Brevet FR2327033A1 — publié le 19770506

La présente invention a pour objet une machine pour rectifier par voie magnétique des pièces en forme de bague, par exemple des bagues de palier, permettant d'obtenir un degré élevé de rugosité au moyen de ifies électromagnétiques tournantes et de le poudre ferromagnétique, la pièce à usiner tournant de façon indépendante. On connait déjà des machines pour rectifier par voie magnétique, dans lesquelles les pièces à usiner en forme de bague sont emmanchées sur un mandrin dans un champ magnétique stationnaire. Entre les pôles du champ et les pièces à usiner est maintenue une fente remplie de la poudre ferromagnétique. les pièces excercent un mouvement combiné, c'est-à-dire une rotation autour de leur axe longitudinal et des oscillations le long de celui-ci De l'huile de coupe est amenée vers la zone de ti & ail Un inconvénient de ces machines réside dans le fait que le cycle de travail est semi-automatique, ce qui a pour conséquence que le mandrin avec la pièce à usiner doit être sorti manuellement, un nouveau mandrin chargé et également manuellement monté sur la machine.Toutes ces opérations représentent une perte de temps et favorisent l'entrainement de la poudre ferromagnétique par le liquide de refroidissement lors de la COupure du champ magnétique. Un autre inconvénient de ces machines connues est qu'aucune gorge, par exemple des chemins de déplacement desroulementsà rouleaux, qui est plus profonde que trois millimètres, ne peut être usinée sans que les poAlesSCo0t profilés et qu'on ne peut usiner avec de tels pâles profilés qu'une à deux bagues sans qu'il soit possible d'utiliser le mouvement de va-et-vient du système de support. Ceci est notamment valable pour des bagues des roulements à rotules et des roulements à rouleaux coniques. On connaît également des machines pour rectifier par voie magnétique des pièces de grandes dimensions, dans lesquelles les oscillations longitudinales orft été supprimées et qui permettent d'obtenir-des degrés de rugosité élevés par l'intermédiaire de têtes rotatives électromagnétiques Ces machines sont appropriées pour le traitement de gorges continues à profil de filetage, par exemple des vis pour des paires billes-vis ; par contre elles ne sont pas appropriées à l'usinage de pièces annulaires. la présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients qui viennent d'être exposés en proposant une machine automatique pour la rectification par voie magnétique de pièces annulaires au moyen de têtes tournantes électromagnétiques, avec les pièces tournant de façon indépendante. Ce but est atteint en prévoyant un dispositif rotatif d'amenée ou d'alimentation qui est cinématiquement relié à une table rotative pouvant suivre les positions de travail, sur la table étant prévu un manchon ou mandrin de serrage pour la réception des pièces à usiner, à rotation indépendante, ainsi que des têtes tourllantes électromagnétiques de part et d'autre de la pièce et un dispositif d'évacuation, tournant de façon synchrone avec le dispositif d'alimentation, les textes électromagnétiques étant retirées vers le point central par une came radiale dans la région de l'évacuation et de l'introduction ou l'amenée des pièces La machine pour la rectification magnétique se compose d'un carter rond dans lequel est logée une table tournante.Un-électromoteur entraîne en rotation la table tournante par l'intermédiaire d'un engrenage et d'un pignon. Su-r la table sont disposées une série de têtes électromagnétiques tournantes à entrainement individuel, dont chacune se termine par un disque de travail, les dimensions et le profil duquel correspondent aux pièces à usiner le long de la périphérie de la table tournante sont placés à partir du bas les mécanismes de commande des positions de travail qui se terminent au-dessus de la table par des dis-po8itifs de serrage pour la réception des pièces à usiner Le nombre des positions de travail correspond au nombre des têtes électromagnétiques