Brevet FR2011076A1 — publié le 19700227

La présente invention concerne une machine à tracer comprenant -un nouvel appareil de commande perfectionné pour produire un mouvement .relatif entre un outil et un ouvrage. La présente invention a notamment pour objet : 5 - un nouvel appareil perfectionné de commande produisant un mouvement relatif entre un outil et un ouvrage ayant une face à travailler par l'outil qui est curviligne d'une façon prédominante ; - un nouvel appareil de commande utilisant un dessin au trait 10 qui est simplement tracé ou suivi pour produire le mouvement relatif voulu entre un outil et l'ouvrage curviligne d'une façon prédominante sur lequel l'outil agit pour former une configuration correspondant à celle du dessin au trait ; - un nouvel appareil perfectionné de commande explorant un 15 dessin au trait déposé sur un support plat et produisant le mouvement relatif nécessaire entre un outil et un ouvrage ayant une face annulaire ou curviligne d'une façon prédominante, sur laquelle la configuration voulue est produite sous une forme identique et dans des proportions ou à une dimension identiques à celles du 20 dessin au trait; - un nouvel appareil de commande explorant un dessin au trait déposé à plat sur une table plane et produisant le mouvement relatif nécessaire, linéaire ou rotatif, d'une façon interchangeable, entre un outil et un ouvrage et qui peut ainsi produire une configuration 25 soit sur un ouvrage plat ,soit sur un ouvrage ayant une face annulaire ou curviligne d'une façon prédominante ; - un appareil de commande explorant un dessin au trait déposé à plat sur une table plane et produisant un mouvement à la fois rotatif et linéaire entre l'outil et un ouvrage curviligne d'une 30 façon prédominante,pour produire la configuration du dessin sur . la face de l'ouvrage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressor-tiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif,mais nullement limitatif,-une 35 forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en perspective montrant la machine 69 19968 2 2011076 à tracer et une fraiseuse verticale qu'elle asservit; la figure 2 est un schéma des principaux composants de la machine à tracer ; la figure 3 est un schéma de l'appareil explorant et détec-5 tant une ligne ; la figure 4 est un schéma de l'appareil de commande associé à la vis-mère de l'axe X dans la machine à tracer ; la figure 5 est un schéma de l'appareil de commande associé à la vis-mère de l'axe Y dans la machine à tracer ; 10 la figure 6 est un schéma d'un appareil de commande et d'ac- tionnement associé à la vis-mère de-l'axe X dans la fraiseuse ou machine asservie ; la figure 7 est un schéma de l'appareil d1actionnement et de commande associé à la vis-mère de l'axe Y de la fraiseuse asser-15 vie ; la figure 8 est un schéma de l'appareil de commande et d'actionnement associé à 1'ouvrage•monté pour tourner ; la figure 9 est une coupe de la transmission de réaction détectant le mouvement rotatif de l'ouvrage , sensiblement suivant 20 la ligne 9-9 de la figure 10 ; la figure 10 est une coupe sensiblement suivant la ligne 10-10 de la figure 9 ; la figure 11 est une vue détaillée à plus grande échelle du disque détecteur et de sa relation avec le disque de 25 réaction,des détails étant légèrement exagérés à des fias 'd'illustration; la figure 12 est un schéma synoptique montrant les divers modes de fonctionnement ; et les figures 13,14, 15, 1 6 et 17 sont des vues schématiques dont fonctionnement. 30 les détails sûnt exégérés et qui illusttrent certains modes de/ On va décrire une forme de réalisation de l'invention représentée sur les dessins annexés. La machine à tracer est désignée d'une façon générale par 10 et la machine asservie, dans ce cas une fraiseuse verticale, est désignée d'une façon générale 35 par le numéro de référence 11. La machine à tracer est très analogue à celle décrite dans le brevet français n° 1.553.409. Les principaux aspects de la machine à tracer 10 sont décrits et représentés 69 19968 3 2011076 dans la présente demande,tandis que d'autres détails sont omis. La machine à tracer 10 supporte un dessin 12 sur lequel apparaît une ligne 13. Le dessin 12 est déposé à plat ou dans un plan et est fixé par exemple par un ruban à un panneau rigide plat 14 5 en un matériau lisse transmettant la lumière comme le verre. Les bords supérieur et inférieur du panneau 1-4 sont droits et parallèles et supportent et guident les roues de montage d'un chariot 15 mobile dans le sens de l'axe X indiqué par les flèches X et sous l'influence d'une vis-mère 16 de l'axe X qui tourillonne à 10 ses extrémités opposées dans des paliers fixés au panneau 14. Le chariot 1 5 présente un élément asservi ou écrou sur la vis-mère 16 pour produire un mouvement linéaire du chariot à mesure que la vis-mère 16 tourne. Le chariot 15 supporte une tête d'exploration 17 qui cou-15 lisse dans le sens de l'axe T, comme indiqué par les flèches Y, sous l'influence de la vis-mère 18 de l'axe Y, dont les extrémités opposées tourillonnent dans des paliers montés sur le chariot 15 au . voisinage des bords supérieur et inférieur du panneau 14. Comme on le voit sur les figures 4 et 5, les vis-mères des axes X et Y 20 sont commandées par des servo-moteurs 19 et 20*respectivement, et