Procédé pour usiner une pièce et tour automatique pour la mise en ouvre de ce procédé. lia présente invention comprend un pro cédé et, un tour automatique pour usiner une pièce prévue à l'extrémité d'une barre, ce procédé comprenant une opération, pendant laquelle la barre doit rester immobile.
Avec un tour automatique, on arrête habi tuellement la broche de la poupée chaque fois qu'une opération doit être exécutée sur la pièce immobilisée et on remet ensuite la bro che en marche. Le temps qui est ainsi perdu représente une partie importante de chaque cycle des opérations pour la formation de chacune des pièces à travailler.
La présente invention a pour but d'évi ter cette perte de temps.
Le procédé selon l'invention est caracté risé en ce qu'on actionne une pince portée par une poupée et traversée par une barre à l'extrémité de laquelle est prévue la pièce à travailler, de telle sorte que ladite pince soit maintenue ouverte pendant une période prédéterminée pour chaque cycle pendant la durée de ladite opération, en ce qu'on main tient axialement la barre pendant ladite opé ration, et en ce qu'on utilise un outil à un moment déterminé pour effectuer cette opé ration pendant que la pince est ouverte et que la barre est maintenue axialement sans que la broche soit arrêtée.
Le tour automatique que comprend égale ment l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour actionner une pince portée par une poupée de faon qu'elle reste ouverte pendant un temps prédéterminé pour chaque cycle durant lequel une opéra tion peut être exécutée sur la pièce à travail ler prévue, à l'extrémité de la barre qui, pen dant ce temps, reste fixe, alors que la broche de la poupée continue à tourner, des moyens pour fixer axialement la barre pendant cette période, un outil disposé sur un révolver et monté de façon mobile pour effectuer l'opéra tion, et des moyens pour faire avancer l'outil à un moment déterminé en vue d'effectuer ladite opération.
Dans ce qui suit, plusieurs exemples de réalisation du procédé suivant l'invention sont décrits en regard du dessin annexé qui représente schématiquement, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du tour objet de l'invention. La fig. 1 est une vue partielle en éléva tion de cette forme d'exécution, et la fin. 2 en est une vue axiale. Dans la forme d'exécution représentée, le tour automatique comprend une pièce 11 por tant les différents outils et un manchon fixe 12 à travers lequel une barre 13 passe avec frottement, cette barre étant. supportée par ledit. manchon 12 au voisinage des outils. En réalité, le manchon 12 comprend des éléments réglables radialement pour pouvoir recevoir des barres de diamètres différents et il est courant de munir ce manchon d'un alésage en alliage dur.
La pièce 11 présente sur sa face opposée à la poupée deux guides fixes 15 et 16 pour des outils agissant radialement. En pratique, il est courant de prévoir un troisième guide fixe. Un outil radial 17 est supporté par une glissière 18 travaillant dans le guide 16. Un tel outil avec sa glissière sont ajustés avec précision pour la profondeur de la coupe et ils sont agencés de façon à pouvoir être réglés à la fois axialement et circonférentiellement par rapport à la pièce à travailler, de Tacon à. permettre à l'outil d'être réglé correctement.
Un bras 20 est monté sur un pivot 21 et porte deux outils 22 et 23 agencés de faon à venir en prise alternativement avec les côtés opposés de la pièce à travailler lorsque le bras 20 est basculé dans ses positions extrêmes.
Une partie de la poupée coulissante est indiquée en 24, cette poupée comprenant une pince 25 susceptible de tourner avec la broche de la poupée, transmettant ainsi la rotation à la barre 13. 27 désigne un arbre à cames et 27a son axe. Cet arbre commande les mouve ments de la poupée et de la pince 25, ainsi que l'avancement en position active d'un outil, et son recul. Cet arbre 27 porte différentes cames qui peuvent être remplacées par d'au tres lorsque l'on doit effectuer un autre cycle d'opérations. Une came fait avancer la poupée pour amener la barre en avant, amenant ainsi la pièce à travailler, prévue à son extrémité, axialement par rapport aux outils 17, 22 et 23, pendant que ceux-ci effectuent des opéra tions prédéterminées sur ladite pièce.
