Machine-outil
La présente invention a pour objet une machineoutil. Cette machine-outil est caractérisée par le fait qu'elle comprend une partie fixe, un élément mobile, un dispositif d'indexage amenant ledit élément mobile dans une série de positions déterminées. ce dispositif d'indexage comprenant des moyens produisant un mouvement intermittent de l'élément mobile, comportant une barre d'espacement solidaire de l'un des éléments - élément mobile et partie fixe - et présentant des encoches espacées les unes des autres longitudinalement, correspondant aux positions de travail de la machine, un organe de butée porté par l'autre élément, et des moyens guidant ledit organe de butée dans sa trajectoire, pour l'amener à s'engager et à se dégager des encoches successives,
ces moyens de guidage étant constitués par des organes articulés d'une part au moins indirectement sur l'un des éléments - partie fixe et élément mobile en des points situés à des distances différentes de ladite barre d'espacement et, d'autre part sur ledit organe de butée en des points également situés à des distances différentes de la barre d'espacement.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine-outil objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une rectifieuse d'arbre à cames équipée d'un dispositif d'indexage.
La fig. 2 est une vue schématique, certaines parties étant représentées en élévation et d'autres étant ôtées ou représentées en coupe, qui illustre les détails du mécanisme d'indexage de la rectifieuse selon la fig. 1.
La machine-outil représentée est une rectifieuse d'arbre à cames 5. Cette rectifieuse 5 comporte un banc usuel 6 sur lequel est monté un chariot 7 apte à effectuer des mouvements coulissants longitudinaux. Le chariot 7 porte la poupée habituelle 8 et la poupée de pointe usuelle 9 destinées à recevoir une pièce à usiner telle qu'un arbre à cames, cette pièce étant représentée à la fig. 2 et désignée par W. La rectifieuse d'arbre à cames 5 comprend également un dispositif de rectifiage 10 comportant une meule de rectifiage 11.
En se référant plus particulièrement à la fig. 2, on voit que les mouvements longitudinaux du chariot 7 sont produits au moyen d'un cylindre de déplacement 12 placé sous le chariot. Le cylindre de déplacement 12 enferme une paire de pistons opposés 13 et 14 qui sont portés par des tiges de piston 15 et 16 respectivement.
Les tiges de piston 15 et 16 sont portées par des supports 17 que présente le banc 6.
Dans la rectifieuse d'arbre à cames 5 représentée, le mouvement d'indexage normal du chariot 7 va de gauche à droite et est produit par l'envoi de fluide sous pression dans le cylindre 12, à droite du piston 14, à travers la tige de piston 16. Le retour du chariot 7 est obtenu en envoyant du fluide sous pression dans le cylindre 12 à la gauche du piston 13, à travers la tige de piston 15.
Le fluide sous pression est fourni par une pompe P qui est reliée à un réservoir R. Le flux de fluide sous pression allant de la pompe P au cylindre 12 est réglé par une soupape de déplacement 18. La manière dont la soupape de déplacement 18 est commandée pour fournir périodiquement du fluide au cylindre sera décrite en détail plus loin.
Le chariot 7 porte, fixée sur lui, une barre d'espacement 20 présentant des encoches 21 réparties selon la distance axiale séparant les parties de la pièce W qui sont à rectifier. La barre d'espacement 20 est munie d'une butée 22. Le banc 6 de la machine porte un organe de butée 23 destiné à coopérer avec la barre d'espacement 20. Cet organe de butée 23 présente une extrémité supérieure 24 de dimension telle qu'elle puisse pénétrer aisément dans les encoches 21. L'organe de butée 23 coopère avec la barre d'espacement 20 et avec la soupape de déplacement 18 pour produire l'indexage
Au chariot 7 et de la pièce W portée par ce chariot pen.
dant une suite d'opérations de rectifiage exécutées sur des parties de la pièce espacées axialement les unes des autres.
L'organe de butée 23 est porté par une tringlerie 25.
