FR3129309A1 - Système d’usinage ajustable comprenant un fourreau mobile - Google Patents
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Abstract
Système d’usinage ajustable comprenant un fourreau mobile Système d’usinage ajustable (1) comprenant un support (3), un fourreau (5), une broche (7) montée mobile en rotation dans fourreau (5), un moteur d’entrainement (15) de la broche (7), le moteur d’entrainement (15) comprenant un stator (17) rapporté sur ou ménagé dans le fourreau (5) et un rotor (19) rapporté sur ou ménagé dans la broche (7), un outil de découpe (21) par tournage, un moteur de positionnement (25) de l’outil de découpe (21), un mécanisme de transmission de mouvement (31) comprenant un piston (33) monté coulissant dans le fourreau (5) et présentant un orifice de coopération (34) en liaison hélicoïdale avec l’arbre de rotation (27) ; un arbre intermédiaire (35) solidaire en rotation à la broche (7) et coopérant selon une liaison pivot avec un palier (37) du piston (33) ; et, un agencement de conversion de mouvement (39) pour déplacer radialement l’outil de découpe (21). Figure 1
Description
Domaine de l’invention
La présente invention concerne un système d’usinage ajustable comprenant un fourreau mobile. L’invention concerne en particulier l’agencement des éléments internes au fourreau pour le positionnement et la mise en mouvement d’un outil de découpe par tournage.
Art antérieur
Il est connu d’utiliser un système d’usinage ajustable comprenant un outil de découpe pour réaliser des opérations de tournage sur des pièces fixes ne pouvant être mises en rotation.
Il s’agit de tout composant comprenant des logements préexistants de forme cylindrique à usiner. L’usinage est une opération de reprise. Cela concerne par exemple des sièges de soupapes sur culasses ou des ouvertures de corps de vannes.
Le système d’usinage ajustable comprend un outil de découpe monté sur une broche tournante. La broche est installée dans un fourreau qui est lui-même monté sur un support.
Le fourreau coopère avec le support de sorte à être mobile pour se positionner de manière parfaitement concentrique par rapport au logement à usiner. Par ailleurs, la position de l’outil est ajustable radialement par rapport à la broche pour définir le diamètre de l’usinage.
Le système d’usinage ajustable comprend des servomoteurs pour ajuster la position du fourreau par rapport au support et de l’outil de découpe par rapport à la broche. Il comprend également un moteur d’entrainement en rotation de la broche.
L’agencement des servomoteurs et du moteur d’entrainement est important car le système d’usinage ajustable comprend un certain nombre de pièces mobiles les unes par rapport aux autres, soit en translation soit en rotation.
La broche peut par exemple être solidaire du servomoteur de positionnement de l’outil d’usinage. Ceci implique toutefois des contraintes dimensionnelles car, dans ce cas, ce servomoteur tourne avec la broche et est interne au fourreau. Une conséquence de ce montage est l’allongement la durée de positionnement de l’outil avant usinage car le fourreau est volumineux.
Il existe donc un besoin d’amélioration de la rapidité et de la fiabilité du positionnement de l’outil d’usinage.
La présente invention vise à résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.
A cet effet, la présente invention concerne un système d’usinage ajustable comprenant :
un support,
un fourreau monté sur le support,
une broche montée mobile en rotation dans fourreau selon un axe d’extension de la broche, la broche comprenant un corps interne au fourreau et une tête externe au fourreau,
un moteur d’entrainement de la broche par rapport au fourreau, le moteur d’entrainement comprenant un stator rapporté sur ou ménagé dans le fourreau et un rotor rapporté sur ou ménagé dans la broche,
un outil de découpe par tournage configuré pour coopérer avec la tête de sorte à permettre un enlèvement de matière radial par rapport à l’axe d’extension de la broche lorsque la broche est en rotation, l’outil de découpe étant apte à être déplacé transversalement par rapport à l’axe d’extension de la broche selon un axe de déplacement de sorte à définir un diamètre d’usinage,
un moteur de positionnement de l’outil de découpe pourvu d’un arbre de rotation et d’une unité principale solidaire du fourreau et externe au fourreau,
un mécanisme de transmission de mouvement comprenant un piston monté coulissant dans le fourreau et présentant un orifice de coopération en liaison hélicoïdale avec l’arbre de rotation ; un arbre intermédiaire solidaire en rotation à la broche et coopérant selon une liaison pivot avec un palier du piston ; et, un agencement de conversion de mouvement monté dans la broche et agencé pour déplacer radialement l’outil de découpe suite à une sollicitation longitudinale par l’arbre intermédiaire.
