Brevet FR2208760A1 — publié le 19740628

La reproduction par copiage de pieces de grosses dimensions, (par exemple des pales de turbines KAPLAN) s'effectue soit a partir d'une piece modele réduit, avec amplification par le systeme de copiage, soit a partir d'une piece modele grandeur réelle. Dans le premier cas, la fabrication de la piece modele demande beaucoup de soins, car son profil doit être tres précis en raison de l'amplification de copiage et d'autre part le systeme de copiage lui-meme est plus complexe en raison même de cette amplification. Dans le deuxieme cas on se heurte au prix de fabrication d'une piece de grandes dimensions. Ces inconvénients sont d'autant plus grands que le nombre de pièces à reproduire est faible. La présente invention a pour objet un procédé de reproduction par fraisage de pieces galbées de grandes dimensions en vue de remédier a ces inconvénients, consistant a représenter la surface a reproduire au moyen de gabarits~correspondant a des coupes paralleles effectuées le long de ladite surface, à effectuer la lecture de ces gabarits par un palonnier oscillant, articulés en son milieu sur un axe parallele aux gabarits, permettant au palonnier de se déplacer parallelement aux gabarits en s 'appuyant successivement sur ceux-ci deux par deux pour la réalisation de la forme à obtenir par interpolation automatique dans l'intervalle entre gabarits, au moyen d'une série de passes d'usinage constituant des tranches de surfaces usinées. Les gabarits pourront correspondre à des coupes équidistantes réalisées le long de la surface à reproduire, dans ce cas, on donnera au palonnier une longueur légèrement supérieure à deux fois l'écart entre deux gabarits de façon à ce qu'il soit toujours en appui sur deux gabarits, en particulier lors de son passage d'un gabarit à l'autre. On pourra éventuellement dans le cas où certaines zones de reproduction demandent plus de précision en raison de leur relief plus varié, resserrer ltécart entre les coupes effectuées sur la surface à reproduire, auquel cas on adaptera un palonnier de longueur correspondante, plus courte, lorsque lton fera le passage le long de ces gabarits resserrés. Ces gabarits ont, en prolongement de l'une de leurs extrémités, des formes alignées l'une par rapport à l'autre permettant au palonnier de passer d'un gabarit au gabarit suivant au cours du passage d'une tranche d'usinage à la suivante. Le déplacement de l'outil de fraisage est commandé par un palpeur qui s'appuie sur la surface arrière du palonnier, laquelle a une forme telle qu'elle corrige automatiquement la position de l'outil de fraisage en fonction de l'angle dtincli- naison du palonnier, l'outil se déplaçant parallèlement au palonnier. L'axe de l'outil de fraisage sera généralement parallèle à la direction de déplacement en particulier pour la réalisation des surfaces à faible courbure. Pour des surfaces à plus forte courbure, il peut y avoir intérêt a disposer l'axe de l'outil de fraisage en position légèrement oblique par rapport à la direction de déplacement de façon à éviter d'avoir recours à des outils de fraisage trop coniques, plus coûteux. On peut leur donner un profil inverse à celui de la surface à reproduire, auquel cas ils présentent l'avantage de pouvoir être utilisés comme gabarits de contrôle après usinage. La face du palonnier en contact avec les gabarits sera généralement rectiligne ce qui introduit une très légère imprécision dans le copiage due à l'interpolation entre les gabarits, acceptables dans la plupart des cas et en particulier par les surfaces à faibles courbures mais on pourra, dans le cas où l'on doit reproduire des surfaces à courbures prononcées, donner à cette face du palonnier une forme curviligne, (concave ou convexe) pour augmenter la précision de copiage. Le palonnier, le palpeur avec son système de commande de copiage et la fraise d'usinage présentent l'avantage de pouvoir être montés sur le chariot d'une machine classique, assurant le mouvement de l'outil et pouvant se déplacer parallèlement aux gabarits pour réaliser chaque passe d'usinage et perpendiculairement à cette direction pour aller d'une passe à l'autre et d'une tranche d'usinage à l'autre. Ci-après à titre d'exemple une forme de réalisation pour la mise en oeuvre du procédé de reproduction selon l'invention en référence aux figures annoncées. - la figure 1 est une vue d'une face d'une pièce à reproduire. - la figure 2 est une vue d'une coupe selon a-a de la pièce de la figure 1. - la figure 3 est une vue d'une coupe selon b-b de la pièce de la figure 1. - la figure 4 est une vue d'une coupe selon c-c de pièce de la figure 1. - la figure 5 est une vue du gabarit correspondant à la coupe a-a. - la figure 6 est une vue du gabarit correspondant à la coupe b-b; - la figure 7 est une vue du gabarit correspondant à la coupe c-c. - la figure 8 est une vue en élévation d'une installation selon l'invention. - la figure 9 est une vue en plan de l'installation de la figure. - la figure 10 est une vue en coupe selon X-X de la figure 9. - la figure 11 est une vue du palonnier et de l'outil de fraisage en une position. - la figure 12 est une vue du palonnier, et de l'outil de fraisage en une autre position. On voit sur la figure I une pièce 1 comportant une face galbée 2 que l'on désire reproduire. On réalise plusieurs profils a, b et c de la pièce, correspondant à des coupes selon les plans a-a, b-b, et c-c équidistants et représentés respectivement sur les figures 2, 3 et 4. On établit des gabarits à profils inverses al, bl et cl des profils a b c, respectivement aux figures 5, 6 et 7. On remarquera que ces gabarits comportent des surlongueurs d'usinage 4 à partir des repères 3 correspon,dant à la longueur des profils- a b et c de la pièce et des extensions rectilignes 5, 