Lors du retrait de la poupée, après qu'un cycle d'opé rations a été achevé, la pince 25 s'ouvre sous l'action de sa came de commande et la barre 13 est avancée, étant sollicitée au moyen d'un poids relié par un câble passant sur des pou lies à un support venant en prise avec l'extré mité éloignée de la barre. La pince est, de préférence, réglée de Tacon à s'ouvrir pendant le retrait de la poupée. Lorsque la pince est ouverte, la barre cesse immédiatement sa ro- tation du fait de l'engagement à frottement de cette barre dans le manchon 12.
Ce qui est important dans le tour automa tique décrit, c'est précisément le fait que la barre s'immobilise presque immédiatement lors de l'ouverture de la pince, car les opéra tions qui doivent être exécutées sur une piège à travailler peuvent être effectuées sans arrê ter la broche de la poupée pendant que la pièce à travailler est fixe. Comme il a été in diqué, de telles opérations comprennent le fo rage d'un trou transversal dans la pièce à travailler ou le taraudage d'un trou transver sal ou, par exemple, la formation d'un trait de scie incliné à l'extrémité de la pièce à tra vailler.
Le tour automatique représenté est agencé de façon à percer un trou transversal. Dans ce but, L'outil. habituel devant. être porté par la coulisse travaillant dans le guide fixe 15 est remplacé par une broche porte-foret 29 mon tée à rotation dans une coulisse ou fourreau 30 travaillant dans le guide. Une poulie 31 est montée à l'extrémité de la broche 29 et est entraînée par une courroie 32 à partir d'un moteur électrique (non représenté). L'arbre cames 27 est muni d'une came et. d'un méca nisme d'actionnement (non représenté) pour déplacer la coulisse 30 dans le sens d'avance ment de la mèche lorsque cela est nécessaire et pour la retirer au moment voulu par rapport au reste des opérations du cycle.
De plus, la came commandant l'ouverture et la fermeture de la pince 25 est agencée de façon à ouvrir cette pince juste avant l'avancement de la mèche en prise avec la pièce à travailler, im mobilisant ainsi cette dernière, et à fermer de nouveau ladite pince, ce qui remet en rota tion la pièce à travailler après que la mèche a été retirée.
Alors que le frottement de la barre 13 dans le manchon 12 aide à fixer axialement la pièce à travailler pendant l'opération de percage, on prévoit de préférence des moyens additionnels dans ce but. Le dessin représente une contre poupée 34 qui peut être avancée (par une came de l'arbre 27) pour venir en prise avec l'extrémité adjacente de la pièce à travailler, juste avait que la mèche s'engage dans cette pièce, absorbant ainsi la poussée des moyens sollicitant la barre, tandis que la pince est ouverte. Si la pièce à travailler présente un épaulement, un des outils 17, 22 ou 23 petit être avancé pour venir en prise avec ledit épaulement pendant cette période.
Dans quelques cas, il est nécessaire d'avoir une fixation axiale plus effective, par exem ple lorsqu'on forme un trait de scie oblique- ment à l'extrémité de la pièce à travailler. Dans ce cas, on peut utiliser un dispositif de serrage comprenant une partie fixe 36 sur la quelle la barre repose, et une partie supé rieure mobile 37 qui est commandée à partir d'une came de l'arbre à cames 27 ait moment voulu par rapport au reste des opérations du cycle.
Des moyens peuvent être prévus pour dé placer la mèche longitudinalement par rapport a la machine lorsque, en plus du perçage du trou, on désire tarauder ce trou. Dans ce cas, un taraud peut être monté parallèlement à la mèche pour être amené en regard du trou après que celui-ci a été percé et être avancé dans le trou de la manière habituelle.
