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Commande d'outil, en particulier pour les outils d'alésage pour l' alésage fin et extrêmement fin.
La présente invention coneerne une commande d'outil destinée à être -employée principalement pour des outils' d'a- lésage lors de l'alésage fin et extrêmement fin.
On connaît des dispositifs d'usinage extrêmementfin (alésoirs extrêmement fins) qui travaillent avec des, outils d'alésage ou des diamants d'alésage fixés dans des tiges dialé- sage et à l'aide desquels on peut produire des précisions d'u- sinage jpsqu'à t 1.
Cette précision élevée permet d'épargner des opérations de traitement'tout entières, par exemple le po- lissage autrement nécessaire encore en général'après l'alésage;
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vu que le simple -passage de 1'outil d'alésage extrêemement fin donne un alésage dont les parois peuvent à peine être distin- guées d'un alésage poli. Cette précision pourrait être obtenue par des modes d'appui spéciaux de l'arbre d'alésage, par l'éli- mination de toutes les masses non-équilibrées pour l'arbre d'a- lésage tournant à des nombres de tours élevés, par des sûretés multiples dans l'entraînement de l'outil et par un palier à billes dans chaque butée de commande pour- le renversement de la commande du mouvement de l'arbre d'alésage.
Il n'a toute- fois pas été possible jusqu'à présent de produire d'aussi gran- des précisions dans l'usinage à copiage de cavités, c'est à dire donc lors de l'usinage de cavités svec des outils pouvant changer de place par rapport à l'axe de l'arbre d'alésage, Il s'agit dans ce cas essentiellement d'éviter tout choc et toute inclinaison de coté. Il est connu d'aléser des trous coniques à l'aide de leviers pivotants qui sont commandés par des trin- glages de transmission et dans lesquels les outils d'alésage sont supportés avec une mobilité transversale par rapport à l'axe de l'arbre d'alésage.
Ces dispositifs connus sont toute- fois inutilisables pour la précision élevée mentionnée d'usinage, vu que dans les tiges de commande il y a toujours un certain jeu et que les tringlages eux-mêmes représentent des masses non équi- librées qui ont une action défavorable aux grands nombres de tours de l'arbre d'alésage.
Une autre condition à imposer à la constitution de dis- positifs d'alésage extrêmement fin comportant des outils mobi- les par rapport à l'arbre d'alésage, consiste à procurer la pos- sibilité d'un remplacement rapide des outils entre eux pour pou- voir exécuter en succession rapide différents genres d'usinage (par exemple un travail préalable et de parachèvement ou un travail de planage.)
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Les conditions mentionnées sont remplies à l'aide de la présente invention par le fait qu'à l'intérieur de l'arbre d'a- lésage, on a disposé un corps de commande qui peut être immo- bilisé de telle manière qu'il ne participe pas aux mouvements d'avancement de l'arbre.
par le placement du corps de commande pour les outils à l'intérieur de l'arbre d'alésage, on obtient les meilleures possibilités de guidage pour les outils et le corps de commande.
Les tringlages de commande placés extérieurement disparaissent, de sorte que les causes de défauts de précision provoquées par ceux-ci sont évitées.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans la conformation en plusieurs pièces du corps de commande, qui est fait avantageusement d'une pièce de retenue et d'une pièce de guidage des outils, interchangeable et réglable dans cette piè- ce de retenue, la pièces de retenue pouvant être immobiles ée sur un organe ne participant pas au mouvement d'avancement de l'ar- bre d'alésage.
La réalisation en plusieurs pièces du corps de commande offre la possibilité du remplacement rapide de la pièce de gui- dage des outils dans la pièce de retenue. Cette dernière peut rester de façon permanente en liaison avec l'organe ne partici- pant pas au mouvement d'avancement de l'arbre.
La pièce de rete- nue est avantageusement accouplée à la tige filetée rotative, mais montée à poste fixe, pour la commande de l'arbre d'alésage, à partir de laquelle cet arbre reçoit son mouvement par l'inter- médiaire d'un écrou déplacé en va-et-vient par la tige filetée, Dans les machines usuelles d'alésage, il y a également la possi- bilit de munir la pièce de retenue du corps de commande d'une broche transversale qui s'avance vers l'extérieur à travers des fentes prévues dans les parois de l'arbre d'alésage et est main- tenue par une pièce entourant l'arbre d'alésage et immobilisée au moyen d'un bras en porte-à-faux du bâti de la machine d'alésage.
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Une autre caractéristique encore de l'invention est que la pièce de guidage des outils, interchangeable dans le corps de commande, forme le gabarit conducteur pour l'outil.