Cette tringlerie 25 comporte un levier 26-29, coudé, articulé sur une cheville 28, et dont l'extrémité du bras 26 est reliée à l'organe de butée 23 au moyen d'une cheville d'articulation 27. Il est à remarquer que le bras 29 du levier 26-29 sert à sa commande, pour produire les mouvements de l'organe de butée 23 de la façon qui sera décrite plus loin.
La tringlerie 25 comporte un levier de commande 30, articulé, en 31, au voisinage de son extrémité supérieure, dont l'extrémité inférieure est reliée au piston d'un vérin 18, et dont l'extrémité supérieure est reliée, par une cheville d'articulation 33, à une tringle 32 ellemême reliée, par une cheville d'articulation 34, à la partie supérieure de l'organe de butée 23.
Il est à remarquer que les détails spécifiques de construction du montage des différents éléments de la tringlerie 25 n'ont pas été représentés. Le montage du levier 26-29 sur la cheville d'articulation 28 et celui du levier de commande 30 sur la cheville 31 est tel que leur mouvement est limité. Les chevilles d'articulation 27 et 34 sont munies de paliers dans l'organe de butée 23 ainsi que dans le levier 26 et la tringle 32, respectivement, de manière à supporter convenablement l'organe de butée 23 sans que des guides auxiliaires soient nécessaires.
Le vérin 18 est disposé dans un boîtier 35 dans lequel est ménagé un alésage 36 formant un cylindre à étages. Dans la partie droite de l'alésage 36 est placé un corps de soupape 37 dont une extrémité 38 s'étend hors du boîtier 35 et est reliée au levier de commande 30 au moyen d'un organe réglable 40. Dans la partie gauche de l'alésage 35 est disposé un piston 41 faisant face à l'extrémité gauche du corps de soupape 37, à distance de ce dernier. Un ressort 42, travaillant à la compression, est interposé entre le piston 41 et le corps de soupape 37 en prenant appui sur ces deux organes. Lorsque le piston 41 est déplacé vers la droite, le ressort 42 est comprimé et le corps de soupape 37 est alors pressé élastiquement vers la droite.
Le déplacement du corps de soupape 37 vers la droite s'effectue à l'encontre d'un ressort de tension 43 dont une extrémité est fixée au levier de commande 30 et dont l'extrémité opposée est fixée à la partie gauche du boîtier 35. La force exercée par le ressort 42 sur le corps de soupape 37, lorsque le piston 41 est déplacé vers la droite, est supérieure à la force exercée sur ce corps par le ressort 43.
Le boîtier 35 porte également une soupape de commande d'un vérin hydraulique 45: à cet effet, la partie supérieure du boîtier 35 présente un alésage cylindrique 46 dans lequel sont montés, de façon coulissante, un piston et un corps de soupape combinés 47 dont une extrémité 48 s'étend hors du boîtier 35. Un organe réglable 49 relié à la partie 29 du levier 26-29 prend appui sur cette partie terminale 48. L'extrémité inférieure du bras 29 du levier est normalement pressée vers la gauche par un ressort 50 travaillant à la traction dont une extrémité est fixée au levier 26-29 et dont l'extrémité opposée est fixée à l'extrémité gauche du boîtier 35.
Une conduite 52 quittant la pompe P présente un conduit 53 aboutissant à l'entrée de la soupape 18, et un conduit 54 conduisant à la soupape 55. La soupape 55 commande l'admission de fluide du conduit 54 dans une conduite 56 débouchant dans l'extrémité gauche du cylindre 46 de telle manière que l'élément de soupape et le piston 47 soient déplacés vers la droite par la pression du fluide, à l'encontre de l'action du ressort 50. La soupape 55 est munie d'une conduite de retour 57; elle est commandée par un solénoïde 58 actionné automatiquement, électriquement, d'une manière usuelle à la fin de l'opération de rectifiage d'une partie de la pièce W.
Le mouvement du piston 41 vers la droite est commandé par une soupape 60 alimentée par une conduite 61 provenant de la pompe P. Une seconde conduite, 62, relie la soupape 60 à l'extrémité gauche de l'alésage 36.
Une conduite de retour 63 est également reliée à la soupape 60 pour ramener le fluide au réervoir R. Le fonctionnement de la soupape 60 est commandé par un levier de début de cycle 64.