angulairement décalées l'une par rapport aux autres de telle sorte que chaque tette électromagnétique peut usinerdeuxpièces lors d'une alternation de la polarité magnétique 1i1entnnement en rotation de la table tournante est effectué par un électromoteur pêr l'intermédiaire ~Ces engrenages extérieurs et intérieur et d'une couronne dentée. sur l'engrenage extérieur sont montés un dispositif d'évacuation ou de déchargement et un dispositif de chargement, synchronisés avec la rotation de l'engrenage. les pièces scnt amenées par une gorge inclinée selon un rythme prédéterminé, séparées par un dispositif de séparation. Deux cames immobiles sont prévues dans la zone des dispositifs de char gemment et de déchargement, dont l'une est en contact avec des poussoirs pour le décalage des têtes électromagnétiques et dont lieu- tre libère par l'intermédiaire d'un système de levier la pièce du dispositif de serrage à membrane. Sur chaque tête électromagnétique sont montés un tuyau et un robinet pour l'amenée du liquide de coupe. les têtes électrcmagnétiques se composent d'une bobine entourant un noyau rotatif entraîné en rotation par un électromoteur par l'intermédiaire d'un propre engrenage L'ensemble est entouré d'un bolier relié à un socle au moyen des queues d'aronde courbées. A l'aide des queues d'aronde peut être réglée l'incli naisse des têtes électromagnétiques pour assurer un croisement ou une grille de micro-rainures sur la surface usinée. le noyau rotatif se termine par un disque de travail L'une des queues d'aronde courbes permet le déplacement ou décalage en vue d'obtenir le réglage en hauteur par l'intermédiaire de guidages parallèles.Le noyau rotatif est entouré d'enveloppes d'aimant par l'intermédiaire de la bobine électroma,gnétique, par lesquelles il est relié aux têtes électromagnétiques voIsines les dispositifs de chargement et de déchargement sont configurés ce façon analogue, Sur une couronne centrale rotative sont prévues plusieurs positions, par exemple six Chaque position est formée par ur support ou chariot susceptible d'être déplacé radialement par une came et abaissé en hauteur par une deuxième came La première came permet de suivre la position de travail de la table tournante, si bien que les axes verticaux du dispositif de serrage et de la position du dispositif de chargement coïncident à un angle de rotatioei prédéterminé Simultanément, on déplace vers le bas le chariot au moyen de la deuxième came et on met en place la bague de palier suivante qui est reçue par le dispositif de serrage à membrane o le dispositif de déchargement ou d'évacua tion a urie structure analogue, mais ses supports ou chariots por- tent les tûtes électromagnétiques pour l'évacuation de la pièce usinée Le dispositif de chargement ou d'introduction comprend au même endroit des mâchoires élastiques La machine est équipée d'un réservoir dosage de la poudre ferromagnétique, qui par voie électrique déverse la portion suivante de poudre sur chaque tête électromagnétique L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant un mode de réalisation de -l'in- vention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe de la machine conforme à l'invention la la figure 2 est une vue de dessus de la moitié de la machine, montrant les dispositifs de chargement ou introduction et de déchargement ou évacuation - la figure 3 est une coupe à travers une tête électromagnétique - la figure 4 est une vue de l'objet de la figure 3 selon la direction 3 - la figure 5 montre le dispositif de chargement ou d'introduction en une vue en coupe ainsi que plusieurs autres coupes par tielles - la figure 6 est une coupe partielle le long de la ligne A-A de la figure 5 ; et - la figure 7 montre en une vue de dessus le dispositif d'évacuation et plusieurs coupes partielles, La broche creuse 4 sur laquelle est montée la table ronde 5 est logée par lintermediaire des paliers 2 et 3 à l'intérieur du carter rond 1 (figure 1) Une couronne dentée 6 est fixée sur la table ronde 5 Cette