FR2926479A1

FR2926479A1 - Heel jaw position adjusting method for industrial mandrel, involves controlling rotation of mandrel when jaws remain in contact with fixed stop pin, so that angular position of jaws is varied with respect to body of mandrel

Info

Publication number: FR2926479A1
Application number: FR0850410A
Authority: FR
Inventors: Serge Renouard
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2009-07-24
Anticipated expiration: 2028-01-23
Also published as: FR2926479B1

Abstract

The method involves displacing a mandrel (1) to a fixed stop pin (2) separated from the mandrel, so that jaws (4) are in contact with each other via the fixed stop pin, where the contact allows disintegration of the jaws from rest of the mandrel that continues to displacement. Rotation of the mandrel is controlled when the jaws remain in contact with the fixed stop pin, so that an angular position of the jaws is varied with respect to a body of the mandrel. An independent claim is also included for a mandrel comprising jaws carrying an indexing element to be cooperated with a fixed pin.

Description

PROCEDE DE REGLAGE EN POSITION D'UN MORS DE MANDRIN La présente invention concerne un procédé de réglage en position d'un mors de mandrin. Pour des impératifs de précision du bridage des pièces à usiner, et éviter ainsi les dispersions d'usinage sur une série de pièces, les mandrins industriels ont une course utile (entre ouverture et fermeture) de mors faible. De ce fait, les changements dimensionnels des pièces à brider pour usinage imposent des interventions manuelles avant chaque nouvelle série de pièces à usiner, que ce soit un échange de mors ou de mandrin. Ces interventions manuelles sont sources de pertes de temps de production, et sont également sources de non qualité, l'intervention humaine impliquant un risque de mauvais réglage du mandrin. La présente invention vise à répondre à ces inconvénients, en proposant un procédé de réglage en position d'un mors de mandrin caractérisé en ce qu'on déplace le mandrin vers un pion de butée distinct du mandrin, de sorte que le mors entre en contact avec ce pion de butée, ce contact permettant de désolidariser le mors du reste du mandrin qui continue à se déplacer, et en ce qu'on pilote une rotation du mandrin, le mors restant au contact du pion de butée fixe, de sorte que la position angulaire du mors varie par rapport au corps du mandrin. Ainsi, le mandrin développé est configuré automatiquement à chaque changement de programme d'usinage de pièce à produire. The present invention relates to a method for adjusting the position of a mandrel jaw. For imperatives of precision clamping workpieces, and thus avoid machining dispersions on a series of parts, industrial chucks have a useful stroke (between opening and closing) low jaw. As a result, the dimensional changes of the parts to be clamped for machining require manual intervention before each new series of workpieces, whether it be a jaw or mandrel exchange. These manual interventions are sources of production time losses, and are also sources of non-quality, human intervention involving a risk of misalignment of the mandrel. The present invention aims to overcome these drawbacks, by proposing a method of adjusting in the position of a mandrel jaw, characterized in that the mandrel is moved towards a stop stud which is distinct from the mandrel, so that the jaw comes into contact with the mandrel. with this stop pin, this contact making it possible to separate the jaw from the remainder of the mandrel which continues to move, and in that the rotation of the mandrel is controlled, the jaw remaining in contact with the fixed abutment pin, so that the angular position of the jaw varies with respect to the mandrel body. Thus, the developed mandrel is automatically configured at each change of part machining program to be produced.

La course de bridage des mors est toujours faible, pour respecter les impératifs de précision, mais il est désormais possible avec la présente invention de modifier la position initiale des mors et de la course de bridage associée, sans intervention humaine, et ce par l'utilisation des axes de rotation et de translation de l'ensemble formé par la broche et le mandrin. The clamping stroke of the jaws is still low, to meet the requirements of accuracy, but it is now possible with the present invention to modify the initial position of the jaws and the associated clamping stroke, without human intervention, and that by the use of the axes of rotation and translation of the assembly formed by the spindle and the mandrel.

