Brevet FR2119916A1 — publié le 19720811

La présente invention concerne un procédé pour diviser automatiquement des coupes sur des machines-outils munies d'un dispositif d'équilibrage qui en cas de surcharge effectue un réglage de l'avance et qui lorsqu'on atteint la valeur limite inférieure de l'avance, effectue une réduction de la profondeur de coupe. Sur les machines-outils à commande numérique comportant un dispositif d'équilibrage travaillant avec des grandeurs de réglage pour la vitesse d'avance et le positionnement de l'outil, il est possible de faire dépendre la profondeur de coupe de la valeur de consigne de l'équilibre de sorte que l'on peut supprimer le programme relatif à la profondeur de coupe. le posîtionnement de 11 outil dans le sens des grandes profondeurs de coupe entraine des difficultés car l'outil doit présenter une certaine géométrie de coupe. En outre, lors du positionnement de l'outil il y a une tendance au desserrage de ce dernier se traduisant par des bruits et une mauvaise qualité de surface usinée. C'est pour cette raison que la grandeur correspondant au positionnement de l'outil ne s'utilise que dans le sens d'une réduction de la profondeur. Toutefois, en utilisant cette solution, il n'est pas possible dans le cas d'une coupe déjà commencée d'aboutir à l'équilibre dans le cadre de la zone de réglage de la vitesse d'avance. De ce fait, il serait nécessaire de programmer la profondeur de coupe pour être str d'aboutir à une profondeur suffisamment grande, au début de la coupe. lorsque le réglage de l'équilibre en combinaison avec la commande numérique offre la possibilité de répéter des cycles de mouvements identiques, c'est-à-dire lorsque le programme donne une série de cycles de mouvements identiques, et que l'on effectue l'un à la suite de l'autre, on peut renoncer à prévoir une division directe de la coupe, dans le programme. Cette solution présent également llinconvénient que, par le réglage primaire de la vitesse d'avance, la coupe se fait à la vitesse la plus faible car ce n'est que lorsqu'on a atteint la limite inférieure de l'avance que l'on réduit la profondeur de coupe jusqu'à l'équilibre. Une coupe à vitesse faible et grande profondeur entraine dans les cas les plus fréquents une augmentation beaucoup plus grande du temps d'usinage que celle qutentraineraient deux ou plusieurs coupes à profondeur plus faible et à vitesse d'avance plus grande, le travail se faisant à la m#me cote définitive dans les deux cas. En outre, il peut arriver que la dernière coupe qui permet d'atteindre la cote définftiv#,'se fasse avec un très faible équilibre car on n'est qu'en présence que d'une très petite surépaisseur, le dispositif de réglage n'ayant détecté au cours de la coupe précédente, qu'une faible surcharge et n'ayant provoqué ainsi qu'une réduction faible de la profondeur de coupe. La présente invention a pour but de créer un procédé permettant de supprimer le temps nécessaire à la programmation de la division de coupe et de réduire le temps d'usinage de façon générale. la présente invention a pour but de créer un procédé pour la division autamatique de la coupe sur des machinesoutils comportant un dispositif d'équilibrage, qui en cas de surcharge de l'ensemble formé par l'outil, la pièce et la machine, règle l'avance et qui, lorsqu'on atteint la valeur limite inférieure de l'avance, commande une réduction de la profondeur de coupe, ce procédé rendant optimal le temps d'usinage à l'aide du dispositif d'équilibrage, le procédé devant êtremis en oeuvre avec des moyens de commutation les plus simples et des moyens constructifs réduits. A cet effet, la présente invention concerne un procédé dans lequel, lorsqu'on a commencé à réduire la profondeur de coupe, on amène la valeur de celle-ci à une fraction de la grandeur qui serait possible à l'équilibre, puis lorsque cette réduction de profondeur de coupe est terminée, on rétablit l'équilibre en augmentant la vitesse d'avance à l'aide du dispositif d'équilibrage. Au cours de la phase d'amorce de coupe, il est prévu, selon le procédé, de réaliser la coupe avec une profondeur d'une valeur non permise par l'équilibre et cette opération est faite en travaillant avec une vitesse d'avance correspondant à la limite inférieure, de sorte que la dispositif d'équilibrage commande une division de la coupe. Il est avantageux que l'on commence la coupe en mettant l'outil à la cote définitive d'usinage. En réduisant la profondeur de coupe, on amène, selon le procédé, la valeur de consigne correapondant à la force principale de coupe à une fraction de sa valeur et on rétablit ainsi la profondeur de coupe à une valeur réduite correspondante. lorsque la division de la coupe est effectuée, on ramène de nouveau la valeur de consigne à sa valeur totale correspondant à la force de coupe principale. