Brevet FR2230457A1 — publié le 19741220

L'invention concerne un dispositif de super-finition pour ltu- sinago de surfaces sphériques à l'aide d'une meule le superfini- tion oscillant autour d'un axe. On connaît une rectifieuse de super-finition pour if usinage des ckXemirs de roulement de bagues intérieures de roulements à billes, dans laquelle une meule de super-finition oscille autour de l'axe du rayon du chemin de roulement, tandis que la bague est entratnee en rotation autour de son propre axe. Les pièces usinées par le procédÉ de super-finition présentent des qualités de surface particulièrement hautes. En outre les defauts d'usinage sont completement ou partiellement éliminés par ce procédé. L'invention a pour but de réaliser un dispositif du genre susmentionné qui soit utilisable, par une transposition simple et rapide, sur des surfaces à usiner de forme identique mais réparties en différents endroits des pièces. Un dispositif de super-finition selon ltinvention pour ltusi- nage de surfaces sphériques est caractérisé en ce que la meule de super-finition est montée de façon réglable autour de son axe d'oscillation pour le réglage de l'inclinaison de ltaxe de symétrie de l'oscillation par rapport à une surface à usiner. L'axe de symétrie de l'oscillation correspond ici à ltaxe longitudinal de la meule de super-finition dans sa position de repos. Un avantage particulier de ce montage est la multiplicité de ses possibilités d'utilisation. Par exemple, il permet usiner non seulement les chemins de roulement de roulements à billes à gorge axiale profonde, mais encore les chemins de roulement de roulements à 'oilles à contact oblique ou de roulements à billes à rotule.Dans la mesure où dans des roulements à billes existent des rayons identiques de chemins de roulement et des axes identiques des rayons de chemins de roulement mais des inclinaisons différentes des axes de symétrie des chemins de roulement, il est possible, par la rotation de ltaxe de symétrie de l'oscilla- tion, d'amener le dispositif dans ltaxe de symétrie du chemin de roulement du rlcn à usiner, en un temps minimum et avec le minimum de travail.Le dispositif selon l'invention permet, par la réduction des temps improductifs, la fabrication rentable de petites séries changeant frequemnent Dans une mise on oeuvre préférée, il est prévu que la meule de super-finition soit disposée à l'une des extrémités dun bras à mouvement pendulaire et en forme de U, dont l'autre extrémité est reliée de façon réglable à un organe dtentraSnement. Avec cette disposition, les organes destines au réglage de l'axe de symétrie de l'oscillation sont éloignés de l'endroit où se fait l'usinage. Par conséquent les mesures de réglage né- cessaires peuvent entre faites plus facilement. L'endroit d'usinage, en outre, n'est pas caché par des organes d'entraînement et de réglage , ce qui offre ltavantage de permettre de surveiller plus facilement la manière dont travaille le dispositif. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le bras à mouvement pendulaire est susceptible d'autre fixé dans la position désirée par un disque d'entraînement, par l'inter- médiaire d'un écrou capable de coulisser dans une fente de la périphérie de ce disque. Cette disposition se signale par sa simplicité de construction. Suivant une autre caractéristique de ltinvention, le le disque dtentratnement est relié à une tige de commande par ltintermé- diaire d'un arbre monté dans une échancrure du bord de ce disque. Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageu se, le réglage riez de ltaxe de symétrie de l'oscillation par rapport au plan passant par l'axe de rotation de la meule de super-finitien et l'axe médian de arbre est susceptible d'être contré au moyen d'une échelle graduée. Cette échelle peut etre disposée sur la périphérie du disque d'entraînement. Pour rendre cette échelle visible, on peut prévoir un évidement dans le bras en forme de U. On a ainsi l'avantage de pouvoir amener le dispositif exactement à l'inclinaison désirée sans instruments de mesure supplémentaires. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la meule de super-finition est susceptible autre pressée contre un point d'usinage par l'intermédiaire d'un piston capable de coulisser dans un alésage du bras en U et qui est amené à sa position de travail à laide d'air comprimé. Avec cet agencement, la meule de super-finition est poussée contre le point d'usinage avec une force toujours constante, quel que soit son degré d'usure, Suivant une autre caractéristique de l'invention, lors de son déplacement maximum le piston peut découvrir un orifice auquel est raccordé un dispositif avertisseur sensible à une arrivée d'air comprimé. Ce dispositif avertisseur sert à signaler un degré d'usure de la meule de super-finition qu'il est interdit de dépasser, car au lait de la diminution consécutive de la pression de poussée un usinage impeccable n'est plus