Selon différentes caractéristiques de la présente invention : - le procédé peut, pour le réglage en position d'un mors de mandrin, dans lequel un mors est associé à son extrémité à un ressort, et à une biellette reliée à un actionneur, comporter plusieurs étapes successives dont la translation de l'actionneur pour mettre en mouvement le mors et détendre le ressort associé, le déplacement du mandrin vers un pion de butée distinct du mandrin, de sorte que le mors entre en contact avec ce pion de butée, ce contact permettant de désolidariser le mors du reste du mandrin qui continue à se déplacer, le pilotage en rotation du mandrin, le mors restant au contact du pion de butée fixe, de sorte que la position angulaire du mors varie par rapport au corps du mandrin, et le déplacement du mandrin de manière à rompre le contact entre le mors et le pion. - on peut réitérer le procédé successivement pour chacun des mors du mandrin. L'invention concerne également un mandrin dont un mors est apte à être réglé en position selon le procédé de réglage évoqué ci-dessus, et dans lequel le mors porte un élément d'indexage apte à coopérer avec le pion fixe. According to various features of the present invention: the method can, for the adjustment in position of a mandrel jaw, in which a jaw is associated at its end with a spring, and with a link connected to an actuator, comprise several steps; successive actuators whose translation of the actuator to move the jaw and relax the associated spring, the movement of the mandrel to a stop pin separate from the mandrel, so that the jaw comes into contact with the abutment pin, the contact allowing detaching the jaw from the rest of the mandrel which continues to move, controlling the rotation of the mandrel, the jaw remaining in contact with the fixed abutment pin, so that the angular position of the jaw varies relative to the body of the mandrel, and the displacement of the mandrel so as to break the contact between the jaw and the pin. the process can be repeated successively for each of the jaws of the mandrel. The invention also relates to a mandrel including a jaw is able to be adjusted in position according to the adjustment method mentioned above, and wherein the jaw carries an indexing element adapted to cooperate with the fixed pin.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation d'un mandrin dans une position 20 de repos, - la figure 2 est une représentation du mandrin de la figure 1 dans une position de régalage en position d'un mors du mandrin, - la figure 3 est une représentation d'une position de débridage selon l'invention, pour un mandrin spécifique, 25 - la figure 4 est une représentation du mandrin de la figure 3, dans une position de décrabotage, - la figure 5 est une représentation du mandrin de la figure 4, dans une position de réglage en position d'un mors du mandrin, - la figure 6 est une représentation du mandrin de la figure 5, dans 30 une position de crabotage. Other advantages and characteristics of the invention will appear on reading the description which follows, for the understanding of which reference will be made to the appended figures, among which: FIG. 1 is a representation of a mandrel in a position 2 is a representation of the mandrel of FIG. 1 in a position for adjusting the position of a jaw of the mandrel, FIG. 3 is a representation of a position of unclamping according to the invention, for 4 is a representation of the mandrel of FIG. 3, in a position of declutching; FIG. 5 is a representation of the mandrel of FIG. 4, in a position of adjustment in the position of a jaw; 6 is a representation of the mandrel of FIG. 5, in a dog-clutching position.

