FR2888142A1 - Machine tool for machining wide and long workpiece, comprises spindle attached with tool, and machining unit by which spindle is supported to be movable in axes directions and being movable in arrangement direction of machining areas - Google Patents
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Abstract
Description
2888142 12888142 1
La présente invention concerne une machine-outil qui supporte une broche, à laquelle est attaché un outil, afin que celle-ci soit relativement mobile suivant les directions des axes X, Y et Z, et plus particulièrement une construction de machine-outil capable d'usiner avec efficacité une pièce large et longue. The present invention relates to a machine tool which supports a spindle, to which is attached a tool, so that it is relatively movable along the directions of the axes X, Y and Z, and more particularly a machine tool construction capable of effectively machine a wide and long piece.
À titre d'exemple de centre d'usinage de type Gantry permettant d'usiner des pièces relativement longues, on citera celui qui est décrit dans la demande japonaise soumise à l'inspection du public N 2001-219325 (brevet 1) ou dans la demande japonaise soumise à l'inspection du public N Hei 8150534 (brevet 2). Celui exposé dans le brevet 1 présente la construction suivante: un montant en forme de porte 7, disposé sur un long banc 2 pour être mobile dans la direction de l'axe X; un chariot 25 disposé sur une face avant d'un rail transversal 7c du montant 7 pour être mobile dans la direction de l'axe Y; un coulisseau 30, disposé sur le chariot 25 pour être mobile dans la direction de l'axe Z; et une broche 31, à laquelle est attaché un outil 32, et qui est disposée sur le coulisseau 30. As an example of a Gantry machining center for machining relatively long pieces, the one described in the Japanese application for public inspection N 2001-219325 (Patent 1) or in the Japanese application for public inspection N Hei 8150534 (Patent 2). The one set forth in patent 1 has the following construction: a door-shaped upright 7 disposed on a long bench 2 to be movable in the direction of the X axis; a carriage 25 disposed on a front face of a transverse rail 7c of the upright 7 to be movable in the direction of the Y axis; a slider 30, disposed on the carriage 25 to be movable in the direction of the Z axis; and a pin 31, to which is attached a tool 32, and which is disposed on the slider 30.
Dans un centre d'usinage de ce type, une pièce W relativement longue est placée sur le banc 2, puis le montant 7, le chariot 25 et le coulisseau 30 sont déplacés l'un par rapport à l'autre, respectivement dans les directions de l'axe X, Y et Z, afin que la broche 31 réalise un usinage prédéterminé sur la pièce W. Toutefois, dans le centre d'usinage classique décrit ci-dessus, le montant supporte le chariot, le coulisseau et d'autres équipements montés dessus, et constitue de fait un objet lourd devant effectuer un mouvement alternatif dans la direction de l'axe X pour déplacer la broche dans la direction de cet axe X afin que celle- ci usine la pièce. En raison de cette construction, la broche ne peut se déplacer à grande vitesse dans la direction de l'axe X, alors que l'on souhaite voir une amélioration en termes de réduction du temps requis par l'usinage. Dans ce cas, si dans la perspective de réaliser un mouvement plus rapide de la broche (voir le brevet 2 précité), on déplace une table sur le banc dans la même direction que celle du mouvement du montant, le banc doit être suffisamment long pour accepter l'amplitude du mouvement de la table, ce qui pose alors un problème d'augmentation de taille de la machine dans son ensemble. In a machining center of this type, a relatively long piece W is placed on the bench 2, then the upright 7, the carriage 25 and the slide 30 are moved relative to each other, respectively in the directions the axis X, Y and Z, so that the pin 31 performs a predetermined machining on the workpiece W. However, in the conventional machining center described above, the amount supports the carriage, the slide and other equipment mounted on it, and is in fact a heavy object having to reciprocate in the direction of the X axis to move the pin in the direction of this axis X so that the latter is machining the workpiece. Because of this construction, the spindle can not move at high speed in the direction of the X axis, while it is desired to see an improvement in terms of reducing the time required for machining. In this case, if in the perspective of achieving a faster movement of the spindle (see patent 2 above), we move a table on the bench in the same direction as the movement of the amount, the bench must be long enough to accept the amplitude of the movement of the table, which then poses a problem of increasing the size of the machine as a whole.
De plus, dans le centre d'usinage classique décrit ci-dessus, lorsque l'on doit usiner une pièce large et longue dont la taille recouvre substantiellement la surface totale de la table d'usinage, seule la périphérie extérieure de la pièce est fixée, alors que la partie centrale ne l'est que partiellement; cette configuration soulève le problème de la méthode de fixation de cette pièce, susceptible d'induire un effet préjudiciable sur la précision d'usinage dans cette partie centrale. In addition, in the conventional machining center described above, when machining a large and long part whose size substantially covers the entire surface of the machining table, only the outer periphery of the part is fixed , while the central part is only partially; this configuration raises the problem of the fastening method of this part, which can have a detrimental effect on the machining accuracy in this central part.
En outre, dans le centre d'usinage classique décrit ci-dessus, la périphérie extérieure du bâti de la machine est généralement entourée et protégée par un capot, afin d'empêcher lors de l'usinage la dispersion des copeaux et du liquide de refroidissement à l'extérieur de la machine. In addition, in the conventional machining center described above, the outer periphery of the machine frame is generally surrounded and protected by a cover, in order to prevent the dispersion of chips and coolant during machining. outside the machine.
Or, si l'on adopte, dans une machine-outil prévue pour usiner une pièce relativement large et longue, un capot pour protéger la périphérie extérieure du bâti de la machine, comme c'est le cas dans la machineoutil classique décrite ci-dessus, ce capot doit être de grande taille pour protéger une grande surface, ce qui pose un problème d'augmentation de coût. However, if one adopts, in a machine tool designed to machine a relatively large and long part, a cover to protect the outer periphery of the frame of the machine, as is the case in the conventional machine tool described above. , this hood must be large to protect a large area, which poses a cost increase problem.
La présente invention a pour objet de fournir une machine-outil dont la broche puisse se déplacer à grande vitesse, réduisant en conséquence le temps d'usinage, sans toutefois augmenter la taille de la machine tout entière. The present invention aims to provide a machine tool whose spindle can move at high speed, thereby reducing the machining time, without increasing the size of the entire machine.
La présente invention a pour autre objet de fournir une machine-outil permettant de garantir la précision d'usinage lors de l'usinage d'une pièce large et longue. Another object of the present invention is to provide a machine tool for guaranteeing the machining precision during the machining of a large and long part.
La présente invention a encore pour autre objet de fournir une machineoutil permettant de s'affranchir de l'augmentation de coût liée à un capot, même lors de l'usinage d'une pièce longue. Another object of the present invention is to provide a machine tool that makes it possible to overcome the cost increase associated with a hood, even when machining a long piece.
La première invention comporte: une broche à laquelle est attaché un outil; une unité d'usinage supportant la broche, afin que celle- ci soit relativement mobile suivant les directions des axes X, Y et Z; et un banc long ayant une pluralité de zones d'usinage arrangées dans une direction, sur lequel est montée l'unité d'usinage, l'unité d'usinage étant mobile dans la direction d'arrangement de ces zones d'usinage Selon un mode de réalisation préféré de la première invention, la broche se déplace dans les directions des axes X, Y et Z, tandis que l'unité d'usinage reste stationnée à l'intérieur de l'une des zones d'usinage, réalisant ainsi l'usinage d'une pièce. The first invention comprises: a spindle to which a tool is attached; a machining unit supporting the spindle, so that it is relatively movable in the directions of the axes X, Y and Z; and a long bench having a plurality of machining zones arranged in a direction, on which the machining unit is mounted, the machining unit being movable in the arrangement direction of these machining zones. preferred embodiment of the first invention, the spindle moves in the directions of the X, Y and Z axes, while the machining unit remains parked inside one of the machining areas, thereby realizing machining a part.
Dans la première invention, l'unité d'usinage, qui supporte la broche afin que celle-ci soit relativement mobile suivant les directions des axes X, Y et Z, peut se déplacer dans la direction d'arrangement de ces zones d'usinage. De sorte que, par exemple, comme dans le mode de réalisation préféré décrit ci-dessus, l'unité d'usinage entière se déplace pour se positionner dans l'une des zones d'usinage situées sur le banc, et que la broche, supportée par l'unité d'usinage, se déplace dans les directions des axes X, Y et Z, réalisant ainsi l'usinage de la pièce. Durant l'usinage de la pièce par la broche, l'unité d'usinage entière est maintenue immobile alors que la broche se meut dans les directions des axes X, Y et Z, réduisant ainsi l'effet de masse en mouvement. Cette configuration autorise un déplacement plus rapide de la broche que dans le cas classique où le montant entier est déplacée pour usiner la pièce, réduisant en conséquence le temps d'usinage. In the first invention, the machining unit, which supports the spindle so that it is relatively movable along the directions of the axes X, Y and Z, can move in the direction of arrangement of these machining zones. . So that, for example, as in the preferred embodiment described above, the entire machining unit moves to position itself in one of the machining areas on the bench, and that the spindle, supported by the machining unit, moves in the directions of the X, Y and Z axes, thus achieving machining of the workpiece. During machining of the workpiece by the spindle, the entire machining unit is held stationary while the spindle moves in the directions of the X, Y and Z axes, thereby reducing the moving mass effect. This configuration allows faster spindle movement than in the conventional case where the entire amount is moved to machine the workpiece, thereby reducing the machining time.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la première invention, l'unité d'usinage est disposée sur le banc de sorte à enjamber la table d'usinage et supporte la broche dont un axe est installé substantiellement vertical. According to another preferred embodiment of the first invention, the machining unit is arranged on the bench so as to span the machining table and supports the spindle whose axis is installed substantially vertical.
Dans ce mode de réalisation, l'unité d'usinage est disposée sur le banc de sorte à enjamber la table d'usinage et supporte la broche verticalement. Cette construction permet l'application de l'invention à un centre d'usinage vertical. In this embodiment, the machining unit is arranged on the bench so as to span the machining table and supports the pin vertically. This construction allows the application of the invention to a vertical machining center.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la première invention, l'unité d'usinage comporte: un montant en forme de porte dans lequel, vus suivant la direction d'arrangement des zones d'usinage, les bâtis des montants gauche et droit disposés sur le banc sont accouplés par des traverses de couple avant et arrière; un rail transversal présentant, vu en plan, une forme rectangulaire, et disposé dans l'espace circonscrit par les traverses de couple avant et arrière et par les bâtis des montants gauche et droit, et supporté pour être mobile dans les directions des axes X ou Y; un chariot cylindrique, supporté pour être mobile dans les directions des axes X ou Y, à l'intérieur du rail transversal 35; un coulisseau, supporté pour être mobile dans la direction de l'axe Z à l'intérieur du chariot, et à une extrémité inférieure duquel est fixée la broche. According to yet another preferred embodiment of the first invention, the machining unit comprises: a door-shaped upright in which, seen in the direction of arrangement of the machining zones, the frames of the left and right uprights arranged on the bench are coupled by front and rear torque bars; a transverse rail having, in plan view, a rectangular shape, and disposed in the space circumscribed by the front and rear torque sleepers and by the frames of the left and right uprights, and supported to be movable in the directions of the X or Y; a cylindrical carriage, supported to be movable in the X or Y axis directions, within the transverse rail 35; a slider, supported to be movable in the direction of the Z axis within the carriage, and at a lower end of which is fixed the spindle.
