Brevet FR2324410A1 — publié le 19770415

L'invention se rapporte a une machine à roder les surfaces planes annulaires, comprenant une broche commandée de support du disque rotatif à roder. Dans une machine connue de ce type, le disque à roder de face est fixe sur la broche. Celle-ci doit etre montée avec très grande exactitude parallèlement à l'axe de la surface annulaire devant être rodée si cette surface doit avoir une grande précision. Il en est de meme lorsque cette surface tourne pendant le rodage autour de son axe fixe qui est à une certaine distance de l'axe fixe de la broche. L'invention a pour objet une machine a roder les surfaces planes et réalisée de manière a fonctionner avec grande exactitude lorsqu'il n'est possible de satisfaire au critère du maintien des deux axes en positions relatives déterminées qu'avec une grande tolérance Selon une particularité essentielle de l'invention, le disque a roder est relié a la broche par un joint universel de manière à pouvoir s'incliner de tous les cotés.Ce joint universel permet à la surface en bout du disque a roder d'être en application permanente contre la surface a roder de la pièce, car les deux axes de rotation de la pièce et de l'outil sont toujours très exactement parallèle, en particuliér lorsque les imprécisions font exécuter à la broche porte-outil un certain mouvement de nutation par rapport à la surface de l'outil. Il est préférable d'empêcher les vibrations relatives en rotation entre la broche et le disque à roder et dans ne but de conformer le joint universel de manière qu'il transmette rigidement le couple de commande de la broche au disque roder. Dans ce but et conformément a j'invention, le joint universel consiste en une crapaudine de liaison de la broche et du disque a roder et en tocs d'entrainement de la broche et du disque engagés les uns dans les autres avec jeu. L'invention permet en particulier d'équiper une machine a roder de type connu d'un disque a roder de face de manière qu'une table tournante, dans laquelle un disque plan à roder est logé, supporte la pièce devant être rodée par son propre poids, des anneaux horizontaux rotatifs de retenue a centre maintenu en position fixe entourant la pièce. Dans ce but, cette machine a roder comprend une console orientable sur une colonne fixe et destinée a supporter une tête de broche et le moteur de commande de la broche verticale de la machine.Lorsqu'on veut usiner une surface plane d'une pièce a l'aide du disque a roder de face qui est inclinable sur la broche, il faut remplacer le disque que supporte la table tournante par cette pièce de manière qu'elle soit entraînée en rotation par la table horizontale Il est possible alors de mettre en position la broche et le disque a roder de face a l'aide de la potence orientable. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés a titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale du disque a roder de face et du joint universel qui le relie à la broche au cours de l'usinage d'une surface difficilement accessible située au fond d'une pièce en forme dé boisseau; la figure 2 est une coupe axiale d'un mode de réalisation légèrement différent du disque à roder et du joint universel selon l'invention; la figure 3 est une coupe axiale illustrant le disque à roder de la figure 1, mais avec un joint universel réalisé différemment; et la figure 4 est une élévation schématique d'une machine à roder les surfaces planes et comprenant une table horizontale rotative ainsi qu'ùné tête de broche auxiliaire pouvant être mise sélectiveMent en position pour supporter le disque a rader de face commandé par le joint universel. un pièce 11 en forme de boisseau, comportant un trou axial 12, a un fond SQ légèrement surélevé auquel le trou 12 donne une forme annulaire et dont la surface doit être rodée de manière qu'elle soit plane avec grande précision. La machine a roder utilisée dans ce but a une broche verticale 14 qui plonge dans la pièce Il en boisseau et qui supporte à l'extrémité inférieure un outil 16 à roder. Celui-ci se compose d'une partie supérieure 18 et d'une partie inférieure 20 qui sont constituées de disques annulaires ayant le même diamètre extérieur et assemblés par des vis. La partie inférieure 20 en fonte comporte des fentes radiales qui en subdivisent la surface de rodage en différents secteurs. La partie supérieure 18 comporte une gorge 21 destinée a" recevoir un agent de rodage que des trous 22 dirigent sur les fentes radiales de la partie inférieure 20. Les trous 22 sont partiellem#ent visibles. Le porte-pièce non représenté et sur lequel la pièce fll est fixée tourne autour de l'axe 24 de la surface annulaire 10 devant être rodée. Le moteur non représenté monté a la tête de la broche 14 fait simul tanément tourner cette dernière autour de son propre axe 26. Les deux axes 24 et 26 sont fixes et parallèles et sont placés a distance reglable D. Lorsque l'outil 16 est fixe sur la