En d’autres termes, l’unité principale du moteur de positionnement est fixe et externe par rapport au fourreau. Cette construction permet de réduire la taille et le poids du fourreau, le moteur de positionnement n’étant pas interne au fourreau.
Le mécanisme de transmission de mouvement n’est pas volumineux et peut être facilement intégré au fourreau sans qu’il soit nécessaire d’agrandir le fourreau.
Par ailleurs, le moteur d’entrainement comprenant un rotor et un stator est peu volumineux et il n’est pas nécessaire de prévoir une transmission entre le moteur d’entrainement et la broche tel qu’un joint de cardan haute précision car le moteur d’entrainement n’est pas externe au fourreau.
Il apparait donc que l’agencement du moteur de positionnement, du mécanisme de transmission de mouvement et du moteur d’entrainement permet d’obtenir un fourreau léger et de dimension réduite.
L’alignement de l’outil d’usinage, c’est-à-dire le positionnement de l’outil de découpe par rapport à un logement à usiner d’une pièce fixe, est ainsi facilité. Le centrage de l’outil de découpe par rapport au logement à usiner est rapide, de qualité et conserve de bonnes performances dans le temps.
Selon un aspect de l’invention, l’unité principale du moteur de positionnement est configurée pour être alimentée et pilotée par au moins un câble externe au fourreau. Le pilotage est réalisé par commande numérique.
L’alimentation électrique du moteur de positionnement est simple à réaliser car il n’est pas en rotation avec la broche et n’a donc pas besoin de système de transmission de puissance tel qu’un système à induction.
Selon un aspect de l’invention, le moteur de positionnement est un servomoteur.
Selon un aspect de l’invention, le piston coopère selon une liaison glissière avec le fourreau entre deux positions de fins de course correspondant respectivement à un diamètre maximum d’usinage et à un diamètre minimum d’usinage de l’outil de découpe.
Le piston permet de transformer le mouvement rotatif de l’arbre de rotation en un mouvement de translation. L’arbre intermédiaire est ainsi déplacé en translation par rapport au fourreau le long du fourreau.
L’arbre intermédiaire est en rotation par rapport au fourreau puisque l’arbre intermédiaire est solidaire en rotation avec la broche. L’arbre intermédiaire se déplace également en translation par rapport au fourreau et à la broche.
L’agencement de conversion de mouvement engendre la translation radiale de l’outil de découpe entre deux positions extrêmes correspondant respectivement au diamètre maximum d’usinage et au diamètre minimum d’usinage.
Selon un aspect de l’invention, l’arbre intermédiaire s’étend selon un axe central du fourreau. De préférence, le piston se déplace selon l’axe central du fourreau par rapport au fourreau. En particulier, l’axe central du fourreau est confondu avec l‘axe d’extension de la broche.
Cette disposition facilite la transmission du mouvement entre le moteur de positionnement et l’outil de découpe.
Selon un aspect de l’invention, l’agencement de conversion de mouvement est un bras articulé comprenant une pluralité de biellettes, le bras articulé comprenant une première extrémité coopérant avec l’arbre intermédiaire selon une première liaison pivot et une deuxième extrémité coopérant avec un socle de l’outil de découpe selon une deuxième liaison pivot.
Cette construction simple engendre une transmission de mouvement fiable et précise entre l’arbre intermédiaire et l’outil de découpe.
L’outil de découpe comprend un socle et une partie coupante montée sur le socle. Le socle permet de positionner la partie coupante sur la broche de sorte à réaliser l’usinage.