Dans ce mode de réalisation, l'unité d'usinage est constituée du montant en forme de porte dont les bâtis des montants gauche et droit sont accouplés par les traverses de couple avant et arrière, du rail transversal de forme rectangulaire, disposé dans l'espace situé entre les montants, du chariot cylindrique, disposé à l'intérieur du rail transversal et du coulisseau, disposé dans le chariot. Cette construction permet de renforcer la rigidité du support de la broche, procurant à la fois une plus grande précision d'usinage et une plus grande vitesse de broche, tout en autorisant le réglage d'une grande course d'usinage de la broche. In this embodiment, the machining unit is constituted by the door-shaped upright whose left and right upright frames are coupled by the front and rear torque cross members, of the rectangular-shaped transverse rail disposed in the space between the uprights, the cylindrical carriage, disposed within the transverse rail and the slide, disposed in the carriage. This construction makes it possible to reinforce the rigidity of the spindle support, providing both greater machining precision and higher spindle speed, while allowing the adjustment of a large machining stroke of the spindle.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la première invention, l'unité d'usinage est disposée sur le banc de sorte à faire face d'un côté à une table d'usinage, et supporter la broche dont un axe est monté substantiellement horizontal. According to yet another preferred embodiment of the first invention, the machining unit is arranged on the bench so as to face on one side a machining table, and support the spindle whose axis is mounted substantially. horizontal.
Dans ce mode de réalisation, l'unité d'usinage est disposée sur le banc de sorte à faire face d'un côté à la table d'usinage et la broche est supportée à l'horizontale. Cette construction permet l'application de l'invention à un centre d'usinage horizontal. In this embodiment, the machining unit is disposed on the bench so as to face one side of the machining table and the spindle is supported horizontally. This construction allows the application of the invention to a horizontal machining center.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la première invention, l'unité d'usinage comporte: un montant de forme rectangulaire dans lequel, vus suivant la direction d'arrangement des zones d'usinage, les bâtis des montants avant et arrière disposés sur le banc sont accouplés par des traverses de couple supérieure et inférieure; un rail transversal de forme rectangulaire, disposé dans l'espace circonscrit par les traverses de couple supérieure et inférieure et par les bâtis des montants avant et arrière, et supporté pour être mobile dans la direction de l'axe X; un chariot cylindrique, supporté pour être mobile dans la direction de l'axe Y, à l'intérieur du rail transversal; un coulisseau, supporté pour être mobile dans la direction de l'axe Z, à l'intérieur du chariot, et à une extrémité duquel est fixée une broche. According to yet another preferred embodiment of the first invention, the machining unit comprises: a rectangular-shaped upright in which, seen in the direction of arrangement of the machining zones, the frames of the front and rear uprights arranged on the bench are coupled by upper and lower torque sleepers; a transverse rail of rectangular shape, disposed in the space circumscribed by the upper and lower torque sleepers and the frames of the front and rear uprights, and supported to be movable in the direction of the X axis; a cylindrical carriage, supported to be movable in the direction of the Y axis, within the transverse rail; a slider, supported to be movable in the direction of the Z axis, inside the carriage, and at one end of which is fixed a pin.
Dans ce mode de réalisation, l'unité d'usinage est constituée du montant de forme rectangulaire dont les bâtis des montants avant et arrière sont accouplés par les traverses de couple supérieure et inférieure, du rail transversal de forme rectangulaire, disposé dans le montant, du chariot cylindrique, disposé dans le rail transversal, et du coulisseau, disposé dans le chariot. Cette construction permet d'accroître la rigidité du support de la broche, procurant une meilleure précision d'usinage et une plus grande course d'usinage. In this embodiment, the machining unit is constituted by the rectangular-shaped upright whose frames of the front and rear uprights are coupled by the upper and lower torque sleepers, the rectangular cross-sectional rail disposed in the upright, the cylindrical carriage, disposed in the transverse rail, and the slide, disposed in the carriage. This construction increases the rigidity of the spindle support, providing better machining accuracy and greater machining stroke.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la première invention, la table d'usinage peut pivoter, entre une position d'usinage substantiellement verticale face à la broche et une position préparatoire substantiellement horizontale, dans laquelle la pièce est attachée/détachée. According to yet another preferred embodiment of the first invention, the work table is pivotable between a substantially vertical machining position facing the spindle and a substantially horizontal preparatory position in which the workpiece is attached / detached.
Dans ce mode de réalisation, la table d'usinage peut pivoter, entre une position d'usinage substantiellement verticale et une position préparatoire substantiellement horizontale. Cette construction offre une meilleure efficacité opérationnelle lors de l'usinage d'une pièce large et longue avec, par exemple, un centre d'usinage horizontal. In this embodiment, the work table is pivotable between a substantially vertical machining position and a substantially horizontal preparatory position. This construction offers better operational efficiency when machining a large and long part with, for example, a horizontal machining center.
Dans ce cas, et dans ce mode de réalisation, l'expression chariot cylindrique englobe aussi des chariots présentant une forme géométrique quelconque, comme un cylindre circulaire ou un cylindre carré. In this case, and in this embodiment, the term cylindrical carriage also includes carriages having any geometric shape, such as a circular cylinder or a square cylinder.
Une seconde invention concerne une machine-outil dans laquelle une broche, à laquelle est attaché un outil, est relativement mobile pour appliquer un usinage prédéterminé à une pièce placée sur une table d'usinage, laquelle machine-outil comporte: une unité d'usinage, par laquelle la broche est supportée pour être mobile suivant les directions des axes X, Y et Z, par rapport à la table d'usinage; et un presseur de pièce disposé sur l'unité d'usinage pour appuyer et immobiliser la pièce sur la table d'usinage. A second invention relates to a machine tool in which a pin, to which a tool is attached, is relatively movable to apply a predetermined machining to a workpiece placed on a work table, which machine tool comprises: a machining unit , by which the spindle is supported to be movable in the directions of the X, Y and Z axes, relative to the work table; and a workpiece presser disposed on the machining unit for pressing and securing the workpiece on the work table.
Dans cette seconde invention, l'unité d'usinage supportant la broche possède un presseur de pièce qui vient appuyer et immobiliser la pièce sur la table d'usinage. Cette construction permet d'appuyer et d'immobiliser sûrement la pièce entière sur la table d'usinage, même s'il s'agit d'une pièce large et longue, garantissant ainsi la précision d'usinage. In this second invention, the machining unit supporting the spindle has a workpiece presser which presses and immobilizes the workpiece on the work table. This construction makes it possible to safely press and immobilize the entire workpiece on the work table, even if it is a large and long workpiece, thus guaranteeing machining precision.
Selon un mode de réalisation préféré de la seconde invention, le presseur de pièce est monté sur l'unité d'usinage et comporte une pluralité de mécanismes à vérin dans lesquels les tiges de piston sont supportées par les vérins pour effectuer des mouvements alternatifs, ainsi que des patins attachés à l'extrémité de leur tige de piston respective, et destinés à appuyer sur la pièce, en changeant de position de montage et de forme pour s'adapter à la géométrie de la pièce. According to a preferred embodiment of the second invention, the coin presser is mounted on the machining unit and has a plurality of jack mechanisms in which the piston rods are supported by the jacks for reciprocating movements, and that pads attached to the end of their respective piston rod, and intended to press the piece, changing mounting position and shape to adapt to the geometry of the piece.
Dans ce mode de réalisation, les patins, qui changent leur position de montage afin de s'adapter à la géométrie de la pièce, sont attachés à l'extrémité de la tige de piston de leur mécanisme à vérin respectif. Cette construction permet d'appuyer et d'immobiliser sûrement la pièce sur la table d'usinage, même s'il s'agit d'une pièce possédant une face oblique ou des irrégularités. In this embodiment, the pads, which change their mounting position to fit the geometry of the part, are attached to the end of the piston rod of their respective jack mechanism. This construction makes it possible to firmly press and immobilize the workpiece on the work table, even if it is a workpiece with an oblique face or irregularities.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la seconde invention, la table d'usinage possède une pluralité de zones d'usinage arrangées dans une direction; l'unité d'usinage est montée sur un long banc s'étendant dans la direction d'arrangement des zones d'usinage, de façon à être mobile dans la direction d'arrangement des zones d'usinage, laquelle unité d'usinage déplace la broche suivant les directions des axes X, Y et Z, tout en restant positionnée à l'intérieur de l'une des zones d'usinage, réalisant ainsi l'usinage d'une pièce; le presseur de pièce n'appuie et n'immobilise donc qu'une partie de la pièce correspondant à la zone d'usinage. According to another preferred embodiment of the second invention, the machining table has a plurality of machining zones arranged in one direction; the machining unit is mounted on a long bench extending in the direction of arrangement of the machining areas, so as to be movable in the direction of arrangement of the machining areas, which machining unit moves the spindle according to the directions of the X, Y and Z axes, while remaining positioned inside one of the machining zones, thus realizing the machining of a workpiece; the work presser therefore only presses and stops a part of the workpiece corresponding to the machining area.
