automatique. Le mandrin de serrage selon l'invention comprend essentiellement un dispositif 1 comportant un organe 2 en forme d'un axe tubulaire destiné à être entraîné en rotation par un moteur de la perceuse (non représenté) et une partie 3 solidarisable en rotation de l'axe 2 et adaptée pour entraîner en rotation un manchon à plateau 4 qui peut être rendu solidaire en rotation d'un organe porteoutil 5, à l'aide d'un écrou chapeau de serrage 6. The invention will be described with reference to the figures which represent by way of example a chuck, a drill or tap shown in Figures 8 and 9, adapted to equip a drill with automatic advance. The clamping chuck according to the invention essentially comprises a device 1 comprising a member 2 in the form of a tubular axis intended to be driven in rotation by a motor of the drill (not shown) and a part 3 which can be secured in rotation to the axis 2 and adapted to drive in rotation a plate sleeve 4 which can be made integral in rotation with a tool-carrying member 5, using a tightening cap nut 6.
La partie d'accouplement 3 est réalisée sous forme d'un corps tubulaire dans la face cylindrique interne duquel sont usinées deux rainures axiales 8, qui sont situées diamètralement opposées (figures 2 et 3). La partie inférieure de l'axe 2 qui s'engage concentriquement dans la partie supérieure du corps tubulaire 3 présente également deux rainures axiales 9 dont chacune est située en regard d'une rainure 8 du corps 3 (figure 2). Chaque paire de deux rainures en regard 8 et 9 délimite un espace de section transversale sensiblement circulaire dans lequel sont disposées des billes 10 qui accomplissent deux fonctions. Elles rendent solidaire en rotation le corps d'entraînement en rotation du manchon à plateau 4, de l'axe entraîné par le moteur de la machine, et facilitent le déplacement relatif axial de l'axe 2 et du corps 3.L'espace de logement des billes 10 est avantageusement réalisé par l'alésage d'en bas sur la figure 2, après emmanchement de l'axe 2 dans le corps tubulaire 3. Après l'insertion des billes 10 dans leur logement formé par les deux rainures 8 et 9 en regard, l'espace de logement est fermé en bas par la collerette radialement saillante 11 d'un embout fileté 12 vissé dans l'extrémité inférieure de l'axe 2. Cet embout est axialement traversé, de façon axialement mobile, par une tige 14 dont l'extrémité inférieure filetée 15 est vissée dans un bouchon cylindrique coaxial 16. Ce dernier est vissé dans l'extrémité inférieure du corps d'entraînement 3. L'extrémité axialement extérieure du bouchon 16 est située en regard de la surface supérieure du plateau 24 du manchon à plateau 4 et comporte en son centre un alésage axial 18. Ce dernier communique avec le trou fileté de réception de l'extrémité filetée 15 de la tige 14 de façon que la surface frontale de cette extrémité forme le fond de l'alésage 18. Celui-ci loge une bille 19. La profondeur de pénétration de la bille 19 dans l'alésage 18 est réglable à l'aide de la tige 14. La surface radialement externe du bouchon comporte en outre des empreintes 20 permettant la rotation du bouchon à raide d'un outil approprié. The coupling part 3 is produced in the form of a tubular body in the internal cylindrical face of which are machined two axial grooves 8, which are located diametrically opposite (Figures 2 and 3). The lower part of the axis 2 which engages concentrically in the upper part of the tubular body 3 also has two axial grooves 9 each of which is situated opposite a groove 8 of the body 3 (Figure 2). Each pair of two facing grooves 8 and 9 delimits a space of substantially circular cross section in which balls 10 are arranged which perform two functions. They make integral in rotation with the rotation drive body of the plate sleeve 4, of the axis driven by the engine of the machine, and facilitate the relative axial displacement of the axis 2 and of the body 3. housing the balls 10 is advantageously produced by the bore from below in FIG. 2, after fitting the axis 2 into the tubular body 3. After the balls 10 have been inserted into their housing formed by the two grooves 8 and 9 opposite, the housing space is closed at the bottom by the radially projecting collar 11 of a threaded endpiece 12 screwed into the lower end of the axis 2. This endpiece is axially traversed, axially movably, by a rod 14, the threaded lower end 15 of which is screwed into a coaxial cylindrical plug 16. The latter is screwed into the lower end of the drive body 3. The axially outer end of the plug 16 is located opposite the upper surface from platea u 24 of the plate sleeve 4 and has in its center an axial bore 18. The latter communicates with the threaded hole for receiving the threaded end 15 of the rod 14 so that the front surface of this end forms the bottom of the bore 18. This accommodates a ball 19. The depth of penetration of the ball 19 into the bore 18 is adjustable using the rod 14. The radially outer surface of the plug further comprises indentations 20 allowing the tight rotation of the plug with a suitable tool.