Selon un aspect de l’invention, le socle de l’outil de découpe est configuré pour coopérer selon une liaison glissière avec la tête de la broche transversalement et en particulier orthogonalement aux axes de la première liaison pivot et de la deuxième liaison pivot. Ceci participe également à la fiabilité de la transmission du mouvement.
Selon un aspect de l’invention, la première liaison pivot et la deuxième liaison pivot sont définies selon deux axes parallèles, lesdits deux axes parallèles s’étendant transversalement à l’axe d’extension de la broche.
Cette disposition simplifie la cinématique et permet d’améliorer la fiabilité de la conversion de mouvement. En particulier, lesdits deux axes s’étendant orthogonalement à l’axe d’extension de la broche.
Selon un aspect de l’invention, les biellettes du bras articulé coopèrent selon des liaisons pivots dont les axes sont parallèles. De préférence, les axes de liaisons pivots des biellettes sont également parallèles aux axes de la première liaison pivot et de la deuxième liaison pivot.
De même que précédemment, le fait que tous les axes soient parallèles engendre une cinématique simple, fiable et solide.
Selon un aspect de l’invention, le bras articulé est configuré pour engendrer un déplacement de l’outil de découpe transversalement à l’axe d’extension de la broche proportionnel au déplacement de l’arbre intermédiaire selon l’axe d’extension de la broche.
Ce dimensionnement particulier du bras articulé assurant un rapport de proportionnalité entre le déplacement de l’arbre intermédiaire et de l’outil de découpe facilite la commande.
En effet, le pilotage du moteur de positionnement reste simple puisqu’il n’est pas nécessaire de déterminer le déplacement de l’outil de découpe par des calculs complexes comme en cas de non-proportionnalité.
Selon un aspect de l’invention, le bras articulé est mobile entre une position déployée correspondant au diamètre minimum d’usinage et une position escamotée correspondant au diamètre maximum d’usinage, un déplacement de la position déployée vers position escamotée entrainant l’outil de découpe selon un premier sens le long de l’axe de déplacement et un déplacement de la position escamotée à la position déployée entrainant l’outil de découpe selon un deuxième sens opposé au premier sens.
En d’autres termes, le bras articulé est configuré pour se plier toujours de la même manière en position escamotée de sorte à toujours déplacer l’outil de découpe dans le premier sens d’éloignement de la broche.
Selon un aspect de l’invention, une biellette du bras articulé présente une forme en « V » de sorte à définir une rotation du bras articulé entre la position escamotée et la position déployée selon un sens défini. Ceci assure bon pliage du bras articulé en position escamotée et donc au bon sens de déplacement de l’outil de découpe.
Selon un aspect de l’invention, le système d’usinage ajustable comprend en outre un contrepoids mobile monté dans la broche et configuré pour coopérer avec l’arbre intermédiaire de sorte à équilibrer les éléments du système d’usinage ajustable en rotation par rapport au fourreau.
Le contrepoids mobile dont la configuration spatiale est adaptée par contact avec l’arbre intermédiaire permet de compenser de manière proportionnelle les efforts centrifuges ou balourd engendré par l’outil de découpe et l’agencement de conversion de mouvement lors de la rotation de la broche par rapport au fourreau.
Selon un aspect de l’invention, le contrepoids mobile comprend une masse mobile montée selon une liaison glissière sur la broche de sorte à pouvoir se déplacer parallèlement à l’axe de déplacement de l’outil de découpe.
De préférence, le contrepoids mobile comprend en outre une partie articulée liant la masse mobile à l’arbre intermédiaire. Le déplacement de la masse mobile est proportionnel au déplacement de l’arbre intermédiaire.
En particulier, la partie articulée comprend une pluralité de biellettes organisées pour transformer le mouvement longitudinal de l’arbre intermédiaire en un mouvement radial de la masse mobile. Les biellettes sont organisées selon des liaisons pivots dont les axes sont parallèles aux axes des biellettes de l’agencement de conversion de mouvement.
Selon un aspect de l’invention, les biellettes de la partie articulée comprennent une biellette en « V » configurée pour définir un sens d’enroulement de la partie articulée.
Selon un aspect de l’invention, le moteur de positionnement comprend une accroche fixée à une extrémité du fourreau opposée à une autre extrémité du fourreau par laquelle sort la tête de la broche.