La pièce de guidage d'outil, interchangeable, peut re- cevoir d'une manière simple les courbes de guidage suivant les- quelles l'outil doit être guidé lors de l'avancement de travail de l'arbre d'alésage. L'outil est supporté avantageusement -comme c'est connu en soi-même. dans le travail de copiage, dans un levier pivotant prés entant deux branches, savoir une branche sur laquelle on a prévu un doigt tâteur appliqué contre le gabarit conducteur, et une seconde branche à laquelle l'ou- til est fixé. Par suite du montage à pivotement, l'outil peut modifier sa position par rapport à laxe de l'arbre d'alésage d'après les indications du gabarit.
Une autre caractéiristique de l'invention consiste en ce que le corps de commande est guidé dans une douille, de préférence conique extérieurement, adaptée dans un trou de co- nicité correspondante de l'arbre d'alésage.
Cette douille de guidage enferme avantageusement le corps de commande sur toute sa longueur de sorte qu'on obtient pour le corps de commande un guidage qui répond à toutes les'exigen- ces pour ce qui concerne la précision.
Suivant une autre caractéristique de l'invention) les outils sont montés sur la douille de-guidage participant au mouvement de l'arbre et à l'intérieur de laquelle le corps de commande est guidé.
La douille de guidage sur laquelle les outils doivent est être montés/également facilement interchangeable. On peut em- ployer par conséquent des douilles de guidage à conformation différente des appuis des outils, par exemple des douilles dans lesquelles sont supportés les leviers pivotants connus qui pré- sentent d'une part l'outil et d'autre part l'organe tâteur ap-
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pliqué contre le gabarit conducteur, ou bien également un cer- tain nombre d'outils pour plusieurs opérations d'usinage à ef- fectuer l'une après l'autre.
On peut prévoir en outre des ou- tils de traitement en plan qui sont'déplacés par rapport à l'axe de l'arbre d'alésage par le mouvement relatif entre la douille de guidage participant au mouvement de l'arbre d'alésa- @ ge et le corps de commande ne participant pas à ce mouvement.
Le dessin représente l'objet de l'invention en plusieurs exemples de réalisation.
La fig, 1 montre, en une coupe partielle longitudinale dans un arbre d'alésage, la disposition du corps de commande et de ses, organes de guidage à l'intérieur de l'arbre.
Les fig. 2 et 3 montrent la commande des outils lors de l'usinage de trous coniques au moyen de plusieurs outils venant en action l'un après lautre.
Les fig. 4 et 5 montrent un autre exemple de réalisa- tion dans le cas du planage.
L'arbre d'alésage 1 est pourvu; suivant la fig. 1, d' un trou central dans lequel est disposé le corps de commande 2,2a fait en plusieurs'pièces. La partie 2 du corps de commande sert de pièce de retenue pour, la partie 2a, interchangeable dans celle-ci qui a la forme d'un gabarit conducteur pour l'outil.
La pièce de retenue 2 du corps de commande est fixée, avec un jeu de mouvement à la tige 3 qui est reliée à un organe ne par- ticipant pas au mouvement d'avancement de l'arbre 1. Un sem- blable organe peut par exemple être la tige filetée, mais non- mobile dans le sens axial, pour 1?actionnement de l'arbre d'a- lésage, lequel est relié, de la manière connue dans Les machinée à aléser pour travail extrêmement fin, à un corps d'écrou qui est mis en mouvement par la tige filetée capable de tourner mais supportée à poste fixe.
Il peut également toutefois être une pièce fixée au bâti de la machine, entourant l'arbre d'alésage,
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pièce qui ne participe pas au mouvement d'avancement de l'ar- bre et coopère avec une broche transversale s'avançant par des fentes hors de l'arbre d'alésage et reliée à la tige 3.
On a désigné par 4 un écrou de mise en position qui sert au réglage précis du gabarit conducteur 2a vissé dans la pièce de retenue 2.5 est une douille de guidage, conique ex- térieurement, qui est adaptée dans un trou de conicité cor- respondante de l'arbre d'alésage 1 et est maintenue supplé- mentairement sur l'arbre par un écrou à recouvrement 6. Le corps de commande 2,2a est guidé à l'intérieur de la douille de guidage 5. Il est enfermé sur le pourtour par une douile de guidage 5. Ce guidage du corps de commande assure la plus grande précision lors du fonctionnement du dispositif.