Le circuit hydraulique de la rectifieuse 5 comporte également une conduite 65 allant de la soupape 18 à la tige de piston 16. Une autre conduite 66 va de la soupape 18 à la tige de piston 15 pour produire le retour du chariot 7.
FONCTIONNEMENT
Dans la position représentée à la fig. 2, le chariot 7 occupe sa position extrême gauche, l'organe de butée d'indexage 23 étant rétracté et prenant appui contre la butée d'arrêt 22 de droite de la barre d'espacement 20.
Le piston 41 de la soupape de déplacement 18 occupe sa position de repos. Le corps de soupape 37 occupe une position centrale et empêche le flux de fluide sous pression d'arriver dans l'une ou l'autre des extrémités du cylindre de déplacement 12.
L'organe de butée 23 effectue un mouvement longitudinal rectiligne, perpendiculairement à la direction de la barre d'espacement 20, sauf lorsque le chariot se déplace dans une direction ou l'autre, lors du rectifiage ou lors du retour en position initiale.
Dans la direction de déplacement de rectifiage du chariot, c'est-à-dire lorsque celui-ci se déplace vers la droite et s'arrête, par intermittence, pour rectifier des parties successives de la pièce en travail, l'organe de butée 23, lorsqu'il est retiré d'une encoche 21 pour effectuer l'indexage, tend à pivoter vers la gauche sur son articulation inférieure, en réponse à la pression qu'exerce le piston 41 par l'intermédiaire du ressort 42 surmontant la force du ressort 43, pour maintenir le corps de soupape 37 en position de droite, c'est-à-dire position de déplacement, le levier de commande 30 tournant en sens contraire à celui des aiguilles de la montre. Le piston 41 reste sous pression pendant toutes les opérations successives de rectifiage de l'arbre à cames.
Lors des déplacements en direction de retour en position initiale du chariot, la pression sur le piston 41 est relâchée et l'organe de butée 23, lorsqu'il est retiré de la dernière encoche, pivote sur la droite autour de son articulation inférieure, sous l'action du ressort 43 qui surmonte la force du ressort 42.
Au début d'une opération de rectifiage, le levier de mise en action 64 est déplacé vers la gauche, et la pression est appliquée pour déplacer le piston 41 vers la droite, dans une position dans laquelle il comprime le ressort 42. Ce ressort 42, lorsqu'il est comprimé, surmonte la force du ressort 43 et déplace le corps de soupape 37 plus loin vers la droite, ce qui est rendu possi blé par le fait que l'organe de butée 23 n'est pas alors engagé dans une des encoches 21. Le déplacement du corps de soupape 37 vers la droite a pour effet que le flux de fluide sous pression pénètre par la conduite 65 dans le cylindre 12, à la droite du piston 14, déplaçant ainsi vers la droite le chariot 7 et la barre d'espacement 20 portée par celui-ci. Le piston 41 reste soumis à l'action du ressort jusqu'à ce que toutes les parties de la pièce W aient été rectifiées.
L'organe de butée est poussé vers la barre d'espacement 20 par l'action du ressort 50 sur le levier 26. Aussitôt que la première encoche arrive en regard de l'organe de butée 23, ce dernier se déplace vers le haut et s'engage dans l'encoche. Le mouvement du chariot 7 vers la droite continue jusqu'à ce que le flanc gauche de l'encoche entre en contact avec l'organe de butée 23, ce qui déplace l'extrémité supérieure 24 de celui-ci vers la droite. Le mouvement de l'extrémité supérieure 24 de l'organe de butée 23 vers la droite produit un mouvement de tringle 32 vers la droite et le pivotement du levier de commande 30 autour de sa cheville d'articulation 31, dans le sens des aiguilles de la montre.