Cette disposition permet d’équilibrer le poids à chaque extrémité du fourreau, une première extrémité présentant la tête de la broche et l’outil de découpe et l’autre extrémité le moteur de positionnement.
Selon un aspect de l’invention, l’arbre de rotation s’étend selon l’axe central du fourreau. De préférence, l’unité principale s’étend selon l’axe central du fourreau. Cette configuration participe à l’équilibre du fourreau et de la broche.
Selon un aspect de l’invention, l’orifice de coopération du piston en liaison hélicoïdale avec l’arbre de rotation constituent une vis à bille.
Cette disposition permet de transformer le mouvement de rotation en un mouvement de translation tout en minimisant les frottements.
Selon un aspect de l’invention, le fourreau est monté mobile en translation sur le support, le système d’usinage ajustable comprenant un moteur de déplacement du fourreau par rapport au support monté sur une partie extérieure du fourreau et configuré pour coopérer avec le support selon une liaison hélicoïdale.
Le moteur de déplacement provoque la translation du fourreau par rapport au support. Le moteur de déplacement est rotatif et établit une liaison avec le support selon un montage de type vis à bille.
Il s’agit d’un montage similaire à celui permettant le déplacement de l’outil de découpe. Le pilotage du déplacement du fourreau par rapport au support est simple car le déplacement est proportionnel à la rotation du moteur de déplacement.
Selon un aspect de l’invention, la translation du fourreau par rapport au support est selon l’axe central du fourreau. Les positions de fins de course de la translation sont définies par le montage de type vis à bille.
Selon un aspect de l’invention, la partie extérieure du fourreau est une avancée radiale externe au fourreau sur laquelle est rapporté le moteur de déplacement.
De préférence, le moteur de déplacement du fourreau s’étend sensiblement parallèlement au moteur de positionnement de l’outil de découpe.
Selon un aspect de l’invention, le moteur de déplacement est un servomoteur. De préférence, le moteur de déplacement est configuré pour être alimenté et piloté par au moins un câble externe au fourreau. Le pilotage est réalisé par commande numérique.
Selon un aspect de l’invention, le système d’usinage ajustable comprend un bâti apte à coopérer avec le support, le support étant mobile par rapport au bâti et le système d’usinage ajustable comprenant un dispositif de bridage déverrouillable pour le maintien en position du support par rapport au bâti.
Le déplacement du support par rapport au bâti facilite l’intégration en usine du système d’usinage ajustable.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de bridage déverrouillable est un dispositif pneumatique ou alternativement un dispositif mécanique.
Selon un aspect de l’invention, le système d’usinage ajustable comprend en outre une tige guide configurée pour coopérer avec un élément de référence d’une pièce à usiner, la broche présentant un emplacement d’accueil pour la tige guide de sorte à disposer la tige guide selon l’axe d’extension de la broche.
La tige guide solidaire de la broche permet d’aligner le fourreau par rapport à la pièce à usiner.
Les différents aspects définis ci-dessus non incompatibles peuvent être combinés.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard des dessins annexés.
Description en référence aux figures
Dans la description détaillée qui va suivre des figures définies ci-dessus, les mêmes éléments ou les éléments remplissant des fonctions identiques pourront conserver les mêmes références de manière à simplifier la compréhension de l’invention.
Comme illustré aux figures 1 à 5, un système d’usinage ajustable 1 comprend un support 3, un fourreau 5 monté sur le support 3 et une broche 7 montée mobile en rotation dans fourreau 5 selon un axe d’extension 9 de la broche 7. La broche 7 comprend un corps 11 interne au fourreau 5 et une tête 13 externe au fourreau 5.
Le système d’usinage ajustable 1 comprend également un moteur d’entrainement 15 de la broche 7 par rapport au fourreau 5, le moteur d’entrainement 15 comprenant un stator 17 rapporté sur ou ménagé dans le fourreau 5 et un rotor 19 rapporté sur ou ménagé dans la broche 7.
