Brevet FR2173738A1 — publié le 19731012

La présente invention concerne un procédé de réalisation de blocs de propergol solide et un dispositif d'usinage d'un canal interne dans ces blocs. Dans les propulseurs comportant un bloc de propergol solide, il est connu de réaliser des gorges circulaires autour d'un canal central afin d'augmenter la surface de combustion et d'obtenir ainsi des caractéristiques balistiques particulières. Suivant un mode de réalisation connu, le moulage du bloc de propergol est effectué avec un noyau en position déployée, de telle sorte que après cuisson les disques extérieurs du noyau central cylindrique sont rétractés et permettent de retirer l'ensemble du noyau par le canal central. Toutefois ce procédé présente plusieurs incon- vénients parmi lesquels la limitation du diamètre maximum des gorges à des valeurs très faibles. Par ailleurs, ce procédé est difficilement utilisable pour le moulage du propergol, du fait que des particules peuvent se coincer dans les parties mobiles du noyau et provoquer une inflammation du bloc. Enfin la somme des jeux mécaniques nécessaires au bon fonctionnement conduit à l'obtention d'un bloc de dimensions moins précises. Suivant un autre procédé connu, le moulage du bloc est réalisé avec un noyau présentant des dimensions extérieures correspondant aux dimensions de la cavité à obtenir et après cuisson du bloc autour de son noyau, on provoque un échauffement supplémentaire qui entratne la fusion du noyau et son écoulement hors du bloc. Ce procédé présente également des inconvénients notamment du fait que l'échauffement supplémentaire nuit au collage de l'inhibiteur. D'autre part, le noyau ne s'écoule pas parfaitement hors du bloc et les caractéristiques balistiques sont perturbées. Enfin le noyau fusible doit etre lui-meme préalablement moulé pour chaque opération de moulage d'un bloc de propergol et il est nécessaire d'avoir autant de moules à noyau que de formes différentes de noyau. Conformément à la présente invention, on utilise un procédé de réalisation d'un bloc de propergol dans lequel chaque bloc est moulé autour d'un noyau monobloc ne possédant aucune contre-dépouille et après solidification et démoulage, ledit bloc monté sur la broche d'un tour et entratné en rotation, est usiné intérieurement pour former les gorges circulaires au moyen d'un outil à coupe unique notamment un outil de tour monté sur un porte-outil extensible se déployant après son engagement dans le canal interne du bloc, ledit outil étant utilisé en combinaison avec des moyens d'aspiration en continu de copeaux. L'usinage des gorges circulaires dans le noyau central au moyen d'un outil de tour suivant le procédé de l'invention, permet d'obtenir une grande précision géométrique et une parfaite reproductibilité des caractéristiques balistiques du propulseur. Par ailleurs, ce procédé permet d'obtenir un état de surfaces propice d un bon allumage, alors que le moulage conduit à une surface lisse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue en élévation du dispositif d'usinage d'un canal interne dans un bloc de propergol, suivant le procédé de l'invention. - La figure 2 est une vue de détail montrant le dispositif d'asservissement. - La figure 3 est une vue de détail du porteoutil monté sur la barre d'alésage. Suivant le procédé de l'invention, le bloc 1 de propergol solide est moulé autour d'un noyau monobloc ne possédant aucune dépouille, en vue d'obtenir un canal interne d'allumage 2 et préférentiellement il est moulé en place dans un propulseur 3. Comme représenté à la figure 1, le bloc de propergol solide 1 disposé dans le propulseur 3 est fixé par tout moyen connu sur un harnais 4 engagé à l'une de ses extrémités entre les mors 5 d'un plateau 6 solidaire d'une broche rotative d'un tour comprenant une poupée fixe 7 reposant sur un banc de tour 8. De façon connue, la broche 6 est entraînée en rotation par un moteur et un changement de vitesses disposés dans la poupée fixe 7 et non représentés au dessin. Par ailleurs, le harnais 4 repose par deux chemins de roulement circulaires 9, 9a sur des galets 10, 10a de deux lunettes fixes 11, lla, montées sur le banc 8 du tour. Sur le banc 8 du tour est monté coulissant longitudinalement un chariot 12 portant un chariot transversal 13 bloqué en translation sur lequel est fixée, au moyen d'un porte-barre 19, une barre d'alésage 14 disposée dans l'axe de la broche 6 et du bloc 1. Le positionnement du porte-barre 19 sur la broche s'opère par une butée fixe contre le chariot transversal 13. A l'une de ses extrémités engagée dans le canal interne 2 du bloc de propergol 1, la barre d'alésage 14 (figure 1) est munie d'un porte-outil 15 comportant un coulisseau 16 déplaçable radialement sur lequel est fixé un outil 17 (figure 3) pour l'usinage de gorges circulaires 18 dans le bloc de propergol 1. A son autre extrémité, la barre d'alésage 14 est engagée dans un organe de support 20 qui repose sur le banc 8 et se déplace avec la barre d'alésage qui porte un mécanisme 21 (figures 1 et 2) de commande d'avance radiale du coulisseau 16 portant l'outil 17 auquel il est relié par un arbre 22 monté