Brevet FR2004950A1 — publié le 19691205

La présente invention concerne me rectifieuse, plus spécialement de rectification très fine ou microfinition, de pièces annulaires dont on veut usiner la face interne et, de préférence, des bagues de roulements à billes. 5 Dans ces rectifieuses, on rencontre des problè mes particuliers si l'on est très exigeant en ce qui concerne non seulement la profondeur d'aspérité minimale, mais aussi le caractère parfaitement circulaire de la surface usinée. Si l'on serre les pièces par voie mécanique, par exemple avec des griffes 10 ou d'autres organes analogues adjoints à la broche, leur enserrage entraîne d'une part des déformations qui convertissent leur forme circulaire pour ainsi dire en forme polygonale et, d'autre part, les -irrégularités résultant du montage en broche se répercutent sur l'opération de rectification. 15 On peut certes réduire ce défaut en utilisant un montage hydraulique de broche, mais il subsiste tout de mime une imprécision incompatible avec des exigences élevées. On peut aussi remédier audit inconvénient en opérant avec serrage obtenu par application magnétique des pièces et avec des coussinets d'appui; 20 cependant, il reste malheureusement souvent un magnétisme rémanent après usinage dans les pièces. De plus, quand on fait usage de coussinets, les irrégularités de la face de la pièce sur laquelle s'exerce l'appui se reproduisent sur la face usinée. On connaît aussi bien entendu des rectifieuses 25 du type décrit, qui comportent une broche mise en rotation, une meule posable sur la pièce à usiner qu'entraîne la broche,ainsi qu'un logement qui reçoit la pièce avec un centrage par fluide sous pression. Les logements de pièce font alors partie de la 50 broche ou lui sont fixés, de sorte que les défauts résultant du montage de la broche subsistent. Avec ces rectifieuses, on ne peut pas au surplus, en cas de serrage par emprise ou application, réaliser par étapes des usinages à finesse croissante sur les pièces pour y obtenir la profondeur d'aspérité souhaitéej les 35 pièces doivent pour cela être par contre envoyées à des machines séparées qui suivent la première rectifieuse. Ceci est gênant à cause des durées de serrage et implique des irrégularités supplémentaires dues aux variations inévitables de tolérances, entre les diverses machines et leurs agencements, ainsi qu'à la diffé-^0 rence inévitable de pose des pièces annulaires dans leurs logements 69 09122 2 2004950 sur les machines disposées en aval. Par eëntrage à fluide sous pression, on veut dire Jue le logement présente un siège conforme à la pièce, qui s'y met ono, , n place avec un faible Jeu, et que, d'autre part, un ou plusieurs 5 orifices par où arrive le fluide, reliés pendant l'usinage à une source sous pression, débouchent sur son pourtour, dans le siège ou sur le tourillon. Dans les rectifieuses connues à centrage par fluide sous pression, le logement qui reçoit la pièce, en d'autres 10 termes le centreur à fluide, tourne. C'est peut-être la raison pour laquelle l'effet de centrage a encore besoin d'y être perfectionné. On connaît enfin des machines et, plus particulièrement, des rectifieuses, où les pièces, restant dans des 15 magasins, sont amenées à différents postes d'usinage. On n'a pas pu réaliser ceci jusqu'à présent dans les rectifieuses comportant une broche tournante, une meule susceptible d'être appliquée sur la pièce à usiner qu'entraftis la broche, ainsi qu'un logement qui reçoit la pièce avec un centrage à fluide sous pression. 20 L'invention a pour but de permettre, dans une rectifieuse de ce dernier type, d'usiner les pièces annulaires avec une précision optimale, en particulier en ce qui concerne leur forme circulaire. Dans la rectifieuse selon l'invention, il existe 25 au moins deux broches rotatives, un magasin disposé en regard des broches et pourvu de plusieurs logements qui, destinés à recevoir les pièces, sont associés aux "broches, ainsi qu'à un organe d'introduction et un organe d'éjection des pièces; le magasin est monté sous forme de plateau sur un arbre d'avance et peut ainsi 30 tourner pas à pas, avec maintien du centrage à fluide sous pression, en présentant ses logements à l'organe d'introduction, aux bboches ou postes d'usinage et à l'organe d'éjection; on peut ainsi usiner les pièces devant les diverses broches avec une finesse.croissante. 