Brevet FR2137919A1 — publié le 19721229

• La présente invention concerne une machine à rectifier, travaillant dans des conditions de force réglée et d'avance réglée, dont la vitesse d'avance est réglée en fonction de l'a dimension de la meule. 5 Une des difficultés qu'on rencontre le plus souvent, dans le fonctionnement des machines à rectifier, est que, lorsque le diamètre de la meule diminue, celle-ci tend à enlever davantage de matière. Bien qu'un enlèvement rapide de matière soit avantageux dans certaines phases d'un cycle&e meulage, c'est souvent 10 un inconvénient, notamment dans la phase de finition. Cela est particulièrement vrai dans le cas de meulage interne, lorsque le diamètre de la meule est très voisin de celui de l'alésage. Il en . résulte qu'une variation de diamètre de la meule, par suite d'usure et d'opérations de dressage, entraîne une différence relative 15 des diamètres de meule et d'alésage beaucoup plus grande que dans le cas de meulage extérieur, où l'on utilise une meule de très grand diamètre. L'enlèvement plus rapide de matière a un certain nombre de conséquences, dont la plus grave est que l'état des surfaces finies est moins bon. D'autres conséquences du meulage 20 trop rapide, par suite de la dimension plus petite de la meule, ont trait à la conicité de l'alésage, dûe à la flexion de la broche, et à la dimension de l'alésage. On a déjà essayé de diminuer la vitesse d'avance en fonction de la diminution du diamètre de la meule, mais les appareillages permettant de le réaliser automatique-25 ment étaient compliqués, coûteux, et se déréglaient facilement. La présente invention évite, d'une manière nouvelle, les divers inconvénients des dispositifs connus. Elle a pour objet une machine à rectifier, dans laquelle l'état de finition de la surface meulée reste constant, d'une 30 pièce à l'autre, malgré la diminution de diamètre de la roue. Elle vise une machine à rectifier comportant des moyens automatiques pour la diminution de la vitesse d'avance en fonction de l'usure et- du dressage de la meule. La présente invention réalise également une machine à 35 rectifier, pour l'exécution d'un.cycle de meulage combiné à force réglée et.avance réglée, dans laquelle les caractéristiques de la surface finie ne se détériorent pas avec la réduction de diamètre de la meule. Elle vise une rectifieuse à réglage automatique d' avance en fonction de la dimension de meule, de construction sim-40 pie, économique et capable d'une longue durée de service avec un copy 72 17389 2 2137919 minimum d'entretien. L'invention a également pour objet une rectifieuse automatique, dans laquelle la vitesse d'avance est réglée avec beaucoup de précision, en fonction de la diminution de diamètre 5 de la meule. D'autres objets et avantages de l'invention apparaitront aux hommes de l'art, à la lecture de la présente description. D'une manière générale, la machine à rectifier, suivant l'invention, pour, la rectification d'une surface de révolution 10 sur une pièce, comprend un socle, une table porte-pièce montée sur le socle et munie d'un support pour la pièce à usiner, et une ta-ile porte-meule montée sur le socle et munie d'une broche rotative sur laquelle est montée une meule abrasive. Des moyens d' avance permettent de créer un mouvement relatif entre la table 15 porte-pièce et la table porte-meule, transversalement à l'axe de la surface de révolution. Les moyens d'avance comprennent un vérin hydraulique pour le meulage de dégrossissage sous force réglée, et un moteur pour le meulage de finition à avance réglée. Des moyens de commande permettent le réglage de la vitesse d'a-20 vance pendant le meulage de finition, en fonction de la dimension de la meule. Plus particulièrement, le moteur est du type pas-à-pas électrique. Les moyens d'avance agissent sur la table porte-meule, de façon à engendrer ledit mouvement relatif. Une glissière de 25 compensation est disposée entre la table porte-meule et le socle, et le moteur déplace cette glissière, par incréments, à chaque opération de dressage. Un potentiomètre est connecté à la glissière de compensation de façon à participer au même incrément de mouvement. Ce potentiomètre produit un signal électrique qui indi-30 que là position de la glissière de compensation et la dimension de la meule. Ce signal électrique est envoyé à un émetteur d'impulsions pour commander la cadence des impulsions envoyées au moteur pendant le meulage de finition. La présente invention sera mieux comprise à la lumière 35 de la description de sa forme de réalisation, non-limitative, représentée sur les dessins annexés. • Fig. 1 est une vue en plan, assez- schématique, d'une machine a rectifier conforme à la présenté invention. ■' Fig; 2 est un schéma de principe'des différents circuits 40 intégrés, utilisés pour la commande de la machine. 