Tel que représenté à la figure 1, le procédé de réglage selon l'invention nécessite un mandrin 1 monté sur une broche de machine outil, et un pion fixe 2 sur un bâti distinct du mandrin 1 et de la broche. Le mandrin 1 est muni d'au moins un mors 4 de bridage, ce mors 4 comprenant un élément d'indexage 7 apte à coopérer avec la forme du pion fixe 2. La figure 1 représente à titre d'exemple une position de repos d'un mandrin 1, après une opération d'usinage durant laquelle les mors 4 du mandrin 1 ont serré une série de pièces en prise intérieure. Afin de pouvoir serrer par la suite une seconde série de pièces, toujours en prise intérieure, mais de dimensions différentes, la présente invention va permettre un réglage de la position des mors 4 pour s'adapter aux nouvelles dimensions à brider, que la faible course permise par la conception des mors ne permettait pas de gérer jusqu'à maintenant, autrement qu'en démontant puis en remontant les mors, ou en changeant le mandrin. As shown in Figure 1, the adjustment method according to the invention requires a mandrel 1 mounted on a machine tool spindle, and a fixed pin 2 on a separate frame of the mandrel 1 and the spindle. The mandrel 1 is provided with at least one jaw 4 for clamping, this jaw 4 comprising an indexing element 7 adapted to cooperate with the shape of the fixed pin 2. FIG. 1 represents by way of example a rest position of FIG. a mandrel 1, after a machining operation during which the jaws 4 of the mandrel 1 have tightened a series of parts in internal grip. In order to be able to subsequently tighten a second series of parts, always in internal grip, but of different dimensions, the present invention will allow an adjustment of the position of the jaws 4 to adapt to the new dimensions to clamp, that the short stroke Permitted by the design of the jaws did not manage until now, other than by dismantling and then up the jaws, or by changing the chuck.

Selon le principe général de l'invention, et tel que représenté à la figure 2 à titre d'exemple, le mandrin 1 est amené en translation vers le bâti portant le pion 2, de sorte que l'élément d'indexage 7 du mors 4 soit apte à coopérer avec le pion fixe 2 du bâti. Dans un deuxième temps, le mandrin 1 est mis en rotation, et il en résulte que, le mors 4 étant toujours en prise avec le pion fixe 2, l'orientation du mors 4 par rapport au mandrin 1 est alors modifiée. Un pilotage numérique de l'angle de rotation du mandrin 1, connaissant la position relative du pion fixe 2 et de l'ensemble broche mandrin 1, ainsi que la position angulaire initiale du mors 4, permet alors de régler la position du mors 4 souhaitée, pour qu'il puisse être apte à réaliser le bridage en prise intérieure de la nouvelle série de pièces. According to the general principle of the invention, and as represented in FIG. 2 by way of example, the mandrel 1 is brought in translation towards the frame carrying the pin 2, so that the indexing element 7 of the jaw 4 is able to cooperate with the fixed pin 2 of the frame. In a second step, the mandrel 1 is rotated, and as a result, the jaw 4 is still engaged with the fixed pin 2, the orientation of the jaw 4 relative to the mandrel 1 is then changed. A digital control of the rotation angle of the mandrel 1, knowing the relative position of the fixed pin 2 and the mandrel spindle assembly 1, as well as the initial angular position of the jaw 4, then makes it possible to adjust the position of the desired jaw 4 , so that it can be adapted to perform the internal clamping of the new series of parts.