6 et 7 à partir d'une extrémité de ces surlongueurs. La forme rectiligne des extensions 5, 6 et 7 sera expliquée au cours de la description qui va suivre en référence aux figures 9 et 10. Les figures 8 et 9 montrent l'installation complète de reproduction, et l'on y voit les gabarits al, bl et cl, fixés sur un montant 8 à des distances d'écartement correspondant aux coupes a b et c effectuées sur la pièce 1 à reproduire. Un palonnier 9, articulé sur un axe 10 au moyen d'une lumière 9' visible sur les figures 11 et 12 est en appui sur deux gabarits successifs b et c, par l'intermédiaire d'un système élastique non représenté tel que ressorts, suivant une ligne perpendiculaire à leur longueur. L'axe 10 est fixé sur un bras 11 solidaire du chariot 18 qui peut se déplacer verticalement selon les directions de la flèche Fl le long d'un support 17 pour aller d'une passe à l'autre, le support 17 pouvant se déplacer sur un berceau 16 selon les directions de la flèche F pour effectuer chaque passe. Un palpeur 12 visible en particulier sur les figures 11 et 12 prend appui sur la face arrière 13 du palonnier 9 convenablement profilée pour tenir compte de la variation d'inclinaison au palonnier, palpeur commandant, par l'inter médiaire de servo mécanismes-connus, hydrauliques, mécaniques ou électroniques, le déplacement selon la direction de la flèche F2 du chariot 18 sur laquelle est fixé l'outil de fraisage 14 effectuant l'usinage sur la pièce 15 que l'on désire réaliser, conforme à la pièce modèle 1. L'axe de la fraise 14 est parallèle à la direction de déplacement F du support 17. L'usinage de la pièce 15 se fait par passes successives, le palonnier 9 se déplaçant le long de deux gabarits successifs cl, bl et puis bl, al, reculant ou avançant avec une inclinaison variable selon le profil de ces gabarits, le mouvement étant suivi par le palpeur 12 qui commande l'outil de fraisage 14, la forme de la pièce 15 étant obtenue par interpolation dans l'intervalle entre deux gabarits. Le palonnier a une longueur légèrement supérieure à deux fois l'écart entre deux gabarits de façon à être toujours en appui sur au moins deux gabarits au moment du passage des gabarits cl, bl aux gabarits suivants bl, al. Lors de ce passage, si le palpeur 12 se trouve positionné au-dessus ou au-dessous du gabarit bl à une distance inférieure à la moitié de cette légère surlongueur, la cote en hauteur de celui-ci sera ramenée respectivement en avant ou en arrière à une distance du gabarit bl supérieure à cette demisurlongueur, pour éviter que le palonnier ne porte sur les trois gabarits al, bl, Cl. D'autre part, les extensions 5, 6 et 7 des gabarits sur lesquelles vient porter le palonnier en fin de course d'usinage sont rectilignes et alignées de façon telle (voir figure 10) que ledit palonnier puisse passer d'une paire de gabarits à l'autre sans venir en butée sur l'un d'eux. Le profil spécial 13 de la face arrière du palonnier en contact avec le palpeur 12, tel qu'il ressort des figures a pour effet de corriger automatiquement la position de la fraise 14 en fonction de l'inclinaison du palonnier 9. On voit sur la figure Il que lorsque le profil des gabarits b, c, est tel que le palonnier 9 ne présente aucune inclinaison par rapport à la verticale, la distance entre l'extrémité du palpeur et l'extrémité 19 de la fraise à une valeur fixée par la distance entre les gabarits bl cl et la surface de la pièce 15. Par contre, lorsque le palonnier 9 est incliné sur les deux gabarits, tel que représenté à la figure 12 cette distance est modifiée du fait du recul (d) de l'outil et subit une correction de compensation due au profil spécial 13 de la face arrière du palonnier 9 sur laquelle appuie le palpeur 12. Le profil 13 peut s'établir graphiquement ou par le calcul. Les gabarits al, bl et cl ayant un profil inverse à celui de la pièce 1, serviront de gabarits de contrôle après usinage. REVENDICATIONS 1/ Procédé de reproduction par fraisage de pièces galbées de grandes dimensions consistant à représenter la surface à reproduire au moyen de gabarits correspondant à des-coupes parallèles effectuées le long de ladite surface, à effectuer la lecture de ces gabarits par un palonnier oscillant articulé en son milieu sur un axe parallèle aux gabarits, permettant au palonnier de se déplacer parallèlement aux gabarits en s'appuyant successivement sur ceux-ci deux par deux, ces gabarits ayant en prolongement d'une de leurs extrémités, des formes alignées l'une par rapport à l'autre, un palpeur commandant le déplacement de l'outil de fraisage, par appui sur la surface arrière du palonnier, laquelle a une forme telle qu'elle corrige automatiquement la position de l'outil de fraisage en fonction de l'angle d'inclinaison du palonnier, l'outil se déplaçant parallèlement au palonnier. 2/ Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les gabarits correspondent à des coupes équidistantes effectuées le long de la surface à reproduire. 3/ Disposition selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le palonnier a une longueur légèrement supérieure à deux fois l'écart entre deux gabarits. 4/ Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les gabarits correspondent à des coupes effectuées à des distances variables le long de la surface à reproduire. 5/ Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les gabarits présentent un profil inverse à celui de la surface à reproduire. 6/ Disposition selon la revendication ] , caractérisée en ce que l'axe de l'outil de fraisage est parallèle à la direction de déplacement. 7/ Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face du palonnier en contact avec les gabarits est rectiligne. 8/ Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face du palonnier en contact avec les gabarits est curviligne.