Le manchon à plateau 4 qui porte l'organe porte-outil 5 peut être solidarisé en rotation du corps d'entraînement 3 à l'aide d'une paire de billes 22 et d'une paire de billes 23, les billes de chaque paire étant disposées diamétralement opposées dans la face frontale du corps 3, qui est située en regard du plateau 24 du manchon à plateau 4. Chaque bille 22 et 23 est logée au niveau de l'extrémité inférieure ouverte d'un canal axial respectivement 25 et 26 pratiqué dans le corps 3. Ces canaux sont répartis de façon angulairement équidistants autour de l'axe du corps 3, comme le montre la figure 3. En regard de chaque canal, le plateau 24 présente dans sa face supérieure une empreinte 27 dans laquelle s'engage partiellement une bille 22 ou 23. The plate sleeve 4 which carries the tool-carrying member 5 can be secured in rotation to the drive body 3 using a pair of balls 22 and a pair of balls 23, the balls of each pair being arranged diametrically opposite in the front face of the body 3, which is situated opposite the plate 24 of the plate sleeve 4. Each ball 22 and 23 is housed at the open lower end of an axial channel 25 and 26 respectively formed in the body 3. These channels are distributed angularly equidistant around the axis of the body 3, as shown in Figure 3. Opposite each channel, the plate 24 has in its upper face an imprint 27 in which s 'partially engages a ball 22 or 23.
Chaque bille 22 est repoussée dans l'empreinte 27 par un ressort hélicoïdal 29 placé dans le canal 25. Le ressort prend appui par une extrémité, par l'intermédiaire d'un corps poussoir 30, sur la bille 22 et par son autre extrémité à l'aide d'une pièce intermédiaire 31 sur une face frontale d'un épaulement interne 32 d'un écrou chapeau 33 qui est vissé par une portion filetée 34 sur la surface cylindrique externe du corps d'entraînement 3. La pression sur la bille est ainsi réglable par déplacement axial de l'écrou chapeau 33. Each ball 22 is pushed back into the cavity 27 by a helical spring 29 placed in the channel 25. The spring bears at one end, by means of a pusher body 30, on the ball 22 and by its other end at using an intermediate piece 31 on a front face of an internal shoulder 32 of a cap nut 33 which is screwed by a threaded portion 34 on the external cylindrical surface of the drive body 3. The pressure on the ball is thus adjustable by axial displacement of the cap nut 33.
Chaque bille 23 est logée dans la portion d'extrémité ouverte d'un canal 26 également pratiqué dans le corps 3 et fermé à son autre extrémité. Dans ce canal sont logées deux autres billes 36 au dessus de la bille 23 et un ressort hélicoïdal 37 qui prend appui par ses extrémités, par l'intermédiaire d'une pièce intermédiaire 38 et d'un corps poussoir 39 respectivement sur le fond du canal 26 et la bille supérieure 36. Au niveau entre les deux billes 36 est percé dans le corps 3 un canal 41 qui traverse radialement la paroi du corps 3 depuis la surface externe et débouche dans le canal 26.Ce canal 41 loge une bille 42 qui est plus petite que les billes 36 et est poussée entre les deux billes par une bague 43, en exerçant sur celle-ci une force tendant à les écarter dans le canal 26,1'une de autre. La bague 43 est montée concentrique et rotative sur le corps 3 et comporte dans sa face radialement interne deux encoches 44 diamétralement opposées. Chaque encoche est conformée pour recevoir partiellement une bille 42. Ces encoches présentent une forme particulière. Dans la coupe axiale de la figure 1, le rayon des encoches 44 correspond au rayon des billes 42. Par contre dans la direction périphérique de la bague 43, comme le montre la figure 7, les encoches 44 présentent un profil sensiblement triangulaire, le fond ayant la même courbure que les billes.Les flancs sensiblement rectilignes des encoches ont pour effet de repousser les billes 42 entre la paire de billes 26 lors d'une rotation de la bague 43. Each ball 23 is housed in the open end portion of a channel 26 also formed in the body 3 and closed at its other end. In this channel are housed two other balls 36 above the ball 23 and a helical spring 37 which bears at its ends, by means of an intermediate piece 38 and a pusher body 39 respectively on the bottom of the channel 26 and the upper ball 36. At the level between the two balls 36 is pierced in the body 3 a channel 41 which passes radially through the wall of the body 3 from the external surface and opens into the channel 26. This channel 41 houses a ball 42 which is smaller than the balls 36 and is pushed between the two balls by a ring 43, exerting on the latter a force tending to separate them in the channel 26, one from another. The ring 43 is mounted concentric and rotatable on the body 3 and comprises in its radially internal face two notches 44 diametrically opposite. Each notch is shaped to partially receive a ball 42. These notches have a particular shape. In the axial section of FIG. 1, the radius of the notches 44 corresponds to the radius of the balls 42. On the other hand, in the peripheral direction of the ring 43, as shown in FIG. 7, the notches 44 have a substantially triangular profile, the bottom having the same curvature as the balls. The substantially rectilinear sides of the notches have the effect of pushing the balls 42 between the pair of balls 26 during a rotation of the ring 43.