Le système d’usinage ajustable 1 comprend un outil de découpe 21 par tournage configuré pour coopérer avec la tête 13 de sorte à permettre un enlèvement de matière radial par rapport à l’axe d’extension 9 de la broche 7 lorsque la broche 7 est en rotation.
L’outil de découpe 21 est apte à être déplacé transversalement par rapport à l’axe d’extension 9 de la broche 7 selon un axe de déplacement 23 de sorte à définir un diamètre d’usinage.
Le système d’usinage ajustable 1 comprend un moteur de positionnement 25 de l’outil de découpe 21 pourvu d’un arbre de rotation 27 et d’une unité principale 29 solidaire du fourreau 5 et externe au fourreau 5.
Le système d’usinage ajustable 1 comprend un mécanisme de transmission de mouvement 31.
Le mécanisme de transmission de mouvement 31 comprend un piston 33 monté coulissant dans le fourreau 5 et présentant un orifice de coopération 34 en liaison hélicoïdale avec l’arbre de rotation 27 ; un arbre intermédiaire 35 solidaire en rotation à la broche 4 et coopérant selon une liaison pivot avec un palier 37 du piston 33 ; et, un agencement de conversion de mouvement 39 monté dans la broche 7 et agencé pour déplacer radialement l’outil de découpe 21 suite à une sollicitation longitudinale par l’arbre intermédiaire 35.
L’unité principale 29 du moteur de positionnement 25 est configurée pour être alimentée et pilotée par au moins un câble externe au fourreau 5. Le pilotage est réalisé par commande numérique.
Le moteur de positionnement 25 est un servomoteur. Le piston 33 coopère selon une liaison glissière avec le fourreau 5 entre deux positions de fins de course correspondant respectivement à un diamètre maximum d’usinage et à un diamètre minimum d’usinage de l’outil de découpe 21.
Le piston 33 permet de transformer le mouvement rotatif de l’arbre de rotation 27 en un mouvement de translation. L’arbre intermédiaire 35 est ainsi déplacé en translation par rapport au fourreau 5 le long du fourreau 5.
L’arbre intermédiaire 35 est en rotation par rapport au fourreau 5 puisque l’arbre intermédiaire 35 est solidaire en rotation avec la broche 7. L’arbre intermédiaire 35 se déplace également en translation par rapport au fourreau 5 et à la broche 7.
L’agencement de conversion de mouvement 39 engendre la translation radiale de l’outil de découpe 21 entre deux positions extrêmes correspondant respectivement au diamètre maximum d’usinage et au diamètre minimum d’usinage.
L’arbre intermédiaire 35 s’étend selon un axe central 41 du fourreau 5. Le piston 33 se déplace selon l’axe central 41 du fourreau 5 par rapport au fourreau 5. L’axe central 41 du fourreau 5 est confondu avec l‘axe d’extension 9 de la broche 7.
Comme illustré à la , l’agencement de conversion de mouvement 39 est un bras articulé comprenant une pluralité de biellettes 43, le bras articulé comprenant une première extrémité 45 coopérant avec l’arbre intermédiaire 35 selon une première liaison pivot et une deuxième extrémité 47 coopérant avec un socle 49 de l’outil de découpe 21 selon une deuxième liaison pivot.
L’outil de découpe 21 comprend le socle 49 et une partie coupante 51 montée sur le socle 49. Le socle 49 permet de positionner la partie coupante 51 sur la broche 49 de sorte à réaliser l’usinage.
Le socle 49 de l’outil de découpe 21 est configuré pour coopérer selon une liaison glissière avec la tête 13 de la broche 7 transversalement et en particulier orthogonalement aux axes de la première liaison pivot et de la deuxième liaison pivot.
La première liaison pivot et la deuxième liaison pivot sont définies selon deux axes parallèles, lesdits deux axes parallèles s’étendant transversalement à l’axe d’extension 9 de la broche 7.
Les biellettes 43 du bras articulé coopèrent selon des liaisons pivots dont les axes sont parallèles. Les axes de liaisons pivots des biellettes 43 sont également parallèles aux axes de la première liaison pivot et de la deuxième liaison pivot.
