Brevet FR2187498A1 — publié le 19740118

' - v--nticn est relative à n outil à roder a plusieurs recules onwitudin-les ou segments, pour l'usinage d'alésages travensants ou borgnes dans e l'acier ou un autre m tal, de préférence pour l'usinage de @els alésages de diamètres relati ventent rands ? comportant des meules, dirigées longitudinalement décalées l'une par rapport à l'autre suivant la direct on péri phérilue, notamment des meules normalisées, collées sur des porte-meules, lesquelles peuvent être déplacées mécaniquement ou hydrauliquement, G l'encontre de l'action de moyens de rappel (par exemple des ressorts à boudins), à l'aide d'un dispositif de manoeuvre disposé à l'intérieur d'un corps porteur et de liaison central, analogue à un tube, dans le sens d'une augmentation de leur étendue radiale. Les outils à roder de ce genre, dans le cas par exemple où on utilise des machines à roder horizontales, sont fixés à l'ex- trématé constituant la tête d'une broche d'entrafnement mise en rotation et animée en même temps de déplacements axiaux, de fa çon à pouvoir Autre enlevés ou remplacés. Les meules longitudinales soumises à une usure ou à une abrasion sont constituées de grains de coupe réunis par pressage et maintenus assemblés par un matériau approprié. Ces outils à roder servent à glacer la surface intérieure d'alésages ; ils permettent, avec des grains suffisamment grossiers, d'obtenir aussi de bons effets de coupe, notamment pour l'avant-rodage. Dans des modes de construction connus, les meules longitudinales, en nombre approprié, sont collées sur des porte-meules analogues à des baguettes qui, au moyen de ressorts, sont serrés dans un corps porteur à l'intérieur duquel sont logés des mécanismes à coins qui actionnent des pièces presseuses, lesquelles appuient contre les porte-meules dans le sens correspondant à une augmentation de diamètre extérieur de l'outil. On sait aussi couler es meules en forme de barreaux dans des porte-meules en matière synthétique. On sait encore coller des segments de meule sur une tôle fixée à l'aide de vis sur un corps porteur intermédiaire qui peut être poussé par les dispositifs de manoeuvre en direction transversale, c'est-à-dire radialement.En pratique avec tous ces modes de construction, on a observé l'apparition d'oscillations et de vibrations qui produisent des bruits très désagréables, éprouvants pour la santé, notamment des grincements. Du fait qu'on ne connaissait pas les raisons exactes de ces bruits et qu'on n'a pu jusqu'à présent les élucider, et du fait aussi qu'on ne voyait aucune possibilité d'éliminer ce mal, les ouvriers qui effectuent ce genre de travail se sont accomodés depuis très longtemps de ces bruits désagréables. L'invention a donc pour but de réaliser un outil à roder du genre décrit au préambule qui fonctionne pratiquement sans vibrations et autant que possible sans bruits pénibles, et qui permette cependant le remplacement des meules longitudinales et leur réglage. A cet effet, un autre but de l'invention consiste à stabiliser les moyens de réglage des supports de meules longitudinales de telle manière qu'elles soient serrées de manière à être pratiquement exemptes de vibrations et à assurer une gamme de manoeuvre radiale de grande étendue. L'outil à roder conforme à l'invention est caractérisé en ce que les meules longitudinales ou les segments de meules sont collés directement sur la surface latérale extérieure, éventuellement munie de rainures peu profondes, de deux coquilles supports épaisses, stables de formes, en forme de sections de gouttières, entretoisées par les moyens de soutien du dispositif de manoeuvre, lesquelles coquilles supports sont accouplées au corps porteur qu'elles entourent au moyen d'organes d'entrainement montés dans le corps porteur et s'engagent à la manière de tenons dans les corps des coquilles. L'essentiel est la liaison directe, en l'occurrence par collage, des meules longitudinales, de préférence d'un groupe-de meules longitudinales, avec une coquille support stable en forme de section de gouttière, qui de son côté est saisie en quelque sorte centralement par des organes d'entratnement, en forme de tenons, du corps porteur. A partir du corps porteur, les coquilles supports stables et de grosses dimensions, munies des meules longitudinales, sont serrées et arrêtées l'une par rapport à l'autre d'une manière si bonne qu'on