les vis-mères 16 et 18 sont également commandées par les rotors d'émetteurs synchronisateurs 21 et 22 qui seront désignés ci-après simplement par synchronisateurs. La tête 17 explorant le trait transmet un petit segment du trait 13 sous un éclairage intense 25 dans un faisceau cohérent 23 de fibres optiques et dirige l'image dans une tête détectrice rotative 24 de la machine à tracer. L'image I,comme indiqué sur la figure 3, est projetée dans la tête rotative dans laquelle un diviseur d'image 25 présente un bord tranchant 25a sur l'axe de rotation de la tête 24 (voir figure 2) 30 et entre des surfaces réfléchissantes 25hJâe façon que le segment 13' du trait de l'image I soit réfléchi vers des cellules photoélectriques 26 et 27 qui fonctionnent alternativement, en fonction du sens de déplacement de la tête 17 le long du trait 13. Les cellules photo-électriques 26 et 17 sont partagées de façon que 35 lorsque le segment 13' du trait se déplace d'un côté ou de l'autre, les moitiés de la cellule partagée déséquilibrent un circuit en pont et fassent tourner le moteur réversible 28 dans--une BADOR1GÎNÂL 69 19968 2011076 direction ou dans l'autre» de manière à faire tourner la tête 24 par la courroie de S7nciironis'p.t.4.^ ?8a et à rame-cr la cellule photo-électrique en. postion équiliîvrée par rapport sa segasnt 13' de l'inage t, j.a rotation de. la tête 24 pour l^asasner dans " use .nouvelle orientation néc^sp.ltç vr réajustemetï des vitesses de rotation des vie-aèrcs iS zi 18 dô& axes X et ï pour permettre à la tête 17 de suivre le trait dens la direction modifiée» JL i"3 i» JC?, r, 3:-ji !j v' l> 3 "l- w ^ wjTj. excentrique 29 sur lequel i-33 disques 30 et 3? sont ©.c&têc » Los disques 30 et 31 actionnent •;C respectivement les raéca&isaies 3* et 33 de commande des axes X et Y ■la la machine à tracer. Un moteur 34 à vitesse variable , fonctionnant d'une façon sensiblement continus, entraîne des intégrateurs 55 et 36 à disque et à billes par l'intermédiaire de courroies ûe synchronisation 34a et 34b , de façon que l'entrée des deux = H intégrateurs soit la même, leur sortie étant transmise par des ^oues dentées rotatives 35a et 36a. la vitesse et le sens âu mouvement de sortie des intégrateurs sont directement fonction des positions linéaires de couliess*"v.T -âc commande 37 «t 38» respectivement, qui s'appuient contre 1?? dicosues 30 et 3"- ■> Ainsi, à mesure 20 que la tête 24 change d'orientation r.^us l'influer® du aoteur 28, la vitesse et le sens de rotation des roues dentées de sortie r5a et 36a sont modifiés,. Bans l'appareil 32 de eomaMe de l'axe X, la roue dentée 35a ■yrtZfhnz asrec vu train d'ongrenages 39a à 39g qu'elle entraîne. 53 îi©s roues dentées 39a et 391> sont de même dimension , et les •'Dues dentées restantes du train ont des dimensions diverses pour produire divers rapports de vitesse . Le rapport de vitesse feitre les roues dentées 39a et 39g, la plus petite et la plus grandes eiz de .10s'» , comme représenté. Naturellement, on pourrait utiliser 30 ilJautres rapports , par exemple 20s 1 « Également, l'appareil 33 de eo!"PR»de de l'axs Y coœprssd ua "lîi'ain d * engrenages • 40a à 40g dan» Tecniel des roues dentées 40a et 40b sont de même dimension , et le dimension des roues restantes >rie pour obtenir divers rapports de vitesse identiques à ceux 55 ÛQ l'autre train d'engrenages. Les diverses roues dentées 39a à 39g sont reliées aux rotors BAD OBSQIMAL 19968 5 2011076 roues dentées 40a et 40g sont reliées aux rotors de transformateurs synchronisateurs 42a à 42g. Comme indiqué sur les figures 4 et 5, le synchronisâteur 41a est relié par un amplificateur 43 au servo-moteur 19 de la vis-mère de l'axe X de la machine à tracer, dont la rotation est détectée par le synchronisateur 21 qui applique line réaction au synchronisateur 41a ; de même, le synchronisateur 42a est relié par un amplificateur 44 au servo-moteur 20 de la vis-mère 18 de l'axe Y de la machine à tracer, dont la rotation est détectée par le synchronisateur 22 pour appliquer une réaction au synchronisateur 42a. En faisant simplement tourner les roues dentées 39a et 40a à partir de la sortie des intégrateurs 35 et'36, le déséquilibre nécessaire est créé en faisant tourner les rotors des synchronisateurs 41 a et 42a, de façon à amener les servomoteurs 19 et 20 à faire tourner les vis-mères. Les synchronisateurs restants 41b à 41g et 42b à 42g ont pour effet de déplacer l'ouvrage W dans la fraiseuse asservie 11. La machine à tracer 10 comporte également un appareil 45 de commande du décalage de la fraise comprenant un rotor 46 mis en rotation par une courroie de transmission 28a et un moteur 28 simultanément à la tête rotative 24 pour maintenir l'excentrique réglable 47 dans une position angulaire prédéterminée par rapport à l'axe des rotors 24 et 46 et ainsi par rapport aux sorties des mécanismes 32 et 33 de commande des axes X et Y. L'excentrique 47 est monté sur un coulisseau 47a qui est réglable dans le sens du diamètre du rotor 46 et naturellement lorsque l'excentrique 47 se trouve sur l'axe de rotation du rotor 46, il ne se produit pas de mouvement excentrique. L'excentrique 47 présente des disques circulaires d'âctionnement 48 et 49 pour déplacer les cou-lisseaux 50 et 51 Respectivement, et faire tourner