broche 14, la surface 10 ne peut être rodée avec grande exactitude que lorsque les deux axes 24 et 26 occupent leur position de consigne avec précision. L'invention est toutefois destinée a permettre d'obtenir un rodage de~grande précision lorsque des tolérances importantes dans la position relative des deux axes 24 et 26 sont autorisées. Dans ce but, le disque 16 a roder les surfaces planes est relié a la broche 24 par un joint universel de manière a pouvoir s incliner de tous les cotés. Le mode de réalisation de ce joint universel représenté sur la figure 1 consiste en une crapaudine qui relie la broche 14 et le disque 16 et en tocs d'entraînement de l'arbre 14 et du disque 16 qui sont engagés les uns dans les autres avec jeu. La crapaudine consiste en une cuvette 2#8 coaxiale au disque 16 et a"' la broche 14 et en une pointe 30 appliquée contre le fond de cette cuvette et coaxiale a cette dernière. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, la pointe 30 est a" l'extrémité inférieure de la broche 14 et la cuvette 28 se trouve a l'extrémité inférieure d'une pièce rapportée conique 32 en forme de boisseau montée a ajustement serré dans un trou axial conique 34 du disque 16.Les tocs d'entraînement de la broche et du disque consistent en une cheville transversale 36 et en butées associées a cette dernière. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, la cheville 36 est fixée sur la broche 14 de manière a"' en ressortir de part et d'autre et les surfaces de butée sont constituées par les flancs de fentes 38 que la pièce rapportée 32 comporte parallèlement 3 l'axe. Les extrémités de la cheville 36 sont placées a"' distance de la surface du trou conique du disque 16 Cette distance peut être de 1/10 du diamètre de la cheville 36. Cette cheville est a la même distance des surfaces de la fente 38. En conséquence, le disque 16 de rodage est inclinable légèrement dans toutes les directions autour de la pointe 30 de la broche 14. Lorsque cette inclinaison a lieu autour d'un axe qui est perpendiculaire au plan du dessin de la figure 1 et passe par la pointe 30, les flancs de la fente 38 montent d'un coté et descendent de l'autre côte sur les extrémités en saillie de la cheville 36.Lorsque cette inclinaison a lieu autour d'un axe qui est dans le plan du dessin de la figure 1 et qui passe par la pointe 30, la distance des flancs de cette fente a la cheville 36 varie. Le mouvement d'inclinaison peut cependant avoir lieu simultanément autour des deux axes, dé sorte que le joint universel autorise une inclinaison dans toutes les directions Cette possibilité d'inclinaison a pour conséquence que la surface en bout inférieure du disque 16 de rodage repose toujours a plat et avec une charge constante sur la surface 10 devant être rodée, même lorsque l'axe 26 de la broche n'est pas exactement aligné sur l'axe de ce disque 16. Toutefois, la cheville 36 transmet ridigement le couple au disque de rodage 16 dans la direction de rotation dela broche 14, de sorte que les vibrations en rotation autour de l'axe du disque de rodage ne sont pas a craindre. Dans ltexemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2, la partie inférieure 20 interchangeable du disque de rodage est supprimée. Dans ce cas, ce disque est en une pièce et comporte aussi sur sa surface inférieure en bout des rainures radiales. A la différence du mode de réalisation de la figure 1, la pièce rapportée conique 32 du mode de réalisation de la figure 2 ressort vers le bas du trou conique 34 du disque. Par ailleurs, un anneau de retenue 40 fixé sur la broche 14 forme l'appui de l'extre- mité supérieure d'un ressort hélicoidal 42 de compression dont l'extrémité inférieure exerce une poussée sur la pièce rapportée 32.Ce disque est utilisable pour le rodage d'une surface plane annulaire dont le diamètre interne est beaucoup plus grand que le diamètre extérieur de la pièce rapportée 32, de sorte que l'extrémité inférieure de cette dernière, qui ressort du disque, peut plonger dans un trou de la pièce qui entoure la surface devant être rodée Le ressort 42 maintient le disque en appui contre la pièce même lorsque sa surface en bout de rodage s'use. La possibilité décrite dont dispose le disque de pouvoir s'incliner de tous les cotés a l'extrémité inférieure de la broche permet d'équiper la machine représentée sur la figure 4 d'une tête de support de la broche 14. Cette machine comporte une table horizontale commandée tournante 44 destinée a supporter un disque plan non représenté sur lequel la pièce devant être rodée repose par son propre poids en étant entourée d'anneaux rotatifs horizontaux de retenue dont ie centre est maintenu en position fixe. Lorsque le disque plan de rodage supporté par la table tourne, il confère aux pièces enserrées par les anneaux de retenue un mouvement de pivotement sur elles-mêmes qui a pour effet un rodage très uniforme de la surface d'appui en très peu de temps.Lorsqu'on