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la grandeur réduite de la valeur de consigne correspondant à la force de coupe principale est prédéterminée de façon variable en fonction des autres paramètres d'usinage. Dans ce cas, les zones du chemin d'usinage sont constituées par des valeurs d'arrêt préliminaire par rapport aux valeurs de consigne du tracé. les granaeurs correspondant aux valeurs de consigne réduite et celles des valeurs d'arrêt préliminaires par rapport aux valeurs de consigne de tracé, sont de préférence programmées. Suivant une autre caractéristique intéressante du procédé de l'invention, au cours de la phase de coupe, lorsque ayant atteint la cote définitive d'usinage et s'il faut procéder à une réduction de la profondeur de coupe, par suite d'une surcharge, on ramène la profondeur de coupe au moins à la moitié de sa valeur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu lorsqu'on atteint la cote définitive d'usinage et pour un équilibre complet, lorsqu'on setrouve auvoLCinage de la vitesse d'avance inférieure, ou lorsque, ayant atteint la cote définitive et pratiquement l'équilibre complet, en fonctionnant à la vitesse limite inférieure d'usinage, de ramener la profondeur de coupe à au moins pratiquement la moitié de sa valeur. Le procédé permet de commencer chaque coupe en mettant l'outil à la cote définitive et dans cette phase de coupe, on utilise la vitesse d'avance la plus faible. De cette façon, au début de la coupe et lorsque le dispositif d'équilibrage est mis en oeuvre, on commande immédiatement en cas de surcharge une réduction de la profondeur de coupe. La valeur de cette réduction de profondeur de coupe n'est plus déterminée, conformément au présent procédé, directement à partir de la valeur de consigne de l'équilibre, mais elle dépend d'une valeur de consigne qui correspond à une fraction déterminée et connue de la valeur possible à l'équilibre. Puis, en augmentant la vitesse d'avance, on rétablit l'équilibre. Si malgré la fixation de la cote définitive, la profondeur de coupe ne suffisait pas pour rétablir l'équilibre, on rétablit celui-ci en augmentant la vitesse d'avance. On crée ainsi des conditions de coupe qui sont beaucoup plus économiques que les procédés consistant à travailler avec une grande profondeur de coupe et une vitesse d'avance minimale. L'intérêt économique de ce procédé d'usinage se traduit par un temps d'usinage très avantageux. Dans le cas de longueurs réduites de coupe une variation de la technique de coupe rempla çant une grande profondeur de coupe et une faible vitesse d'avance, par plusieurs coupes à faible profondeur et grande vitesse, n'est plus #-vantageuse car les retours compenseront de nouveau l'économie de temps obtenue par la division de la coupe. De cette façon on réduit la profondeur de coupe à une fraction de la valeur possible à 1' équilibre, par rapport au chemin d'usinage qui reste à faire. On programme des valeurs d'arr#t préliminaires à intervalle déterminé par rapport à la valeur de consigne du tracé. Ces valeurs agissent sur les grandeurs correspondant à la réduction de profondeur de coupe. Cela signifie que pour une longueur d'usinage déterminée, faible qui reste à effectuer, il est par exemple plus économique de diviser la coupe en deux coupes, plutôt que de la diviser en plus de deux coupes. lorsqu'une réduction de la profondeur de coupe se présente sur le dernier parcours restant par rapport à la valeur de consigne du tracé, et qui est également programmé par une valeur d'arrdt préliminaire, on effectue une réduction de la profondeur de coupe jusqU'au rétablissement de l'équilibre. Il ne serait pas intéressant d'effectuer une division de la coupe en deux ou plusieurs coupes. Chaque nouvelle coupe commence avec une profondeur de coupe dont la valeur est trop importante pour établir l'équi- libre. Ainsi, le dispositif d'équilibrage commande une réduction de la profondeur de coupe avec division de la coupe. De cette façon, déjà, au début de la coupe, il se produit une division de la coupe, ce qui aboutit à des conditions de coupe optimales. On peut également régler une profondeur de coupe non autorisée en amenant l'outil à la cote définitive, ce procédé est applicable dans des cas d'usinage concernant des dimensions habituelles. Pour des dimensions inhabituelles, et qui constitueraient un risque pour l'outil à l'amorçage, il faut amorcer la coupe en faisant des essais, pas à pas, jusqu'à atteindre ou dépasser ltéquilibre. La réduction de la profondeur de coupe à une fraction de la valeur possible à l'équilibre peut se réaliser en faussant la valeur de consigne, prédéterminée, correspondant à la force de coupe principale. En effectuant une division par exemple en deux coupes, en commençant la réduction de la profondeur de coupe, le dispositif d'équilibrage réduit simultanément à la moitié la valeur de consigne correspondant à la force de coupe principale. Ainsi, le dispositif d'équilibrage règle pratiquement la profondeur de coupe à la moitié de sa valeur. lorsque la division de la coupe est terminée, ce qui se traduit par unedéviation nulle du réglage, on ramène de niveau la valeur de consigne correspondant à la force de coupe principale à sa grandeur totale. Le dispositif d'équilibrage règle alors l'avance à une vitesse plus grande, du fait de la rupture d'équilibre, jusqu'à ce que l'équilibre soit de nouveau atteint. On fixe au préalable la grandeur faussée de la valeur de consigne correspondant à la force de coupe principale, de façon à ce que la zone de réglage de la vitesse d'avance permette d'atteindre l'équilibre. Lorsqu'on a déjà atteint la cote définitive, il peut arriver que, par suite d'une surcharge, il soit nécessaire de réduire la profondeur de coupe. Dans ce cas, la profondeur de