des émetteurs synchronisateurs différentiels 52 et 53,respectivement ,par l'intermédiaire de transmissions à crémaillère et pignon . Les synchronisateurs 52 et 53Jcomme on le verra plus en détail ci-après, maintiennent simplement l'outil de la machine asservie à l'écart d'un côté du trait tracé d'une distance qui , dans certains cas, peut correspondre approximativement à la moitié du diamètre de l'outil de coupe. « 69 19968 6 2011076 L& fraiseuse asservie présente un "bloc 54- formant socle et colonne sur lequel une console 55 de support du berceau est verticalement réglable. Un ensemble 56 de piston et tourelle porte-outils supporte l'ensemble 57 de la tête porte-outil qui comprend le 5 moteur d'entraînement destiné à faire tourner la broche 57a sur laquelle est monté l'outil ou fraise 58. La fraise 58 est généralement effilée , comme représenté sur la figure 14, ou peut présenter des côtés droits , comme on le voit sur la figure 13. Le berceau 60 peut coulisser sur la console dans un sens allant 10 de l'avant à l'arrière indiqué par la flèche Y1. Une table 61 supportant un ouvragé est montée sur le berceau 61 en vue d'un mouvement latéral dans le sens des flèches X'. Le mouvement de la table 61 dans la direction de l'axe X est produit par le servomoteur 62 qui fait tourner la vis-mère 63 de l'axe X sur la table 15 61 de support d'ouvrage, comme indiqué sur la figure 6. Le mouvement du berceau 60 est produit par le fonctionnement du servomoteur 64 qui fait tourner la vis-mère 65 de l'axe Y tourillonnant dans la console 55 et coopérant avec l'écrou de la console assujetti à la vis-mère. Le berceau supporte également un autre 20 écrou coopérant avec la vis-mère 63 de l'axe X. La rotation des vis-mères des axes X et Y est commandée par la rotation des rotors des synchronisateurs 66 et 67 ^respectivement. La table 61 présente des dispositifs pour monter l'ouvrage cylindrique W et pour produire sa rotation d'une façon minutieu-25 sement réglée. Une extrémité de l'ouvrage V est montée sur line pointe fixe 68 portée par une structure de montage classique 68a et l'autre extrémité de l'ouvrage W est fixée à un arbre 69 de très grande dimension. L'arbre 69 est monté dans des paliers appropriés de la table 61 et est disposé dans un boîtier de commande 30 70. L'axe de rotation 71' de l'ouvrage W et de l'arbre 69 est parallèle à la vis-mère 63 de l1axe X qui s'étend dans le sens de la flèche X'. Pour comprendre cette relation, l'axe de rotation 71' de l'ouvrage W et de l'arbre 69 est coupé par l'axe de rotation de la broche 57a et de l'outil 58 dans de nombreux modes 35 de fonctionnement ; et dans d'autres modes de fonctionnement, l'axe vertical de 1-a broche et de l'outil 58 est parallèle à l'axe de rotation de l'ouvrage ¥ et de l'arbre 69, mais est légèrement espacé d'un plan vertical contenant ces derniers axes. 69 19968 7 2011076 Un prolongement de l'arbre 69 supporte aussi coneentriquement un disque rigide de réaction ou gabarit circulaire 71 s qui a une fozme circulaire ou cylindrique et une dimension identique à celle de l'ouvrage cylindrique W. L'ouvrage V/ est sais en rotation 5 dans l'un ou l'autre sens, comme indiqué par la flèche R, par un servo-moteur 72 par l'intermédiaire d'un mécanisme réducteur de vitesse 72c et d'une roue dentée de commande 72b qui est fixée coneentriquement à l'arbre 69. Le mécanisme réducteur de vitesse présente nécessairement un minimum de jeu,de façon à régler la 10 position de rotation de l'ouvrage de manière très précise. Un synchronisateur 73 détecte le mouvement rotatif de l'ouvrage W et est mis en rotation par un train dEengrenages multiplicateur comprenant des roues dentées 74a et 74d, et un disque détecteur ou roue de mesure 75 lui est sensiblement plus petit 15 que le disque de réaction 71 et s'appuie contre son bord avec une très grande pression. La disposition physique de cet ensemble détecteur de rotation et de réaction est représentée sur les fi-. gires 9 à 11. Une plaque de base 76a est assujettie à la table 61 de support de l'ouvrage et est fendue pour permettre le montage 20 réglable d'une plaque coulissable 76b qui est réglée en fonction, de disques de réaction 71 de diverses dimensions » lorsque des ouvrages V de diverses dimensions sont utilisés dans la machine asservie 11. Le eoulisseau 76b est normalement fixé à la base 76a par des boulons de serrage 76be. 25 Une plaque de montage 76c est fixée au eoulisseaix 76b par des vis de serrage 76c' qui maintiennent une très mince cale d'épaisseur 76c" , dans un but qui sera décrit plus en détail ci-après . Un ensemble de montage oscillant 77 porte le disque 75 30 et le train d'engrenage associé 74a à 74& pour faciliter le mouvement du disque 75 contre le disque de réaction 71 en y appliquant une forte pression. L'ensemble 77 comprend une plaque de base 77a à laquelle des plaques 77b et 77c de montage des synchronisateurs et des paliers et des éléments d'éeartement 77d sont fixés par 35 des vis 77b' et 77c'. Un pivot 78 s'étend dans les ouvertures de portée de la plaque de montage 76c et à travers les plaques 77a, 77b et 77c. Une extrémité du pivot 78 porte un. ensemble 78a \ BAD OBiGAMAL 69 19968 Q 2011076 'd'une vis et d'une rondelle qui s'appuie contre la plaque de jontage 76c et l'autre extrémité du