Brevet FR2343554A1 — publié le 19771007

L'invention a pour objet une machine d'usinage, notamment de rectification, de pièces en partie sphériques. On a déjà proposé l'utilisation de fraiseuses universelles ou de tours pour l'usinage par enlèvement de matière de pièces en partie sphériques. De telles machines, qu'elles soient ou non pré- vues de manière spécifique pour l'usinage de pièces en partie sphériques sont d'encomb#F#t- important notamment de surface au sol relativement élevée ; elles comprennent en outre des mécanismes complexes, aussi bien pour la commande de l'outil d'usinage que pour celle de l'ensemble portant la pièce à usiner. C'est un but de l'invention de procurer une machine d'usinage, notamment de rectification de pièces en partie sphériques, qui ne présente pas les inconvénients rappelés ci-dessus des machines connues. C'est, en particulier, un but de l'invention de procurer une telle machine qui soit de faible encombrement, n'occupe qu'une surface au sol réduite et qui, complémentairement, soit de structure notablement plus simple que celle des machines connues. Une machine selon l'invention, d'usinage par enlèvement de matière et, notamment, de rectification de pièces en partie sphéri- que s, comportant un ensemble porte-pièce et un groupe de travail dont la broche est propre à être munie d'un outil d'usinage, est caractérisée en ce que sa chaîne cinématique est organisée pour ne fournir qu'un seul mouvement d'avance de la pièce à usiner et un seul mouvement de plongée de la broche porte-outil. L'extrême simplicité de la chaste cinématique de la machine conduit, pour cette dernière, à une structure compacte, rigide, un encombrement réduit et une faible surface d'occupation au sol. -# D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa raieront de la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique, en élévation, d'une machine selon l'invention pour une première forme de réalisation ; - la figure 2/ est une vue en coupe horizontale ;; - la figure 3 est une vue schématique, en perspective, illustrant la chaîne cinématique d'une telle machine - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, mais pour une autre forme de réalisation - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2, mais pour la machine montrée sur la figure li. 4 - la figure 6 est une vue schématique, en perspective, montrant la chaîne cinématique d'une machine selon les figures 4 et 5. On se réfère d'abord aux figures 1 à 3 relatives à une première forme de réalisation d'une machine selon l'invention pour l'usinage par enlèvement de matière, et notamment la rectification, de pièces en partie sphériques comme des boisseaux de vannes sphériques, cette indication n'ayant, bien entendu, aucun caractère limitatif. La machine 10 comprend un bssti monobloc et stable, 11 et un moteur 12 d'entraînement en rotation d'un outil 13, par exemple une meule boisseau ou une fraise à outils rapportés. L'outil 13 est porté par une broche 14 propre à être entraînée en rotation à partir du moteur 12 par une transmission à vitesse variable 16, par exemple une courroie trapézoidale 17 coopérant avec une poulie 18 de la broche 14 et une poulie 19 à flasques d'écartement variable, calée sur l'arbre du moteur 12.La broche 14, avantageusement de haute précision, comprend un arbre 20, à axe 15 horizontal, dont le mouvement de plongée montré schématiquement par les flèches f peut entre réglé de manière fine, un arbre creux 21 entourant l'arbre 20 servant au réglage grossier de la position de l'outil par rapport à la pièce à usiner, P. Cette dernière est portée par un ensemble 25, figures 2 et 3, comprenant deux broches ou pointes coaxiales, 26 et 27, dont l'axe commun 28 est perpendiculaire et coplanaire à l'axe 15 de la broche 14. Une des pointes, par exemple la pointe 27, est munie d'un moyen d'entraSnement positif 29, par exemple du genre toc et l'autre pointe, 26, est munie d'un moyen d'entratnement complémentaire, avantageusement du type à friction. Les pointes 26 et 27 portées par des axes 39 et 40, eux-mêmes portés par des paliers 41 et 42, sont montées à coulissement suivant la direction de l'axe 28, comme montré par les flèches g et h.Elles sont entraînées de façon synchrone à partir d'un moteur 30 auquel est associé un variateur de vitesse 31, par exemple à poulie 32 avec flasques d'écartement variable et courroie trapézoidale 33 coopérant avec une poulie 34 et un réducteur 35. Celui-ci est calé