pessible. Le signal du disposi if @ f avertisseur peut également être utilisé pour le débrayage automatique du dispositif de super-fin tion Le dessin annexe, donné à titre d'exemple non limitatif, per mettra ue mieux comprendre les caractéristiques de 1 'invention. Fig. 1 est uoe vue schématique de face du dispositif selon l'invention, partiellement en coupe. Fig. 2 ect une vue en coupe suivant La ligne I-I de la Fig 1. le dessin montre une bague de roulement 10 d'un roulement à billes à gorge profonde, fixée sur la table 12 d'un dispositif de super-finition 14. La bague 10 tourne autour de son axe à Il aide de deux gaiets 16 disposés diamétralement vis-à-vis l'un de l'autre et étreignant sa périphérie. La table 12 est également entraînée en rotaeion par l'intermédiaire de la bague de roulement 10. On peut également entraîner la table 12 et transmettre son mouvement de rota rien å la bague 10. Les galets 16 servent alors uniquement à maintenir ladite bague. Dans la gorge 18 de la bague de roulement 10 mord une meule de super-finition 20 qui oscille autour d'un axe 22. Cet axe 22 est l'axe du rayon de la forge 18 et est parallèle à une tangente au trajet: circulaire décrit par Le milIeu de la gorge 18. La meule 20 de super-finition est montre pour coulisser dans un guidage 24. A la face frontale de la meule 20 est fixée une tige 2d d'un piston 28 disposé dans un alésage 3O d'un carter 32. Le guidage 24 est couplé à ce carter )2. L'extrémité supérieure de l'alésage 30 est reliée, via une ouverture 34 et un tuyau souple 36. d'un source d'air comprimé (non représentée). A l'extrémité intérieure de l'alésage 30 débouche un canal 38, qui est raccordé par un tuyau souple 40 à un dispositif avertissur 42, lequel délivre un signal lorsqu'il est frappé par l'ai comprimé. Au carter @2 se recorde un support 44 qui est à angle drbis ':ô rapport ail guidage 24. Ce support 44 comprend une plaque debordante e 46 opus laquelle est monté pour pivoter ltaxe 48 d'un disque 50. Une extrémité 52 du support 44 s'étend sur une partis de la péripl 6 érje du disque 50 dans laquelle est ménagée une rainure 54. rans cette rainure 54 est disposé un écrou glissant 56 dans lequel une @is 60 faisant saillie à travers un alésage 58 de l'extrémité 52 ou support est susceptible d'être vissée.L'autre extrémité ce l'axe 48 est montée pour tourner dans le bati 62 de la machine. Le disque 50 comprend en outre sur son bord opposé à la rainure 54 une fente 64, dans laquelle est monté rigidement un axe 66 lequel porte un palier lisse 68 sur lequel est montée pour tourner une tige d'entraînement 70. Cette tige 70 est reliée à un excentrique (non représenté), lequel est entratné par un moz tueur. Dans l-extrémité 52 du support 44 est prévu un évidement 72 qui permet de-voir une partie de la périphérie du disque sur laquelle est disposéa une échelle graduée (non représentée). Cette échelle part du plan passant par l'axe médian de l'arbre -48, lequel concorde avec l'axe 22, -et par l'axe médian de ltar- bre 66, plan qui sert de plan de référence. Les écarts d'avec ce plan de référcnce sont notes sous forme de degrés angulaires sur-la périphérie du disque 50. Le piston 28 pousse la meule 20 de super-finition contre la gorge 18 de -la bague de roulement 10 avec une force déterminée par la surface du piston et la hauteur de la pression dsair. Un mouvement åoscillation autour de lsaxe 22 est imprimé, par 11 intermédiaire de la tige 70 et du disque 50 au bras à mouvement pendulaire et en forme de U constitué par la plaque 46, le support 44, le carter 32 et le guidage 240 L'axe médian de l'arbre WS, ctest-à-dire l'axe 2-2, est réglé sur l'axe du rayon de la gorge 18.La meule 20 de super-finition oscillant autour de 1' axe 22 exécute des -mouvements de meulage sur la surface de la gorge 18. La hauteur d'oscillation de ces mouvements de meulage peut Xtre-fixée par l'écart entre le raccordement de la tige d'entranement 70 et le centre de l'excentrique (non représenté), Pendant le travail de super-finition, la bague de roulement 10 tourne autour de son axe. La bague de roulement représentée dans les Figs. 1 et 2 appartient à un roulement à billes à gorge axiale profonde dont le chemin de roulement a son axa de- symétrie perpendiculaire à la surface de latable 12. L'axe lo-ngitudinal de la meule de la meule de super finition 20 est par conséquent également perpendiculaire-à la surface de la table 12. Dans un roulement à billes à contact oblique qui doit être usiné au moyen du dispositif de super-finition représenté dans les Pigso 1 et 2, ltaxe de symétrie du chemin de roulement est incline. de 9G par rapport au plan de la table 12. Pour faire coïncider l'axe longitudinal de la meule de super--Inition dans sa position de repos avec l'axe de symétrie d'un roulement à billes à contact oblique à usiner, on desserre la vis 60 et on déplace le support 44 - avec les pièces en faisant partie 20, 24, 28, 32 - sur le disque 