obtient, en même temps qu'une action de rodage intense, le fonctionnement quasi-silencieux recherché et souhaité depuis longtemps.Un grand nombre d'essais ont établi que ce fonctionnement quasi-silencieux est un résultat durable. I1 est à présumer que ce fonctionnement quasi-silencieux est fondé sur l'association des grosses coquilles supports particulièrement stables et des groupes de segments de meules collés directement dessus. L'essentiel est cependant le fait, a priori surprenant, que le fonctionnement quasi silencieux a été obtenu dans la pratique, et ceci au cours de tous les essais. @l est avantageux, dans @@'ontil à roder conforme à l'invention, que les m@ules lon@itudinales soient collées sur des coquilles supports @igides de formes, de @ongueur axiale relativement grande et de grande lon@@eur mirconfére@tielle. Il est alors avantageux que la lonqueur de l'are de clrconférence périphérique des coquilles supports corresponde à des @ngles au centre compris entre 520 et 1800 environ. vc c dos quilles d'angle au centre d'environ 1200 on obtent, en portant d' -n cylindre, toujours trois coquilles de longueur circonférentielle pratiquement suffisante. n découpant deux cylindres, on obtient ainsi trais paires de coquilles supports pour équiper ou constituer trois outils à roder. Selon un ode particulièrement avantageux de réalisation de l'outil à roder conforme à l'invention, en utilisant des meules longitudinales de sections u peu prs carrées, on colle sur -ha- que coquille rot plusieurs moules longitudinales, de préférence deux cependant, avec n décalage circonférentiel le plus régulier possible en direction circonférentielle.Dans ce cas, les coquilles supports doivent comporter autant que possible deux meules longitudinales colles a une distance relativement faible des arêtes longitudinales des coquilles Entre les deux meules longitudinales extérieures il est avantageux de prévoir, à des distances régulières l'une @e l'autre, au moins trois autres metles longitudinales. On cbtient de cette manière un outil. d'un ren errent particulièrement bon qui, grâce son excellent centrage dans l'alésage de la pièce usiner, contribue aussi par son-mode de réalisation empêcher tout bruit désagréable. Selon un autre mode de réalisation encore, au moins la meule longittdinale médiane de chaque coquille support est constituae de deux sections à peu près d'égales @on@u@urs qui sont disposées à une certaine distance l'@ne de l' autre et, qar.s chaque espace situé entre les sections correspondantes de ules, une extrémité d'an des organes d'entraînstent montés dans le corps porteur est guidée dans @n alésage transversal @e la coquille support. Selon ne autre variante de construction de l'outil à roder conforme l'invention, chacun des mécanismes se manoeuvre du dispositif de manoeuvre, qui sont prévus dans l'alésage longita- dinal central du corps porteur, qui trav-illent en synchronisme et qui sont décalés suivant la direction longitudinale, comporte eux pièces intérieures semi-cylindriques, dont l'ensembie se raccorde suivant un cylindre, surfaces on forme de coIns Liseau- tés suivant la longueur et disposées de manière à converger l'une vers l'autre, et les tiges de scutier. s'appuyant sur les surfaces en forme de coins, dirigées radialernent et s'engageant dans des alésages borgnes des coquilles supports sont, dans la rgion des sections longitudinales intérieures, de section semi-cylindrique, de sorte que les surfaces plates des tiges de soutien et les surfaces plates correspondantes des pi ces intérieures semi-cylin- driques se trouvent guidées en s'appliquant l'une sur l'autre. Le mode de construction précité fournit des mécanismes de manoeuvre constitués de coins qui présentent une gamme de manoeuvre radiale particulièrement grande, les tires de soutien et les pièces intérieures semi-cylindriques, grâce au guidage l'une sur l'autre de leurs surfaces planes, sont suffisa@ment assurées et stabilisées l'une par rapport u 11 autre nelativement à t ut g issement relatif. A la stabilisation de l'outil contribue aussi la caractérls- tique que les mécanismes J coins formés par les doubles piacns intérieures semi-cylindriques décalées axialement scnt entretoisés par une section de tige centrale avec interposition d'une rondelle de soutie@, cette section de tige traversant une tige d'entraînement dirigée transversalement. dont les deux