Le corps d'entraînement 3 est axialement mobile sur l'axe 2, à l'encontre d'un ressort 46, la solidarisation en rotation du corps et de l'axe étant assurée par les billes 10. Le ressort 46 est à cette fin interposé entre la tête 47 de la tige 14 et un écrou 48 vissé dans l'axe tubulaire 2 au niveau de l'extrémité supérieure et extérieure de cet axe. L'écrou 48 permet de varier la force de précontrainte du ressort 46. The drive body 3 is axially movable on the axis 2, against a spring 46, the rotational attachment of the body and the axis being provided by the balls 10. The spring 46 is for this purpose interposed between the head 47 of the rod 14 and a nut 48 screwed into the tubular axis 2 at the upper and outer end of this axis. The nut 48 makes it possible to vary the prestressing force of the spring 46.
Le mandrin de serrage est pourvu d'un dispositif 50 qui permet de varier la valeur de seuil de la force axiale devant être exercée sur le corps 3 pour que celui-ci puisse se déplacer axialement par rapport à l'axe 2. Cette valeur de seuil est ainsi variable entre la valeur de seuil déterminée par le ressort 46 et un blocage axial total du corps 3 et de l'axe 2. The clamping mandrel is provided with a device 50 which makes it possible to vary the threshold value of the axial force to be exerted on the body 3 so that the latter can move axially relative to the axis 2. This value of threshold is thus variable between the threshold value determined by the spring 46 and a total axial locking of the body 3 and the axis 2.
Le dispositif 50 comprend essentiellement une bille 51 logée dans un alésage 52 qui traverse radialement la paroi du corps 3 et s'ouvre dans la surface radialement interne du corps en regard d'une portion cylindrique 53 de diamètre réduit du bouchon 12 et prévue dans la zone axialement inférieure de ce bouchon. Entre cette portion et la surface périphérique du bouchon est formée une surface de rampe 54. Dans l'alésage 52 débouche un alésage axial 55 également pratiqué dans le corps 3.Cet alésage loge une bille 56 et est située dans le corps 3 de façon que la bille 56 prenne appui sur la périphérie de la bille 51 sous un angle avantageusement de 450 pour exercer sur cette bille 51 une force tendant à pousser celle-ci dans l'évidement que représente la portion de diamètre réduit 53 du bouchon, sous l'effet d'un ressort hélicoïdal 57 logé dans l'alésage 55 et prenant appui par un corps poussoir 58 sur la bille 56 et par l'intermédiaire d'une pièce d'appui 59 sur l'extrémité d'une tige 60 qui traverse une gorge axiale 61 en prolongement de l'alésage 55 et s'engage au niveau de sa partie formant tête 66 dans une gorge 62 axialement alignée avec la gorge 61. The device 50 essentially comprises a ball 51 housed in a bore 52 which passes radially through the wall of the body 3 and opens in the radially internal surface of the body opposite a cylindrical portion 53 of reduced diameter of the plug 12 and provided in the axially lower zone of this plug. Between this portion and the peripheral surface of the plug is formed a ramp surface 54. In the bore 52 opens an axial bore 55 also formed in the body 3. This bore accommodates a ball 56 and is located in the body 3 so that the ball 56 is supported on the periphery of the ball 51 at an angle advantageously of 450 to exert on this ball 51 a force tending to push it in the recess that represents the reduced diameter portion 53 of the plug, under the effect of a helical spring 57 housed in the bore 55 and supported by a pusher body 58 on the ball 56 and by means of a support piece 59 on the end of a rod 60 which passes through a axial groove 61 in extension of the bore 55 and engages at its head portion 66 in a groove 62 axially aligned with the groove 61.
La tige 60 s'appuie par sa tête 66 sur une face radiale 63 d'un écrou chapeau 64 vissé sur une portion de surface extérieure 65 du corps d'entraînement 3, par l'intermédiaire d'une petite bille 67 logée dans cette extrémité en faisant faiblement saillie de celle-ci.The rod 60 is supported by its head 66 on a radial face 63 of a cap nut 64 screwed onto an outer surface portion 65 of the drive body 3, by means of a small ball 67 housed in this end by slightly protruding therefrom.
Pour assurer le bon fonctionnement du dispositif 50, la profondeur de l'évidement que constitue la portion 53 du bouchon 12 correspond avantageusement à un quart du diamètre de la bille 51. Concernant la position relative des billes 56 et 51, elles sont latéralement décalées aussi d'un quart de diamètre, la bille 51 étant située plus proche de l'axe du mandrin. Pour maintenir la bille 51 dans sa position décalée par rapport à la bille 56 en direction de l'axe du manchon, une vis de positionnement 72 est axialement déplaçable dans la portion extérieure de l'alésage 52. To ensure the proper functioning of the device 50, the depth of the recess that constitutes the portion 53 of the plug 12 advantageously corresponds to a quarter of the diameter of the ball 51. With regard to the relative position of the balls 56 and 51, they are also laterally offset a quarter of a diameter, the ball 51 being located closer to the axis of the mandrel. To keep the ball 51 in its offset position relative to the ball 56 in the direction of the axis of the sleeve, a positioning screw 72 is axially displaceable in the external portion of the bore 52.