50.Pendant ce déplacement l'écrou 56 *Jìisse dans la rainure 54. Sur l'échelle située sur la périphé- rie du disque 50 on peut lire l'inclinaison de l'axe longitudi @al de la meule 20 en position de repos, c'est-à-dire de l'axe te symétrie de loscillations par rapport au plan de la table 12. Dès que l'inclinaison désirée est atteinte, on fixe le sup ort 44 sur le disque 50 au moyen de la vis 60 et de l'écrou 56. Pour la super-finition du roulement à billes à contact oblique en embraye immédiatement après la commande de la tige 70 et de a table 12 ou des galets 16. La meule 20 exécute alors périodi- quement des oscillations autour d'un axe de symétrie incliné à 100 par rapport au plan de la table t2. Si l'on ne connais pas exactement linclinaison de de l'axe de symétrie du chemin de roulement dsun roulement à us~ner, on peut trouver le réglage correct du support 44 par des ajustements ré- pétés du réglage tout en observant les oscillations de la meule 20 par rapport aux bords du chemin de roulement. Quand l'usure de la meule 20 pendant ltusinage est devenue si grande que le piston 28 a coulissé dans ltespace situé au-dessous de l'ouverture 38, le dispositif avertisseur 42 est frappé par ltair comprimé et délivre un signal. A ce signal on peut débrayer le dispositif de super-finition et monter une meule neuve PB. L'agencement représenté dans les Figs 1 et 2 'peu entre rapidament réglé, avec très peu de manoeuvres, dans un sons 9orres- pondent à l'axe de symétrie d'un chemin de roulement à usiner. Si sur un dispositif de ce genre on désire usinersuccessive- ment deux types de pie ces qui ne diffèrent lwune de l'autre que par l'inclinaison des axes de symétrie des chemins de roulement, la modification a lieu dans le minimum de temps et avec le mini mum de travail. Le dispositif selon l'invention réduit de façon considérable les temps improductifs. Il permet également par conséquent la fabrication rentable de séries changeant fréquemment et comportant un assez petit nombre de pièces. Dn outre le bras 44 à mouvement pendulaire peut présenter une division 74, grâce à laquelle sa toto portant la meule 20 est susceptible de pivoter par rapport au reste dudit bras. Cette disposition est avantageuse en ce qu'au repos cette tige, avec la meule 20, peut entre basculée vers le haut ou sur le côté, permettant ainsi de changer ou d'examiner la meule 20 plus faci liement. iteverluications 1 Dispesitif de super-finition pour l'usinage de surfaces sphériques t aide d'une meule de super-finition oscillant au- tour d'un axe, caractérise en ce que la meule de super-finition est montée de façon réglable autour de son axa d'oscillation pour le réglage de l'inclinaison de l'axe de symétrie de l'oscillation par rapport à une surface à usiner. 2. Dispositif de super-finition suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la meule de super-finition est disposée à l'une des extrémités d'un bras à mouvement pendulaire et en forme de U dont l'autre extrémité est reliée de façon réglable à un organe d'entraînement. J. dispositif de super-finition suivant la revendication 2, caraoterisé en ce que le bras à mouvement pendulaire est suscep Rible autre fixé dans La position désirée par un osque dten- Draînement, -r i Interméd@aire d'un écrou capable de coulisser dans une fente de la périphérie de ce disque. 4 Diaposltif de super-finition suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le disque d'entraînement est relié à une tige de commande par l'intermédiaire d'un arbre monté dans une fente du bord tic ce disque. 5. Dispositif de uper-finliion suIvant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le réglage de l'axe de symétrie de l'oscillation par rapport au plan passant par l'axe de rotation d la meule de super-finition et l'axe médian de arbre monte dans une fente du bord du disque est contrôlable au moyen d'une échelle graduée. e Dispositif de finition suivant la revendication 5, caracterisé en ce que l'échelle graduée est disposée sur la périphérie du disque d'entraînement. 7. Dispositif de super-finition suivant l'une quelconque des pevendications précédentes, cataetérisé en ce que la meule de super-finition est susceptible d'être pressée sur un emplacement d'nsinage par l'intermédlaire d'un piston capable de coulisser dans un alésage du bras en forme de U, ce piston pouvant passer à sa pasition de travail sous l'action d'air comprimé. 8. Dispositif de super-finition suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le piston, lors de son déplacement maximum, permet a de l'air comprimé de pénétrer dans l'ouverture d tune canalisation a laquelle est raccordé un dispositif aver tisseur sensible à l1arrivée de cet air comprimé. 9. Dispositif de super-finition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras à mouvement pendulaire présente une division grâce à laquelle sa tête portant la meule d'usinage est capable de pivoter par rapport au reste dudit bras.