extrémités, en traversant des alésages transversaux du corps porteur, s'engagent J la manière de tenons dans des alésage @ransversaut correspondants des deux coquilles supports.Les mécasismes à coins, la tige d'entraînement et la section J t centrale xiale servant d'entretcise se verrouillent mutue@@erent et as: rent au cours de la rotation un équili: @e des ma@ses en rotati@ ce qui contribue à empêcher les bruits gênants. La réalisation de l'outil à roder avec des co@@lles suppor fournit la possibilité de disposer des perties d'an @isposi if d mesure entre les arêtes longitudinales situées en@@ace l'une de l'autre des @eux coquilles. De cette manilre, on peut surveiller d'une manière sûre, avec les moyens relativement simples, I'oration de rodage. L'invention est expliquée plus en détail ci-après @ l'eide d'un de ses modes de réalistation, pris à titre ill@@@r ti@ mais nullement limitatif, en se référant aux dessins ann@xés dans @@ quels - la figure C représente en coupe longitudinale un outil à roder, en place à I'itérieur d'un cylindre à usiner ; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure . et - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. L'outil à roder à plusieurs meules longitudinales 1, illustré dans les dessins annexés, destiné à usiner un alésage traversant ou un alésage borgne, comporte des meules longitudinales de profil à peu près carré 2, collées par groupes de cinq avec un décalage approprié, à peu près régulier, suivant la direction périphérique, sur la surface latérale 3, ou dans des rainures de faible profondeur de cette surface latérale, de deux coquilles supports épaisses, stables de formes, en forme de sections de gouttières 4. Ces coquilles supports entourent, éventuellement avec un certain jeu radial, un corps porteur et de liaison 5, analogue à un tube. Ce corps porteur 5 est accouplé, d'une manière amovible, à la broche d'entraînement 6 d'une machine à roder. Dans la tête du corps porteur 5 se trouve un alésage axial contenant une tige de commande 7.Un alésage axial ou une cavité analogue 8 est ménagé dans la broche d'entrainement 6 et est destiné à recevoir soit des moyens de commande mécaniques, soit une tringlerie actionn--e hydrauliquement qui agit sur la tige de commande 7 et actionne un mécanisme de manoeuvre décrit ci-après. Les coquilles supports rigides de formes 4 présentent une longueur axiale relativement grande, par exemple trois fois supérieure à leur diamètre. La longueur circonférentielle des coquilles supports est également relativement grande et correspond à peu près au moins u 12Ce, mais peut aller jusqu'à 1800. L'épaisseur radiale des coquilles supports est d'environ un sixième de leur diamètre, mais peut au si être supérieure, éventuellement aussi être plus faible. L'essentiel est que la rigidité de formes de ces coquilles soit assurée même pour des pressions élevées. Ainsi qu'on l'a déjà exposé, chaque coquille support porte un groupe de meules longitudinales 2. Il est prévu au moins deux telles meules qui sont collées à une faible distance des arêtes longitudinales o, par exemple à une distance égale à la largeur d ne meule longitudinale. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, entre les deux meules extérieures, à des distances l'une de l'autre à peu près égales, sont collées trois autres meules longitudinales. La grande longueur de ces meules et leur collage directement dans des rainures peu profondes de la surface latérale permettent d'utiliser un grand nombre de meules longitu- dinales étroites.Les produits d'abrasion peuvent donc se rassembler dans de nombreux espaces intermédiaires entre ces meules longitudinales d'où ils sont refoulés, c'est-à-dire enlevés, par le liquide de refroidissement utilisé habituellement. Dans l'alésage longitudinal central 10 du corps porteur 5 est logé un mécanisme de manoeuvre formé par deux mécanismes à coins, disposés à une distance axiale relativement grande l'un de l'autre ; ce mécanisme de manoeuvre a pour rôle de pousser les ensembles des coquilles supports et des meules longitudinales, en les écartant l'un de l'autre radialement, de manière à augment-er leur diamètre, contre la paroi de l'alésage à usiner. Aux extre- mités des coquilles supports sont disposés, dans des rainures annulaires inclinées 11, des ressorts de rappel 12 constitués par des ressorts hélicoidaux. Ces ressorts peuvent aussi être