sur un arbre 36, s'étendant parallèlement à l'axe 28, et à partir duquel le mouvement de rotation est transmis avec une meme démultiplication aux deux pointes 26 et 27 par des courroies 37 et 38. Pour assurer un positionnement et un entrainement à rotation très précis des pièces à usiner P sur la machine, l'une au moins des pointes 26, 27 est à coulissement axial automatique en butée et l'autre est à coulissement automatique à pré-charge axiale. La combinaison du mouvement d'avance de la pièce P et du mouvement de plongée de l'outil, ainsi qu'un choix approprié de In dim-nsiotl de 11 outil 13, dont le diamètre intérieur est au moins égal '# la corde du secteur sphérique à usiner, permet l'obtention de l'usinage recherché de façon particulièrement simple. Au cours dudit usinage, un capot 45 monté à pivotement autour d'un axe horizontal, figure 1, assure la protection de lsutilisateur. Un bac en pente 46 est prévu pour la récupération du liquide d'arro age refroidi dans un ou plusieurs radiateur(s) 47. Une machine telle que décrite ci-dessus convient pour l'usinage de pièces de poids moyen. Pour l'usinage de pièces plus lourdes, l'invention propose une machine analogue mais dans laquelle l'ensemble porte-pièce est agencé suivant un axe vertical. Dans une telle machine, figures 4 à 6, la broche 51 à axe horizontal 52 et qui porte l'outil 53 est entraînée, comme dans la forme de réalisation précédente, à partir d'un moteur 54. Dans cette forme de réalisation, cependant, les broches ou pointes 55 et 56 (analogues aux pointes 26 et 27 de la réalisation précédente) sont alignées suivant un axe 57, vertical, coplanaire à l'axe 52. L'arbre de transmission 59 est alors disposé avec son axe vertical, parallèle à l'axe 57, le mouvement imparti aux pointes 55 et 56 à partir du moteur 58 l'étant de façon synchrone par l'intermédlaire d'un variateur de vitesse 60, d'un réducteur 61 calé sur l'arbre 59 et de courroies 62 et 63. Alors que dans cette forme de réalisation le bac 65 de récupération du liquide d'arrosage et le ou les radiateur(s) 66 de refroidissement sont analogues au bac 46 et au radiateur 47 de la réalisation précédente, le capot de protection 67, figure 4, n'est pas à mouvement de pivotement autour d'un axe horizontal mais est monté par des glissières verticales, facilitant ainsi le chargement de la pièce à usiner P. Quel que soit le mode de réalisation de la machine selon l'invention, à ensemble porte-pièce d'axe horizontal ou d'axe vertical, le moteur d'entrainement de la broche, 12 ou 54, est avantageusement agencé pour pouvoir entraîner soit une fraise, soit une meule, pour un usinage d'ébauche ou un usinage de finition. REVENDICATIONS 1. Machine d'usinage par enlèvement de matière, notamment de rectification, de pièces en partie sphériques, comportant un ensemble porte-pièce et un groupe de travail dont la broche est propre à être munie d'un outil d'usinage, caractérisée en ce que sa channe cinémátique est organisée pour ne fournir qu'un seul mouvement d'avance de la pièce à usiner et un seul mouvement de plongée de la broche porte-outil. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'outil d'usinage, du type fraise à outils rapportés du type meuleboisseau est d'un diamètre interne au moins égal à la corde du secteur sphérique à usiner. 3. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ensemble porte-pièce comprend deux broches ou pointes montées à coulissement axial et entraînées de façon synchrone. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'une des pointes est à coulissement axial automatique en butée et est munie d'un moyen d'entratnement positif de la pièce à usiner (du genre toc ou analogue), et en ce que l'autre pointe, également à coulissement automatique, est munie d'un moyen d'entratnement complémentaire, avantageusement à friction lors de la pré-charge axiale de la pièce à usiner. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la broche porte-outil est une broche de haute précision montée à coulissement axial. 6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe de la broche porte-outil et l'axe des pointes porte-pièce sont coplanaires. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe de la broche porte-outil est horizontal et en ce que l'axe des pointes porte-pièce est lui aussi horizontal. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'axe de la broche porte-outil est horizontal et en ce que l'axe des pointes porte-pièce est vertical.