35 Dans un mode de réalisation préféré, les logements des pièces sont constitués par des bagues réceptrices conçues pour loger les pièces et dotées sur leur pourtour d'orifices d'introduction du fluide sous pression et éventuellement de gorges où passe le fluide, ces bagues étant montées dans le plateau sans 40 être entraînées avec lui en rotation. On peut aussi trouver une 69 09122 3 2004950 disposition telle que ees bagues soient entraînées. Il est toujours'opportun, pour dès raisons de simplicité, de relier les orifiôës des bagues à des orifices ménagés dans l'arbre de commande; on peut ainsi parvenir aisément à 5 conserver le centrage à fluide également pendant le passage de broche en broche des logements du magasin. Pour assurer, dans les rectifieuses conformes à l'invention, que le centrage à fluide s'effectue en quelque sorte selon le cercle enveloppe des irrégularités du côté non usiné de 10 la pièce annulaire, dans un mode de réalisation préféré, qui prend m intérêt particulier, le centrage est conçu pour un fluide hydraulique, par exemple de l'huile, sous pression; on prend à cet effet entre bague et pièce une différence de diamètres d'environ 5/100 de mm à 2/100 de mm. 15 La pression du fluide hydraulique est choisie, compte tenu de cette différence de diamètres, de façon qu'il ne puisse pas y avoir au cours de la rectification de poussée de la pièce annulaire usinée contre une face de la bague réceptrice. Précisément dans ce cas, on parvient avec la 20 rectifieuse considérée, en même temps qu'à centrer "les pièces pendant qu'on les usine, à les tenir de manière sûre dans leurs logements au cours de l'avance ultérieure de ces derniers de broche en broche, de l'organe d'introduction à l'organe d'éjection. Ces deux organes peuvent avoir une forme quelconque, comme il est 25 amplement connu pour d'autres buts. Dans la machine envisagée, les broches peuvent être associées de différentes manières aux logements des pièces. C'est ainsi qu'on peut en principe faire avancer pas à pas les broches avec les logements. 30 Mais il est plus simple d'arrêter en position d'usinage les logements sur le côté arrière du magasin par les broches ou par un disque de serrage rattaché aux broches et d'appliquer les pièces par m presseur contre la broche ou le disque de serrage. 35 Le presseur peut alors être constitué par un étrier en TJ qui, doté de galets d'applieations peut s'apposer sur le cêté frontal libre des pièces annulaires. La rectification peut se réaliser selon les nécessités. De ceci résulte la disposition et le guidage détaillés des pierres de meulage. 40 D'après un mode de réalisation préféré, parti 69 09122 h 2004950 culièrement bien approprié à la rectification très fine ou au microfinissage, les meules sont montées sur des supports qu'on peut amener et dégager et sont éventuellement mises en oscillation par l'intermédiaire desdits supports. 5 Les avantages obtenus grâce à l'invention rési dent surtout dans le fait qu'on réalise sur ces machines un dégrossissage, puis une finition, ou encore plus d^deux phasfs d'usinage, avec serrage des pièces et ce avec centrage à fluide sous pression. Cela s'effectue alors pour ainsi dire avec une 10 précision mathématique selon la courte enveloppe des irrégularités du côté non usiné, si, d'après un mode de réalisation préféré, le centrage ne tourne pas avec la pièce. On est en tout cas sûr qu'il n'y a pas reproduction sur le côté usiné d'irrégularités produites du côté serré par emprise ou application. Il ne se produit pas non 15 plus d'imprécisions dues aux tolérances de machines d'usinage successives, avec lesquelles on usinerait une seule et mêïne pièce. Enfin, on élimine les imprécisions produites dans les machines connues par l'obligation de mettre en place plusieurs fois en cours d'usinage la pièce dans des logements différents. 20 La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une vue de face d'une rectifieuse conforme à l'invention. 