Les deux coulisses porte-outil peuvent également être utilisées pour porter respec tivement la mèche et le taraud lorsque le trou doit être taraudé et, dans ce cas, on préfère utiliser le dispositif de serrage 36 pour mar quer angulairement la pièce à travailler de la position de perçage à la position de tarau dage.
Dans une autre variante, applicable en particulier lorsque des trous de très petit dia mètre doivent être percés, on façonne l'extré mité inférieure du fourreau 30 supportant la mèche de manière à chevaucher la pièce à tra vailler lorsque ledit fourreau est avancé, de sorte que ce fourreau positionne exactement la mèche lorsqu'elle commence à pénétrer dans la pièce à travailler.
Dans une autre variante, un dispositif spécial est prévu pour l'une des deux autres coulisses porte-outil, ce dispositif comprenant une butée pour coopérer avec l'extrémité libre de la pièce à travailler (lorsque le dispositif est avancé vers cette pièce), et une douille qui, dans ces conditions, est disposée avec exactitude contre la pièce à travailler pour servir de guide à la mèche lorsqu'elle pénètre dans ladite pièce. Il est évident que l'on pour rait utiliser le fourreau ou coulisse porte-outil pour le réalésage, le sciage, le meulage et autres opérations, tandis que le mandrin est ouvert et que la pièce à travailler est fixe.
Process for machining a part and automatic lathe for the implementation of this process. The present invention comprises a process and an automatic lathe for machining a part provided at the end of a bar, this process comprising an operation, during which the bar must remain stationary.
With an automatic lathe, the spindle of the headstock is usually stopped each time an operation has to be performed on the immobilized part and the spindle is then restarted. The time which is thus lost represents an important part of each cycle of operations for the formation of each of the workpieces.
The object of the present invention is to avoid this waste of time.
The method according to the invention is characterized in that a clamp carried by a doll is actuated and traversed by a bar at the end of which the workpiece is provided, such that said clamp is kept open for a period of time. predetermined period for each cycle during the duration of said operation, in that one hand holds the bar axially during said operation, and in that a tool is used at a determined time to perform this operation while the gripper is open and that the bar is held axially without the spindle being stopped.
The automatic lathe which the invention also comprises is characterized in that it comprises means for actuating a clamp carried by a doll so that it remains open for a predetermined time for each cycle during which an operation can be carried out. on the intended workpiece, at the end of the bar which, during this time, remains fixed, while the spindle of the headstock continues to rotate, means for axially fixing the bar during this period, a tool arranged on a revolver and movably mounted to perform the operation, and means for advancing the tool at a determined time to perform said operation.
In what follows, several exemplary embodiments of the process according to the invention are described with reference to the appended drawing which schematically represents, by way of example, an embodiment of the lathe which is the subject of the invention. Fig. 1 is a partial elevation view of this embodiment, and the end. 2 is an axial view thereof. In the embodiment shown, the automatic lathe comprises a part 11 for both the various tools and a fixed sleeve 12 through which a bar 13 passes with friction, this bar being. supported by said. sleeve 12 in the vicinity of the tools. In reality, the sleeve 12 comprises radially adjustable elements to be able to receive bars of different diameters and it is common to provide this sleeve with a hard alloy bore.
The part 11 has on its face opposite the headstock two fixed guides 15 and 16 for tools acting radially. In practice, it is common to provide a third fixed guide. A radial tool 17 is supported by a slide 18 working in the guide 16. Such a tool with its slide are precisely adjusted for the depth of cut and they are arranged so that they can be adjusted both axially and circumferentially with respect. to the workpiece, from Tacon to. allow the tool to be set correctly.
An arm 20 is mounted on a pivot 21 and carries two tools 22 and 23 arranged so as to engage alternately with the opposite sides of the workpiece when the arm 20 is tilted into its extreme positions.