Le bras articulé est configuré pour engendrer un déplacement de l’outil de découpe 21 transversalement à l’axe d’extension 9 de la broche 7 proportionnel au déplacement de l’arbre intermédiaire 35 selon l’axe d’extension 9 de la broche 7.
Le bras articulé est mobile entre une position déployée correspondant au diamètre minimum d’usinage et une position escamotée correspondant au diamètre maximum d’usinage, un déplacement de la position déployée vers position escamotée entrainant l’outil de découpe 21 selon un premier sens 53 le long de l’axe de déplacement 23 et un déplacement de la position escamotée à la position déployée entrainant l’outil de découpe 21 selon un deuxième sens 55 opposé au premier sens 53.
En d’autres termes, le bras articulé est configuré pour se plier toujours de la même manière en position escamotée de sorte à toujours déplacer l’outil de découpe dans le premier sens d’éloignement de la broche.
Une biellette 43 du bras articulé présente une forme en « V » de sorte à définir une rotation du bras articulé entre la position escamotée et la position déployée selon un sens défini. Ceci assure bon pliage du bras articulé en position escamotée et donc au bon sens de déplacement de l’outil de découpe 21.
Comme illustré à la , le système d’usinage ajustable comprend en outre un contrepoids mobile 57 monté dans la broche 7 et configuré pour coopérer avec l’arbre intermédiaire 35 de sorte à équilibrer les éléments du système d’usinage ajustable 1 en rotation par rapport au fourreau.
Le contrepoids mobile 57 comprend une masse mobile montée selon une liaison glissière sur la broche de sorte à pouvoir se déplacer parallèlement à l’axe de déplacement 23 de l’outil de découpe 21.
Le contrepoids mobile 57 comprend en outre une partie articulée 59 liant la masse mobile à l’arbre intermédiaire 35. Le déplacement de la masse mobile est proportionnel au déplacement de l’arbre intermédiaire 35.
La partie articulée 59 comprend une pluralité de biellettes 43 organisées pour transformer le mouvement longitudinal de l’arbre intermédiaire 35 en un mouvement radial de la masse mobile. Les biellettes 43 sont organisées selon des liaisons pivots dont les axes sont parallèles aux axes des biellettes 43 de l’agencement de conversion de mouvement 39.
Les biellettes 43 de la partie articulée 59 comprennent une biellette 43 en « V » configurée pour définir un sens d’enroulement de la partie articulée 59.
Comme illustré à la , le moteur de positionnement 25 comprend une accroche 61 fixée à une extrémité du fourreau 5 opposée à une autre extrémité du fourreau 5 par laquelle sort la tête 13 de la broche 7.
L’arbre de rotation 27 s’étend selon l’axe central 41 du fourreau 5. L’unité principale 29 s’étend selon l’axe central 41 du fourreau 5.
L’orifice de coopération 34 du piston 33 en liaison hélicoïdale avec l’arbre de rotation 27 constituent une vis à bille.
Comme illustré à la , le fourreau 5 est monté mobile en translation sur le support 3. Le système d’usinage ajustable 1 comprend un moteur de déplacement 63 du fourreau 5 par rapport au support 3 monté sur une partie extérieure du fourreau 5 et configuré pour coopérer avec le support 3 selon une liaison hélicoïdale.
Le moteur de déplacement 63 provoque la translation du fourreau 5 par rapport au support 3. Le moteur de déplacement 63 est rotatif et établit une liaison avec le support 3 selon un montage de type vis à bille.
Il s’agit d’un montage similaire à celui permettant le déplacement de l’outil de découpe 21.
La translation du fourreau 5 par rapport au support 3 est selon l’axe central 41 du fourreau 5. Les positions de fins de course de la translation sont définies par le montage de type vis à bille.
La partie extérieure du fourreau 5 est une avancée radiale 65 externe au fourreau 5 sur laquelle est rapporté le moteur de déplacement 63.
Le moteur de déplacement 63 du fourreau 5 s’étend sensiblement parallèlement au moteur de positionnement 25 de l’outil de découpe 21.
Le moteur de déplacement 63 est un servomoteur. Le moteur de déplacement 63 est configuré pour être alimenté et piloté par au moins un câble externe au fourreau. Le pilotage est réalisé par commande numérique.