Les figures 4, 5 et 6, montrent plus en détail la configuration du corps d'entraînement 3, de la tige 60 et son montage dans le mandrin. Comme le montre la figure 4, le corps 3 comprend plusieurs parties cylindriques axialement alignées, à savoir une partie médiane 68 et, d'une part, du côté du manchon à plateau 4, des parties 69, 70 de diamètres successivement plus faibles, et, d'autre part, du côté opposé, la portion filetée de plus faible diamètre 65 et une partie d'extrémité 71 d'un diamètre encore plus réduit. L'alésage 55 et les gorges 61 et 62 se trouvant respectivement dans les parties 68, 65 et 71 du corps 3 formés par des portions axialement alignées d'un alésage pratiqué dans le corps 3 à partir de la surface frontale supérieure.Cet alésage est latéralement ouvert dans les parties de corps 65 et 71 et ne pénètre que partiellement dans le corps, ce que montre clairement la figure 4. Figures 4, 5 and 6 show in more detail the configuration of the drive body 3, the rod 60 and its mounting in the mandrel. As shown in FIG. 4, the body 3 comprises several axially aligned cylindrical parts, namely a middle part 68 and, on the one hand, on the side of the plate sleeve 4, parts 69, 70 of successively smaller diameters, and , on the other hand, on the opposite side, the threaded portion of smaller diameter 65 and an end portion 71 of an even smaller diameter. The bore 55 and the grooves 61 and 62 located respectively in the parts 68, 65 and 71 of the body 3 formed by axially aligned portions of a bore formed in the body 3 from the upper front surface. laterally open in body parts 65 and 71 and only partially penetrates the body, which is clearly shown in FIG. 4.
Comme il ressort notamment des figures 5 et 6, la tige 60 présente une section transversale de forme rectangulaire dont les côtés radialement interne 73 et externe 74 sont courbés respectivement selon des diamètres légèrement plus faibles que les diamètres de l'alésage 55 et de la partie filetée des écrous chapeau 33 et 64. La tête 66 de la tige qui fait saillie du corps de la tige, radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe du mandrin, présente au niveau de son côté radialement externe une courbure correspondant à celle de la face interne 76 de la partie médiane de l'écrou 64 située entre des parties de diamètre plus faibles 77, 78 entourant respectivement la portion 71 du corps 3 et vissé sur la portion filetée 65 de celui-ci. Grâce aux mesures constructives qui viennent d'être décrites, la tige 60 est axialement mobile dans le corps 3, tout en étant bien supportée et guidée latéralement dans celui-ci. As is apparent in particular from FIGS. 5 and 6, the rod 60 has a rectangular cross section whose radially internal 73 and external 74 sides are curved respectively according to diameters slightly smaller than the diameters of bore 55 and of the part threaded with the cap nuts 33 and 64. The head 66 of the rod which projects from the body of the rod, radially outward relative to the axis of the mandrel, has at its radially external side a curvature corresponding to that of the internal face 76 of the median part of the nut 64 situated between parts of smaller diameter 77, 78 respectively surrounding the portion 71 of the body 3 and screwed onto the threaded portion 65 thereof. Thanks to the constructive measures which have just been described, the rod 60 is axially movable in the body 3, while being well supported and guided laterally in the latter.
Il est encore à noter qu'une vis de blocage 80 est susceptible d'être vissée radialement dans la partie filetée 65 du corps 3 à travers un perçage (non représenté) dans la partie médiane 76 de l'écrou 64. Lorsque cette vis occupe sa position représentée sur la figure 1, dans laquelle elle fait saillie de la surface périphérique de cette portion dans l'espace libre formé entre cette surface et la face interne 76 de l'écrou, elle empêche que ce dernier puisse se dégager complétement du corps 3. It should also be noted that a locking screw 80 can be screwed radially into the threaded part 65 of the body 3 through a bore (not shown) in the middle part 76 of the nut 64. When this screw occupies its position shown in FIG. 1, in which it projects from the peripheral surface of this portion in the free space formed between this surface and the internal face 76 of the nut, it prevents the latter from being able to disengage completely from the body 3.
On constate encore la présence d'une bague 82 qui est montée axialement coulissante sur la partie médiane 68 du corps au-dessus de la bague 43 entre une position de recouvrement des alésages radiaux 52 et une position permettant l'accès à ceux-ci, ces canaux étant pratiqués dans la partie 69 du corps d'entraînement 3. There is also the presence of a ring 82 which is mounted axially sliding on the central part 68 of the body above the ring 43 between a position for covering the radial bores 52 and a position allowing access thereto, these channels being formed in part 69 of the drive body 3.
On décrira ci-après en se référant notamment aux figures 1 et 8 à 1 1 l'organe porte-outil 5 et les pièces coopérant avec celui-ci. Ce porte-outil est conçu pour permettre de monter sur le même mandrin de serrage un foret et ensuite le taraud correspondant, sans être obligé de changer l'organe porte-outil. Will be described below with particular reference to Figures 1 and 8 to 1 1 the tool holder member 5 and the parts cooperating therewith. This tool holder is designed to allow a drill and then the corresponding tap to be mounted on the same clamping chuck, without having to change the tool holder member.