72 17389 3 2137919 Fig. 3 est un schéma électrique d'une partie du dispositif. Sur la figure 1, qui représente le mieux les traits généraux de l'invention, la machine à rectifier est globalement 5 désignée par le repère 10. Elle est du type décrit dans les brevets américains n° 3 403 480 et 3 503 158, de Robillard. La rec-tifieuse.10 comprend un socle 11, sur lequel est montée une tête porte-pièce 12, portée par une table 13. Cette dernière peut coulisser sur des guidages 14, parallèles à l'axe de la surface de 10 révolution 15 d'une pièce 16 à rectifier. Un appareil de dressage, comportant un diamant 17, est également monté sur la table porte-pièce 13. Une jauge pneumatique 18, du type décrit dans le brevet n° 2 771 714 de Schmidt, est disposée transversalement à la table 13 et peut venir en contact avec la surface de révolution 15, qui 15 est l'alésage de la pièce. Cette jauge est reliée, de façon appropriée, à des contacts sensibles à la pression, non représentés, capables d'indiquer le moment où la dimension de l'alésage atteint une valeur intermédiaire, pour laquelle le meulagecfe finition doit se terminer, puis une valeur finale. 20 Une table porte-meule 25 est également montée sur le socle 11. Cette table coulisse sur des guidages 23 et 24, de façon h se déplacer transversalement par rapport à l'axe de la surface de révolution 15. La table 13 et la table 25 sont mobiles, sous l'action de servo-moteurs hydrauliques rectilignes respectifs. Une 25 glissière de compensation 26 repose sur le socle 11 et peut glisser sur.sa surface. Un doigt 27, qui se projette de la table porte-meule 25, est aligné de façon à attaquer une butée 28, tournée vers l'avant, qui est située sur la face avant de la glissière de compensation. Le doigt 27 et la butée 28 actionnent également 30 un contact électrique de façon à mettre en service la jauge pneumatique 18, dans certaines conditions. La table porte-meule 25 comporte également un doigt 29, dirigé vers le bas et disposé de façon à attaquer une butée de •dressage 31, dirigée vers l'arrière et formée sur la glissière de 35 compensation 26. La distance entre le doigt 27 et le doigt 29 est beaucoup plus grande que la distance entre la butée d'avance 28 et la butée de dressage 31, de sorte que la table 25 est susceptible de se déplacer avec une amplitude importante entre ces deux parties, ce déplacement étant engendré par un vérin hydraulique 40 32 approprié. Ce vérin comporte les soupapes de distribution ha 72 17389 4 2137919 bituelles et il est capable de déplacer très rapidement la table porte-meule 25 d'une première position, dans laquelle le doigt 27 attaque la butée d'avance 28, à une deuxième position, dans laquelle le doigt 29 est en contact avec la butée de dressage 5 31. Une tête porte-meule 33, montée sur la table 25, porte une broche rotative 34, à l'extrémité extérieure de laquelle est fixée une meule abrasive 35. Le vérin 32 est alimenté en fluide hydraulique sous une pression exactement régulée, de sorte qu'on peut déterminer la force exercée par le vérin et utiliser cette force pour 10 le contact de la meule 35 sur la pièce à usiner 16. On obtient ainsi un meulage à force réglée. L'extrémité arrière de la glissière de compensation 26 comporte un trou taraudé dans lequel se loge une vis 36 entraînée par un moteur pas-à-pas 37, par l'intermédiaire d'engrenages appropriés. Le moteur, la vis 37 et la 15 glissière de compensation 26 ont une action combinée qui permet de régler facilement et avec précision la compensation au moment du dressage, de la façon décrite dans le brevet Robillard n° 3 403 480. Le doigt 27 est fixé dans la partie avant de la table porte-meule 25, au moyen d'une vis 38 qui permet un certain 20 réglage. Ce réglage est effectué par une roue à rochet 39 montée à.l'ayant de la vis 38 et actionnée, dans des directions opposées, par des cliquets 40 et 41 dont le mouvement alternatif est commandé par des cylindres 42 et 43. Un volant 44 permet, par l'intermédiaire d'une tige 45, de manoeuvrer manuellement la vis 36, 25 pour effectuer des réglages mineurs de la glissière de compensation 26. Un dispositif 46 de commande principale envoie une séquence d'impulsions électriques, par un câble 47, au moteur pas-à-pas 37 et, en même temps, par un câble 48, à un tableau de comman-30 de 50. D'un côté de ce tableau, on trouve d'abord un indicateur 51 de position