Les figures 3 à 6 décrivent plus particulièrement la mise en place du procédé selon l'invention avec un mandrin spécifique. Ce mandrin 1 comprend un actionneur 10 formé par une tige montée coulissante dans le mandrin 1. A l'extrémité de cet actionneur 10 disposée dans le corps du mandrin 1, un premier élément intermédiaire 12, solidaire de l'actionneur 10, permet la fixation de deux biellettes 14. Chacune des biellettes 14 est ainsi articulée par liaison rotule par rapport à l'actionneur 10. En outre, chacune des biellettes 14 est articulée par liaison rotule à son autre extrémité à un deuxième élément intermédiaire 16 relié à la tige 8 d'un des mors 4 de bridage. Avantageusement, le mandrin 1 comprend six mors couplés deux à deux comme évoqué ci-dessus. Un mors 4 de bridage est ici formé d'un moyen de serrage 6 monté à rotation à l'extrémité d'une tige 8. Le moyen de serrage 6 porte l'élément d'indexage 7 apte à coopérer avec la forme du pion fixe 2. La tige 8 de chaque mors 4 du mandrin 1 est solidarisée à un moyen élastique de rappel 18, ce moyen élastique étant conformé entre une paroi interne du mandrin 1 et la tige 8 du mors 4 correspondant, à l'extrémité de la tige 8 opposée au moyen de serrage 6. L'ensemble formé par la tige 8 et le moyen élastique 18 est craboté au deuxième élément intermédiaire 16. Dans ce mode de réalisation, afin de passer d'une positon de repos du mandrin à une position du mandrin dans laquelle la position angulaire du mors 4 est modifiée, on réalise dans un premier temps (figure 3) une poussée F sur l'actionneur 10, de manière à détendre, par l'intermédiaire du premier élément intermédiaire 12 et des biellettes 14, les éléments élastiques de rappel 18, et les tiges 8 des mors 4 associés. On réalise ensuite un décrabotage du deuxième élément intermédiaire 16 avec l'ensemble formé par la tige 8 d'un mors 4 et l'élément élastique de rappel 18 associé, par un mouvement de translation Ti du mandrin 1 en direction du pion fixe 2. Cette translation du mandrin 1 amène l'élément d'indexage 7 d'un mors 4 au contact du pion fixe 2, et le mors 4 est alors stoppé en translation pendant que le reste du mandrin 1 continue à avancer. Un mors 4 est donc décraboté, tandis que les autres mors 4 restent liés à 25 l'actionneur 10 par l'intermédiaire des biellettes 14. Dans cette position, conformément à la description générale de l'invention qui a été faite ci dessus, le mandrin 1 est mis en rotation C, et il en résulte que, le mors 4 étant toujours en prise avec le pion fixe 2, l'orientation du mors 4 par rapport au mandrin 1 est alors modifiée. Un pilotage numérique de l'angle de rotation du mandrin 30 1, connaissant la position relative du pion fixe 2 et de l'ensemble broche mandrin 1, ainsi que la position angulaire initiale du mors 4, permet alors de régler la position du mors 4 souhaitée, pour qu'il puisse être apte à réaliser le bridage en prise intérieure de la nouvelle série de pièces. Le mandrin 1 est alors ramené en translation T2 à distance du pion, de sorte que l'élément élastique de rappel 18 n'est plus contraint et reprend sa forme initiale, et la tige 8 du mors 4 vient se craboter contre le deuxième élément intermédiaire 16 et la biellette 14 associée. Cette opération peut être répétée pour l'ensemble des mors 4 du mandrin 1, de manière à réorienter l'ensemble des mors 4. Il sera compris que le mandrin décrit ci dessus et représenté aux figures 3 à 6 n'a été présenté qu'à titre d'exemple et que des mors d'un autre type de mandrin sauront également être réglés en position selon le procédé de l'invention, par l'utilisation des axes de rotation et de translation de la broche. On supprime ainsi les changements manuels de mandrins ou de mors. Figures 3 to 6 describe more particularly the implementation of the method according to the invention with a specific mandrel. This mandrel 1 comprises an actuator 10 formed by a rod slidably mounted in the mandrel 1. At the end of this actuator 10 disposed in the body of the mandrel 1, a first intermediate element 12, integral with the actuator 10, allows the attachment of two rods 14. Each of the rods 14 is thus hinged by ball joint with respect to the actuator 10. In addition, each of the rods 14 is articulated by ball joint at its other end to a second intermediate element 16 connected to the rod 8 of one of the jaws 4 of clamping. Advantageously, the mandrel 1 comprises six jaws coupled in pairs as mentioned above. A jaw 4 of clamping is here formed of a clamping means 6 rotatably mounted at the end of a rod 8. The clamping means 6 carries the indexing element 7 adapted to cooperate with the shape of the fixed pin 2. The rod 8 of each jaw 4 of the mandrel 1 is secured to an elastic return means 18, this resilient means being formed between an inner wall of the mandrel 1 and the rod 8 of the jaw 4 corresponding to the end of the rod 8 opposite to the clamping means 6. The assembly formed by the rod 8 and the elastic means 18 is clutched to the second intermediate element 16. In this embodiment, in order to move from a rest position of the mandrel to a position of the mandrel in which the angular position of the jaw 4 is modified, a thrust F is firstly effected (FIG. 3) on the actuator 10, so as to relax, via the first intermediate element 12 and the rods 14, the elastic return elements 18, and the rods s 8 associated 4 jaws. The second intermediate element 16 is then clutched with the assembly formed by the rod 8 of a jaw 4 and the associated elastic return element 18, by a translation movement Ti of the mandrel 1 in the direction of the fixed pin 2. This translation of the mandrel 1 brings the indexing element 7 of a jaw 4 in contact with the fixed pin 2, and the jaw 4 is then stopped in translation while the rest of the mandrel 1 continues to advance. A jaw 4 is therefore declutched, while the other jaws 4 remain connected to the actuator 10 via the rods 14. In this position, in accordance with the general description of the invention which has been made above, the mandrel 1 is rotated C, and as a result, the jaw 4 is still engaged with the fixed pin 2, the orientation of the jaw 4 relative to the mandrel 1 is then changed. A digital control of the rotation angle of the mandrel 30 1, knowing the relative position of the fixed pin 2 and the mandrel spindle assembly 1, as well as the initial angular position of the jaw 4, then makes it possible to adjust the position of the jaw 4 desired, so that it can be adapted to perform the internal clamping of the new series of parts. The mandrel 1 is then brought into translation T2 away from the pin, so that the elastic return element 18 is no longer constrained and returns to its original shape, and the rod 8 of the jaw 4 comes to engage with the second intermediate element 16 and associated rod 14. This operation can be repeated for all the jaws 4 of the mandrel 1, so as to reorient all the jaws 4. It will be understood that the chuck described above and shown in Figures 3 to 6 has been presented that by way of example and that jaws of another type of mandrel can also be adjusted in position according to the method of the invention, by the use of the axes of rotation and translation of the spindle. This removes manual changes of mandrels or bits.