A cette fin cet organe porte-outil 5 qui est adapté pour être axialement inséré dans la partie tubulaire désignée par la référence 85 du manchon à plateau 4, est réalisé sous forme d'une pièce cylindrique creuse fermée à son extrémité arrière 87 par laquelle il est introduit dans la partie tubulaire 85 et ouvert à son extrémité avant 88 par laquelle le foret et le taraud représentés en 90 et 91 sont introduits dans l'organe 5. Ce dernier comprend deux portions axialement alignées, une portion avant 92 d'un diamètre extérieur plus important et une portion arrière 93 d'un diamètre plus faible s'engageant dans la partie tubulaire 85 du manchon à plateau 4. Un alésage 95 est pratiqué axialement dans le corps porte-outil à partir de l'extrémité avant 88 et s'étend jusqu'à une certaine profondeur dans la portion cylindrique arrière 93.La partie de l'alésage axial 95, qui est réalisée dans la portion 93 a pour fonction de recevoir la queue du foret 90. Sa longueur est choisie de façon à assurer le maintien de cet outil. Celui-ci porte à son extrémité arrière un embout en forme de barrette diamétrale 96. Le fond de l'alésage 95 est pourvu d'une empreinte 97 de forme complémentaire qui est obtenue par un alésage 98 est pratiqué diamétralement à travers la portion 93 juste en dessous du fond de l'alésage 95. Le foret 90 lorsqu'il est introduit dans le porte-outil 5 s'engage dans l'empreinte formée par l'alésage tranversal et est ainsi empêché de tourner dans l'organe 5. Quatre fentes 99 régulièrement angulairement réparties sont pratiquées dans l'organe 5 et s'étendent à partir de l'extrémité avant 88 sensiblement jusqu'au niveau du fond de l'alésage axial 95.On constate que les fentes 99 sont disposées de telle façon que deux de ses fentes sont situées de façon à être prolongées jusque dans l'alésage transversal 98. Ces fentes 99 assurent un effet de pince. To this end, this tool-carrying member 5 which is adapted to be axially inserted in the tubular part designated by the reference 85 of the plate sleeve 4, is produced in the form of a hollow cylindrical part closed at its rear end 87 by which it is introduced into the tubular part 85 and open at its front end 88 by which the drill and the tap shown at 90 and 91 are introduced into the member 5. The latter comprises two axially aligned portions, a front portion 92 of a diameter larger outside and a rear portion 93 of a smaller diameter engaging in the tubular part 85 of the plate sleeve 4. A bore 95 is made axially in the tool holder body from the front end 88 and s 'extends to a certain depth in the rear cylindrical portion 93. The part of the axial bore 95, which is produced in the portion 93 has the function of receiving the shank of the drill 90. S he length is chosen so as to maintain this tool. The latter carries at its rear end a nozzle in the form of a diametrical bar 96. The bottom of the bore 95 is provided with an imprint 97 of complementary shape which is obtained by a bore 98 is formed diametrically through the portion 93 just below the bottom of the bore 95. The drill 90 when it is introduced into the tool holder 5 engages in the cavity formed by the transverse bore and is thus prevented from turning in the member 5. Four slots 99 regularly angularly distributed are formed in the member 5 and extend from the front end 88 substantially to the level of the bottom of the axial bore 95. It can be seen that the slots 99 are arranged in such a way that two of its slots are located so as to be extended as far as the transverse bore 98. These slots 99 provide a clamping effect.
La portion avant 92 de l'organe porte-outil 5 est configurée pour retenir la queue du taraud 91, qui présente dans sa portion arrière des méplats 100 conférant à cette partie une section transversale sensiblement carrée. Pour assurer la réception de la partie carrée 100, on a pratiqué dans la portion avant 92, à partir de l'extrémité avant 88, des entailles diagonales 102 au niveau des fentes 99 d'une largeur qui correspond sensiblement à la largeur de l'extrémité des languettes axiales 103 formées par ces entailles axiales. Comme le montre notamment la figure 11, cette configuration des entailles ou fentes 102 et des languettes 103 permet l'engagement de la portion arrière 100 du taraud 91 de façon que les zones axiales d'arêtes 104 de cette partie 100 s'engagent dans ces fentes 102.On constate que ces fentes s'étendent axialement jusqu'à un niveau quelque peu avant l'épaulement 105 séparant les deux portions 92 et 93 de l'organe porte-outil 5. Il est encore à noter que la portion d'extrémité avant de cet organe 5 comporte une portion d'extrémité 107 d'un diamètre légèrement plus faible qui diminue encore en direction de l'extrémité 88. The front portion 92 of the tool holder member 5 is configured to retain the tail of the tap 91, which has in its rear portion flats 100 giving this part a substantially square cross section. To ensure reception of the square part 100, diagonal notches 102 have been made in the front portion 92, from the front end 88 at the slots 99 with a width which corresponds substantially to the width of the end of the axial tongues 103 formed by these axial notches. As shown in particular in FIG. 11, this configuration of the notches or slots 102 and of the tongues 103 allows the engagement of the rear portion 100 of the tap 91 so that the axial zones of edges 104 of this part 100 engage in these slots 102. It can be seen that these slots extend axially up to a level somewhat before the shoulder 105 separating the two portions 92 and 93 of the tool-carrying member 5. It should also be noted that the portion of front end of this member 5 comprises an end portion 107 of a slightly smaller diameter which further decreases towards the end 88.