pivot 78 présente un. chapeau •le retenue 78b qui enferme un ressort hélicoïdal 78c s1 appuyant contre l'ensemble 77 pour le maintenir serrer cor-'.Te la plaque le montage 76c, .Au voisinage de l'autre ■>1*5 pivot analogue 79 traverse les orifices ménagés dans les " i^r-sss r.laqres de l'çasemb? s 11 'rz .m.3 fente allongée 73^ de * a plaque de rao'.atagç 76c pour xaiiixxsr le mouvement limité :T ile 11 ensemble 77 dans le sens ûea fiùehes A,comme représence* sms J..Z ïigure 10. Le pivot 79 présente également un ensemble 79b à vis st rondelle à une extrémité, et un chapeau de retenue 79c à l'autre sztrémité qui maintient un ressort hélicoïdal 79d contre la plaque supérieure 77c pour serrer l'ensemble 77 contre la plaque de mon-;n tage 76c. Une oreille 80 est fixée au bord de la plaque de montage 76c et porte une vis 80a qui tournent coulisse librement dans use ouverture 80b. La vis 80a est vissée dans un trou taraudé ménage 'ians le bord de la plaque oscillante 77a ; et un r^rsort hélicoïdal '!:9 SOc entoure la vis 80a et s'appuie contre l'oreille 80 et contre le bord de la plaque 77a pour pousser l'ensemble 77 contre le disqua "?"« « Le ressort 80c applique la pression voulue entre les disques '"5 3t 71 « et la vis SOc est utilisée pour tirer l^ansemble os-liant 77 et le "disque 75 légèrement à l'écart du disque.7'» > de 25 manière à relâcher la pression lorsqu'on doit effectuer un réglage Û3 position, en cas de changement du disque de réaction 71. En se référant à la figure 11, en remarquera que le disque de reaction 71 présente un 'bord périphérique 71 a qui est vraiment --"'"lindrique. Cependant le disque détecteur 75 a une surface péri-30 ; ibérique 75a qui est circulaire autour de l'axe 75e du disque :: n'est pas cylindrique du fait crue la surface périphérique 75 * ?t arquée ou curviligne„ Le degr^ de courbure est légèrement e-'agéré sur la figure 11 pour qu'il soit nettement visible* mais ■M est important de noter que la surface 75a présente des diamétral 55 légèrement différents à divers endroits de sa largeur. Par eremple, diamètre de la- surface 75a est beaucoup moins grand près des BAD OBÎÛIÎ^AL 69 19968 9 2011076 des bords qu'à un endroit situé à mi-chemin entre les "bords. En raison de la grande précision à laquelle cet appareil de réaction ou détecteur de mouvement doit fonctionner, il est souhaitable que le rotor du synchronisateur 73 effectue précisément 5 un tour chaque fois que le disque 75 roule sur une distance de 2,54 mm le long de la périphérie du disque 71. Pour obtenir très précisément cette relation, l'axe de rotation 75' du disque 75 peut être orienté dans un sens légèrement oblique par rapport à l'axe de rotation 71' du disque de réaction et de l'ouvrage en 10 introduisant la cale 76c" entre le coulisseau 76b et la plaque de montage 76c. Celle-ci contraint la surface périphérique 75a du disque 75 à venir au contact du disque de réaction 71 et de rouler sur ce dernier le long d'un trajet 75b,comme indiqué par le trait mixte sur la figure 11, où le diamètre de la surface périphérique 15 75a correspond précisément à celui qui donne la relation correcte entre le disque de réaction 71 et le synchronisateur 73. le changement de l'épaisseur de la cale 76c" provoque essentiellement . un léger basculement du disque 75 dans le sens indiqué par les flèches T, comme indiqué sur la figure 11. Dès que la position du 20 disque 75 est établie en utilisant la cale 76c" , on ne réajuste plus le disque de cette façon. . En se référant aux figures 4 à 8 et 12, il est nécessaire de connaître le montage des circuits des synchronisateurs et des servo-moteurs pour comprendre les avantages fonctionnels de l'in-25 vention. les mécanismes 32 et 33 de commande des axes X et Y de la machine à tracer sont toujours reliés aux vis-mères 16 et 18 des axes X et Y,respectivement,de la machine à tracer par les synchronisateurs correspondants 41a et 42a. Des autres synchronisateurs 41b à 41g, un seul fonctionne à 30 la fois , en fonction de la position des commutateurs-sélecteurs jumelés 81a et 81b. D'une façon analogue, seul l'un des synchronisateurs 42b à 42g fonctionne à la fois,en fonction de la position des commutateurs sélecteurs jumelés 81c et 81d, qui sont également connectés-aux commutateurs-sélecteurs jumelés 81a et 81b, et qui 35 fonctionnent simultanément avec ces derniers afin que les deux mécanismes 32 et 33 de commande des axes X et Y fonctionnent aux mêmes rapports de réduction ou de multiplication, les commu 69 19968 10 2011076 tateurs-sélecteurs jumelés sont mis dans une position voulue, suivant le rapport existant entre le dessin 12 et l'ouvrage W. Habituellement, il est souhaitable d'utiliser unrapport aussi grand que possible, et par conséquent la tête 17 d'exploration du trait doit se 5 déplacer sur une distance importante le long du trait 13 pour produire un mouvement assez faible entre l'outil 58 et l'ouvrage W, et si le dessin est dix fois plus grand que la configuration à produire sur l'ouvrage, les synchronisateurs 41g et 42g sont connectés dans le circuit pour commander la fraiseuse asseorvie 11. En 10 travaillant avec un dessin 12 aussi grand que possible, on a l'avantage de réduire au miniumum toute erreur possible. Par exemple, si le dessin est dix fois plus grand que la configuration produite sur l'ouvrage, une erreur quelconque du dessin (comme l'emplacement du trait, le rayon de courbure, etc) est 15 réduite d'un facteur de dix avant que l'erreur soit reproduite sur la face de l'ouvrage. Par contre, si le dessin était de même dimension que la configuration réelle à produire sur l'ouvrage, toute erreur du dessin serait reproduite/"^ face de l'ouvrage sans aucune réduction. 