Dans ce mode de réalisation, la broche usine la pièce pendant que l'unité d'usinage reste positionnée à l'intérieur de l'une des zones d'usinage; il n'est de fait nécessaire que d'appuyer et d'immobiliser la partie de la pièce correspondant à la zone d'usinage, même s'il s'agit d'une pièce large et longue, ce qui autorise une construction plus simple et plus compacte du presseur de pièce par rapport à un cas nécessitant d'appuyer sur la pièce tout entière. In this embodiment, the spindle mills the workpiece while the machining unit remains positioned within one of the machining areas; it is only necessary to press and immobilize the part of the part corresponding to the machining area, even if it is a large and long part, which allows a simpler construction and more compact piece presser compared to a case needing to press the entire piece.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la seconde invention, l'unité d'usinage est disposée sur le banc de sorte à enjamber la table d'usinage; une pièce large et longue, dont la taille et la géométrie font qu'elle recouvre substantiellement toute la surface de chacune des zones d'usinage, est placée sur la table d'usinage; les mécanismes à vérin sont disposés sur une poutre de l'unité d'usinage qui enjambe la table d'usinage et se déploient substantiellement à la verticale vers le bas, appuyant et immobilisant ainsi la pièce en descendant verticalement. According to yet another preferred embodiment of the second invention, the machining unit is arranged on the bench so as to span the machining table; a large and long part, whose size and geometry make it covers substantially the entire surface of each of the machining areas, is placed on the machining table; the jack mechanisms are arranged on a beam of the machining unit which straddles the machining table and unfolds substantially vertically downwards, thus pressing and immobilizing the workpiece vertically downwards.
Dans ce mode de réalisation, les mécanismes à vérin sont attachés sur la poutre de l'unité d'usinage qui enjambe la table d'usinage pour appuyer et immobiliser la pièce sur la table d'usinage. Cette construction permet d'appuyer et d'immobiliser sûrement une partie centrale de la pièce, même s'il s'agit d'une pièce large et longue dont la taille et la géométrie font qu'elle recouvre substantiellement toute la surface de chacune des zones d'usinage, garantissant ainsi la précision d'usinage lors de l'usinage de la partie centrale. In this embodiment, the jack mechanisms are attached to the beam of the machining unit that spans the machining table to press and immobilize the workpiece on the work table. This construction makes it possible to support and immobilize surely a central part of the piece, even if it is a large and long piece whose size and geometry make it cover substantially the entire surface of each of the machining areas, thus guaranteeing machining precision when machining the central part.
Une troisième invention concerne une machine-outil dans laquelle une broche, à laquelle est attaché un outil, est relativement mobile pour appliquer un usinage prédéterminé à une pièce placée sur une table d'usinage, laquelle machine-outil comporte: une unité d'usinage, qui supporte la broche afin que celle-ci soit mobile suivant les directions des axes X, Y et Z, par rapport à la table d'usinage; et un mécanisme de protection, monté dans l'unité d'usinage pour empêcher la dispersion des copeaux et du liquide de refroidissement à l'extérieur de la zone d'usinage. A third invention relates to a machine tool in which a pin, to which a tool is attached, is relatively movable to apply a predetermined machining to a workpiece placed on a work table, which machine tool comprises: a machining unit , which supports the spindle so that it is movable in the directions of the axes X, Y and Z, relative to the machining table; and a protection mechanism mounted in the machining unit to prevent dispersion of the chips and coolant outside the machining area.
Dans cette troisième invention, le mécanisme de protection est monté dans l'unité d'usinage qui supporte de façon mobile la broche, de manière à pouvoir réduire la taille du mécanisme de protection et s'affranchir ainsi d'une augmentation de coût par rapport à une configuration classique où toute la périphérie extérieure du bâti de la machine est protégée. In this third invention, the protection mechanism is mounted in the machining unit which movably supports the spindle, so as to reduce the size of the protection mechanism and thus overcome an increase in cost relative to in a conventional configuration where the entire outer periphery of the frame of the machine is protected.
Selon un mode de réalisation préféré de la troisième invention, l'unité d'usinage comporte: un montant dans lequel les extrémités avant et arrière des bâtis des montants droit et gauche, disposés sur les côtés droit et gauche de la table d'usinage, sont accouplés par des traverses de couple avant et arrière; la broche est disposée dans une partie circonscrite par les traverses de couple avant et arrière et par les bâtis des montants gauche et droit dont un axe est installé substantiellement vertical; un mécanisme de protection comportant des pièces de protection avant et arrière suspendues aux traverses de couple avant et arrière, pour être mobiles verticalement et venir ainsi ouvrir/fermer des ouvertures avant et arrière formées par les bâtis des montants, les traverses de couple et la table d'usinage. According to a preferred embodiment of the third invention, the machining unit comprises: an upright in which the front and rear ends of the racks of the right and left uprights, arranged on the right and left sides of the machining table, are coupled by front and rear torque sleepers; the spindle is disposed in a portion circumscribed by the front and rear torque sleepers and the frames of the left and right uprights whose axis is installed substantially vertical; a protection mechanism comprising front and rear protective parts suspended from the front and rear torque sleepers, to be vertically movable and thus open / close front and rear openings formed by the uprights, the sleepers and the table machining.
Dans ce mode de réalisation, la construction du montant est telle que les extrémités avant et arrière des bâtis des montants droit et gauche sont accouplés par les traverses de couple avant et arrière et que le mécanisme de protection comporte les pièces de protection avant et arrière, venant ouvrir/fermer des ouvertures avant et arrière formées par les bâtis des montants droit et gauche, les traverses de couple et la table d'usinage. De cette façon, les côtés droit et gauche de la zone d'usinage, situées de par et d'autre de la broche, peuvent être protégés par les bâtis des montants, et il n'est alors nécessaire que de protéger les ouvertures avant et arrière, formées par les bâtis des montants droit et gauche et les traverses de couple avant et arrière. Cela permet de réduire la taille du mécanisme de protection par rapport à une configuration classique où toute la périphérie extérieure du bâti de la machine doit être protégée, et de s'affranchir ainsi d'un surcoût. In this embodiment, the construction of the upright is such that the front and rear ends of the uprights of the right and left uprights are coupled by the front and rear torque cross members and the protection mechanism comprises the front and rear protection parts, opening / closing front and rear openings formed by the right and left upright frames, the torque cross members and the machining table. In this way, the right and left sides of the machining area, located on either side of the spindle, can be protected by the frame amounts, and it is then only necessary to protect the front openings and rear, formed by the racks of the right and left uprights and the front and rear torque sleepers. This reduces the size of the protection mechanism compared to a conventional configuration where the entire outer periphery of the frame of the machine must be protected, and to overcome an additional cost.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la troisième invention, la table d'usinage possède une pluralité de zones d'usinage arrangées dans une direction; l'unité d'usinage est montée sur un long banc s'étendant dans la direction d'arrangement des zones d'usinage, de façon à être mobile dans la direction d'arrangement des zones d'usinage, laquelle unité d'usinage déplace la broche suivant les directions des axes X, Y et Z, tout en restant positionnée à l'intérieur de l'une des zones d'usinage, réalisant ainsi l'usinage d'une pièce; les pièces de protection avant et arrière viennent ouvrir/fermer des ouvertures avant et arrière lorsque l'unité d'usinage est positionnée à l'intérieur de l'une des zones d'usinage. According to another preferred embodiment of the third invention, the machining table has a plurality of machining zones arranged in one direction; the machining unit is mounted on a long bench extending in the direction of arrangement of the machining areas, so as to be movable in the direction of arrangement of the machining areas, which machining unit moves the spindle according to the directions of the X, Y and Z axes, while remaining positioned inside one of the machining zones, thus realizing the machining of a workpiece; the front and back guards open / close front and rear openings when the machining unit is positioned within one of the machining areas.
Dans ce mode de réalisation, les pièces de protection viennent ouvrir/fermer les ouvertures avant et arrière lorsque l'unité d'usinage se déplace vers l'une des zones d'usinage et y est maintenue en place. Les ouvertures situées au-dessus de la pièce peuvent être ainsi protégées lors de l'usinage d'une longue pièce sur la table d'usinage. In this embodiment, the protective pieces open / close the front and rear openings as the machining unit moves to one of the machining areas and is held there. The openings above the workpiece can thus be protected when machining a long workpiece on the work table.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la troisième invention, les pièces de protection possèdent: des tringles avant et arrière reliant les bâtis des montants droit et gauche; un grand nombre de lames de rideau en forme de bandelette, suspendus et supportés par les tringles avant et arrière, ces tringles étant actionnées par un mécanisme d'entraînement selon une cinématique haut/bas, entre une position de fermeture obturant substantiellement les ouvertures et une position d'ouverture dégageant les ouvertures. According to yet another preferred embodiment of the third invention, the protective parts have: front and rear rods connecting the frames of the right and left uprights; a large number of strip-shaped curtain blades, suspended and supported by the front and rear linkages, these rods being actuated by a drive mechanism in a kinematic up / down, between a closed position substantially closing the openings and a open position clearing the openings.
Dans ce mode de réalisation, un grand nombre de ces lames de rideau en forme de bandelette, suspendues et supportées par les tringles avant et arrière, sont entraînées selon une cinématique haut/bas entre une position de fermeture et une position d'ouverture. II suffit donc d'une simple construction, sans espace particulier d'installation pour pouvoir disposer le mécanisme de protection. En outre, les lames de rideau peuvent être maintenues levées lorsque l'unité d'usinage se déplace vers la prochaine zone d'usinage, afin d'éviter toute interférence entre les lames de rideau et la pièce. In this embodiment, a large number of these strip-like curtain blades, suspended and supported by the front and rear links, are driven in a up / down kinematic between a closed position and an open position. It is therefore enough for a simple construction, with no particular space of installation to be able to dispose the protection mechanism. In addition, the curtain blades can be kept raised when the machining unit moves to the next machining area to avoid interference between the curtain blades and the workpiece.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la troisième invention, les lames de rideau sont suspendues aux tringles de manière à se mouvoir verticalement et à interrompre leur mouvement en arrivant en butée sur la pièce, lorsque les tringles sont descendues en position de fermeture. According to yet another preferred embodiment of the third invention, the curtain blades are suspended from the rods so as to move vertically and interrupt their movement while coming into abutment on the piece, when the rods are lowered in the closed position.
Dans ce mode de réalisation, lorsque les lames de rideau descendent pour arriver en butée sur la pièce, elles interrompent leur mouvement dans cette position. Il est donc possible de protéger automatiquement et sûrement les ouvertures situées au-dessus de la pièce lors de l'usinage d'une longue pièce dont la géométrie présente différents dénivelés en hauteur. In this embodiment, when the curtain blades descend to abut on the workpiece, they interrupt their movement in this position. It is therefore possible to automatically and safely protect the openings above the room when machining a long room whose geometry has different height differences.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la troisième invention, chacune de ces lames de rideau se compose d'une lame haute qui est supportée par la tringle et d'une lame basse qui est supportée par la lame haute afin de se mouvoir verticalement, les lames basses interrompant leur mouvement en arrivant en butée sur la pièce lorsque les tringles sont descendues en position de fermeture. According to yet another preferred embodiment of the third invention, each of these curtain blades consists of a high blade which is supported by the bead wire and a low blade which is supported by the high blade to move vertically. , the low blades interrupting their movement while coming into abutment on the piece when the rods are lowered in the closed position.