L'organe porte-outil selon l'invention présente une autre caractéristique importante, qui réside dans le fait qu'elle porte à son extrémité arrière 87 un élément en forme de téton cylindrique 110 d'un diamètre relativement faible correspondant par exemple à la moitié du rayon de la portion arrière 93. Ce téton 10 est excentré et s'étend axialement depuis la face d'extrémité 87 de l'organe porte-outil 5. La partie tubulaire 85 du manchon à plateau 4, qui comporte un alésage axial aveugle présente dans son fond un alésage 111 de forme complémentaire à l'élément téton 110 de façon que cet élément 110 s'engage axialement dans l'alésage 111 lorsque l'organe porte-outil 5 est enfoncé axialement dans la partie tubulaire 85. Ainsi ce dernier est empêché de tourner dans le manchon à plateau 4. The tool-carrying member according to the invention has another important characteristic, which resides in the fact that it carries at its rear end 87 an element in the form of a cylindrical stud 110 with a relatively small diameter corresponding for example to half of the radius of the rear portion 93. This stud 10 is eccentric and extends axially from the end face 87 of the tool-carrying member 5. The tubular part 85 of the plate sleeve 4, which has a blind axial bore has at its bottom a bore 111 of complementary shape to the stud element 110 so that this element 110 engages axially in the bore 111 when the tool-carrying member 5 is pressed axially into the tubular part 85. Thus this the latter is prevented from rotating in the plate sleeve 4.
Pour compléter la description on constate que l'écrou de serrage 6 qui est vissé sur la surface cylindrique externe du manchon à plateau 4 comprend une partie tubulaire 113 dont l'extrémité avant présente une surface interne conique 116 de serrage de la partie de diamètre décroissant 107 de l'extrémité avant de l'organe porte-outil 5. To complete the description, it can be seen that the tightening nut 6 which is screwed onto the external cylindrical surface of the plate sleeve 4 comprises a tubular part 113, the front end of which has a conical internal surface 116 for tightening the part of decreasing diameter. 107 of the front end of the tool-carrying member 5.
En se reportant à la figure 1, on constate encore que le corps d'entraînement 3 et le manchon à plateau 4 sont maintenus axialement alignés par un écrou chapeau 115. Celui-ci est vissé sur la partie d'extrémité inférieure 70 qui est filetée à cette fin du corps d'entraînement et présente à son autre extrémité une partie 116 faisant radialement saillie vers l'axe du mandrin. La surface interne annulaire perpendiculaire à l'axe assure le maintien en position alignée du corps 3 et manchon à plateau 4 par l'intermédiaire de billes 117. Referring to FIG. 1, it can also be seen that the drive body 3 and the plate sleeve 4 are held axially aligned by a cap nut 115. This is screwed onto the lower end part 70 which is threaded to this end of the drive body and has at its other end a portion 116 projecting radially towards the axis of the mandrel. The annular internal surface perpendicular to the axis keeps the body 3 and the sleeve sleeve 4 in aligned position by means of balls 117.
On expliquera ci-après le fonctionnement du mandrin de serrage selon l'invention qui vient d'être décrit. The operation of the clamping chuck according to the invention which has just been described will be explained below.