Comme illustré à la , le système d’usinage ajustable 1 comprend un bâti 67 apte à coopérer avec le support 3, le support 3 étant mobile par rapport au bâti 67 et le système d’usinage ajustable 1 comprenant un dispositif de bridage déverrouillable pour le maintien en position du support 3 par rapport au bâti 67.
Le dispositif de bridage déverrouillable est un dispositif pneumatique ou alternativement un dispositif mécanique.
Comme illustré à la , le système d’usinage ajustable 1 comprend en outre une tige guide 69 configurée pour coopérer avec un élément de référence d’une pièce à usiner, la broche 7 présentant un emplacement d’accueil 71 pour la tige guide 69 de sorte à disposer la tige guide 69 selon l’axe d’extension 9 de la broche 7.
La tige guide 69 solidaire de la broche 7 permet d’aligner le fourreau 5 par rapport à la pièce à usiner.
Ainsi, la construction du système d’usinage ajustable 1 permet de réduire la taille et le poids du fourreau 5, le moteur de positionnement 25 n’étant pas interne au fourreau 5.
Le mécanisme de transmission de mouvement 31 n’est pas volumineux et peut être facilement intégré au fourreau 5 sans qu’il soit nécessaire d’agrandir le fourreau 5.
Par ailleurs, le moteur d’entrainement 15 comprenant un rotor 19 et un stator 17 est peu volumineux et il n’est pas nécessaire de prévoir une transmission entre le moteur d’entrainement 15 et la broche 7 tel qu’un joint de cardan haute précision car le moteur d’entrainement 15 n’est pas externe au fourreau 5.
Il apparait donc que l’agencement du moteur de positionnement 25, du mécanisme de transmission de mouvement 31 et du moteur d’entrainement 15 permet d’obtenir un fourreau 5 léger et de dimension réduite.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.
Claims (12)
- Système d’usinage ajustable (1) comprenant :
- un support (3),
- un fourreau (5) monté sur le support (3),
- une broche (7) montée mobile en rotation dans fourreau (5) selon un axe d’extension (9) de la broche (7), la broche (7) comprenant un corps (11) interne au fourreau (5) et une tête (13) externe au fourreau (5),
- un moteur d’entrainement (15) de la broche (7) par rapport au fourreau (5), le moteur d’entrainement (15) comprenant un stator (17) rapporté sur ou ménagé dans le fourreau (5) et un rotor (19) rapporté sur ou ménagé dans la broche (7),
- un outil de découpe (21) par tournage configuré pour coopérer avec la tête (13) de sorte à permettre un enlèvement de matière radial par rapport à l’axe d’extension (9) de la broche (7) lorsque la broche (7) est en rotation, l’outil de découpe (21) étant apte à être déplacé transversalement par rapport à l’axe d’extension (9) de la broche (7) selon un axe de déplacement (23) de sorte à définir un diamètre d’usinage,
- un moteur de positionnement (25) de l’outil de découpe (21) pourvu d’un arbre de rotation (27) et d’une unité principale (29) solidaire du fourreau (5) et externe au fourreau (5),
- un mécanisme de transmission de mouvement (31) comprenant un piston (33) monté coulissant dans le fourreau (5) et présentant un orifice de coopération (34) en liaison hélicoïdale avec l’arbre de rotation (27) ; un arbre intermédiaire (35) solidaire en rotation à la broche (7) et coopérant selon une liaison pivot avec un palier (37) du piston (33) ; et, un agencement de conversion de mouvement (39) monté dans la broche (7) et agencé pour déplacer radialement l’outil de découpe (21) suite à une sollicitation longitudinale par l’arbre intermédiaire (35).
- Système d’usinage ajustable (1) selon la revendication 1, dans lequel le piston (33) coopère selon une liaison glissière avec le fourreau (5) entre deux positions de fins de course correspondant respectivement à un diamètre maximum d’usinage et à un diamètre minimum d’usinage de l’outil de découpe (21).