La douille de guidage 5 est pourvue extérieurement d'une embase 5a qui se place dans un évidement correspondant à cette embase, prévu dans la face frontale de l'arbre d'alé- sage 1. Le côté tourné vers l'extérieur de l'embase 5a est saisi par l'écrou à recouvrement 6, et de cette manière l'em- base 5a est pressée solidement sur son siège.
La partie de la douille de guidage 5 dépassant de l'arbre d'alésage 1 forme un palier pour un levier pivotant 7.
Le levier pivotant 7 a,d'une manière connue, la forme d'un le- vier à. deux branches dans une branche duquel, celle s'avançant. vers l'extérieur, on a inséré l'outil d'alésage 8 tandis que l'autre branche, s'avançant à l'intérieur de l'arbre d'alésage et du corps de commande 2,2a,sert d'organe tâteur appliqué contre la surface conductrice du gabarit prévu dans la partie 2a du corps de commande 2,2a. L'application de l'organe tâteur contre la surface conductrice du gabarit est produite dans l'exemple représenté, par l'action de la force centrifuge lors de la rotation de l'arbre d'alésage, et supplémentairement par la broche à ressort 9 montée sur le levier pivotant 7 et prenant
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conter la paroi intérieure de,la partie 2a du corps de com- mande.
L'écrou à recouvrement 10 sert à produire le renvoi du levier pivotant ? et à. empêcher la chute de copeaux. 11 est la pièce traitée dans laquelle on peut voir la conformation de l'alésage qui est formé. par l'outil d'alésage et le dispo- sitif de commande suivant la fig. 1.
Suivant les fig. 2 et 3, -on- à vissé dans la pièce de retenue non-représentée 2 du corps de commande une pièce 2a dans laquelle le gabarit conducteur n'est pas disposé directement mais bien sur une tige de copiage 18 qui est fixée à la pièce 2a. La douille de guidage 5 a en outre une conformation telle qu'elle entoure la tige de copiage 18 et reçoit les manches 19,20 de deux outils d'usinage 8,8a, qui sont montés dans la douille 5 de façon à pouvoir' coulisser transversalement à 1{axe de l'arbre d'alésage.
La tige de copiage 18 produit, lors de L'avancement de l'arbre 1, auquel participe la douille de gui- dage 5 avec les outils montés sur elle, tandis que la tige à copier 18 ne participe pas à cet avancement, cet effet que les outils sont déplacés 7.,.'un après L'autre par-dessus la- surface de siège conique 11a dans la pièce traitée 11 de sorte que deux opérations (par exemple un polissage et un palissage fin) sont exécutées immédiatement l'une après L'autre.
Suivant¯les fig. 4 et 5, on ,a fixé dans la pièce 2a du corps de commande monté dans 1''arbre d'alésage 1 et entouré par la douille de guidage 5 la tige 30, dans laquelle le coulisseau 31 glisse dans un guidage en prisme -et sur la partie 30a de laquelle, partie pourvue -de un filetage, on a vissé -la coiffe protectrice 10. Dans le coulisseau 31 se trouve monté l'outil 8. Ce coulisseau 31 présente à une extrémité une face -oblique qui s'applique contre une face oblique de forme corres- pondante de la douille de guidage 5 . Le ressort 32 maintient le coulisseau 31 toujours appliqué contre la,faceoblique de la douille de guidage 5.
Lors de l'avancement de l'arbre d'a-
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lésage 1, on obtient par suite du passage de la surface oblique de la douille de guidage 5 sur la surface oblique du coulisseau 31 de la tige immobilisée 30, ce résultat que l'outil 8 exécute un mouvement de planage contre les parties de la pièce 11 voisi- nes du trou 11a
Grâce à cette conformation de la commande des outils, on obtient ce résultat que l'usinage extrêmement fin exécuté avec des outils mobiles par rapport à l'arbre d'alésage peut être effectué avec la précision pouvant s'obtenir dans le cas d'outils fixés dans l'arbre d'alésage. En outre, un remplacement rapide des outils et des corps de commande est possible.
On peut par exemple, par des manoeuvres peu nombreuses, remplacer l'un par l'autre des outils pour le travail préalable et le travail de parachèvement et pour l'usinage par planage.
Revendications.
1.- Commande d'outil,en particulier pour des outils d'alésage dans le cas d'alésages fins et extrêmement fins, caractérisée par la disposition, à l'intérieur de l'arbre d'alésage d'un corps de commande qui peut être immobilisé de telle manière qu'il ne participe pas aux mouvements d'avancement de l'arbre.
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Tool control, especially for reaming tools for fine and extremely fine reaming.
The present invention relates to a tool control intended to be used primarily for fine and extremely fine boring tools.