La force exercée par la barre d'espacement 20 sur l'organe de butée 23, et qui est transmise au levier de commande 30, est suffisante pour surmonter la différence de forces des ressorts 42 et 43, d'où il résulte que le corps de soupape 37 est déplacé vers la gauche, dans une position centrale, dans laquelle le fluide cesse d'alimenter la conduite 65 de sorte que la force agissant sur le chariot pour le déplacer vers la droite est interrompue. Lorsque l'extrémité supérieure 24 de l'organe de butée 23 tombe dans une encoche 21, le mouvement vers le haut de cet organe produit un mouvement dans le sens des aiguilles de la montre du levier 26-29 autour de son axe d'articulation 28. Un interrupteur de limite, non représenté, est actionné par ce mouvement pour faire avancer la meule 11 et produire l'opération de rectifiage.
Après qu'une opération de rectifiage a été effectuée, le solénoïde 58 est alimenté automatiquement et du fluide sous pression est amené dans l'extrémité gauche du cylindre 46 par la conduite 56 de manière à déplacer le levier 26-29 en sens inverse à celui des aiguilles de la montre autour de son axe d'articulation 28, ce qui produit le retrait de l'organe de butée 23. Le ressort 42 redevient effectif pour déplacer l'élément de soupape 37 vers la droite et continuer ainsi l'indexage du chariot 7 jusqu'à sa position suivante.
La partie 26 du levier 26-29 et la tringle 32 sont à des distances différentes de la barre d'espacement 20 et les mouvements de l'organe de butée 23 sont guidés entièrement par ses articulations, espacées verticalement l'une de l'autre, respectivement avec le levier 26-29 et avec la tringle 32 reliée au levier de commande 30.
Grâce à cette disposition, les mouvements verticaux et horizontaux de l'organe de butée 23 ne nécessitent aucun mouvement coulissant, et l'opération d'indexage est exécutée rapidement et avec un minimum de résistance de friction. L'organe de butée 23 n'est pas limité à une position verticale: en fait, la position des pivots respectifs par rapport à la tringlerie et les dimensions de celleci peuvent être telles que cet organe 23 effectue un léger basculement, ce qui réduit la pression entre cet organe et les flancs de l'encoche 21 de la barre d'espacement lorsque l'organe de butée est retiré.
Par exemple, la cheville d'articulation 28 du levier 26-29 peut être placée dans une position telle que, lorsque le levier est déplacé en sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, pour retirer l'organe de butée 23, l'extrémité inférieure de cet organe est déplacée légèrement vers la gauche, ce qui amène l'organe de butée à tourner dans le sens des aiguilles de la montre sur la cheville 34, suffisamment pour réduire la pression entre lui et le flanc de l'encoche 21 de la barre d'espacement de telle sorte que le retrait de l'organe de butée s'effectue avec un minimum de résistance en ce point.
Le mouvement vertical de retrait de l'organe de butée 23 n'est pas transmis au levier de commande 30 du fait que la tringle 32 reliant l'organe de butée au levier de commande est articulée, aumoyen de la cheville 33, à l'extrémité supérieure du levier de commande.
Ainsi, le levier de commande 30 n'est actionné que par les mouvements horizontaux de l'organe de butée 23.
Ces mouvements de l'organe de butée se produisent dans une direction en réponse aux mouvements du corps de soupape 37 produits par le ressort 42. Dans la direction inverse, l'organe de butée 23 se déplace après s'être engagé dans l'une des encoches 21 de la barre d'espacement. Le chariot 7 et la barre d'espacement 20 continuent à se déplacer après que l'organe de butée 23 a pénétré dans une encoche 21 et, par l'intermédiaire de la tringle 32, fait tourner le levier de commande 30 jusqu'à ce que le corps de soupape 37 soit amené dans sa position centrale pour arrêter le mouvement du chariot 7.
L'élément de soupape 37 étant pressé élastiquement vers la droite, par le ressort 42, aussitôt que l'organe de butée 23 est retiré d'une encoche 21 le levier de commande 30 tourne dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, ce qui déplace la tringle 32 vers la gauche. L'organe de butée 23 tourne alors dans le sens contraire à celui des aiguilles de la montre autour de son axe 27 et se décale alors, se plaçant hors d'alignement avec l'encoche 21 qu'il vient de quitter. Ainsi, bien que la soupape 55 ne s'ouvre que pour une courte période, il n'y a pas de possibilité que l'organe de butée 23 retourne dans la même encoche 21.