réalisés en caoutchouc ou en une matière synthétique résistant aux acides, présentant des propriétés élastiques suffisantes. Les mécanismes de manoeuvre, réalisés sous forme de mécanismes à coins, se composent chacun de dux pièces intérieures 13, 14 semi-cylindriques se raccordant pour former un cylindre. Ces pièces intérieures comportent des surfaces de coins 15, 16 biseautées suivant la direction longitudinale, disposées de manière à converger l'une vers l'autre. Du fait que chaque pièce semicylindrique ne porte qu'une des deux surfaces de coins, celles-ci se trouvent décalées l'une par rapport à l'autre. A chacune des surfaces de coins est associée une tige de soutien 17 et 18. Sur une partie importante de leur section longitudinale intérieure, les tiges de soutien présentent une section droite semi-circulaire de sorte qu'elles se trouvent guidées, de la manière visible sur la figure 2, par leurs surfaces médianes planes 19 sur les surfaces médianes également planes 20 de la pièce intérieure avoisinante. Les extrémités extérieures des tiges de soutien 17, 18 s'engagent dans de courts alésages borgnes 21 des coquilles supports 4. On a désigné par 22 un ressort de rappel réalisé sous forme de ressort annulaire. Ce ressort 22 s'engage dans des évidements des surfaces d'extrêfts des tiges de soutien et est logé, en outre, à l'extérieur des tiges de soutien, dans une rainure annulaire du corps porteur 5. Dans la région située entre des deux mécanismes de manoeuvre à coins appairés est prévue une tige d'entraînement 22, dirigée trinsversalement, qui comporte en son centre un alésage de guidage de @âme @xe que @e corps porteur 6.Dans cet alésage 24 coulisse axialement @ne section de tige 25 qui s'appaie, par son extrémité antérieure, dans des éviliements 26 des pièces intérie@- res 1@, 1 . L'extrémité postérieure de la section do tige 25 est montée à l'intérieur d'un évadenent 27 d'une rondelle de soutien 28 qu s'applique devart les petites surfaces d'extrémités des pièces intérieures en forme de c@ins 13, 14 du mécanisme postérieur de manoeuvre.Les extrémités de la tige d'entraînement 23 traversent tout d'abord des alésages transversaux 29 du corps porteur 5 et s'engagent dans des alésages transversaux 10 des coquilles supports - e sorte que ces dernières sont accouple os pratiquement centralement vec le corps porteur. Lorsqu'on exerce une pression sur la tige le commande 7, e déplacement est transmis simultanément aux doux mécanismes de manoeuvre et J leurs paires do coins, et ceci J l'aide de la section e tige ,5 et de la rondelle .e soutien 28. La tige d'en traînement, en ce qui concerne sa position, est assurée d'une part par la section de tige 2 contre tout déplacement transversal et d'autre part dans le corps porteur 5 contre tout déplacement longitudinal.Les coquilles suppcrts 4 peuvent cependant exécuter sur la tige d'entraînement 23 des mauvoments dirigés radialement et ceci en fonction de l'amplitude du déplacement transmis par les pièces Intérieures semi-cylindriques 11, 14 aux tiges de soutien 17, 18. Le fonctionnement en synchronisme des deux mécanismes à coins et de la totalité des tiges de soutien provoque un déplacement transversal régulier des coquilles supports, tout en maintenant leur parallélisme. De la manière visible sur la figure 2 on peut disposer, entre les arêtes longitudinales @, en reg@rd l'une de l'autre les deux coqui@les supports d, do@ parties d'un lispositif de mesure qui permet l'obtenir une indic@tion @utomatique des cotes d'usinage. Co@@ il va de sei @@ c@@@ m@ il résalte d'ailleurs déjà de ce qui précède, @'invention ne se limite nu@lement à ceux de ses mo- des d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant @té pl@s spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. P'EVENDICTI0NS' 1. Outil à roder à plusieurs meules longitudinales ou segments, pour l'usinage d'alésages traversants ou borgnes dans de l'acier ou un autre métal, de préférence pour l'usinage de tels alésages de diamètres relativement grands, comportant des meules, dirigées longitudinalement, décalées l'une par rapport a l'autre suivant la direction périphérique, notamment des meules normalisées, collées sur des porte-meules, lesquelles peuvent être déplacées mécaniquement ou hydrauliquement, à l'encontre de l'action de moyens de rappel (par exemple des ressorts à boudins), à l'aide d'un dispositif de manoeuvre