veut toutefois utiliser cette machine pour roder une surface annulaire plane quiil n'est pas possible de mettre en appui sur la table 44 et donc qu'il n'est pas possible de roder a l'aide des anneaux de retenue, il est possible de procéder de la manière suivante: on enlève les anneaux de retenue, on démonte le disque de rbdage se trouvant sur la table 44 et on le remplace par la pièce W devant être rodée, de la manière représentée sur la figure 4. Il faut mettre cette pièce sur la table 44 en position telle que l'axe de la surface plane annulaire devant être rodée colncide avec l'axe de la table tournante 44. La machine comporte une colonne 46 sur laquelle est montée une potence orientable et translatable 48. Cette potence supporte une tête de broche 50 et un moteur 52 de commande de la broche 14 montée dans ladite tête et sur laquelle le disque 16 est monté au moyen d'un joint universel. L'axe de l'arbre 14 peut alors se mettre a la distance D indiquée sur la figure 1, puis cet arbre ou broche 14 peut être descendu de manière que la face du disque 16 repose sur la surface annulaire plane devant être rodée. Les cotes considérables de la colonne 46, de la potence 48 et de la broche 14 ont pour conséquence que la position de l'axe 26 de cette broche ne peut être fixée qu'avec une tolérance considérable. Il est toutefois possible d'exécuter le rodage de la surface annulaire avec grande précision qui est assurée par le joint universel. Le montage décrit peut comporter de multiples modifications sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la cuvette 328 de la crapaudine peut être disposée a l'extrémité inférieure de la broche 314, de la manière représentée sur la figure 3, et la pointe 330 coaxiale a la cuvette et appliqué contre cette dernière peut être située l'extrémité supérieure d'un tenon 54 en saillie vers le haut sur le fond de la pièce rapportée 332 en boisseau. Dans ce cas, la cheville transversale 336 est fixée dans une tête prévue a l'extrémité inférieure de la broche 314 qui comporte un trou borgne axial dans laquelle le tenon 54 pénètre avec jeu. Les surfaces de butée sont constituées par les flancs d'une fente 338 que comporte le tenon-54 et qui loge la cheville 336 avec jeu Il serait bien entendu aussi possible de fixer la cheville 336 dans le tenon 54 et de réaliser la fente de logement des extrémités de cette cheville dans la tête de l'extrémité inférieure de la broche 314, les flancs de cette fente formant alors les surfaces de butée de la cheville. REVENDICATIONS 1. Machine a roder les surfaces annulaires planes, comprenant une broche commandée de support d'un disque rotatif a roder de fauve, ladite machine étant caractérisée en ce qu'un joint universel relie le disque de rodage a la broche de manière qu'il soit inclinable dans toutes les directions. 2. Machine a roder selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint universel consiste en une crapaudine qui relie la broche au disque a roder et en tocs d'entrainement de la broche et du disque qui sont engages les uns dans les autres avec jeu. 3. Machine a roder selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint universel se trouve dans une pièce rapportée conique qui est montée a ajustement serré dans un trou conique axial du disque a rader, 4. Machine à roder selon les revendications 2 et 3 prises ensemble, caracterisée en ce que la crapaudine consiste en une cuvette coaxiale au disque a roder et a la broche et en une pointe reposant dans cette cuvette et coaxiale a cette dernière. 5. Machine a roder selon 1'une des revendications 3 et 4, earactérisée en ce que les tocs d'entraînement de la broche et du disque a roder consistent en une cheville transversale et en surfaces de butée associées a cette dernière. 6. Machine a roder selon la revendication 5, caractérisée en ce que la cheville transversale est fixée dans la broche de manière a en ressortir de part et d'autre et les surfaces de butées sont formées par les flancs de fentes réalisées dans le disque de rodage parallèlement a l'axe. 7. Machine roder selon les revendications 4 a 6 prises ensemble, caractérisée en ce que les fentes parallèles a"' l'axe sont réalisées dans la pièce conique rapportée sur le disque de#rodage. 8. Machine a roder selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caractériséè en ce qu'elle est constituée en machine a roder les surfaces planes de type connu comprenant une table horizontale tournante dans laquelle se monte un disque plan de rodage sur lequel la pièce devant être rôdée repose par son propre poids en étant entourée par des anneaux horizontaux rotatifs de retenue dont le centre est maintenu en position fixe, ladite machine comprenant par ailleurs une potence orientable d'une colonne fixe de support d'une tête de broche et d'un moteur de commande d'une broche verticale destinée a l'usinage de la pièce qui remplace le disque de rodage sur la table tournante de support.