Extremely fine machining devices (extremely fine reamers) are known which work with reaming tools or reaming diamonds fixed in dialing rods and with the aid of which one can produce precise precision. sinage until t 1.
This high precision makes it possible to save entire processing operations, for example polishing which is still generally necessary after reaming;
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as the simple passage of the extremely fine reaming tool results in a bore the walls of which can hardly be distinguished from a polished bore. This precision could be obtained by special support modes of the boring shaft, by the elimination of all unbalanced masses for the boring shaft rotating at high numbers of revolutions, by multiple safeties in the drive of the tool and by a ball bearing in each control stop for the reversal of the control of the movement of the boring shaft.
However, it has not been possible until now to produce such high precision in machining with copying of cavities, that is to say when machining cavities with tools that can change. in relation to the axis of the bore shaft. In this case, it is essentially a matter of avoiding any impact and any inclination to the side. It is known to bore tapered holes with the aid of pivoting levers which are controlled by transmission linkages and in which the boring tools are supported with transverse mobility relative to the axis of the shaft. bore.
These known devices are, however, unusable for the mentioned high precision of machining, since in the control rods there is always a certain play and the linkages themselves represent unbalanced masses which have an unfavorable action. large numbers of turns of the bore shaft.
Another condition to be imposed on the constitution of extremely fine boring devices comprising movable tools with respect to the boring shaft, consists in providing the possibility of a rapid replacement of the tools between them in order to be able to perform various types of machining in rapid succession (for example preliminary and finishing work or leveling work.)
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The conditions mentioned are fulfilled with the aid of the present invention by the fact that inside the boring shaft there is arranged a control body which can be immobilized in such a way that it does not participate in the movement of the tree.
by placing the control body for the tools inside the boring shaft, the best guiding possibilities for the tools and the control body are obtained.
Externally placed control linkages disappear, so that the causes of precision defects caused by them are avoided.
Another characteristic of the invention resides in the conformation in several parts of the control body, which is advantageously made of a retaining part and of a tool guide part, interchangeable and adjustable in this retaining part, the retaining parts being able to be stationary on a member not participating in the forward movement of the bore shaft.
The multi-part construction of the control body offers the possibility of rapid replacement of the tool guide part in the retaining part. The latter can remain permanently in connection with the member not participating in the forward movement of the shaft.
The retainer is advantageously coupled to the rotary threaded rod, but mounted in a fixed position, for the control of the boring shaft, from which this shaft receives its movement by means of a nut moved back and forth by the threaded rod. In conventional boring machines, there is also the possibility of providing the retaining part of the control body with a transverse spindle which advances towards the 'outside through slots provided in the walls of the bore shaft and is held by a part surrounding the bore shaft and immobilized by means of a cantilever arm of the frame of the bore. boring machine.
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Yet another characteristic of the invention is that the tool guide piece, interchangeable in the control body, forms the conductive template for the tool.
The interchangeable tool guide piece can easily receive the guide curves along which the tool is to be guided during the working advance of the boring shaft. The tool is advantageously supported - as is known per se. in the work of copying, in a pivoting lever pres entant two branches, namely a branch on which there is provided a feeling finger applied against the conductive template, and a second branch to which the tool is fixed. As a result of the pivot mounting, the tool can change its position relative to the centerline of the boring shaft as indicated in the template.
Another feature of the invention consists in that the control body is guided in a bush, preferably externally conical, fitted in a corresponding conical hole of the bore shaft.
This guide sleeve advantageously encloses the control body over its entire length so that a guide is obtained for the control body which meets all the requirements with regard to precision.
According to another characteristic of the invention) the tools are mounted on the guide sleeve participating in the movement of the shaft and inside which the control body is guided.
The guide sleeve on which the tools are to be mounted / also easily interchangeable. It is therefore possible to use guide bushings with a different conformation of the tool supports, for example bushings in which the known pivoting levers are supported which present on the one hand the tool and on the other hand the member. feeler ap-
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folded against the conductive jig, or also a certain number of tools for several machining operations to be carried out one after the other.
In addition, planar processing tools may be provided which are displaced with respect to the axis of the bore shaft by the relative movement between the guide sleeve participating in the movement of the bore shaft. @ ge and the control body not participating in this movement.
The drawing represents the object of the invention in several exemplary embodiments.
FIG, 1 shows, in a partial longitudinal section in a bore shaft, the arrangement of the control body and its guide members inside the shaft.
Figs. 2 and 3 show the control of the tools when machining tapered holes by means of several tools coming into action one after the other.
Figs. 4 and 5 show another exemplary embodiment in the case of leveling.