disposé à l'intérieur d'un corps porteur et de liaison central, analogue à un tube, d-ns le sens d'une augmentation de leur tendue radiale, lequel outil à roder est caractérisé en ce que les meules longitudinales (2) ou les segments de meules sont collés directement sur la surface latérale extérieure (3), éventuellement munie de rainures peu profondes,de deux coquilles supports (4) épai ses, stables de formes, en forme de sections de gouttières, entretoises par les moyens de soutien (17, 18) du dispositif de manoeuvre, lesquelles coquilles supports (4) sont accouplées au corps porteur (5) qu'elles entourent au moyen d'organes d'entraînement (23) montés dans le corps porteur et s'engagest à la manière de tenons dans les corps des coquilles. 2. Outil u roder selon la revendication 1, caractérisé en ce que les meules longitudinales (2) sont collÉes sur des coquil- les supports (4) rigides de formes, de longueur axiale relativement grande et de grande longueur circonférentielles 3. Outil à roder selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de l'arc de circonférence périphérique des coquilles supports (4) correspond J des angles au entre compris entre 120 et 1800 environ. 4. Cutil J roder selon une quelconque des re--endications précédentes, caractérisé en ce qu'es @tilisant des meules longitudinales (i) de sections u peu près carrées, on colle sur chaque coquille support (1) plusieurs meules longit@@fin les, de préférence deux c--1- ondnt, avec un décalage circonférentiel le plus régulier possible en direction circonférentielle. 5. Outil C roder selon la reve@dication -+, caracté--rîsé en ce que les coquilles supports (4) comportent deux meules longitudinales (2) collées à une distance relativement t@ible des r--es lorgitudinalos des coquffilles. . Outil G roder selon la reveìdication 5, caract-4risé en ce qu'entre les deux meules longitudinales extérieures (2), il est prévu, des distances régulières l'une de l'autre, au moins trois autres meules longitudinales (a). 7. Outil i roder selon l'une quelconque des revendications 4 et 6, caractérisé en ce que au ru nus la meule longitudinale (2) médiane de chaque coquille support (4) est constituée de deux sections à peu près d'égales longueurs qui sont disposées à une certaine distance l'une de l'autre et, dans chaque espace situé entre les sections correspondantes de meules, une extrémité d'un des organes d'entratnement (23) montés dans le corps porteur (5) est guidée dans un alésage transversal (30) de la coquille support (4). 8. Outil à roder selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des mécanismes de manoeuvre du dispositif de manoeuvre, qui sont prévus dans l'alésage longitudinal central (10) du corps porteur (5), qui travaillent en synchronisme et qui sont décalés suivant la direction longitudinale, comporte deux pièces intérieures semi-cylindriques (13, 14), dont l'ensemble se raccorde suivant un cylindre, surfaces en forme de coins (15, 16) biseautés suivant la longueur et disposées de manière à converger l'une vers l'autre, et les tiges de soutien (17, 18) s'appuyant sur les surfaces en forme de coins, dirigées radialement et s'engageant dans des alésages borgnes (21) des coquilles supports (4) sont, dans la région des sections longitudinales intérieures, de section semi-cylindrique, de sorte que les surfaces plates (19) des tiges de soutien (17, =23) et les surfaces plates correspondantes (20) des pièces intérieures seri-cylindriques (13, 14) se trouvent guidées en s'appliquant l'une sur l'autre. 9. Outil à roder selon la revendication 8, caractérisé en ce que les mécanismes à coins fors par les doubles pièces intérieures semi-cylindriques (13, 14) décales axialement sont entretoisés par une section de tige centrale (25) avec interposition d'une rondelle de soutien (28), cette section de tige (25) traversant une tige d'entratnement (23) dirigée transversalement, dont les deux extrémités, en traversant des alésages transversaux (2O) dil corps porteur (5), s'engament à la manière de tenons dans des alésages transversaux correspondants (30) des deux coquilles supports (4). 10. Outil à roder selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre les arêtes longitudinales (9), en regard l'une de l'autre, des deux coquilles supports (4) sont disposées des parties (31) d'un dispositif de mesure pour indiquer automatiquement les cotes d'usinage.