de glissière, qui montre à tout instant la position de la table porte-meule 25. Le tableau comporte également une lampe 53 "meule neuve", un dispositif 54 "Dégrossissage compensation" et une lampe 55 correspondante, un dispositif 56 de "démar-35 rage de cycle" et une lampe correspondante 57, un dispositif 58 de "meule usée" et sa lampe 59, et un dispositif 60 de "meule neuve" associé à la lampe 53. Sur le socle 11, près de la glissière de compensation 26, est monté un potentiomètre 61 comportant un bras mobile 62 qui 40 est relié à un écrou 63 monté sur la vis 36. L'écrou a un mouve- r -72 17389 5' 2137919 faentréctiligne alternatif, lorsque la vis tourne dans un sens ' -ou dans 1'autre. . Autrement dit, le mouvement du bras 62 est synchronisé avec celui de la glissière de compensation 26. v " ' On voit, sur la figure 2, que le moteur pas-à-pas 37 5 reçoit ses impulsions de commande par un câble 47 venant d'un dispositif 64 qui fait partie de la commande principale 46. Le moteur entraîne bien entendu, de façon indirecte, le bras 62 du potentiomètre 61 qui est relié par un câble 65 à la commande principale 46 et, en particulier, à un modulateur de vitesse 66. Ce 10 dernier est relié, par un conducteur 67, à un émetteur d'impulsions 68 dont la sortie est envoyée par un conducteur 6 9, à un convertisseur 71 impulsions-arrêt. La sortie de ce dernier est raccordée, par un conducteur 72, au dispositif 64 de commande du moteur. La sortie de l'émetteur d'impulsions 68 est également envoyée, par un 15 conducteur 74, à un compteur soustracteur 73. De même, la sortie de l'émetteur 68 est envoyée, par un conducteur 75, à un compteur 76 du type plus-moins. Un interface 77 d'entrée envoie un signal, par un conducteur 78, à un circuit logique 79 de sélection de compte. Il est également relié, par un conducteur 81, à un circuit 20 logique 82 d'avance. La sortie de ce dernier circuit est envoyée au circuit 79, par un conducteur 83. Une autre sortie du circuit logique d'avance 82 est reliée à l'émetteur d'impulsions 68, par un conducteur 84 et aussi par un conducteur 85 à travers des con-tacteurs de vitesse 86. Le compteur plus-moins 76 a une sortie qui 25 est reliée, par un conducteur 87, à une mémoire 88, qui est, elle-même reliée, par un conducteur 89, à l'entrée du circuit logique d'avance 82. Le compteur 76 a une autre sortie reliée par un conducteur Çf'1 à un dispositif de lecture 92 dont une sortie est connectée, par un conducteur 93, à une sortie logique 94 qui reçoit 30 également des signaux provenant de contacts 95 de réglage de position, par un conducteur 96. La sortie logique 94 est reliée, par un conducteur 97, aux commandes habituelles de la machine. L'in-tërface 77 d'éntrée est également raccordé par un conducteur 98, aux commandes usuelles de la machine, de façon connue. 35 Le circuit logique 79 de sélection de compte reçoit un signai venant du compteur moins 73, par un conducteur 99. Son signal de sortie est envoyé, par,un, conducteur 101, au convertisseur d'impulsions 71. Une autre sortie est reliée, par un conducteur 102, V l'entrée de l'émetteur d'impulsions 68. Une autre sortie 40 du circuit 7§ est raccordée, par un conducteur 103, à des contacts 72 17389 6 2137919 104 de réglage de compte, dont la sortie aboutit au compteur moins 73, par un conducteur 105. Finalement, le circuit logique d'avance 82 est relié, par un conducteur 106, au compteur 76 plus-moins. 5 On voit, sur la figure 3, que le potentiomètre.61 con tient en fait trois résistances 107, 108 et 109 branchées entre une masse commune et une ligne d'alimentation en courant continu 24 volts. La résistance centrale 108 constitue le potentiomètre proprement dit, en contact avec le bras 62 qui est relié par le 10 conducteur 65 au modulateur de vitesse 66, lui-même raccordé par le conducteur 67 à l'émetteur d'impulsions 68. Le circuit du modulateur de vitesse 66 comporte deux amplificateurs de fonction 111 et 112, combinés avec des liaisons appropriées et des résistances, de façon connue, pour amplifier le signal venant du po-15 tentiomètre 61 et l'envoyer à l'émetteur d'impulsions. Le fonctionnement de la machine suivant l'invention sera maintenant mieux compris, à la lumière de la description qui précède. Le cycle de meulage se déroule de la façon usuelle, c'est-à-dire qu'on place une[meule neuve sur la broche 34, on dresse cette 20 meule brute à une dimension déterminée, et on effectue les cycles normaux de meulage&ur une succession de pièces à rectifier. Les cycles se poursuivent, avec des dressages périodiques de la meule. L'envoi des impulsions négatives et