couronne est en prise avec un pignon de l'engrenage intérieur 7, entraînée en rotation par l'électromoteur 10 par l'intermédiaire de l'accouplement 8 et de l'engrenage extérieur 9 Sur la table 5 sont disposés une série de têtes électromagnétiques rotatives 11 et, le long de la périphérie depuis le bas, lé même nombre de dispositifsde serrage à membrane et rotatifs 12 destinés à recevoir les pièces à usiner et qui sont réglés se lor un angle tel qu'une tête électromagnétique rotative 11 peut usiner simultanément 6euxpiècese Le dispositif de chargement 15 et le dispositif de déchargement 14 sont fixés à l'engre- nage extérieur 9 au moyen de la console 13 (figure 2) Le dispositif de chargement est commandé par l'engrenage extérieur 9 par l'intermédiaire de l'accouplement 16, et le dispositif de déchargement 14 est relié au dispositif de chargement 15 par une chaine à joints articulés 170 Sur l'engrenage extérieur 9 est également fixée une rature inclinée 18 qui amène les pièces à usiner vers le dispositif de chargement 15 ainsi qu'une soute de dosage 19 destinée à acheminer la poudre abrasive magnétique aux têtes électromagnétiques rotatives Il Ces dernières sont individuellement commandées par un électromoteur 20 par l'intermédiaire d'un accouplement 21, d'une vis sans fin 22 et d'une roue-vis 23 montés sur arbre 24.Ce dernier est logé dans des paliers 25 et 26 du bottier 27 le palier 25 est tenu en place par le chapeau 28 et est protégé contre l'encrassement par le joint d'étanchéité 29 et le chapeau 30 le palier 26 est maintenu en place par le chapeau 31. Sur l'arbre 24 sont montées des enveloppes d'aimants 32 et 33 par l'intermédiaire d'un manchon 34.Dans le carter 27 ou boîtier sont mises en place les bobines 35 qui sont fixées au carter par l'inter- médiaire du couvercle ou chapeau 36 et entourent le noyau rotatif formé par l'arbre 24 Ce dernier est logé dans le chapeau 36 au moyen du manchon 37 ayant pour fonction de protéger les bobines 35 contre l'effet d'abrasion de la poudre et se termine par un organe extrême 38 travaillant les pièces à usiner Au carter 27 est en outre fixée la console 39 sur laquelle l'électromoteur 30 est monté, le carter 27 lui-meme est fixé à la plaque 40 permettant un dépla cément angulaire de la tête électromagnétique rotative Il par rapport à la plaque 41 par l'intermédiaire des queues diarosnde arquées et, à l'aide des queues d'aronde rectilignes.le déplacement vertical de la môme tôte Il par rapport à la console de guidage 42 Cette dernière (figure t) est relié par des queues d'aronde à la plaque 43 fixée à la table ronde rotative 5 La console guidai ou de guig dage 42 peut se déplacer librement sur la plaque 43 en étant entrai- née en mouvement par le poussoir 44 commandé par la came 45 qui est montée sur le carter rond 1 et qui provoque que la tête est retirée lors du chargement et du déchargement des pièces à usiner. Taures les têtes électromagnétiques tournantes 11 sont reliées entre elles par des enveloppes d'aimant 32 et 33 (figure 4) ce qui assure la fermeture du circuit magnétique. le chargement ou l'introduction des pièces à usiner est effectué par le dispositif de chargement 15 (figure 5) l'arbre 47 maintenu en place par le chapeau 50 est logé dans les paliers 48 et 49 à l'intérieur du carter 46 o La roue 51 est placée ri; dement sur l'arbre 47 A cette roue 51 sont fixées par exemple six paires d'axes 52 portant des organesde préhension 57 Ces derniers sont montés sur le carter 53 relié deux axes 52 (figure 6). Dans le carter 53 relié rigidement-au carter 46 est également logé l'axe 54 suivant les cames 56 par l'intermédiaire du pa- ~ ~- lier 55.Pour améliorer le guidage des organes de préhension 57, on a prévu dans le carter 53 l'axe 58 qui porte à une extrémité lt-axe 59 pourvu du palier 60 et se déplaçant sur la came immobile 56, et a l'autre extrémité duquel s'applique le ressort 61. L'axe 58 est maintenu dans un orifice du carter 53 au moyen de deux clavettes 62 interdisant toute rotation de