Dans ce mode de réalisation, chacune de ces lames de rideau se compose de la lame haute qui est supportée par la tringle et de la lame basse qui est supportée par la lame haute afin de se mouvoir verticalement. Les lames basses se déplacent donc de manière relative dans la direction ascendante, ce qui permet avec une construction simple, de protéger automatiquement et sûrement les ouvertures situées au-dessus d'une longue pièce dont la géométrie présente différents dénivelés en hauteur. In this embodiment, each of these curtain blades consists of the high blade that is supported by the bead wire and the low blade that is supported by the high blade to move vertically. The low blades therefore move relatively in the upward direction, which allows with a simple construction, automatically and securely protect the openings located above a long room whose geometry has different height differences.
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation selon la présente invention, s'appuyant sur des exemples illustrés, et représenté à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un centre d'usinage 5 vertical entier selon le premier mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue en perspective de ce centre d'usinage vertical; - la figure 3 est une vue en perspective d'une unité d'usinage 10 du mode de réalisation; - la figure 4 est une vue de face de l'unité d'usinage; - la figure 5 est une vue de face de l'unité d'usinage; - la figure 6 est une vue de face en coupe de l'unité d'usinage; - la figure 7 est une vue de côté en coupe de l'unité d'usinage; - la figure 8 est une vue de côté en coupe de l'unité d'usinage; - la figure 9 est une vue de côté d'un presseur de pièce de l'unité d'usinage; - la figure 10 est une vue en perspective d'un coulisseau de l'unité d'usinage; - la figure 11 est une vue de face d'un dispositif d'entraînement de l'unité d'usinage; - la figure 12 est une vue en perspective du dispositif d'entraînement; - la figure 13 est une représentation schématique du dispositif 25 d'entraînement; - la figure 14 est une représentation schématique du dispositif d'entraînement; - la figure 15 est une vue en perspective montrant un exemple de modification de l'unité d'usinage du mode de réalisation; - la figure 16 est une vue sommaire en perspective d'un centre d'usinage horizontal selon un second mode de réalisation de la présente invention; - la figure 17 est une vue de face d'une unité d'usinage selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the following detailed description of embodiments according to the present invention, based on examples illustrated, and shown by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a perspective view of an entire vertical machining center according to the first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of this vertical machining center; FIG. 3 is a perspective view of a machining unit 10 of the embodiment; - Figure 4 is a front view of the machining unit; - Figure 5 is a front view of the machining unit; - Figure 6 is a sectional front view of the machining unit; - Figure 7 is a sectional side view of the machining unit; - Figure 8 is a sectional side view of the machining unit; Fig. 9 is a side view of a work press of the machining unit; - Figure 10 is a perspective view of a slider of the machining unit; - Figure 11 is a front view of a drive device of the machining unit; FIG. 12 is a perspective view of the driving device; Fig. 13 is a schematic representation of the driving device; - Figure 14 is a schematic representation of the drive device; Fig. 15 is a perspective view showing an exemplary modification of the machining unit of the embodiment; FIG. 16 is a rough perspective view of a horizontal machining center according to a second embodiment of the present invention; - Figure 17 is a front view of a machining unit according to a third embodiment of the present invention.
Dans les dessins, la référence numérique 1 désigne un centre d'usinage vertical qui comporte: une unité d'usinage 3 qui supporte une broche 2, à laquelle est attaché un outil T, afin que celle-ci soit relativement mobile suivant trois directions axiales, à savoir les directions des axes X, Y et Z; une paire de bancs droit et gauche 4, 4 supportant l'unité d'usinage 3 afin que celle-ci soit mobile suivant la direction de l'axe U (direction d'arrangement des zones d'usinage), parallèle à l'axe X. Une table d'usinage 5 est disposée entre les bancs droit et gauche 4, 4. Cette table d'usinage 5 a une grande taille puisqu'elle mesure entre 20 et 30 m de long et entre 3 et 5 m de large, et possède une pluralité de zones d'usinage al à a4 arrangées dans la direction de l'axe U. En outre, un espace de garage est prévu à chacune des deux extrémités des bancs droit et gauche 4, 4 en direction de l'axe U, afin que l'unité d'usinage 3 puisse se placer sur les côtés extérieurs de la table d'usinage 5 en direction de l'axe U; une pièce large et longue (non représentée) peut ainsi être introduite et déplacée en direction haut/bas pour y être attachée/détachée, pendant que l'unité d'usinage 3 reste stationnée dans cet espace de garage. In the drawings, reference numeral 1 denotes a vertical machining center which comprises: a machining unit 3 which supports a spindle 2, to which is attached a tool T, so that it is relatively mobile in three axial directions that is, the directions of the X, Y and Z axes; a pair of right and left benches 4, 4 supporting the machining unit 3 so that it is movable in the direction of the axis U (direction of arrangement of the machining zones), parallel to the axis X. A machining table 5 is disposed between the right and left benches 4, 4. This machining table 5 has a large size since it measures between 20 and 30 m long and between 3 and 5 m wide, and has a plurality of machining zones al to a4 arranged in the direction of the axis U. In addition, a garage space is provided at each of the two ends of the right and left benches 4, 4 in the direction of the axis. U, so that the machining unit 3 can be placed on the outer sides of the machining table 5 towards the U axis; a wide and long piece (not shown) can thus be introduced and moved up / down to be attached / detached, while the machining unit 3 remains parked in this garage space.
L'unité d'usinage 3 comporte: un montant en forme de porte 8 monté sur les bancs droit et gauche 4, 4 de sorte à enjamber la table d'usinage 5, vu selon la direction de l'axe U depuis une face avant de la machine; un rail transversal 9 supporté par le montant 8 pour être mobile dans la direction de l'axe X; un chariot 10 supporté par le rail transversal 9 pour être mobile dans la direction de l'axe Y; un coulisseau 11 supporté par le chariot 10 pour être mobile dans la direction de l'axe Z, ainsi qu'une broche 2 disposée à l'extrémité inférieure du coulisseau 11 et dont un axe est installé substantiellement vertical. The machining unit 3 comprises: a door-shaped upright 8 mounted on the right and left benches 4, 4 so as to span the machining table 5, seen in the direction of the axis U from a front face machine; a transverse rail 9 supported by the upright 8 to be movable in the direction of the X axis; a carriage 10 supported by the transverse rail 9 to be movable in the direction of the Y axis; a slider 11 supported by the carriage 10 to be movable in the direction of the Z axis, and a pin 2 disposed at the lower end of the slider 11 and a shaft is installed substantially vertical.
Comme le montre la figure 10, le coulisseau 11 comporte un dispositif d'indexage rotatif 13 destiné à entraîner la broche 2 et à indexer celleci en rotation suivant la direction de l'axe A autour d'une ligne perpendiculaire à l'axe, ainsi que dans la direction de l'axe C autour de l'axe, autorisant ainsi un usinage en 5 axes de la pièce. As shown in FIG. 10, the slider 11 comprises a rotary indexing device 13 intended to drive the spindle 2 and to index it in rotation in the direction of the axis A around a line perpendicular to the axis, as well as only in the direction of the axis C around the axis, thus allowing 5-axis machining of the part.
La construction du montant 8 en forme de porte est telle que les parois avant et arrière des bâtis des montants gauche et droit 15, 16, qui présentent une forme rectangulaire lorsqu'on les observe de côté, disposées sur les bancs droit et gauche 4, 4, sont intégralement accouplés par des traverses de couple avant et arrière 17, 18. Chacun des bâtis des montants gauche et droit 15, 16 est supporté par une paire de rails de guidage 19 de l'axe U disposés sur une face supérieure de chacun des bancs 4, 4, de sorte à être mobiles dans la direction de l'axe U. Par ailleurs, une partie du haut du montant 8 en forme de porte est recouvert d'un capot 20. The construction of the upright 8 in the form of a door is such that the front and rear walls of the frames of the left and right uprights 15, 16, which have a rectangular shape when viewed from the side, arranged on the right and left benches 4, 4, are integrally coupled by front and rear torque rods 17, 18. Each of the left and right leg frames 15, 16 is supported by a pair of guide rails 19 of the U-axis disposed on an upper face of each benches 4, 4, so as to be movable in the direction of the axis U. Furthermore, a portion of the top of the upright 8 in the form of a door is covered with a cover 20.
Le rail transversal 9 a la forme d'une boîte rectangulaire et possède une ouverture verticale; il est disposé dans un espace circonscrit par les bâtis des montants gauche et droit 15, 16 et par les traverses de couple avant et arrière 17, 18. Le rail transversal 9 possède en outre des parties épaulées 9a, 9a, réalisées au niveau de ses bords supérieurs gauche et droit, lesquelles parties épaulées 9a sont supportées par les rails de guidage de l'axe X 21, 21 équipant les faces supérieures des bâtis des montants gauche et droit 15, 16, assurant ainsi la mobilité dans la direction de l'axe X. Le chariot 10 a la forme d'un cylindre carré et possède une ouverture verticale; il est disposé à l'intérieur du rail transversal 9. Une paire de ferrures triangulaires 25, 25 sont attachées fixement sur chacune des parois avant et arrière du chariot 10, lesquelles ferrures avant et arrière 25, 25 sont supportées par les rails de guidage de l'axe Y 26, 26, équipant les faces supérieures avant et arrière des rails de guidage 9, assurant ainsi la mobilité dans la direction de l'axe Y. En outre, le chariot 10 possède des parties épaulées 10a, 10a, réalisées au niveau des bords inférieurs de ses parois avant et arrière, lesquelles parties épaulées 10a, sont supportées par les rails de guidage de l'axe Y 27, 27 équipant les faces inférieures avant et arrière du rail transversal 9, assurant ainsi la mobilité dans la direction de l'axe Y. Le chariot 10 se trouve ainsi inséré entre les rails de guidage supérieurs et inférieurs 26, 27. The transverse rail 9 has the shape of a rectangular box and has a vertical opening; it is disposed in a space circumscribed by the frames of the left and right uprights 15, 16 and the front and rear torque cross members 17, 18. The transverse rail 9 further has shoulders 9a, 9a, made at its upper left and right edges, which shoulder portions 9a are supported by the guide rails of the X axis 21, 21 fitted to the upper faces of the frames of the left and right uprights 15, 16, thus ensuring mobility in the direction of the X axis. The carriage 10 has the shape of a square cylinder and has a vertical opening; it is arranged inside the transverse rail 9. A pair of triangular brackets 25, 25 are fixedly attached to each of the front and rear walls of the carriage 10, which front and rear fittings 25, 25 are supported by the guide rails of the Y axis 26, 26, fitted to the upper front and rear faces of the guide rails 9, thus ensuring mobility in the direction of the Y axis. In addition, the carriage 10 has shoulder portions 10a, 10a, provided at level of the lower edges of its front and rear walls, which shoulder portions 10a, are supported by the guide rails of the Y axis 27, 27 fitted to the lower front and rear faces of the transverse rail 9, thus ensuring mobility in the direction of the Y axis. The carriage 10 is thus inserted between the upper and lower guide rails 26, 27.