The bore shaft 1 is provided; according to fig. 1, of a central hole in which the control body 2,2a is arranged, made in several 'pieces. Part 2 of the control body serves as a retaining part for, part 2a, interchangeable therein which has the form of a conductive jig for the tool.
The retaining part 2 of the control body is fixed, with a movement play to the rod 3 which is connected to a member not participating in the forward movement of the shaft 1. A similar member can for example example being the threaded, but not axially movable, rod for actuating the boring shaft, which is connected, as known in Extremely Fine Boring Machines, to a body nut which is set in motion by the threaded rod capable of turning but supported in a fixed position.
However, it can also be a part fixed to the frame of the machine, surrounding the boring shaft,
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part which does not participate in the advancing movement of the shaft and cooperates with a transverse spindle advancing through slots outside the boring shaft and connected to the rod 3.
Designated by 4 is a positioning nut which serves for the precise adjustment of the conductive jig 2a screwed into the retaining part 2.5 is a guide sleeve, conical on the outside, which is fitted in a hole of corresponding taper of the bore shaft 1 and is additionally held on the shaft by a lap nut 6. The control body 2,2a is guided inside the guide sleeve 5. It is enclosed around the periphery by a guide sleeve 5. This guide of the control body ensures the greatest precision during operation of the device.
The guide sleeve 5 is provided on the outside with a base 5a which is placed in a recess corresponding to this base, provided in the front face of the boring shaft 1. The side facing the outside of the base 5a is gripped by the cover nut 6, and in this way the base 5a is pressed firmly on its seat.
The part of the guide sleeve 5 protruding from the bore shaft 1 forms a bearing for a pivoting lever 7.
The pivoting lever 7 has, in a known manner, the shape of a lever. two branches in one branch of which, the one jutting out. outwards, the boring tool 8 has been inserted while the other branch, advancing inside the boring shaft and the control body 2,2a, serves as a feeler member applied against the conductive surface of the template provided in part 2a of the control body 2,2a. The application of the feeler member against the conductive surface of the jig is produced in the example shown, by the action of centrifugal force during the rotation of the bore shaft, and additionally by the spring pin 9 mounted on the pivoting lever 7 and taking
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include the inner wall of part 2a of the control body.
The cover nut 10 serves to produce the return of the pivoting lever? and to. prevent chips from falling. 11 is the treated part in which one can see the conformation of the bore which is formed. by the boring tool and the control device according to fig. 1.
According to fig. 2 and 3, -on- screwed into the not shown retaining part 2 of the control body a part 2a in which the conductive jig is not disposed directly but on a copying rod 18 which is fixed to the part 2a. The guide sleeve 5 further has a conformation such that it surrounds the copying rod 18 and receives the sleeves 19,20 of two machining tools 8,8a, which are mounted in the sleeve 5 so as to be able to slide. transversely to 1 {axis of the bore shaft.
The copying rod 18 produces, during the advancement of the shaft 1, in which the guide sleeve 5 participates with the tools mounted on it, while the copying rod 18 does not participate in this advancement, this effect the tools are moved 7.,. 'one after the other over the conical seat surface 11a in the workpiece 11 so that two operations (eg polishing and fine training) are performed immediately. one after the other.
According to fig. 4 and 5, the rod 30, in which the slide 31 slides in a prism guide, has been fixed in the part 2a of the control body mounted in the bore shaft 1 and surrounded by the guide sleeve 5 - and on the part 30a of which, part provided with -de a thread, the protective cap 10 has been screwed. In the slide 31 is mounted the tool 8. This slide 31 has at one end an oblique face which s' applied against a correspondingly shaped oblique face of the guide sleeve 5. The spring 32 keeps the slide 31 still applied against the oblique face of the guide sleeve 5.
When advancing the shaft of a-
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injury 1, one obtains as a result of the passage of the oblique surface of the guide sleeve 5 over the oblique surface of the slide 31 of the immobilized rod 30, this result that the tool 8 executes a leveling movement against the parts of the workpiece 11 neighbors of hole 11a
Thanks to this conformation of the control of the tools, the result is obtained that the extremely fine machining carried out with tools movable with respect to the boring shaft can be carried out with the precision obtainable in the case of tools. fixed in the bore shaft. In addition, rapid replacement of tools and control bodies is possible.
One can for example, by few maneuvers, replace one by the other tools for the preliminary work and the finishing work and for machining by leveling.
Claims.
1.- Tool control, in particular for boring tools in the case of fine and extremely fine bores, characterized by the arrangement, inside the boring shaft of a control body which can be immobilized in such a way that it does not participate in the advancement movements of the tree.