rotatif dans la barre d'alésage 14. Le mécanisme d'avance 21 est actionné par un moteur 23 à nombre de ples variable; l'enclenchement de l'avance de l'outil 17 est obtenu au moyen d'un embrayage logé dans le mécanisme 21. Sur le mécanisme d'avance 21 (figures 1 et 2) est monté un chariot miniature 24 dont le mouvement est synchronisé exactement avec l'outil aléseur 17 et qui porte un palpeur 25 coopérant avec un gabarit 26 monté de façon amovible sur des organes de support 27, 27a reposant sur le banc 8. Le gabarit 26 présente un profil 31 de génération par révolution reproduisant les gorges 18 à exécuter dans le bloc. Le chariot miniature porte des micro-contacts qui coopèrent avec deux butées 28, 29 (figure 2) montées sur une réglette 30 solidaire de la barre 14, lesdites butées étant séparées d'une distance x correspondant à la profondeur de passe x1 (figure 3) de l'outil 17. Ces butées 28, 29, permettent de régler la profondeur de passe xl de l'outil dans la reproduction linéaire. Les cames et l'approche de passe doivent etre agencées de telle sorte que la première et la dernière approche soient commandées par deux micro-contacts différents. En outre le dispositif d'usinage suivant l'invention comporte un dispositif d'aspiration en continu des copeaux situé à proximité de l'outil d'usinage 17. Le bloc 1 disposé dans son propulseur 3 étant monté sur le harnais 4 et entraîné en rotation par la broche 6, on sélectionne au pupitre de commande l'usinage par passes successives. Le palpeur 25 vient en contact avec l'un des bords d'une rainure découpée dans le gabarit 26 (figures 1 et 2) puis par l'intermédiaire des butées 28, 29 donnant la profondeur de passe xl, avance jusqu'à la cote désirée. Le contact du palpeur 25 arrive sur la butée, arrête l'avance et provoque automatiquement le sélectionnement du mouvement de chariotage, c'està-dire le déplacement longitudinal y de la barre 14 et de l'outil 17 au moyen du chariot longitudinal 12 qui est actionné. Lorsque le palpeur 25 vient en contact avec l'autre bord du gabarit 26, le mouvement de chariotage est interrompu par l'arrêt du chariot longitudinal 12. Le palpeur 25 avance de nouveau suivant une profondeur de passe x contrôlée par les butées 28, 29 et le cycle décrit ci-dessus est reproduit. Le mouvement se répercute par passes successives jusqu'à ce que le palpeur 25 vienne en contact avec le fond 32 (figure 2) de la gorge 31 du gabarit 26 et commande son retour à sa position de départ. Pour le profilage des gorges 18, on sélectionne au pupitre de commande la position adéquate qui élimine les butées 28, 29, de profondeur de passe. Dans ce cas, le palpeur 25 suit le profil de la gorge 31 du gabarit 26 et imprime par l'arbre de commande 22, le meme mouvement à l'outil 17. L'usinage d'une gorge 18 étant terminé, on procède à l'usinage de la gorge suivante et ainsi de suite jusqu'à ce que l'ensemble des gorges du canal interne 2 soit réalisé. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'usinage de gorges circulaires dans le canal interne de blocs de propergol solide disposés dans leurs propulseurs, à l'aide d'un porte-outil déployable radialement, caractérisé en ce qu'il comprend un banc de tour comportant une poupée fixe munie d'une broche rotative sur laquelle est monté le bloc de propergol, ledit banc portant un chariot à déplacement longitudinal libre en translation muni d'un chariot transversal bloqué en translation sur lequel est fixée une barre d'alésage disposée dans l'axe de la broche et du bloc, et qui est engagée sur un organe de support monté coulissant sur le banc, ladite barre d'alésage étant munie à l'une de ses extrémités d'un porte-outil présentant au moins un coulisseau déplaçable radialement sur lequel est fixé un outil de coupe à proximité duquel sont disposés les moyens d'aspiration en continu des copeaux, le déplacement radial dudit porte-outil étant commandé à,partir d'un dispositif d'asservissement par l'intermédiaire d'une transmission de mouvement disposée dans la barre d'alésage. 2) Dispositif d'usinage, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de propergol est fixé sur un harnais engagé à l'une de ses extrémités avec les mors d'un plateau solidaire de la broche du tour et reposant par au moins un chemin de roulement circulaire sur les galets d'au moins une lunette fixe montée sur le banc de tour. 3) Dispositif d'usinage, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'asservissement est constitué par un chariot monté à l'extrémité de la barre opposée au porte-outil et qui est muni d'un palpeur coopérant avec un gabarit fixé sur le banc et présentant un profil de génération par révolution du canal intérieur du bloc de propergol, ledit palpeur contrôlant le fonctionnement d'un mécanisme d'avance entraîné par un moteur et relié par un arbre disposé dans la barre d'alésage au coulisseau porte-outil. 4) Dispositif d'usinage, suivant les revendica tions 1 et 3, caractérisé en ce que le chariot portant le palpeur est muni de micro contacts qui coopèrent avec deux butées fixées sur un organe solidaire de la barre d'alésage et délimitant la profondeur de passe de l'outil.