Le coulisseau 11 a la forme d'un cylindre carré se déployant verticalement et est disposé à l'intérieur du chariot 10. Les quatre faces du chariot 10, à savoir les parois avant, arrière, droite et gauche, sont supportées par l'intermédiaire de surfaces glissantes (non représentées) dont sont munies les parois internes du chariot 10, assurant ainsi la mobilité suivant la direction de l'axe Z. On notera que la référence numérique 29désigne une règle permettant de détecter la position du coulisseau 11 suivant la direction de l'axe Z. Les courses sur les axes X et Y sont réglées entre 3 et 4 m environ, et celle sur l'axe Z entre 1 et 2 m. Le rail transversal 9, le chariot 10 et le coulisseau 11 sont par ailleurs entraînés pour effectuer des mouvements alternatifs par l'intermédiaire de leur vis à billes 30, 31, 32 et de leur servomoteur 33, 34, 35 respectifs. The slider 11 has the form of a square cylinder extending vertically and is disposed inside the carriage 10. The four faces of the carriage 10, namely the front, rear, right and left walls, are supported via slippery surfaces (not shown) which are provided with the inner walls of the carriage 10, thus providing mobility in the direction of the Z axis. Note that the numeral 29désigne a rule for detecting the position of the slider 11 in the direction The X and Y axis strokes are set at about 3 to 4 m, and the Z-axis at 1 to 2 m. The transverse rail 9, the carriage 10 and the slider 11 are further driven to perform reciprocating movements through their respective ball screw 30, 31, 32 and servomotor 33, 34, 35.
Le bâti du montant droit 16 dispose d'une ouverture 16a constituant un espace de travail suffisamment grand pour qu'un opérateur puisse entrer/sortir en passant en son travers, l'ouverture 16a étant équipée d'une porte, non représentée, faisant office de séparation entre les espaces intérieur et extérieur de la machine. Un tableau de commande 37 équipe également un côté externe de la porte, à l'intérieur de l'ouverture 16a faisant office d'espace de travail. The frame of the upright 16 has an opening 16a constituting a working space large enough for an operator to enter / exit passing therethrough, the opening 16a being equipped with a door, not shown, acting separation between the interior and exterior spaces of the machine. A control panel 37 also equips an outer side of the door, within the opening 16a acting as a work space.
Un magasin d'outils 38 abritant un grand nombre d'outils Tn est disposé sur la paroi extérieure du bâti du montant gauche 15. Le bâti du montant gauche 15 possède en outre une fenêtre de changement d'outil 15a, située au niveau d'une partie faisant face à une position de changement d'outil, fenêtre de changement d'outil 15a au travers de laquelle un changeur d'outils à bras, non représenté, change, une fois l'usinage terminé, l'outil T attaché à la broche 2 pour le remplacer par le prochain outil prévu dans l'enchaînement opératoire et contenu dans le magasin d'outils 38. A tool magazine 38 housing a large number of tools Tn is disposed on the outer wall of the frame of the left post 15. The frame of the left post 15 further has a tool change window 15a, located at the level of a part facing a tool change position, tool change window 15a through which a tool changer arm, not shown, changes, once machining is finished, the tool T attached to pin 2 to replace it with the next tool provided in the sequence of operation and contained in the tool magazine 38.
L'unité d'usinage 3 est entraînée pour effectuer un mouvement alternatif dans la direction de l'axe U par un dispositif d'entraînement 40 représenté à la figure 11 et à la figure 14, la construction de ce dispositif entraînement 40 se présentant comme suit. The machining unit 3 is driven to reciprocate in the direction of the axis U by a driving device 40 shown in FIG. 11 and FIG. 14, the construction of this driving device 40 being presented as follows.
Une crémaillère 41, s'étendant substantiellement sur toute la longueur du banc 4, est montée sur le banc 4, et une paire de pignons avant et arrière 42, 43, en prises avec la crémaillère 41, sont disposés sur le montant 8. Les pignons avant et arrière 42, 43 sont actionnés en rotation par un moteur 44 via un groupe réducteur 45. Le groupe réducteur 45 est logé dans une boîte d'engrenages 46 attachée au montant 8, le moteur 44 étant attaché à la boîte d'engrenages 46. A rack 41, extending substantially over the entire length of the bench 4, is mounted on the bench 4, and a pair of front and rear gears 42, 43, engaged with the rack 41, are arranged on the upright 8. front and rear gears 42, 43 are rotated by a motor 44 via a gearbox 45. The gearbox 45 is housed in a gearbox 46 attached to the upright 8, the motor 44 being attached to the gearbox 46.
La construction du groupe réducteur 45 est telle que les grands engrenages réducteurs 47, 48 sont fixés sur les arbres de pignon 42a, 43a des pignons avant et arrière 42, 43; un pignon rotatif 44a du moteur 44 est en prise avec les grands engrenages réducteurs 47, 48 via un pignon intermédiaire 49. De plus, des dents périphériques intérieures 47a sont réalisées dans le grand engrenage réducteur 47; des dents périphériques extérieures 50, fixées à l'arbre de pignon 42a du pignon avant 42, sont en prises avec les dents périphériques intérieures 47a. Les dents périphériques extérieures 50 et les dents périphériques intérieures 47a sont mutuellement en prises et déviées de manière à réduire le jeu. The construction of the gear unit 45 is such that the large reduction gears 47, 48 are fixed to the gear shafts 42a, 43a of the front and rear gears 42, 43; a rotary gear 44a of the motor 44 is engaged with the large reduction gears 47, 48 via an intermediate gear 49. In addition, inner peripheral teeth 47a are formed in the large reduction gear 47; outer peripheral teeth 50, attached to the pinion shaft 42a of the front pinion 42, engage with the inner peripheral teeth 47a. The outer peripheral teeth 50 and the inner peripheral teeth 47a are mutually engaged and deflected to reduce clearance.
Comme le montre la figure 4, des dispositifs de rétention 145 sont disposés à droite et à gauche de la table d'usinage 5, à intervalles prédéterminés l'un de l'autre en direction longitudinale. Chacun de ces dispositifs de rétention 145 est construit de manière à ce qu'une tige de bride 147 soit supportée par un vérin hydraulique 146 et puisse effectuer un mouvement alternatif. Les tiges de bride 147 sont descendues pour bloquer les parties périphériques extérieures gauche et droite Wa, Wb d'une pièce large et longue W, permettant de positionner fixement cette pièce large et longue W sur la table d'usinage 5. En outre, des gabarits d'assemblage 149 sont disposés sur la table d'usinage 5, supportant la face inférieure de la pièce large et longue W. Comme cela est illustré au travers des figures 4 à 9, un presseur de pièce 140, appuyant et immobilisant la pièce W large et longue sur la table d'usinage 5, est disposé dans l'unité d'usinage 3, presseur de pièce 140 dont la construction se présente comme suit. As shown in FIG. 4, retention devices 145 are arranged to the right and to the left of the machining table 5, at predetermined intervals from one another in the longitudinal direction. Each of these retention devices 145 is constructed such that a flange pin 147 is supported by a hydraulic cylinder 146 and can reciprocate. The flange rods 147 are lowered to block the left and right outer peripheral parts Wa, Wb of a wide and long part W, allowing this large and long part W to be fixedly positioned on the machining table 5. In addition, assembly jigs 149 are arranged on the machining table 5, supporting the underside of the wide and long part W. As illustrated in FIGS. 4 to 9, a workpiece presser 140, pressing and immobilizing the workpiece W wide and long on the machining table 5, is disposed in the machining unit 3, coin presser 140 whose construction is as follows.
Quatre mécanismes à vérin 141 sont disposés à intervalle prédéterminé sur chacune des parois avant et arrière des traverses de couple avant et arrière (poutres) 17, 18, lesquelles traverses enjambent la table d'usinage 5, du montant 8; les mécanismes à vérin 141 sont situés en des endroits faisant face en largeur à la fois aux extrémités et aux parties centrales, considérés dans la direction de l'axe U, des parties avant et arrière d'une zone d'usinage de la pièce W large et longue. Four jack mechanisms 141 are arranged at a predetermined interval on each of the front and rear walls of the front and rear torque beams (beams) 17, 18, which sleepers straddle the machining table 5, the upright 8; the jack mechanisms 141 are located in widthwise positions at both the ends and the central parts, considered in the direction of the U axis, of the front and rear parts of a machining area of the workpiece W wide and long.
Chacun des mécanismes à vérin 141 dispose d'un vérin 141a boulonné fixement aux traverses de couple 17, 18 par une paire de ferrures supérieure et inférieure 142, 142. La construction de chacun des mécanismes à vérin 141 est telle qu'une tige de piston 143 est reliée à un piston (non représenté) monté glissant à l'intérieur du vérin 141a et que chacune de ces tiges de piston 143 se trouve déplacée dans un mouvement haut/bas lorsque l'on alimente avec de l'air comprimé chacun des vérins 141a. Each of the jack mechanisms 141 has a jack 141a bolted to the torque cross members 17, 18 by a pair of upper and lower brackets 142, 142. The construction of each of the jack mechanisms 141 is such that a piston rod 143 is connected to a piston (not shown) slidably mounted inside the cylinder 141a and that each of these piston rods 143 is displaced in an up / down movement when the compressed air is supplied with each of the jacks 141a.
Un patin de friction (patin) 144 est attaché à l'extrémité inférieure de chacune des tiges de piston 143. Ce patin de friction 144 change sa position de montage et sa forme de manière à s'adapter à une face oblique ou à des irrégularités de la pièce W. La pression de l'air comprimé alimentant chacun des mécanismes à vérin 141 est contrôlée pour atteindre une valeur suffisamment grande pour immobiliser complètement la pièce W large et longue, sans toutefois induire de déformation de la pièce W. Incidemment, les mécanismes à vérin 141 peuvent être contrôlés séparément ou par groupe unitaire, en fonction de la taille ou d'un critère comparable de la pièce W large et longue. A friction pad 144 is attached to the lower end of each of the piston rods 143. This friction pad 144 changes its mounting position and shape so as to adapt to an oblique face or irregularities. The pressure of the compressed air feeding each of the jack mechanisms 141 is controlled to reach a sufficiently large value to completely immobilize the piece W wide and long, without, however, inducing deformation of the piece W. Incidentally, the Actuator mechanisms 141 may be controlled separately or in unitary group, depending on the size or comparable criterion of the wide and long part W.