Claims

1. / A method for adjusting in position a jaw (4) mandrel (1), characterized in that it comprises the following steps: - the mandrel (1) is moved to a fixed pin (2) separate abutment mandrel, so that the jaw (4) comes into contact with this fixed pin (2), this contact for separating the jaw (4) from the rest of the mandrel (1) which continues to move. a rotation of the mandrel (1) is controlled, the jaw (4) remaining in contact with the fixed abutment pin (2), so that the angular position of the jaw (4) varies with respect to the body of the mandrel (1) .

2 ./ adjustment method according to claim 1, characterized in that repitère the process successively for each of the jaws (4) of the mandrel (1). 20

3. / A method for adjusting the position of a mandrel jaw, in which the jaw (4) is associated at its end with an elastic return element (18), and with a connecting rod (14), this link (14). being connected to an actuator (10) slidably mounted in the mandrel (1), characterized in that the method comprises the following steps: - the actuator (10) is translated to move the jaw (4) and relax the associated elastic return element (18) - the mandrel (1) is moved towards a fixed stop pin (2) which is distinct from the mandrel, so that the jaw (4) comes into contact with this fixed pin (2), contact making it possible to separate the jaw (4) from the remainder of the mandrel (1) which continues to move. - A rotation of the mandrel (1) is controlled, the jaw (4) remaining in contact with the fixed pin (2), so that the angular position of the jaw (4) varies with respect to the body of the mandrel (1), - the mandrel (1) is moved so as to break the contact between the jaw 5 (4); ) and the fixed pin (2).

4. / A method of adjustment according to claim 3, characterized in that it repeats the process successively for each of the jaws (4) of the mandrel (1). 10

5. / mandrel comprising a jaw capable of being adjusted in position according to the method of claim 1 to 4, characterized in that the jaw (4) carries an indexing element (7) adapted to cooperate with the fixed pin (2). ).