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’agencement de conversion de mouvement (39) est un bras articulé comprenant une pluralité de biellettes (43), le bras articulé comprenant une première extrémité (45) coopérant avec l’arbre intermédiaire (35) selon une première liaison pivot et une deuxième extrémité (47) coopérant avec un socle (49) de l’outil de découpe (21) selon une deuxième liaison pivot.
- Système d’usinage ajustable (1) selon la revendication 3, dans lequel la première liaison pivot et la deuxième liaison pivot sont définies selon deux axes parallèles, lesdits deux axes parallèles s’étendant transversalement à l’axe d’extension (9) de la broche (7).
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 3 ou 4, dans lequel le bras articulé est configuré pour engendrer un déplacement de l’outil de découpe (21) transversalement à l’axe d’extension (9) de la broche (7) proportionnel au déplacement de l’arbre intermédiaire (35) selon l’axe d’extension (9) de la broche (7).
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel le bras articulé est mobile entre une position déployée correspondant au diamètre minimum d’usinage et une position escamotée correspondant au diamètre maximum d’usinage, un déplacement de la position déployée vers position escamotée entrainant l’outil de découpe (21) selon un premier sens (53) le long de l’axe de déplacement (23) et un déplacement de la position escamotée à la position déployée entrainant l’outil de découpe (21) selon un deuxième sens (55) opposé au premier sens (53).
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant en outre un contrepoids mobile (57) monté dans la broche (7) et configuré pour coopérer avec l’arbre intermédiaire (35) de sorte à équilibrer les éléments du système d’usinage ajustable (1) en rotation par rapport au fourreau (5).
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le moteur de positionnement (25) comprend une accroche (61) fixée à une extrémité du fourreau (5) opposée à une autre extrémité du fourreau (5) par laquelle sort la tête (13) de la broche (7).
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’orifice de coopération (34) du piston (33) en liaison hélicoïdale avec l’arbre de rotation (27) constituent une vis à bille.
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel le fourreau (5) est monté mobile en translation sur le support (3), le système d’usinage ajustable (1) comprenant un moteur de déplacement (63) du fourreau (5) par rapport au support (3) monté sur une partie extérieure du fourreau (5) et configuré pour coopérer avec le support (3) selon une liaison hélicoïdale.
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant un bâti (67) apte à coopérer avec le support (3), le support (3) étant mobile par rapport au bâti (67) et le système d’usinage ajustable (1) comprenant un dispositif de bridage déverrouillable pour le maintien en position du support (3) par rapport au bâti (5).
- Système d’usinage ajustable (1) selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant en outre une tige guide (69) configurée pour coopérer avec un élément de référence d’une pièce à usiner, la broche (7) présentant un emplacement d’accueil (71) pour la tige guide (69) de sorte à disposer la tige guide (69) selon l’axe d’extension (9) de la broche (7).
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|---|---|---|---|
| FR2112385A FR3129309B1 (fr) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | Système d’usinage ajustable comprenant un fourreau mobile |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2112385A FR3129309B1 (fr) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | Système d’usinage ajustable comprenant un fourreau mobile |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=79601829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2112385A Active FR3129309B1 (fr) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | Système d’usinage ajustable comprenant un fourreau mobile |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3129309B1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4452553A (en) * | 1980-09-11 | 1984-06-05 | Santrade Ltd. | Adjusting drive for the cutting edge of a tool |
| US6158311A (en) * | 1996-07-11 | 2000-12-12 | Federal-Mogul Technology Limited | Machine tool with two eccentric spindles for multiple diameter boring |
| US6640410B2 (en) * | 1998-04-13 | 2003-11-04 | Harmand Family Limited Partnership | Line transfer system with a contour machining head |
| GB2498061A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-03 | Emag Holding Gmbh | Rotary cutter or clamp with retrofittable epicyclic gear |
-
2021
- 2021-11-23 FR FR2112385A patent/FR3129309B1/fr active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4452553A (en) * | 1980-09-11 | 1984-06-05 | Santrade Ltd. | Adjusting drive for the cutting edge of a tool |
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| GB2498061A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-03 | Emag Holding Gmbh | Rotary cutter or clamp with retrofittable epicyclic gear |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3129309B1 (fr) | 2023-10-20 |
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