Des mécanismes de protection 100, destinés à empêcher la dispersion des copeaux et du liquide de refroidissement à l'extérieur de la machine durant l'usinage, sont prévus au niveau des ouvertures avant et arrière 8a, 8b, formées par les bâtis des montants gauche et droit 15, 16, les traverses de couple avant et arrière 17, 18 ainsi que la table d'usinage 5; la construction de ces mécanismes de protection 100 se présente comme suit. Protection mechanisms 100, intended to prevent the dispersion of chips and cooling liquid outside the machine during machining, are provided at the front and rear openings 8a, 8b, formed by the frames of the left amounts and right 15, 16, the front and rear torque cross members 17, 18 and the machining table 5; the construction of these protection mechanisms 100 is as follows.
Comme cela est illustré au travers des figures 4 à 8, la construction de chacun de ces mécanismes de protection 100 est telle qu'un grand nombre de lames de rideau 56 en forme de bandelette sont suspendues et supportées par une tringle 55 qui s'étend entre les bâtis des montants gauche et droit 15, 16; les tiges des pistons 58 des mécanismes à vérin droit et gauche (mécanismes d'entraînement) 57 sont accouplées aux deux extrémités de la tringle 55. Les mécanismes à vérin 57 sont attachés fixement à chacune des parois extérieures avant et arrière des bâtis des montants gauche et droit 15, 16. As illustrated in FIGS. 4 to 8, the construction of each of these protection mechanisms 100 is such that a large number of strip-shaped curtain blades 56 are suspended and supported by a rod 55 which extends between the frames of the left and right uprights 15, 16; the piston rods 58 of the right and left jack mechanisms (drive mechanisms) 57 are coupled to both ends of the rod 55. The cylinder mechanisms 57 are fixedly attached to each of the outer walls front and rear of the uprights of the left uprights. and right 15, 16.
La construction de chacun de ces mécanismes à vérin 57 est telle que un piston, non représenté, est monté glissant à l'intérieur du vérin 59; la tige de piston 58 est reliée au piston; les mécanismes à vérin 57 avant et arrière entraînent les lames de rideau 56 par l'intermédiaire des tringles 55 selon une cinématique haut/bas, entre une position de fermeture et une position d'ouverture pour respectivement obturer et dégager substantiellement les ouvertures avant et arrière 8a, 8b. The construction of each of these jack mechanisms 57 is such that a piston, not shown, is slidably mounted inside the jack 59; the piston rod 58 is connected to the piston; the front and rear jack mechanisms 57 drive the curtain blades 56 via the rods 55 in an up / down kinematics, between a closed position and an open position to respectively substantially close and clear the front and rear openings 8a, 8b.
Comme le montre la figure 5, les lames de rideau 56 se composent de lames hautes 51, recouvrant les moitiés supérieures des ouvertures 8a, 8b, et de lames basses 52, recouvrant les moitiés inférieures de ces ouvertures, les extrémités supérieures des lames hautes 51 étant attachées fixement aux tringles 55. As shown in FIG. 5, the curtain blades 56 consist of high blades 51, covering the upper halves of the openings 8a, 8b, and lower blades 52, covering the lower halves of these openings, the upper ends of the upper blades 51 being fixedly attached to the rods 55.
Chacune de ces lames hautes 51 dispose d'un arrêtoir recourbé 51a, formé au niveau de son extrémité inférieure. Par ailleurs, chacune de ces lames basses 52 dispose d'une retenue en forme d'anneau 52a, réalisée au niveau de son extrémité supérieure. La lame haute 51 s'insère dans la retenue en forme d'anneau 52a, laquelle retenue 52a régule la position inférieure de la lame basse 52 en venant buter sur l'arrêtoir coudé 51a. Les lames basses 52 sont ainsi supportées par les lames hautes 51 et mobiles dans le plan vertical. Lorsque les lames de rideau 56 descendent en position de fermeture et que les lames basses 52 viennent buter sur la pièce W, ces lames basses 52 s'immobilisent dans cette position, absorbant ainsi les dénivelés en hauteur se trouvant sur toute la largeur de la pièce W large et longue. Each of these high blades 51 has a curved retainer 51a formed at its lower end. Moreover, each of these low blades 52 has a ring-shaped retainer 52a, made at its upper end. The high blade 51 fits into the ring-shaped retainer 52a, which retainer 52a regulates the lower position of the lower blade 52 by abutting on the bent retainer 51a. The low blades 52 are thus supported by the upper blades 51 and movable in the vertical plane. When the curtain blades 56 are lowered into the closed position and the lower blades 52 abut on the part W, these low blades 52 come to rest in this position, thus absorbing the height differences located over the entire width of the piece. W wide and long.
Pour usiner une pièce avec le centre d'usinage vertical 1 relevant de ce mode de réalisation, la pièce W large et longue est d'abord disposée et supportée par les gabarits d'assemblage 149 de la table d'usinage 5, puis positionnée fixement à l'aide des dispositifs de rétention 145. L'unité d'usinage 3, située dans l'espace de garage, est ensuite déplacée vers la première zone d'usinage al pour y être positionnée fixement. In order to machine a workpiece with the vertical machining center 1 of this embodiment, the long and wide piece W is first arranged and supported by the assembly jigs 149 of the machining table 5 and then fixedly positioned. by means of the retention devices 145. The machining unit 3, located in the garage space, is then moved to the first machining area al to be fixedly positioned therein.
Les mécanismes à vérin 141 sont ensuite alimentés avec de l'air comprimé pour faire descendre les tiges des pistons 143, de manière à appuyer et immobiliser la pièce W large et longue sur la table d'usinage 5. Dans ce cas, les patins de friction 144 changent leur position de montage pour s'adapter à une face oblique de la pièce W large et longue, ou appuient davantage sur la pièce W en se déformant. La périphérie extérieure de la première zone d'usinage al de la pièce W large et longue se trouve donc immobilisée par la pression des dispositifs de rétention 145 droit et gauche, ainsi que par les mécanismes à vérin 141. The actuator mechanisms 141 are then supplied with compressed air to lower the rods of the pistons 143, so as to support and immobilize the piece W wide and long on the machining table 5. In this case, the pads of friction 144 change their mounting position to fit an oblique face of the piece W wide and long, or further press the piece W by deforming. The outer periphery of the first machining zone al of the large and long piece W is therefore immobilized by the pressure of the right and left retention devices 145, as well as by the jack mechanisms 141.
Les lames de rideau 56 avant et arrière sont ensuite descendues. Les lames basses 52 viennent donc buter consécutivement en largeur sur une face supérieure de la pièce W large et longue et, lorsque ce mouvement progresse davantage vers le bas en position de fermeture, les lames basses 52 remontent légèrement vers le haut, car immobilisées en position de butée sur la pièce. Les dénivelés en hauteur entre les parties respectives de la pièce sont ainsi absorbés et les ouvertures 8a, 8b situées au-dessus de la pièce W se trouvent protégées. On notera que les autres lames basses 52, situées sur les côtés extérieurs en largeur de la pièce W, peuvent descendre jusqu'à une position finale plus basse, à proximité de la surface de la table d'usinage 5. The curtain blades 56 front and rear are then lowered. The lower blades 52 therefore abut consecutively in width on an upper face of the piece W wide and long and, when this movement progresses further down in the closed position, the lower blades 52 rise slightly upwards, because immobilized in position stop on the piece. The height differences between the respective parts of the part are thus absorbed and the openings 8a, 8b located above the part W are protected. Note that the other low blades 52, located on the outer sides in width of the workpiece W, can go down to a lower end position, near the surface of the work table 5.
Dans cette situation, l'outil T applique un usinage prédéterminé à la pièce W large et longue, pendant que la broche 2 se déplace relativement suivant les directions des axes X, Y et Z. Dans cette configuration, les copeaux et le liquide de refroidissement ne peuvent se disperser à l'extérieur de la machine durant l'usinage, car les ouvertures avant et arrière 8a, 8b du montant 8 sont protégées par les lames hautes et basses 51, 52. In this situation, the tool T applies a predetermined machining to the large and long part W, whereas the spindle 2 moves relatively along the directions of the axes X, Y and Z. In this configuration, the chips and the coolant can not be dispersed outside the machine during machining, because the front and rear openings 8a, 8b of the upright 8 are protected by the high and low blades 51, 52.
Une fois l'usinage de la pièce terminée, les tiges de piston 143 sont relevées afin de libérer la pression s'exerçant sur la pièce W large et longue, et l'unité d'usinage 3 est déplacé vers la prochaine zone d'usinage a2. Comme cela a été présenté ci-dessus, l'unité d'usinage 3 est d'abord positionnée fermement dans cette zone d'usinage a2, les mécanismes à vérin 141 venant ensuite appuyer et immobiliser la pièce W large et longue. Par ailleurs, et comme cela a été présenté ci-dessus, dans cette zone d'usinage a2, les ouvertures 8a, 8b sont protégées par les lames de rideau 56, avant que la broche 2 ne réalise l'usinage de la pièce. L'unité d'usinage 3 se déplace ainsi de façon consécutive dans les zones d'usinage al à a4, permettant à la broche 2 de réaliser l'usinage de la pièce dans chacune de ces zones d'usinage al à a4. Once machining of the part is completed, the piston rods 143 are raised to release the pressure exerted on the piece W wide and long, and the machining unit 3 is moved to the next machining area a2. As has been presented above, the machining unit 3 is first firmly positioned in this machining area a2, the actuators 141 then pressing and immobilizing the piece W wide and long. Moreover, and as has been presented above, in this machining zone a2, the openings 8a, 8b are protected by the curtain blades 56, before the spindle 2 performs the machining of the workpiece. The machining unit 3 thus moves consecutively in the machining zones al to a4, allowing the spindle 2 to perform machining of the workpiece in each of these machining zones al to a4.
En pratique, ce type usinage est adapté au façonnage de fenêtres à intervalles prédéterminés par découpage de celles-ci dans la carrosserie de grands véhicules, notamment de trains ou d'autobus, ou encore au façonnage de trous de boulon ou de réalisations comparables en périphérie extérieure d'ouvertures de fenêtres. In practice, this type of machining is suitable for shaping windows at predetermined intervals by cutting them into the bodywork of large vehicles, including trains or buses, or to the shaping of bolt holes or comparable achievements in the periphery exterior of window openings.