20 Toutefois, à titre illustratif, en se référant à la figure 12, on va supposer que le dessin et la configuration de l'ouvrage sont à un rapport de 1:1 et par conséquent, on va supposer, à titre explicatif, que les synchronisateurs 41b et 42b sont utilisés pour produire le mouvement de sortie et de commande des mécanismes 25 32 et 33 de -commande des axes X et Y. Bien que les connexions des divers servo-moteurs et des' synchronisateurs correspondant de la machine asservie puissent être effectuées par un certain nombre de modes de commutation, la figure 12 montre schématiquement diverses connexions qui peuvent 30 être réalisées par commutation. La commutation est indiquée de façon générale par le numéro de.référence 82.La commutation 82 indique, à droite, les connexions avec les circuits de commande et d'actionnement des servo-moteurs 62, 64 et 72. Les sorties des appareils 32 et 33 de commande des axes X et Y sont reliés 35 à la commutation 82 et peuvent être connectées par les divers commutateurs*82a , 82b, et 82c , à l'un quelconque des circuits des servo-moteurs 62, 64 et 72. Egalement, les sorties des 69 19968 n 2011076 synchronisateurs 52 et 53 de décalage de la fraise sur l'axe X et sur l'axe Y sont reliées à la synchronisation 82 et peuvent être connectées par les coramutateurs 82d, 82e et 82f à l'un quel™ conque des circuits des servo-moteurs 62, 64 et 72. 5 On va décrire oi-après cinq modes particuliers de fonc tionnement. Les raisons.et les avantages de chaque mode de fonctionnement sont également donnés dans chaque explication. Du point de vue. du fonctionnement, le mode I est fondamental et les autres modes II à V soulignent les avantages fonctionnels et les carac-10 téristiques distinctives de la présente invention. Dans ce mode de fonctionnement le plus élémentaire, les commandes obtenues permettent d'utiliser un ouvrage à surfaces planes-sur la table 61, et ensuite, en utilisant simplement les mécanismes de commande des vis-mères 63 et 65 des axes X et Y de 15 la fraiseuse 11, on peut obtenir sur l'ouvrage plat une configuration voulue correspondant à la forme d'un trait sur la machine à tracer. «Il convient de noter ou'on peut usiner des surfaces planes sur l'ouvrage par ailleurs cylindrique w f d^une façon identiqus5 20 ce qui permet d'obtenir une configuration voulue correspondant à la forme d'un trait d'un dessin, et de passer également de l'usinag© de surfaces planes à inisinage de surfaces cylindriques du même ouvrage en passant sur les modes de fonctionnement décrits plus loin. 25 Afin de traiter des ouvrages à surfaces planes, les signaux de sortie des synchronisateurs 41b et 42b des mécanismes de coaunaada 32 et 33 des axes X et Y sont appliqués aux circuits de commande des servo-moteurs 62 et 64.En outre, les synchronisateurs de déea- s lage de la fraise sont montés en série dans lesdits circuits, do 30 sorte que le degré voulu de décalage de la fraise est ajoute au mouvement de la fraiseuse asservie en décalant l'excentrique 47 (figure 2). Le mcde I est établi p?r les réglages appropriés des com mutât eure' 82 de la figure 12 , de la façon suivant® % 82a-positioïi S ; 35 82b- position Y ; 82c-position "hors circuit"(0FF)î 82d-position X s 82e-position Y ;82f position!,hors circuit" (0FF). BAD ORIGINAL 19968 12 2011076 Ce mode de fonctionnement est doïBS à titre illustratif le oisr-ta^-3 asp^ctï de et il a pour bat d© produire gv-r&îf -la-aa "an ouvrage cylindr^-*};^, La profondeur d® la gorgs-££i haMteslIeasni déterminé© manuellement par des commandes de orec-ision. ds la fraiseuse vs-rticale 11 qui déplacent la 'broche 7©rs le haut et vers le baa. Il convient également de noter que la têts 17 de la machine h tracer peut être amenée à se déplacer ■Sans un sens et dans loutre , 1© long du trait 13, pour provoquer un passage répété de 1' ouvrage sous l'outil en commutant simplement les cellules photo-électriques et le Jircuit associé && la marche avant à la marche arrière. Ceci est particulièrement csrentsgeux après l'usinage d® la gorge initiale, lorsque l'ouvrage 03t décalé de façon à enlever la matière d'un preuier côté f puis du côté opposé de la gorgescomms cela s'effectue fréquemment pour "■.e -finissage ou l'établissement do la largeur finals de la gorg@o Ls dessin présentant la configuration qui doit être ?:qproS-o3.ts sur 1® ouvrage ¥ est • Sépcsé à plat sur la machine à ï^aoau1» La comcrutation 82 sst réglé®de façon qu® le mouvement "c la tête 17 dans le sens d© l'ar? 1 produise un soouvemsnt fe l!oa%'i:age W dans le sens de l'axe X et qu'un mouvement de la t-Ste dans le sens de l'axe Y produise une rotation de l'ouvrage V. la oossiutation 82 est réglée fis la façon suivante g 82a-poaition. Zg Composition "hors circuit" ? ,82c=?csition Y; 82-»position X ; 32e-positionMhors circuit"; 82f-pcsition Y . Après-avoir taillé grossièrement la gorge , le réglage de l'excentrique 47 fait fonctionner les synchronisâteurs 52 et 53 le décala#® ds la frais© e® qui ajoute un mouvement aux servomoteurs 62 et 72. L'ouvrage est ainsi déplacé dans le sens de : 9 crcs T ®t est mis en rotation dans une mesure légèrement'supérieure \ oelle indiquée sur 1® dessin da fscon à élargir la gorg©3 ■ trrvctio?