Pour insérer le foret 90 ou le taraud 91 dans l'organe porte-outil 5, on emmanche soit la queue du foret dans le fond de l'alésage axial 95 jusqu a ce que l'embout de solidarisation en rotation 86 s'engage dans l'évidement approprié 97 du fond de cet alésage, soit la queue du taraud dans la portion avant 92 de l'organe porte-outil. Bien entendu on a auparavent emmanché cet organe 5 dans la partie tubulaire du manchon à plateau 4 dans laquelle cette pièce porte-outil est solidarisée en rotation par l'engagement de sa partie de téton 110 dans l'alésage 111 pratiqué dans le fond de ce manchon. Puis on fait tourner la bague 43 dans le sens approprié. La bague repousse les billes 42 radialement vers l'intérieur dans les canaux 41 entre les billes 36 placées dans les canaux 26, par la paroi interne latérale inclinée correspondante des encoches 44.Sous l'effet des billes 42, dans chaque canal 26, les deux billes 36 sont écartées l'une de l'autre et la bille inférieure 36 repousse la bille 23 dans l'empreinte 27 du plateau du manchon à plateau 4, ce qui solidarise en rotation le corps 3 et le mandrin à plateau. Ensuite on fait tourner l'écrou chapeau de serrage 6 par sa partie de couronne annulaire dans le sens de déplacement ascendant, ce qui provoque le serrage de la queue de foret dans l'organe porteoutil 5. Ce serrage se fait uniquement en tenant entre les mains l'écrou chapeau 6 et la bague 43.Lorsque le serrage de l'outil dans le mandrin est effectué, on relâche la bague 43 qui sera ramenée dans sa position neutre sous l'effet des ressorts 37 agissant sur les billes supérieures 36 dans les canaux 26 qui exercent une pression sur les billes 42 qui font tourner la bague 43 grâce aux flancs rectilignes des encoches de bague 44, dans une position neutralisant le blocage du manchon à plateau 4 et du corps d'entraînement 3 dans leur position solidaire en rotation. Dans cette position qui est montrée à la figure 1, les billes 23 ne sont engagées dans les empreintes 27 du plateau du manchon à plateau 4 que sous l'effet de leurs ressorts 37.Etant donné que les billes 22 sont repoussées de leur côté dans des empreintes 27 par leurs ressorts 29, le manchon à plateau 4 est solidarisé en rotation du corps d'entraînement 3 par quatre billes à chacune d'elles est associé un agencement de rappel élastique. On comprend aisément que le manchon à plateau 4 peut se désolidariser en rotation du corps d'entraînement 3 lorsque ce dernier est entraîné en rotation et une résistance très importante s'oppose à l'outil pendant le fonctionnement de la machine. L'écrou chapeau 33 permet de régler le seuil auquel cette désolidarisation en rotation peut se produire. To insert the drill 90 or the tap 91 into the tool-carrying member 5, either the shank of the drill is inserted into the bottom of the axial bore 95 until the rotational fastening end piece 86 engages in the appropriate recess 97 at the bottom of this bore, ie the tail of the tap in the front portion 92 of the tool-carrying member. Of course, this member 5 was previously fitted into the tubular part of the plate sleeve 4 in which this tool-holding part is secured in rotation by the engagement of its nipple part 110 in the bore 111 formed in the bottom of this muff. Then the ring 43 is rotated in the appropriate direction. The ring pushes the balls 42 radially inward in the channels 41 between the balls 36 placed in the channels 26, by the corresponding inclined lateral internal wall of the notches 44. Under the effect of the balls 42, in each channel 26, the two balls 36 are spaced from each other and the lower ball 36 pushes the ball 23 into the cavity 27 of the plate of the plate sleeve 4, which secures in rotation the body 3 and the plate mandrel. Then the tightening cap nut 6 is rotated by its annular ring portion in the upward direction of movement, which causes the drill shank to be tightened in the tool holder member 5. This tightening is done only by holding between the hands the cap nut 6 and the ring 43. When the tool is tightened in the chuck, the ring 43 is released, which will be returned to its neutral position under the effect of the springs 37 acting on the upper balls 36 in the channels 26 which exert pressure on the balls 42 which rotate the ring 43 by virtue of the rectilinear sides of the ring notches 44, in a position neutralizing the blocking of the plate sleeve 4 and of the drive body 3 in their integral position in rotation. In this position which is shown in FIG. 1, the balls 23 are engaged in the indentations 27 of the plate of the plate sleeve 4 only under the effect of their springs 37. Given that the balls 22 are pushed back on their side in footprints 27 by their springs 29, the plate sleeve 4 is secured in rotation to the drive body 3 by four balls to each of which is associated with an elastic return arrangement. It is easily understood that the plate sleeve 4 can disengage in rotation from the drive body 3 when the latter is rotated and a very high resistance opposes the tool during the operation of the machine. The cap nut 33 makes it possible to adjust the threshold at which this separation in rotation can occur.
Après le montage de l'outil dans le mandrin de serrage, l'axe 2 de celuici est emmanché dans la machine et entraîné en rotation par celle-ci. L'axe entraîne en rotation à son tour le corps 3 au moyen des billes 10 logées dans les deux paires de rainures axiales 8, 9 pratiquées dans l'axe 2 et le corps 3. After mounting the tool in the chuck, the axis 2 of this is fitted into the machine and rotated by it. The axis in turn drives the body 3 in turn by means of the balls 10 housed in the two pairs of axial grooves 8, 9 formed in the axis 2 and the body 3.