Selon ce mode de réalisation, la broche 2 est supportée par l'unité d'usinage 3 afin d'être relativement mobile suivant les directions des axes X, Y et Z, l'unité d'usinage 3 étant supportée par les bancs droit et gauche 4, 4 afin d'être relativement mobile suivant la direction de l'axe U, parallèle à l'axe X. L'unité d'usinage 3 tout entière est ainsi déplacée pour les transferts depuis ou vers les zones d'usinage al à a4 de la table d'usinage 5, la broche 2, supportée par l'unité d'usinage 3, étant de fait relativement mobile suivant les directions des axes X, Y et Z, ou suivant les directions des axes A et C. Grâce à cette construction, on peut réduire la masse de la broche 2 en mouvement sur l'unité d'usinage 3 suivant les directions des axes X, Y et Z, ce qui autorise des vitesses de broche 2 supérieures par rapport à une configuration classique où l'ensemble du montant doit être déplacé pour usiner la pièce, réduisant en conséquence le temps d'usinage. According to this embodiment, the spindle 2 is supported by the machining unit 3 in order to be relatively mobile in the directions of the axes X, Y and Z, the machining unit 3 being supported by the right and 4, 4 in order to be relatively mobile in the direction of the axis U, parallel to the axis X. The entire machining unit 3 is thus moved for transfers from or to the machining areas al at a4 of the machining table 5, the spindle 2, supported by the machining unit 3, is in fact relatively mobile in the directions of the axes X, Y and Z, or in the directions of the axes A and C. With this construction, it is possible to reduce the mass of the spindle 2 in motion on the machining unit 3 according to the directions of the X, Y and Z axes, which allows higher spindle speeds 2 compared with a conventional configuration. where the entire amount needs to be moved to machine the part, thereby reducing the usina time ge.
Dans ce mode de réalisation, l'unité d'usinage 3 est disposée de sorte à enjamber la table d'usinage 5, placée entre les bancs droit et gauche 4, 4, et de manière à supporter la broche 2 installée verticalement, une configuration qui permet l'application de la présente invention à un centre d'usinage vertical. In this embodiment, the machining unit 3 is arranged so as to span the machining table 5, placed between the right and left banks 4, 4, and so as to support the pin 2 installed vertically, a configuration which allows the application of the present invention to a vertical machining center.
Par ailleurs, la construction de l'unité d'usinage 3 est telle que le rail transversal 9, présentant une géométrie de boite rectangulaire, est disposé dans l'espace intérieur du montant 8 en forme de porte dans lequel les bâtis des montants gauche et droit 15, 16 sont accouplés par les traverses de couple avant et arrière 17, 18; le chariot 10, présentant une géométrie de cylindre carré, est disposé à l'intérieur du rail transversal 9; le coulisseau 11, auquel est attachée la broche 2, est disposé à l'intérieur du chariot 10. Cette construction permet de renforcer la rigidité du support de la broche 2. La broche 2 étant supportée à proximité du centre de gravité de l'unité d'usinage 3, cette construction offre en outre à la fois une plus grande précision d'usinage et une plus grande vitesse de broche, tout en autorisant le réglage d'une grande course d'usinage de la broche 2. Sur une machine-outil de type Gantry classique, le fait que le chariot et le coulisseau soient supportés de façon mobile par la face avant du montant induit explicitement un risque de chute de la broche lors de entraînement de celle-ci dans des mouvements alternatifs suivant l'axe Z, un problème qui a conduit à limiter l'augmentation de la vitesse de la broche dans sa course suivant l'axe Z. Par ailleurs, selon ce mode de réalisation, le presseur de pièce 140, qui appuie et immobilise la partie de la zone d'usinage de la pièce W large et longue sur la table d'usinage 5, est monté dans l'unité d'usinage 3 qui supporte la broche 2 afin que celle-ci soit mobile suivant les directions des axes X, Y et Z. Cette construction garantit la précision d'usinage lors de l'usinage de la partie centrale d'une pièce W large et longue, cette partie centrale s'avérant difficile à immobiliser. Moreover, the construction of the machining unit 3 is such that the transverse rail 9, having a rectangular box geometry, is disposed in the interior space of the upright 8 in the form of a door in which the frames of the left and right 15, 16 are coupled by the front and rear torque rods 17, 18; the carriage 10, having a square cylinder geometry, is disposed within the transverse rail 9; the slide 11, to which the pin 2 is attached, is disposed inside the carriage 10. This construction makes it possible to reinforce the rigidity of the support of the pin 2. The pin 2 is supported near the center of gravity of the unit 3, this construction also offers both greater machining precision and higher spindle speed, while allowing the adjustment of a large machining stroke of the spindle 2. On a machine conventional Gantry type tool, the fact that the carriage and the slide are movably supported by the front face of the amount explicitly induces a risk of falling of the spindle when driving it in reciprocating movements along the Z axis , a problem which led to limiting the increase in the speed of the spindle in its stroke along the axis Z. Moreover, according to this embodiment, the coin presser 140, which presses and immobilizes the part of the zone Machining the pi this W wide and long on the machining table 5, is mounted in the machining unit 3 which supports the pin 2 so that it is movable in the directions of the axes X, Y and Z. This construction ensures the machining precision when machining the central part of a piece W wide and long, this central portion proving difficult to immobilize.
Dans ce mode de réalisation, les patins de friction 144, dont la position de montage change pour s'adapter à la géométrie de la pièce, sont attachés aux tiges de piston 143 des mécanismes à vérin 141. Cette construction permet d'appuyer et d'immobiliser sûrement la pièce W large et longue sur la table d'usinage 5, même si la pièce W possède une face oblique ou des irrégularités. In this embodiment, the friction pads 144, whose mounting position changes to adapt to the geometry of the part, are attached to the piston rods 143 of the cylinder mechanisms 141. This construction makes it possible to support and surely immobilize the piece W wide and long on the machining table 5, even if the part W has an oblique face or irregularities.
En outre, l'unité d'usinage 3 est déplacée vers chacune des zones d'usinage al à a4 de la table d'usinage 5, de sorte que la broche 2 usine la pièce dans chacune des zones d'usinage al à a4. Il n'est de fait nécessaire que d'appuyer et d'immobiliser la partie de la pièce correspondant à la zone d'usinage al à a4, ce qui autorise une réalisation plus compacte du presseur de pièce 140 par rapport à un cas nécessitant d'appuyer sur la pièce longue tout entière, et permet de simplifier la construction. In addition, the machining unit 3 is moved to each of the machining areas al to a4 of the machining table 5, so that the spindle 2 machines the workpiece in each of the machining zones al to a4. It is only necessary to press and immobilize the part of the part corresponding to the machining area al to a4, which allows a more compact embodiment of the coin presser 140 compared to a case requiring 'press the entire long piece, and simplifies the construction.
De plus, les mécanismes de protection 100, comportant, chacun un certain nombre de lames de rideau 56, sont montés au niveau des ouvertures avant et arrière 8a, 8b, formées par les traverses de couple avant et arrière 17, 18, les bâtis des montants gauche et droit 15, 16, ainsi que la table d'usinage 5. Les côtés droit et gauche de la zone d'usinage, situées de par et d'autre de la broche 2, étant protégées par les bâtis des montants 15, 16, il n'est nécessaire que de protéger les ouvertures avant et arrière 8a, 8b formées par les bâtis des montants gauche et droit 15, 16 et les traverses de couple avant et arrière 17, 18. Cela permet de réduire la taille du mécanisme de protection 100 par rapport à une configuration classique où toute la périphérie extérieure du bâti de la machine doit être protégée, permettant ainsi d'éliminer un surcoût. In addition, the protection mechanisms 100, each having a number of curtain blades 56, are mounted at the front and rear openings 8a, 8b, formed by the front and rear torque cross members 17, 18, the housing frames. left and right posts 15, 16, and the machining table 5. The right and left sides of the machining area, located on either side of the spindle 2, being protected by the frames of the uprights 15, 16, it is only necessary to protect the front and rear openings 8a, 8b formed by the frames of the left and right uprights 15, 16 and the front and rear torque bars 17, 18. This reduces the size of the mechanism protection 100 compared to a conventional configuration where the entire outer periphery of the frame of the machine must be protected, thus eliminating an additional cost.
Dans ce mode de réalisation, le montant 8 est mobile dans chacune des zones d'usinage al à a4 de la table d'usinage 5; les lames de rideau 56 sont entraînées selon une cinématique haut/bas, entre une position de fermeture, qui obture substantiellement les ouvertures avant et arrière 8a, 8b en venant buter sur la pièce W large et longue, et une position d'ouverture qui dégage les ouvertures 8a, 8b. Cette construction permet de protéger sûrement les ouvertures 8a, 8b situées au-dessus d'une pièce large et longue placée sur la table d'usinage 5 lors de l'usinage de la pièce W. Dans ce mode de réalisation, un grand nombre de lames de rideau 56 en forme de bandelette, suspendues et supportées par des tringles 55, sont entraînées selon une cinématique haut/bas par les mécanismes à vérin 57. On peut ainsi disposer les mécanismes de protection 100 avec une construction simple, sans avoir besoin d'espace particulier pour l'installation; les lames de rideau 56 peuvent en outre être préservées des interférences avec la pièce W lors du déplacement du montant 8. In this embodiment, the upright 8 is movable in each of the machining zones al to a4 of the machining table 5; the curtain blades 56 are driven in a kinematic up / down, between a closed position, which substantially closes the front and rear openings 8a, 8b abutting on the piece W wide and long, and an open position that releases the openings 8a, 8b. This construction makes it possible to surely protect the openings 8a, 8b situated above a large and long part placed on the machining table 5 during the machining of the workpiece W. In this embodiment, a large number of curtain strips 56 in the form of a strip, suspended and supported by rods 55, are driven in a kinematic up / down by the cylinder mechanisms 57. It is thus possible to have the protection mechanisms 100 with a simple construction, without the need of special space for installation; the curtain blades 56 can also be preserved from interference with the part W during the displacement of the upright 8.
Chacune des lames de rideau 56 se compose de lames hautes 51, supportées par les tringles 55, et de lames basses 52, supportées par les lames hautes 51 pour être mobiles dans le plan vertical. Avec une construction simple, on peut ainsi protéger automatiquement et sûrement les ouvertures 8a, 8b situées au-dessus d'une pièce W large et longue présentant des dénivelés en hauteur sur sa largeur lors de l'usinage de cette dernière. Each of the curtain blades 56 consists of high blades 51, supported by the rods 55, and low blades 52, supported by the upper blades 51 to be movable in the vertical plane. With a simple construction, it is thus possible to automatically and securely protect the openings 8a, 8b located above a large and long piece W having height differences in height along its width during machining of the latter.