\ ûvi so «3Yi'b d.® î* —-Hon B 6S*b * if--' "" ;r+"î>-(5 •"*: O" ^ ^ T 1 "V5 ^ r * Ule «.uitï-i application A* rao*® de fonctionnaient ©st repré« ■~'ïcx'-;i ùvœ la figure 15 sur l"~v-iîll? 2« cylindre est usiné de façon 1 IsisssQ-i? tme nor-rarc en sailli® sur la surf axe cylindrique c. Bsas es sed/ 1s KoxivsïEent du synchronisateur 53 de décalage de la fraisa dan s le sens de l'axe Y est utilisé pour faire tourner BAD ORIGINAL 69 19968 13 2011076 la nervure à l'écart de la fraise,de façon que la nervure W* puisse rester sur la surface du cylindre. Naturellement, le synchronisateur 52 de décalage de la fraise dans le sens de l'axe X produit également un mouvement supplémentaire dans le sens de 5 l'axe X. Comme on le verra plus loin, ce mode d'usinage pour produire une nervure en saillie présente certains inconvénients ; cependant un avantage réside dans le fait que la surface périphérique résultante W" de l'ouvrage W est à peu près circulaire. L'excentricité de l'excentrique '47 est réglée de façon que 10 l'ouvrage W soit décalé de la moitié de la largeur de la face externe F de la nervure plus la moitié du diamètre de l'outil au voisinage du bord E de la face F. Ce décalage se traduit par un mouvement supplémentaire de l'axe X et une rotation dans le sens R sur l'arc 0"". 15 Ce mode est établi dans deux buts , le premier pour usiner une gorge dans un cylindre, dans laquelle les côtés sont parallèles comme représenté sur la figure 13, et l'autre pour usiner une nervure en saillie sur une surface cylindrique , pour laquelle la largeur D de la face F de la nervure W doit être maintenue constante, comme 20 on le voit sur la figure 14. Le mode de fonctionnement II ne peut exécuter ni l'une, ni l'autre des deux opérations d'usinage décrites ci-dessus. Dans le mode II, la première gorge usinée est faite plus large en augmentant la rotation de l'ouvrage W , comme représenté sur la 25 figure 17. Comme on le voit sur cette figure, les côtés de la gorge ainsi produite ne sont pas parallèles et même si l'outil était cylindrique (non effilé) , les côtés de la gorge ne seraient pas parallèles. Comme on l'expliquera plus loin, le mode III est établi pour fraiser les côtés de la gorge de façon qu'ils soient paral-30 lèle, comme représenté sur la figure 13. D'une façon analogue, il se pose un problème lorsqu'une matière doit être enlevée de l'ouvrage,de façon à former une nervure W' de hauteur prédéterminée et dont la face externe présente une largeur prédéterminée D. En supposant que la dimension D cor-35 responde à 0,05 mm, et en supposant encore que la nervure W' soit légèrement serpentiforme , des parties s'étendant directement au- 69 19968 H 2011076 dessus d'une circonférence de l'ouvrage W , et d'autres parallèlement à l'axe de rotation, et pour que la nervure présente une résistance mécanique grâce à sa forme triangulaire, il est nécessaire de former la nervure ¥' à l'aide d'une fraise effilée, sensiblement 5 comme représenté. Si la correction par décalage de la fraise doit être effectuée par suite du réglage du bouton 46a pour déplacer la table 61 dans la direction X' (figure 14) sous l'influence du synchronisateur 52 et si la correction par décalage de la fraise introduite par le synchronisateur 53 est affectée par la rotation 10 de l'ouvrage dans le sens de la flèche R, comme indiqué sur la figure 15, les parties de la nervure W' s'étendant le long d'une circonférence de l'ouvrage W (où toute la correction par décalage de la fraise est effectuée par la vis-mère 63 de l'axe X), comme on le voit sur la figure 14, la face supérieure F de la nervure 15 W' aura une dimension voulue D de 0,05 mm. Toutefois, sur la partie de la nervure W' (figure 15) qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation 71 1 de l'ouvrage W (le long duquel tout le décalage de la fraise est effectué par le synchronisateur 53, en faisant tourner l'ouvrage W), la largeur de la face F de la nervure 20 W sera sensiblement agrandie et peut correspondre de nouveau à la moitié de la dimension D ou être supérieure à 0,076 mm. Cet élargissement de la face externe F de la nervure W' se produit à l'endroit où. le décalage de la fraise est effectué par une rotation de l'ouvrage W , du fait qu'à mesure que le bord E de la face F 25 de la nervure est formé le long d'une circonférence de l'ouvrage, comme on le voit sur la figure 14, l'outil est en contact avec le bord.E dans une position longitudinale le long de la fraise effilée 58 où la fraise à un diamètre d. Un autre endroit le long d.e la fraise effilée 58 (qui présente un plus petit diamètre 30 d' à cause de la forme effilée de l'outil 58) est utilisé pour définir le bord E d'une nervure W' sur une partie de la nervure, comme on le voit sur la figure 15, qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation 71Ces deux endroits le long de la fraise sont espacés l'un de l'autre d'une distance d". lorsque la 35 taille est effectuée parallèlement