En cas de surcharge axiale de l'outil par l'avance automatique de la machine, le corps 3 est repoussé vers le haut par le foret et se déplace par coulissement roulant grâce aux billes 10 sur l'axe 2 à l'encontre du ressort 46 et des deux dispositifs 50 de variation du seuil au-delà duquel ce coulissement axial peut se produire. Ce mouvement d'effacement du corps 3 annule l'avance donnée par la machine. Bien que la force de précontrainte du ressort 46 normalement variable à l'aide du bouchon de réglage 48 ne peut plus être modifiée dans la mesure où le mandrin est monté sur la machine, ce seuil reste ajustable à l'aide de l'écrou chapeau 64 car en effet, en faisant tourner cet écrou, on peut modifier la force de précontrainte des ressorts 57 des dispositifs 50 par l'intermédiaire des tiges 60.On peut même supprimer totalement ce coulissement axial d'effacement à l'aide des vis de positionnement 72 en vissant celles-ci si profondément dans leurs canaux d'engagement dans la portion d'évidement 53 du bouchon 11 s'oppose à tout déplacement axial du corps d'entraînement 3. In the event of an axial overload of the tool by the automatic advance of the machine, the body 3 is pushed up by the drill and moves by sliding movement thanks to the balls 10 on the axis 2 against the spring. 46 and two devices 50 for varying the threshold beyond which this axial sliding can occur. This movement of erasing the body 3 cancels the advance given by the machine. Although the spring preload force 46 normally variable using the adjustment cap 48 can no longer be modified since the mandrel is mounted on the machine, this threshold remains adjustable using the cap nut 64 because in fact, by rotating this nut, it is possible to modify the prestressing force of the springs 57 of the devices 50 by means of the rods 60. We can even completely eliminate this axial sliding of erasure using the screws positioning 72 by screwing them so deeply into their engagement channels in the recess portion 53 of the plug 11 is opposed to any axial movement of the drive body 3.
Lorsque l'on souhaite tarauder l'alésage qui vient d'être réalisé à l'aide du foret 80, il suffit de faire tourner la bague 43 dans sa position de solidarisation en rotation du corps 3 et du mandrin à plateau 4 et de desserrer l'écrou chapeau 6, de retirer le foret et d'emmancher le taraud 91 dans la portion avant 92 de l'organe porte-outil 5, de façon que les arêtes 104 entre les méplats 100 soient engagées dans les découpes axiales 107. Puis on resserre l'écrou de serrage 6, comme cela a été décrit plus haut lors du montage sur le mandrin du foret 90. When it is desired to tap the bore which has just been produced using the drill 80, it suffices to rotate the ring 43 in its position of rotationally joining the body 3 and the chuck to the plate 4 and loosen the cap nut 6, to remove the drill bit and to insert the tap 91 in the front portion 92 of the tool-carrying member 5, so that the edges 104 between the flats 100 are engaged in the axial cuts 107. Then the tightening nut 6 is tightened, as described above during mounting on the mandrel of the drill 90.
Ensuite on peut amener la bague 43 dans sa position de fonctionnement normal.Then we can bring the ring 43 in its normal operating position.
Ce retour dans cette position se fera de toute façon automatiquement ultérieurement.This return to this position will take place automatically anyway later.
Il ressort de ce qui précède que le mandrin selon l'invention présente l'avantage majeur de permettre un échange rapide d'un foret contre un taraud formant un jeu d'outil pour percer un alésage et tarauder celui-ci et, de façon générale, d'un outil, rapidement et sans clé tout en laissant l'organe porte-outil 5 dans le mandrin. D'autre part, grâce à la combinaison téton 110 - trou 111, à la combinaison barrette 96 - évidement 97 et à la combinaison des profils carrés de la queue du taraud et de la portion avant 92 de l'organe porte-outil 5, on assure la solidarisation en rotation de l'organe 5 dans le mandrin 4, d'une part, et du foret ou du taraud dans cet organe 5, d'autre part. It follows from the above that the mandrel according to the invention has the major advantage of allowing rapid exchange of a drill against a tap forming a set of tools for drilling a bore and tapping the latter and, in general , of a tool, quickly and without a key while leaving the tool-carrying member 5 in the mandrel. On the other hand, thanks to the combination of stud 110 - hole 111, to the combination of bar 96 - recess 97 and to the combination of the square profiles of the tail of the tap and of the front portion 92 of the tool-carrying member 5, it ensures the rotation of the member 5 in the mandrel 4, on the one hand, and the drill or the tap in this member 5, on the other hand.
Bien que le dispositif pour l'engagement des outils dans le mandrin, comprenant essentiellement l'organe porte-outil 5, la configuration spécifique du manchon à plateau 4 et le chapeau de serrage 6, a été décrit ci-avant dans son application à un mandrin spécifique, il est évident que ce dispositif puisse être utilisé pour tout autre mandrin de serrage ayant la même structure générale, c'est-à-dire comportant un manchon à plateau. Although the device for engaging the tools in the chuck, essentially comprising the tool-carrying member 5, the specific configuration of the plate sleeve 4 and the clamping cap 6, has been described above in its application to a specific mandrel, it is obvious that this device can be used for any other clamping mandrel having the same general structure, that is to say comprising a plate sleeve.
Claims (7)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9209569A FR2694222A1 (en) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Tool drill chuck for machine with automatic feed for drilling and tapping operations |
| CS923605A CZ360592A3 (en) | 1991-12-05 | 1992-12-08 | tool chucking head, particularly for machines with automatic feed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9209569A FR2694222A1 (en) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Tool drill chuck for machine with automatic feed for drilling and tapping operations |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2694222A1 true FR2694222A1 (en) | 1994-02-04 |
Family
ID=9432540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9209569A Pending FR2694222A1 (en) | 1991-12-05 | 1992-07-31 | Tool drill chuck for machine with automatic feed for drilling and tapping operations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2694222A1 (en) |
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