A part of the sliding headstock is indicated at 24, this headstock comprising a clamp 25 capable of rotating with the spindle of the headstock, thus transmitting the rotation to the bar 13. 27 designates a camshaft and 27a its axis. This shaft controls the movements of the headstock and of the clamp 25, as well as the advancement in the active position of a tool, and its retreat. This shaft 27 carries different cams which can be replaced by others when another cycle of operations is to be carried out. A cam causes the headstock to advance to bring the bar forward, thus bringing the workpiece, provided at its end, axially with respect to the tools 17, 22 and 23, while the latter perform predetermined operations on said workpiece.
Upon removal of the doll, after a cycle of operations has been completed, the clamp 25 opens under the action of its control cam and the bar 13 is advanced, being biased by means of a weight connected by a cable passing over lice to a support engaging with the remote end of the bar. The clamp is preferably set to open during removal of the doll. When the clamp is open, the bar immediately ceases its rotation due to the frictional engagement of this bar in the sleeve 12.
What is important in the described automatic lathe is precisely the fact that the bar comes to a standstill almost immediately when opening the gripper, since the operations which have to be carried out on a working trap can be carried out. without stopping the headstock spindle while the workpiece is stationary. As indicated, such operations include the drilling of a transverse hole in the workpiece or the tapping of a transverse hole or, for example, the formation of an inclined kerf at the edge of the workpiece. end of the workpiece.
The automatic lathe shown is arranged so as to drill a transverse hole. For this purpose, The tool. usual in front. being carried by the slide working in the fixed guide 15 is replaced by a drill spindle 29 mounted to rotate in a slide or sleeve 30 working in the guide. A pulley 31 is mounted at the end of the spindle 29 and is driven by a belt 32 from an electric motor (not shown). The camshaft 27 is provided with a cam and. an actuating mechanism (not shown) to move the slide 30 in the direction of advance ment of the bit when necessary and to withdraw it at the desired time with respect to the rest of the cycle operations.
In addition, the cam controlling the opening and closing of the gripper 25 is arranged so as to open this gripper just before the advancement of the bit into engagement with the workpiece, thus mobilizing the latter, and to close from said gripper again, which re-rotates the workpiece after the bit has been removed.
While the friction of the bar 13 in the sleeve 12 helps to axially secure the workpiece during the drilling operation, additional means are preferably provided for this purpose. The drawing shows a tailstock 34 which can be advanced (by a cam on the shaft 27) to engage the adjacent end of the workpiece, just had the bit engages this part, thus absorbing. the thrust of the means urging the bar, while the clamp is open. If the workpiece has a shoulder, one of the tools 17, 22 or 23 can be advanced to engage said shoulder during this period.
In some cases it is necessary to have a more effective axial fixation, eg when forming a kerf obliquely at the end of the workpiece. In this case, one can use a clamping device comprising a fixed part 36 on which the bar rests, and a movable upper part 37 which is controlled from a cam of the camshaft 27 at the desired moment by compared to the rest of the cycle operations.
Means can be provided for moving the bit longitudinally relative to the machine when, in addition to drilling the hole, it is desired to thread this hole. In this case, a tap can be mounted parallel to the bit to be brought opposite the hole after the latter has been drilled and to be advanced into the hole in the usual manner.
The two tool holder slides can also be used to carry the bit and the tap respectively when the hole is to be tapped and, in this case, it is preferred to use the clamping device 36 to angularly mark the workpiece from the position. hole in the tapping position.
In another variant, applicable in particular when very small diameter holes have to be drilled, the lower end of the sleeve 30 supporting the bit is shaped so as to overlap the workpiece when said sleeve is advanced, so that this sleeve positions the bit exactly when it begins to enter the workpiece.
In another variant, a special device is provided for one of the other two tool-holder slides, this device comprising a stop to cooperate with the free end of the workpiece (when the device is advanced towards this part), and a bushing which, under these conditions, is positioned exactly against the workpiece to act as a guide for the bit as it enters said workpiece. It is obvious that one could use the sheath or tool holder slide for reboring, sawing, grinding and other operations, while the chuck is open and the workpiece is stationary.