à l'axe de rotation, la partie 69 19968 '5 2011076 de l'outil 58 effectuant la taille a un diamètre d1 qui est inférieur an diamètre d et qui tout simplement n'enlève pas autant de matières et par conséquent la largeur D d® la face F de la nervure W1 est accrue « 5 En outre, comme on le voit sur les figures 14 et 15» la fors© triangulaire ou trapézoïdale de la nervure V varie aussi si le décalage de la fraise est effectué par rotation de l'ouvrage en réponse au synchronisateur 53. Etant donné que la nervure V s'étend parallèlement à l'axe 711, la largeur de la base de la ner= 10 vure W est réduite, tandis que la largeur D de la face F est accrue au delà de la dimension voulue. Le mode III surmonte ces difficultés en appliquant la correction par décalage de la fraise à la vis-mère 65 de l'axe Y de la fraiseuse asservie à partir du synchronisateur 53 de l'axe 15 Y, tandis que la commande principale de l'ouvrage à partir du mécanisme 33 de commande de l'axe Y et plus précisément du synchronisateur 42b,est appliquée au moteur 72 pour faire tourner l'ouvrage. Le synchronisateur primaire 41b de commande de l'axe X du mécanisme 32 de commande de l'axe X et le synchronisateur 52 20 de commande du décalage de la fraise suivant l'axe X sont tous deux connectés au circuit d'actionnement et de commande du servomoteur 62 de l'axe X et de la vis-mère 63 de la fraise 11, et cette relation est établie dans la commutation 82 de la figure 12, en maintenant le commutateur 82a dans la position X , et en dépla~ 25 çant le commutateur 82d de décalage de la fraise pour le mettre également dans la position X. Dans ces conditions, la seule commande effective appliquée à la vis-mère 65 de l'axe Y de la fraiseuse 11 provient du synchronisateur 53 qui introduit le mouvement linéaire (0' de la figure 16 30 et 0" de la figure 13) et ce synchronisateur 53 est relié directement aux bornes Y de la figure 7 pour compléter le circuit d'actionnèrent et de commande du servo-moteur 64» Le aode III est établi par les réglages appropriés -îes commutateurs 82 de la façon suivante > 82a-position X -82b-position "hors circuit" ; 35 82c-position Y ; 82d-positionX; 82e-position Y ; 82f-position "hors circuit". BAD ORIGINAL 69 19968 16 2011076 Dans ce mode de fonctionnement, le mécanisme 33 de commande de l'axe Y est connecté aux bornes T et directement aux bornes y R de la figure 8 pour soumettre le circuit d'actionnement et de commande du servo-moteur 72 à l'influence du synchronisateur 42b 5 pour régler le mouvement rotatif de l'ouvrage W. Tant qu'il se produit un mouvement relatif entre l'outil 58 et l'ouvrage W dans le sens de l'axe X, le fonctionnement de la machine asservie est identique à celui décrit. Un mouvement de la tête 17 dans le sens de l'axe Y sur la 10 machine à tracer produit par le fonctionnement du mécanisme 33 de commande l'axe Y'une rotation de l'ouvrage W grâce au fonctionnement du servo-moteur 72 sous l'influence des synchronisateurs 42b et 73 ; et un mouvement est également communiqué à llouvrage W en le déplaçant linéairement sous l'influence de la vis-mère 65 15 de l'axe Y de la machine asservie sous la commande du synchronisateur 53 de décalage de la fraise. Il est bien entendu que le degré de déplacement linéaire par le fonctionnement de la vis-mère 65 de l'axe Y est assez faible, mais il est important du point de vue de la production d'une taille extrêmement précise de l'ou-20 vrage. L/axe de rotation 71 1 de l'ouvrage est déplacé en position espacée d'un plan vertical comprenant l'axe de rotation 58a de l'outil 58 , et ce degré de décalage de la fraise est indiqué par la dimension 0' de la figure 16 et,dans ce cas,il peut être d'environ la moitié du diamètre de l'outil (3,18 mm) au niveau 25 du bord E, plus la moitié de la largeur D de 0,05 mm, de sorte que la dimension 0' peut avoir une valeur typique de 1,6 mm.-Dans le cas d'une déformation d'une gorge avec des côtés parallèles en regard, comme indiqué sur la figure 13, la gorge peut être fraisée grossièrement, puis finie avec le même outil, 30 auquel cas le degré de décalage de la fraise correspond au degré auquel la gorge est élargie au cours du finissage, par exemple de la dimension 0" qui peut être de l'ordre de 0,025 mm ; et le mouvement 0" de l'ouvrage V est produit par la vis-mère 65 de l'axe Y au cours de la réalisation de ce dernier fraisage. 35 II est bien entendu que la relation entre l'ouvrage W et l'outil.58 est influencée la plupart du temps par les deux synchronisateurs 52 et 53 de décalage de la fraise, mais c'est le cas BAD ORIGINAL 69 19968 2011076 17 extrême qui illustre le mieux l'importance de la correction exécutée par le synchronisateur de décalage de la fraise dans le sens de l'axe Y qui commande la vis-mère 65 de l'axe Y de la machine asservie ,lorsque le sens de la coupe est parallèle à l'axe 5 de rotation de l'ouvrage ¥. Cej mode est établi pour commander le mouvement rotatif de l'ouvrage ¥ par le mouvement dans le sens de l'axe X du mécanisme 32 de la machine à tracer. Comme précédemment indiqué,la réorientation des axes associés de la machine à tracer et de la frai-10 seuse asservie facilite le travail effectué sur des ouvrages de plus grand diamètre. Ce mode de fonctionnement est particulièrement utilejlorsqu'on doit effectuer