25 La figure 2 en est une vue de côté. La figure 3 en est une vue en plan. La figure 4 représente à plus grande échelle m détail de la rectifieuse de la figure 1. La figure 5 est la coupe A-A du détail de la 30 figure 4. La rectifieuse représentée sur les figures est conçue pour usiner la face interne de pièces annulaires ¥ et, plus spécialement, de bagues de roulements à billes» Il s'agit d'une machine de rectification très fine ou de misrofinition dans 35 un mode de réalisation préféré. Dans cet exemple, la rectifieuse comporte deux broches 1, 2 mises en rotation et un magasin 3 sous forme de plateau, disposé devant les broches. Ce magasin possède plusieurs logements 6, 7, 8, 9 qui, recevant les pièces, sont associés aux 40 broches, à un organe d'introduction 4 et à m organe d'éjection 5 69 09122 2004950 desdites pièces3 Les logements 6, 7» 9 offrent un centrage à fluide sous pression. Le magasin 3 est monté sur un arbre d'avance 10 grâce auquel il peut tourner pas à pas avec ses logements 6S 7, 5 8, 9 s en conservant le centrage à fluide, de l'organe dîintroduc-i ion 4 en passant en regard des broches 1, 2 jusqu'à l'organe 5 qui éjecte la pièce. Les pièces W peuvent ainsi être usinées l'une après 11 a.utre avec une finesse croissante. En vue d'entraîner les broches 1, 2, on dispose 10 dans le bâti 11 de la machine un moteur qui entraîne une boîte de transmission 12 d'où sortent les broches 1, 2. On prévoit pour les meules 13, 14 des agencements d'entraînement spéciaux 15, 16 qui, composés d'un moteur et d'une transmission, effectuent la manoeuvre de passe des meules 13, 14 et éventuellement un mouve-15 ment supplémentaire, par exemple oscillant, de ces meules. Dans la forme d'exécution représentée, les logements 6, 7, 8, 9 sont constitués par des bagues 17/6onçues pour recevoir les pièces et dotées à leur périphérie d*orifices 18 par où arrive le fluide sous pression et, le cas échéant, de gorges 20 19, 20 qui conduisent le fluide. Les bagues 17 sont fixées dans le magasin 3 ei^ie tournent pas. En. outre, dans cet exemple, les orifices 18 ou gorges 19,20 sont reliés à des orifices 21 ménagés pour le fluide dans le magasin 3 ou 22, 23 dans 1 '"'arbre de commande 10. 25 Le centrage à fluide sous pression est alors conçu pour un agent hydraulique et, de préférence, de l'huile. On prend à cet effet entre bague 17 et pièce W une différence de diamètres d'environ 5/100 à 2/100 de mm. On parvient ainsi à un centrage à courbe enveloppe. On désigne par là un centrage qui s Effectue 30 selon la courbe enveloppe des irrégularités du côté extérieur de la pièce, qui n'est pas usiné. La pression de 1:agent hydraulique doit alors être prise pour que, sons l'effet de la meule 13* 14, la pièce W ne puisse pas s'appliquer par contact métallique sur la bague 17. En opérant ainsi5 on obtient simultanément 35 un maintien fiable des pièces W dans leurs logements 6S 8, 9 quand on fait passer ultérieurement le plateau de la broche 1 à la broche 2. On se rend compte notamment sur la figure 5 que, dans la forme d'exécution représentée, les logements 6, 7/ 8, 9 40 sont arrêtés en position d'usinage du côté arrière du plateau 3 69 09122 6 2004950 par le® broches 1, 2 ou par des disques ds serrage- 24, 25 rattachés respectivement aux broches 1, 2 et sont appliqués par un presseur 26 ou 2J contre les broches 1, 2 ou les disques 24, 25» Il ne se produit plus aux disques de véritable serrage,, au sens 5 d'un serrage d'emprise, mais ces disques fonctionnant plu.tôt en éléments d'entraînement ou disques de magasin. Le presseur 26 ou 27 comprend un étrier en U 28 qui, doté de galets d'application 29, peut se poser sur le côté frontal libre des pièces annulaires e Cet étrier 28 peut pivoter 10 autour d'un axe 30 pour garantir qu'il y a application égale des deux côtés de la pièce. Les meules 13 et 14 sont montées sur des supports 31 qu'on peut faire engager et dégager et, dans cet exemple, elles sont mises en oscillation par lesdits supports. Leur centre 15 d'oscillation coïncide avec le centre de courbure de la section de la surface usinée, qui offre uns forme incurvée en are de cercle. Ceci a été indiqué en traits mixtes sur la figure 5. 