positives au moteur pas-à-pas 37, pour la commande du mouvement alternatif de la table porte-25 meule 25 pendant les phases successives de meulage, est indiqué sur le tableau 50. D'autre part, le bras 62 se déplace en synchronisme avec la glissière de compensation 26, de sorte que la tension qui apparaît sur ce bras et qui est transmise au modulateur de vitesse 66 représente à chaque instant la position de la pièce 30 de compensation 26. Après meulage d'un certain nombre de pièces, la machine passe de la position de meule neuve à celle de meule usée, et la glissière de compensation 26 se déplace vers l'arrière, transversalement au socle 11, de façon connue. Quand le cycle débute par une phase de meulage de dégrossissage sous force réglée, com-35 mandée par le cylindre hydraulique 32, et se termine par une phase d'avance réglée, commandée par le moteur 37, le signal fourni par le potentiomètre 61 diminue au fur et à mesure de la réduction de diamètre de la meule. Il en résulte que la tension traversant le modulateur de vitesse 66 et envoyée par le conducteur 67 à l'émet-40 teur d'impulsions 68, devient de plus en plus faible. L'émetteur 72 17389 7 2137919 68 envoie des impulsions au moteur principal 37, à cadence réduite, ce qui a pour effet de diminuer la vitesse de déplacement transversal de la table 25 pendant la phase de finition du cycle de meulage. Cela compense le fait que, lorsque la meule s'use, son diamètre 5 diminue, son rayon de courbure également, et elle enlève par conséquent davantage de matière. Ainsi, par diminution de la vitesse d'avance en fonction de la réduction de dimension de la meule, il est possible de maintenir la finition de la pièce à une qualité déterminée, tout en maintenant la dimension et la conicité 10 de l'alésage à une valeur prédéterminée. Il faut noter que tous les circuits représentés sur la figure 2 sont des circuits intégrés et sont donc facilement remplaçables, en cas de réparation de la machine. Ils sont en outre pratiquement indestructibles et de fabrication standard. La vitesse d'avance étant maintenue à une 15 valeur constante, la flexion de la broche reste sensiblement constante et la force qui s'exerce entre la meule et la pièce à usiner tend également S rester constante. Tout cela a pour effet de conserver un degré déterminé de finition de la surface de révolution, lorsque la meule passe de l'état neuf à l'état usé. 20 II est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de la présente invention ; celle-ci n'est pas limitée à la forme de réalisation, représentée et décrite ci-dessus à titre d'exemple. 72 17389 8 '2137919 REVENDICATIONS 1. Machine pour la rectification d'une surface de révolution sur une pièce à usiner, comprenant un socle, une table porte-pièce montée sur le socle et munie d'un support de pièce, et une table porte-meule, montée sur le socle et équipée d'une broche rotative portant une meule abrasive, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'avance, capables d'engendrer un mouvement relatif entre la table porte-pièce et la table porte-meule, transversalement à l'axe de la surface de révolution, les dits moyens d'avance comprenant un vérin hydraulique pour le meulage de dégrossissage sous force réglée et un moteur pour le meulage de finition à avance réglée, des moyens de commande étant prévus pour le réglage de la vitesse d'avance, pendant cette phase de finition, en fonction de la dimension de la meule. 2. Machine à rectifier suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moteur est un moteur électrique pas-à-pas. 3. Machine à rectifier suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens d'avance agissent sur la table porte-meule pour engendrer le dit mouvement relatif, une glissière de compensation étant disposée entre cette table et le socle, le moteur déplaçant cette glissière d'un incrément à chaque opération de dressage, et un potentiomètre étant relié à la glissière de compensation de façon à recevoir le même incrément de mouvement. 4. Machine à rectifier suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le moteur est relié à la glissière de compensation par une vis, dont la rotation produit un mouvement correspondant d'un curseur du potentiomètre. 5. Machine à rectifier suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le potentiomètre fournit un signal électrique représentatif de la position de la glissière de compensation et de la dimension de meule, ce signal électrique étant envoyé à un émetteur d'impulsions de façon à commander la fréquence des impulsions qui sont envoyées au moteur pendant le meulage de finition.