coupe est ramenée au moins pratiquement jusqu' à la moitié de sa valeur, même lorsqu'en fonction du chemin d'usinage qui reste à parcourir, il ne doit se produire aucun changement de la valeur de consigne. Cela se fait pour que l'avant dernière coupe, ainsi que la dernière, soient effectuées avec les mêmes paramètres d'usinage. On évite ainsi que pour la dernière coupe, il ne suDsiste qu'une faible profondeur de coupe qui ne permettrait pas d'atteindre les conditions de coupe optimale malgré le dispositif d'équilibrage. En outre, une profondeur de coupe aussi réduite entrainerait une surcharge thermique de la pointe de l'outil* la division de la coupe en deux coupes de dimensions pratiquement voisines, assure un équilibre du système pour les deux groupes de sorte que même dans ce cas limite, on aboutit à une durée d'usinage optimale. Le procédé offre, en outre, l'avantage qu'en fonction des valeurs d'arrêt préliminaire, on peut effectuer une division de coupe en deux coupes de valeur pratiquement voisine, lorsqu'un équilibre pratiquement total pourrait être atteint par une coupe. Il peut se présenter le cas suivant lequel lorsque l'outil est réglé à la cote définitive, au cours de l'amorce de la coupe, on est en présence d'un équilibre presque total, ou qui sera atteint au cours de la coupe, si l'avance est voisine de la vitesse limite inférieure. Pour diviser la coupe même, dans ce cas, tout en ayant les avantages d'une durée d'usinage optimale, on prévoit, dans ces cas, deux coupes de mêmes dimensions. le procédé selon l'invention assure sans programmation des profondeurs de coupe correspondant aux diverses coupes, avec une division de coupe sur des machines outils à comande numérique à enlèvement de copeaux, équipées d'un dispositif d'équilibrage. Ce dispositif d'équilibrage règle d'abord la vitesse d'avance et ce n'est que lorsque la plage des vitesses d'avance n'est pas suffisante qu'il réduit la profondeur de coupe. La division de la coupe se fait dans des conditions optimales c'est-à-dire avec une durée d'usinage minimale. Le procédé supprime le réglage de l'équilibre avec réglage à la profondeur de coupe, ce qui comme l'a montré la pratique, présente des inconvénients du fait que l'outil a tendance à produire des surfaces d'usinage imparfaites. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits. On pourra au besoin recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la division automatique de la coupe pour machine-outil, comportant un dispositif d'équilibrage qui, en cas de surcharge de l'ensemble, machine-outil - outil pièce, effectue le réglage de la vitesse d'avance et qui, lorsqu'on atteind la valeur limite inférieure de l'avance réduit la profondeur de coupe, procédé caractérisé en ce que, lorsque la réduction de la profondeur de coupe est commencée, on réduit cette profondeur à une fraction de la profondeur possible en cas d'équilibre du dispositif, et après que la réduction de la profondeur de coupe ait été réalisée, on rétablit l'équilibre en augmentant la vitesse d'avance grâce au dispositif d'équilibrage. 20) Procédé selon la revendication 1, applicable à la phase de début de coupe, procédé caractérisé en ce qu'on commence chaque coupe avec une profondeur d'une valeur non autorisée pour l'équilibre correspondant à la vitesse limite inférieure, de sorte que le dispositif d'équilibrage déclenche une division de la coupe. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on commence chaque coupe en réglant l'outil à la cote définitive dans la mesure où la géométrie de l'outil le permet. 40) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'en commençant la réduction de la profondeur de coupe, on réduit à une fraction de sa valeur totale, la force de coupe principale et on règle la profondeur de coupe à une valeur réduite correspondante, puis après la division de la coupe, on amène de nouveau la valeur de consigne à sa valeur totale. 50) Procédé selon la revendication 1, caractésé en ce qu'on prédétermine de façon variable la grandeur réduite de la valeur de consigne correspondant à la force principale de coupe, et cela en fonction des autres paramètres d'usinage qui sont fixés à partir des valeurs d'arrêt préliminaires par rapport aux valeurs de consigne du tracé. 60) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'on programme les grandeurs des valeurs de consigne réduites. 70) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on programme les valeurs d'arrêt préliminaires par rapport aux valeurs de consigne du tracé. 80) Procédé selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce qu'au cours de la phase de coupe, lorsqu'on atteint la cote définitive d'usinage et dans le cas d'une réduction de profondeur de coupe rendue nécessaire par suite d'une surcharge, on réduit pratiquement d'au moins la moitié cette profondeur de coupe. 90) Procédé selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que lorsqu'on atteint la cote d'usinage définitive et dans le cas d'un équilibre complet et d'une vitesse d'avance voisine de la limite inférieure ou lorsqu'on atteint -la cote définitive et un équilibre pratiquement réalisé, et que l'on travaille la vitesse d'avance inférieure, on commande une réduction de la profondeur de coupe correspondant pratiquement à la moitié de sa valeur.