un travail comme l'usinage d'une gorge de filetage à pas variable autour du cylindre qui nécessite de nombreux tours de rotation de l'ouvrage cylindrique ¥ 15 dans une direction. Le mode IV est identique au mode II, excepté que les axes sont en relation croisée, de sorte que le mouvement dans le sens • de l'axe X de la machine à tracer et du mécanisme 3^commande le mouvement de rotation de la fraiseuse asservie et que le 20 mouvement dans le sens de l'axe Y de la machine à tracer et du mécanisme 33* commande le mouvement de la fraiseuse asservie dans le sens X'. Le mode IV est établi par des réglages convenables des commutateurs 82 de la façon suivante : 82a-position Y 82b-position 25 "hors circuit"82c-position X; 82d-position Y; 82e-position "hors circuit'*; 82f-position X. Ce mode est éabli pour reproduire le fonctionnement du mode III, excepté que la commande entre les axes relatifs de la machine à tracer et la machine asservie est réorientée de façon que le 30 mécanisme 32 de l'axe X de la machine à tracer commande le mou-• vement rotatif de l'ouvrage ¥ dans la fraiseuse asservie , que le mouvement dans le sens de l'axe Y dans la machine à tracer et du mécanisme 33 commande le mouvement dans le sens X de la machine asservie, et que les signaux provenant du synchronisateur 52 de 35 décalage de la fraise dans le sens de l'axe X commandent le mouvement de la vis-mère 65 de l'axe Y de la machine asservie, 69 19968 18 2011076 de façon qu'un décalage de la fraise soit introduit sous forme d'un mouvement rectiligne , comme indiqué sur la figure 16, en 0'. Le mode V est établi par des réglages convenables des commutateurs 82 de la façon suivante : 82a-position Y ;82b-positi on "hors cir-5 cuit" ; 82c-position X; 82d-position Y ; 82e-position X ; 82f-position "hors circuit". On voit que la Demanderesse fournit un nouvel appareil perfectionné de commande et d'actionnement pour mouvoir un ouvrage cylindrique sous l'influence d'un dessin au trait déposé 10 à plat sur la machine à tracer, et dans lequel l'ouvrage cylindrique peut être déplacé linéairement dans des directions transversales et peut être également mis en rotation pour produire la configuration voulue sur sa surface cylindrique, qui est identique à celle du trait du dessin. 15 Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 69 19968 19 2011076 REVENDICATIONS 1. Appareil d'actionnement et de commande produisant un . comprenant mouvement relatif entre un outil (58) et un ouvrage (W),/un dispositif (11) produisant un mouvement de l'ouvrage (W), une machine à tracer 5 • (10) présentant une tête (17) explorant un trait (13) d'un dessin (12) à reproduire sur l'ouvrage, le dessin se trouvant dans un plan, la machine à tracer présentant une paire de mécanismes de translation (19*16,20,18),respectivement, pour déplacer la tête dans des directions orthogonales et parallèles au dessin pour produire un 10 mouvement coordonné de la tête dans le sens du trait du dessin, la machine à tracer coordonnant le mouvement de la tête et du dispositif (11) pour commander le mouvement de l'ouvrage, appareil caractérisé en ce que le dispositif (11) comprend dès mécanismes (72, 69, 62, et 63) produisant la rotation de l'ouvrage (W) 15 et sa translation le long de l'axe de rotation (71') pour produire un travail sur la face cylindrique de l'ouvrage au moyen de l'outil (58), la translation axiale de l'ouvrage correspondant au mouvement de la tête (17) provoqué par un mécanisme de translation (19»16) sur la machine à tracer (10), et la rotation de l'ouvrage corres-20 pondant au mouvement de la tête provoqué par l'autre mécanisme de translation (20,18). 2. Appareil de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un disque circulaire (71) mis en rotation avec l'ouvrage (W) par le moteur (72) et présentant un bord périphé-25 rique correspondant à la face cylindrique de l'ouvrage, et une roue (75) de mesure de la distance s'appuyant contre le bord du gabarit, et des dispositifs (73,74a,33) coordonnant la rotation de lrouvrage avec le mouvement de la tête (17) de la machine à tracer sous l'influence du mécanisme de translation ( 20,18). 30 3. Appareil de- commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (11) comprend également un mécanisme (64,65) produisant une translation linéaire de l'ouvrage (W) dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation(711). 4. Appareil de commande selon la revendication 3,caractérisé 35 en ce que la machine à tracer (10) comprend un mécanisme (45,52, 53) qui ajoute un très faible mouvement par l'intermédiaire du 69 19968 20 2011076 mécanisme (62,63) à la translation axiale de l'ouvrage, et lui ajoute également un très faible mouvement à l'un des mécanismes (72,69*64,65) , pour changer d'une façon sensiblement uniforme l'emplacement du travail effectué par l'outil sur la face 5 cylindrique de l'ouvrage. 5. Appareil de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que la machine à tracer comprend également un mécanisme de décalage (45,52,53) produisant un mouvement supplémentaire de l'ouvrage (W) par l'intermédiaire d'une translation linéaire 10 provoquée par les mécanismes de translation (62,63,64,65) pour décaler uniformément l'outil par rapport au trajet qu'il suivrait autrement sur la face de l'ouvrage.