Incidemment, le mode de réalisation ci-dessus décrit le cas de figure d'un rail transversal 9 supporté par le montant 8 pour être mobile dans la direction de l'axe X et d'un chariot 10 supporté par le rail transversal 9 pour être mobile dans la direction de l'axe Y; la présente invention peut toutefois aussi présenter la configuration illustrée par la figure 15 dans laquelle le rail transversal 9 est supporté par le montant 8 pour être mobile dans la direction de l'axe Y et le chariot 10 est supporté par le rail transversal 9 pour être mobile dans la direction de l'axe X. On peut obtenir dans ce cas les mêmes effets que ceux du mode de réalisation décrit plus haut. Incidentally, the embodiment above describes the case of a transverse rail 9 supported by the upright 8 to be movable in the direction of the X axis and a carriage 10 supported by the transverse rail 9 to be moving in the direction of the Y axis; the present invention may however also have the configuration illustrated in FIG. 15 in which the transverse rail 9 is supported by the upright 8 to be movable in the direction of the Y axis and the carriage 10 is supported by the transverse rail 9 to be in the direction of the X axis. In this case, the same effects can be obtained as those of the embodiment described above.
En outre, le mode de réalisation ci-dessus décrit le cas, présenté à titre d'exemple, de l'usinage d'une pièce W large et longue; la présente invention peut toutefois aussi s'appliquer au cas de figure de pièces distinctes, installées sur leur zone d'usinage respective de la table d'usinage, les pièces étant usinées de manière consécutive. In addition, the above embodiment describes the case, presented by way of example, of the machining of a piece W wide and long; the present invention may however also apply to the case of separate parts, installed on their respective machining area of the work table, the parts being machined consecutively.
De surcroît, le mode de réalisation ci-dessus décrit le cas où le montant est déplacé dans chacune des zones d'usinage; la présente 35 invention autorise toutefois aussi, en sus de l'usinage de la pièce par la broche, un usinage par déplacement du montant suivant la direction de l'axe U. Dans ce mode de réalisation, la table d'usinage 5 est disposée entre les bancs droit et gauche 4, 4, mais il est également possible d'installer la table d'usinage sur une face supérieure d'un banc, occupant toute la face inférieure de la machine. In addition, the above embodiment describes the case where the amount is moved in each of the machining areas; the present invention, however, also authorizes, in addition to the machining of the workpiece by the spindle, machining by displacement of the post in the direction of the axis U. In this embodiment, the machining table 5 is arranged. between the right and left benches 4, 4, but it is also possible to install the machining table on an upper face of a bench, occupying the entire underside of the machine.
La figure 16 est une vue en perspective d'un centre d'usinage horizontal selon le second mode de réalisation de la présente invention. Fig. 16 is a perspective view of a horizontal machining center according to the second embodiment of the present invention.
Un centre d'usinage horizontal 151 selon ce mode de réalisation comprend: une unité d'usinage 153 qui supporte une broche 152, à laquelle est attaché un outil T, afin que celle-ci soit relativement mobile suivant les directions des axes X, Y et Z; un banc 154 qui supporte l'unité d'usinage 153 afin que celle-ci soit mobile suivant la directions de l'axe U (direction d'arrangement des zones d'usinage) parallèle à l'axe X; une table d'usinage 155 disposée sur un côté du banc 154, parallèlement à celui-ci. Incidemment, la table d'usinage 155 pourra être montée sur un banc large. A horizontal machining center 151 according to this embodiment comprises: a machining unit 153 which supports a pin 152, to which is attached a tool T, so that it is relatively mobile in the directions of the axes X, Y and Z; a bench 154 which supports the machining unit 153 so that it is movable along the directions of the axis U (direction of arrangement of the machining zones) parallel to the axis X; a machining table 155 disposed on one side of the bench 154, parallel thereto. Incidentally, the machining table 155 can be mounted on a wide bench.
L'unité d'usinage 153 comporte: un montant de forme rectangulaire 60 dans lequel, vu selon la direction de l'axe U depuis une face avant de la machine, les bâtis des montants avant et arrière 155a, 155b disposés sur le banc 154 sont intégralement accouplés par des traverses de couple supérieure et inférieure 157, 158; un rail transversal de forme rectangulaire 61, disposé dans l'espace circonscrit par les traverses de couple supérieure et inférieure 157, 158 et par les bâtis des montants avant et arrière 155a, 155b et supporté pour être mobile dans les directions des axes X; un chariot cylindrique 62, supporté pour être mobile dans la direction de l'axe Y, à l'intérieur du rail transversal 61; et un coulisseau 63, supporté pour être mobile dans la direction de l'axe Z à l'intérieur du chariot 62; la broche 152 est attachée à une extrémité inférieure du coulisseau 63 avec son axe installé substantiellement horizontal. The machining unit 153 comprises: a rectangular-shaped upright 60 in which, seen in the direction of the U-axis from a front face of the machine, the frames of the front and rear uprights 155a, 155b disposed on the bench 154 are integrally coupled by upper and lower torque links 157, 158; a transverse rail of rectangular shape 61, disposed in the space circumscribed by the upper and lower torque sleepers 157, 158 and the frames of the front and rear uprights 155a, 155b and supported to be movable in the directions of the X axes; a cylindrical carriage 62, supported to be movable in the direction of the Y axis, within the transverse rail 61; and a slider 63, supported to be movable in the direction of the Z axis within the carriage 62; pin 152 is attached to a lower end of slider 63 with its substantially horizontal axis installed.
Par ailleurs, la table d'usinage 155 est supportée par une table socle 65 pour pouvoir pivoter entre une position d'usinage substantiellement verticale face à la broche 152 et une position préparatoire substantiellement horizontale où une pièce large et longue est attachée/détachée. Furthermore, the machining table 155 is supported by a pedestal table 65 to be pivotable between a substantially vertical machining position facing the pin 152 and a substantially horizontal preparatory position where a wide and long piece is attached / detached.
Dans ce mode de réalisation, la broche 152 est supportée par l'unité d'usinage 153 pour être mobile suivant les directions des axes X, Y et Z, et l'unité d'usinage 153 est supportée par le banc 154 pour être mobile suivant la direction de l'axe U parallèle à l'axe X, de manière à pouvoir réduire la charge de la broche 152 sur l'unité d'usinage 153 lorsqu'elle se déplace suivant les directions des axes X, Y et Z. Cette configuration permet un déplacement à grande vitesse de la broche 152, réduisant en conséquence le temps d'usinage. On peut ainsi obtenir les mêmes effets que ceux du mode de réalisation décrit plus haut. In this embodiment, the spindle 152 is supported by the machining unit 153 to be movable in the directions of the X, Y and Z axes, and the machining unit 153 is supported by the bench 154 to be movable. in the direction of the axis U parallel to the axis X, so as to reduce the load of the pin 152 on the machining unit 153 when it moves in the directions of the axes X, Y and Z. This configuration allows high speed movement of the pin 152, thereby reducing the machining time. It is thus possible to obtain the same effects as those of the embodiment described above.
La figure 17 est une vue décrivant les pièces de protection selon le troisième mode de réalisation de la présente invention. Les mêmes références numériques que celles de la figure 5 renvoient à des parties identiques ou correspondantes. Fig. 17 is a view describing the protective parts according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those of FIG. 5 refer to identical or corresponding parts.
La construction d'un mécanisme de protection 160 de ce mode de réalisation est telle que trois mécanismes à vérin 57 sont disposés sur les bâtis des montants gauche et droit 15, 16 à intervalle prédéterminé les tiges de piston 58 des mécanismes à vérin 57 sont fixées à des tringles 161, et un grand nombre de lames de rideau 162 sont suspendues et supportées par les tringles 161 de manière à se mouvoir verticalement. The construction of a protection mechanism 160 of this embodiment is such that three jack mechanisms 57 are arranged on the frames of the left and right posts 15, 16 at a predetermined interval the piston rods 58 of the cylinder mechanisms 57 are fixed. to rods 161, and a large number of curtain blades 162 are suspended and supported by the rods 161 so as to move vertically.
On notera que chacun des mécanismes à vérin 57 est attaché fixement aux traverses de couple 17, 18. Note that each of the cylinder mechanisms 57 is fixedly attached to the torque bars 17, 18.
Les mécanismes à vérin 57 actionnent de manière indépendante les lames de rideau 162 par l'intermédiaire de leur tringle respective 161 selon une cinématique haut/bas, entre une position de fermeture et une position d'ouverture. Lorsque les tringles 161 sont descendues et que les lames de rideau 162 arrivent en butée sur la pièce W, ces lames de rideau 162 s'immobilisent dans cette position de butée. Les ouvertures 8a, 8b peuvent ainsi être protégées. The jack mechanisms 57 independently actuate the curtain blades 162 via their respective bead wire 161 in up / down kinematics, between a closed position and an open position. When the rods 161 are lowered and the curtain blades 162 come into abutment on the part W, these curtain blades 162 are immobilized in this stop position. The openings 8a, 8b can thus be protected.
Dans ce mode de réalisation, les trois mécanismes à vérin 57 actionnent de manière indépendante les lames de rideau 162 selon une cinématique haut/bas, permettant de n'ouvrir/fermer que la partie nécessaire des ouvertures 8a, 8b. L'efficacité opérationnelle de cette configuration est accrue lorsque la présente invention s'applique à une machine-outil de grande taille disposant de grandes ouvertures. In this embodiment, the three cylinder mechanisms 57 independently actuate the curtain blades 162 in a kinematic up / down, allowing to open / close only the necessary part of the openings 8a, 8b. The operational efficiency of this configuration is increased when the present invention is applicable to a large machine tool having large openings.
L'invention peut se concrétiser sous d'autres formes spécifiques sans toutefois se départir de l'esprit ou de ses caractéristiques essentielles. The invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or its essential characteristics.
Les présents modes de réalisation doivent donc être considérés, à tous égards, comme illustratifs et non restrictifs, la portée de l'invention étant indiquée par les revendications jointes, plutôt que par les descriptions qui précèdent. On considérera de fait que tous les changements relevant du sens et de la portée de l'équivalence des revendications entrent expressément dans le cadre de la présente l'invention. The present embodiments should therefore be considered, in all respects, as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the foregoing descriptions. It will be considered in fact that all changes within the meaning and scope of the equivalence of the claims are expressly within the scope of the present invention.
Claims (19)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2005-07-11 FR FR0507372A patent/FR2888142B1/en active Active
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FR2888142B1 (en) | 2008-10-17 |
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