l'axe 58.Dans cette dernière est vissée une extrémité de l'axe 63 à l'autre extrémité duquel sont fixés les organes de préhension 57, en nombre de trois, susceptibles de tourner autour de l'axe 63 à l'aide des paliers 64e les organes de préhension 57 saisissent les pièces à usiner au moyen des éléments saillants 65 et les acheminent vers les manchons de serrage à membrane 12, le carter 55 s'étant déplacé vers le bas par l'intermédiaire de la came d'espace 56 à l'instant du dépot des pièces. le dispositif de déchargement ou d'évacuation 14 a la même construction que le dispositif d'amenée 15, avec la différence que sur l'axe 63 est montée à la place de l'organe de préhension 57 la pièce 66 dans lequel sont logées les bobines 67 et qui est fermée par le couvercle 68 ee qui représente la formation d'une tête électromagnétique pour l'évacuation des pièces, lors de la mise en service de la machine on excite tout d'abord les bobines 35 qui établissent un champ magnétique rete nant la poussière dlCbrasion à la périphérie des organes extrêmes 38 Ainsi on obtient une brosse usinant. Tous les organes de serrage à membrane rotatifs 12 portant des pièces à usiner sont mis en service et tournent individuellement.Puis on met en ser vieeles têtes électromagnétiques rotatives 11, ce qui a pour effet que les organes extrêmes 38 commencent é tourner et l'usinage com mence. Simultanément on excite également l'électromoteur 10 qui met en rotation la table,bonde 5 par l'intermédiaire de l'engrenage extérieur 9, de l'accouplement 8, de l'engrenage intérieur 7 et de la couronne dentée 6.Simultanément avec la table ronde 5 tournent de façon synchrone le dispositif de chargement 15 et le dispositif de déchargement 14. l'arbre 47 du dispositif de chargement 15 est commandé par l'engrenage extérieur 9 qui entraîne par llintermé- diaire de l'accouplement 14 la roue 51 qui en revanche entraîne les. corps 53 par l'intermédiaire des axes 52 .Ces corps 53 sont guidés par la came 56 et levés ou abaissés par celle-ci0 Cette came est dimensionnée en sorte que, lorsque le centre de l'axe 63 colncide avec l'axe du manchon de serrage rotatif 12, le corps 53 se déplace vers sa position extrême inférieure et une nouvelle pièce est introduite dans le manchon de serrage 12, tandis que l'axe 52 coincide avec la rainure inclinée 18 et reçoit une pièce, lorsque la came 56 occupe sa position extrême supérieure le cycle de travail di dispositif de déchargement 14 est le même, mais, lorsque l'Exe 63 coïncide avec l'axe du manchon à membrane rotatif 12, les bobines 67 sont excitées0 On engendre ainsi un fort champ magnétique et la pièce est attirée.Ceci est accompli par la caille 56 se trouvant dans sa position extrême inférieure0 lors- quleile arrive à sa position extrême supérieure, les bobines 67 sont coupées de l'alimentation en énergie et la pièce sortie tombe, lors de l'évacuation des pièces usinées et de l'introduction des pièces brutes,les tetes électromagnétiques rotatives Il sont retirées vers le centre de la table ronde 5 et aucun usinage n'est effectué, le retrait est accompli par l'intermédiaire de la came 45 qui, au moyen du poussoir 44 déplace la console guidant 42 et, par l'intermédiaire de celle-ci, la tête électromagnétique rotative Il Cette tête est retirée avant l'évacuation vers une position dans laquelle eUe.reste après le chargement ; puis l'usinage commence. Chaque pièce est usinée pendant- la période de temps au cours de laquelle l'organe de serrage à membrane 12 parcourt le chemin entre le dispositif de chargement 15 et le dispositif de déchargement 14 dans le sens des aiguilles d'une montre ; cette période dépend ainsi de la vitesse de rotation de la table ronde 5 Chaque pièce est usinée par deux têtes électromagnétiques 11 et chaque tête électromagnétique rotative 11 usine deux pièces Pendant l'usinage on utilise une huile de coupe appropriée, Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté cui d a été donné: : qu'à titre