11 n'est pas nécessaire de décrire les détails de cet entraînement des meules 13, 14, car les dispositions correspondantes sont 20 connues en elles-mêmes. Dans la rectifieuse selon 1'invention, 1'organe 4 qui introduit la pièce peut avoir une configuration quelconque. C'est aussi le cas pour son organe électeur 5* Ces éléments n'ont donc pas été représentés pour permettre de rendre plus claire 25 1'illustration des particularités essentielles de 1'invention«, Si l'on veut usiner la face interne de pièces-annulaires W, par exemple de bagues de risolements à billes, avec cette rectifieuse, l'organe 4 les introduit tout d'abord en I dans le logement, par exemple 6, qui se présente devant l'une 30 d'elles. Le plateau 3 tourne ensuite dans cet exemple de 90% si bien que la pièce ¥ insérée en I dans le logement 6 se trouve dans la position II où elle peut être soumise à une rectification de dégrossissage, par exemple à une préfinition. Pendant cet usinage, il y a insertion d'une autre pièce W en I dams le plateau 3 dont 35 c'est à présent le logement 9 qui se présente. Après achèvement de la rectification de dégrossissage, le magasin tourne encore de 90°1 la pièce W prérectifiée se trouve ainsi avec son logement 6 dans la position III où elle peut subir une finition, par exemple une microfinition. La pièce ensuite introduite dans le logement 9 40 se trouve à présent en position II, tandis que l'organe d'introduc- 69 09122 7 2004950 tion peut insérer une autre pièce W dans le logement 8 qui se trouve à présent en regard de lui, et ainsi de.suite. . Au cours de la poursuite de la rotation qui mène les pièces W de l'organe 4 jusqu'à l'organe éjecteur 5 en passant 5 en regard des broches 1, 2, lesdites pièces se trouvent toujours dans le même logement. Le centrage à fluide se conserve pendant les opérations d'usinage et lors de l'avance par rotation. Pour usiner les surfaces actives de paliers de butée, de roulements à billes obliques et analogues, on peut prévoir des surfaces de 10 rectification supplémentaires. Dans la forme d'exécution à étrier 28 et galets 29, on disposera ces meules supplémentaires à cêté des galets 29, ce qui n'a pas été dessiné. Ces meules peuvent cependant aussi servir en même temps à appliquer les pièces. I 69 09122 8 2004950 - REVENDICATIONS - 1. Rectifieuse, notamment destinée à la rectification très poussée de pièces annulaires, de préférence de bagues de roulements, dont on veut usiner la face interne, comportant 5 une broche mise en rotation, une meule posalie sur la pièce à usiner qu'entraîne la broche, ainsi qu'un logement qui reçoit la pièce avec vm centrage à fluide sous pression, rectifieuse caractérisée par au moins deux broches (l, 2) rotatives et par un magasin (3) disposé sous forme de plateau devant les broches et 10 doté de plusieurs logements (6, 7, 8, 9) destinés à recevoir les pièces et associés aux broches, à un organe (4) d'introduction et à tua organe (5) d'éjection, desdites pièces, le plateau (3) étant monté sur tin arbre d'avance (10) grâce auquel il tourne pas-à-pas avec ses logements (6, 7» 8, 9), le centrage à fluide étant conser-15 vé, pour passer de l'organe d'introduction (4) à l'organe d'éjection (5) en venant en regard des postes de broches (l, 2), tandis que les pièces (w) sont usinées de poste en poste avec une finesse croissante. 2. Rectifieuse selon lg£evendication 1, caracté-20 risée par le fait que les logements (6, 7, 8, 9) sont constitués par des bagues (17Conçues pour recevoir les pièces et dotées sur leur périphérie d'orifices (18) d'entrée du fluide et éventuellement de gorges (19) où passe ce fluide. 3. Rectifieuse selon les revendications 1 ou 2, 25 caractérisée par le fait que les orifices (18) des bagues ou (21) du plateau sont reliés à des orifices (23) d'admission de fluide sous pression ménagés dans l'arbre de commande (10). 4. Rectifieuse selon les revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le centrage est conçu pour un fluide 30 sous pression hydraulique, par exemple de l'huile, avec à cet effet présence — entre bague (17) et pièce (w) d'une différence de diamètres d'environ 5/100 mm à 2/L00 mm. 5» Rectifieuse selon les revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les logements (6, 7» 8, 9) sont 35 arrêtés en position d'usinage sur le côté' arrière du plateau (3) par les broches (l, 2) ou par des disques de serrage (24, 25) adjoints aux broches, les pièces (w) étant appliquées sur les broches ou les disques de serrage (24, 25) par un presseur (26, 27). 69 09122 9 2004950 6. Rectifieuse selon les revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le presseur (26, 27) est constitué par un étrier en U (28)^Udoté de galets d'application (29), peut se poser sur la face frontale libre des pièces annulaires (w). 5 7» Rectifieuse selon les revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les meules (13, lb) sont montées sur des supports (31) qu'on peut engager et dégager et sont éven» tuelleraent aises en oscillation par lesdits supports.