d'exemple, En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadres revendications qui suivent R E V E N D I C A T I O N S 1 - Machine pour rectifier par voie magnétique des pièces en forme de bague par l'intermédiaire d'un inducteur électromagnétique rotatif et de pcudrc Teromagnétiqué, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de chargement rotatif, 15 cinématiquenent relie à une table ronde rotative 5 portait des organes de serrage t membrane rotatif 12 pour la réception des pièces à usiner et des têtes électromagnétiques rotatives 11 situées de part et d'autre de la pièce à usiner et un dispositif de déchargement 14 tournant en synchronisme avec le dispositif de chargement 15, lec têtes électromagnétiques 11étant radialement retirées vers le centre par une came 45 2.- Machine selcn la revendication 1, caractérisée en ce qu'une roue 51 est montée sur l'arbre 47 cinématiquement relié à la table tournante rotative 5,età la périphérie de cette roue sont disposés des corps 53 portant des organes de préhension 57 et susceptibles d'être déplacés radialement et en hauteur par une came 56. 7,- Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les corps 53 précités du dispositif de chargement précité sont déplaçables en hauteur selon deux axes 52 et radialement suIvant , axe 58 par l'intermédiaire de deux clavettes 62. 4 - Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, dans le dispositif de déchargement ou d'évacua- tion 14 précité, pour chaque corps 53 est prévue une tête 66 con- prenant des bobines 67 fermées par des chapeaux ou couvercles 68 5 - Machine selon la revendication 1, caractérIsée en ce que les têtes électromagnétiques précitées 11 comprennent chacune un arbre 24 entraidé par une roue-vis 23, une vis sans fin 22, et dans le corps de craque tête 27 sont prévues des bobines électromagnétiques 35, à l'extrémité inférieure dudit arbre 24 étant fixé tui organe extrême profilé 38. 6.- Machine selon l'une des revendications 1 ou-5, caractérisée en ce que chaque bâti ou carter 27 comprend une plaque comportant des queues d'aronde arquées 4C montées de façon réglable sur une plaque 41 pour être déplacées verticalement, avec la possibilité d'un réglage vertical le long d'une console de guidage 42o 7 - Machine selon l'une des revendications 1, 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque tête électromagnétique précitée 11 comprend un poussoir 44 fixé à des consoles de guidage précitées 42 et susceptible de coopérer avec une came 45, les consoles de guidage 42 pouvant glisser sur des plaques de guidage 43 de la table précitée 5 8.- Machine selon les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que sur les arbres précités 24- des têtes électromagnétiques 11 précitées sont montées des enveloppes d'aimants 32, 7 portées par ledIt arbre 24 au moyen d'un manchon 34. 9. - Machine selon liane-des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les bottines 35 des tûtes électromagnétiques précitées 11 ont une polarité alternante 10.- Machine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les pièces à usiner sont fixées aux organes de serrage à membrane rotatifs 12, montés sur la table ronde 5 précitée, entre deux positions de travail étant prévue chaque fois une tête électromagnétique précitée 110 Il - Machine selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un engrenage extérieur 9 entraînant simultanément la table ronde précitée 5 par l'intermédiaire dune rcue dentée 6 et un engrenage intérieur 7 et le dispositif de chargement 15 précité relié au dispositif de déchargement 14 précité par l'intermédiaire d'une chaîne à joints articulés 17 12,- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une soute de dosage 19 fonctionnant en synchronisme avec la rotation de la table ronde 5 précitée 13.- Machine selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend une rainure 18 pourvue d'un dispositif de séparation pour les pièces à usiner et une deuxième rainure s'étendant vers le dispositif de déchargement 14 précité