Brevet FR2320156A1 — publié le 19770304

La présente invention se rapporte à un procédé d'affûtage de scies circulaires, dolait les dents sont plus épaisses que leur lame, qui est montée rotative en son centre et que l'on bloque dans une zone proche du pied d'une dent avant que l'on fasse passer une meule sur cette dent. L'invention concerne également une machine d'affûtage des scies destinée à mettre en oeuvre ce procédé. On peut fabriquer des scies circulaires dont les dents sont plus épaisses que la lame, de façon connue, en fondant un métal dur sur des dents grossièrement ébauchées, en refoulant de telles dents et en particulier en garnissant de telles dents de plaquettes de métal dur. En général, il faut rectifier les dents sur leur face, sur leur dos et sur leurs flancs, pour obtenir des dents affalées de la forme souhaitée, des dents de forme variable, par exemple des dents dégrossisseuses et des dents finisseuses,pouvant alterner. Il faut entendre par affûtage, dans le contexte de l'invention à la fois la première rectification pour produire la forme de dent souhaitée et L'affaitage ultérieur de dents qui se sont émoussées en cours de fonctionnement. Pour le rendement d'une scie circulaire comme pour la précision et la qualité de surface des coupes qu'elle produit , il est important, en plus de l'exactitude de la conformation des dents, que toutes les dents remplissant une même fonction décrivent, en cours de fonctionnement, le même parcours circulaire que l'on appelle en général trajectoire circulaire. Ainsi, par exemple, toutes les dents dégrossisseuses doivent former la même traåectoire circulaire, et toutes les dents finisseuses une trajectoire différente, mais qui soit la même pour toutes lesdites dents finisseuses. Le maintien des trajectoires circulaires prédéterminées est, pour chaque scie circulaire, gêné par des défauts de planéité et de rondeur. On peut maintenir les faux-ronds sans difficultés particulières, lors de la fabrication de scies circulaires, à l'intérieur d'un domaine de tolérances prêdGterminé pour chaque but d'utilisation.Par contre, les défauts de planéité dans la lame de la scie sont difficiles à supprimer ; il en est particulièrement ainsi pour des scies circulaires garnies de métal dur, et notamment pour celles qui sont destinées a couper du métal ; pour de telles scies circulaires, l'épaisseur de la lame par rapport au diamètre de la scie est beaucoup plus important que pour des scies circulaires destinées au bois et à des ma- tières sembla'des, et plus l'épaisseur de la lame augmente, plus il est difficile et long de supprimer les défauts de planéité. L'invention a pour objet d'améliorer la fabrication des scies circulaires, notamment des scies circulaires garnies de métal dur destinées au travail de métaux, de façon que l'on puisse maintenir les trajectoires circulaires prédéterminées de toutes les dents avec le précision suffisante sans que ce soit au prix d'un travail considérable. Jusqu a présent, on mettait en oeuvre le procédé décrit précédemment en serrant la lame de scie dans la zone située radialement à l'intérieur de la dent à affûte entre une butée fixe et une mâchoire de serrage, et en utilisant le plan de la butée comme plant de référence pour le positionnement de la meule, notamment lors de la rectification des flancs des dents. tes dents ainsi affûtées sont certes placées symétriquement sur la zone de la lame de scie qui les porte, mais chaque défaut de planéité de la lame de scie a, bien entendu,-pour conséquence, que toutes les dents qu'il concerne s'écartent de la trajectoire circulaire prédéterminée dans une mesure correspondant audit défaut. Il en est également ainsi, lorsqu'on bloque chaque fois la lame de scie, au moment où l'on affûte ses dents, de façon que l'on ne puisse plus distinguer son défaut de planéité pendant le blocage. Par contre, on résout selon l'invention le problème indiqué dans le précédé décrit précédemment, en maintenant aussi précisément que possible, lors du blocage la position axiale de la zone bloquée, déterminée lorsque la lame de scie est desserrée, et affectée par un défaut de planéité, par rapport au centre de la lame , et en effectuant le dzplacement de la meule sans tenir compte du défaut de planéité, selon la position axiale du centre.Le plan de référence pour le positionnement de la meule n'est donc plus, selon l'invention, le plan d'une butée au contact de laquelle se trouve une zone de la lame de scie placée au voisinage du pied de la dent, mais le plan du centre de la lame de scie0 On obtient ainsi l'effet, apparaissant d'abord fâcheux que les dents finies sont disposées dissymétriquement dans les zones de la lame affectée d'un défaut de planéité par rapport à ces zones, Il est cependant essentiel que toutes les dents affalées par le procédé selon l'invention soient disposées symétriquement par rapport au plan central passant par le centre de la lame.Ce plan central est seul déterminant en cours de fonctionnement , du fait que, dans chaque machine d'affaitage de scies, la lame de scie est fixée exclusivement en son centre. Bien que, dans une lame de scie circulaire affutée par le procédé selon l'invention, les défauts de planéité de la lame de scie demeurent inchangés, toutes les dents décrivent des trajectoires circulaires exactes. Par suite, une telle scie circulaire produit une entaille dont la largeur correspond à la largeur de la dent, et n'a donc pas une grandeur fâcheuse ; par suite, la puissance de fonctionnement que demande la scie circulaire et le volume retiré sur la pièce ne sont pas plus importants qu'il ne le faut ; en outre, la scie circulaire n'a pas à tendance àgauchir, et elle produit des surfaces de coupe lisses. Pour mettre en oeuvre le procédé selon lrnventions il convient d'utiliser des machines d'affûtage des scies connues comportant un mandrin sur lequel on peut faire passer le centre de la scie, une butée placée près de la lame au voisinage du cercle passant par les pieds des dents et une mâchoire de serrage placée de façon à être mobile an face de la butée de l'autre côté de la lame, pour appuyer la lame contre la butée. Selon l'invention, le perfectionnement apporté à une telle machine d'afffltage de scies consiste en ce que le mandrin fait partie d'un ensemble de paliers axialement fixe de la lame de scie, et en ce que la butée est mobile au moins approximativement perpendiculairement au plan de la lame de scie et peut être immobilisée dans une position correspondant au défaut de planéité de la lame de scie au moyen d'un dispositif de blocage Ponctionnant au rythme de la machine d1 afffltage de scies. Selon un mode d'exécution de la machine d'affaitage des scies selon l'invention, la butée est rappelée par un ressort en direction de la lame de scie. te ressort est, de préférence, d'une mollesse calculée pour qu'il puisse juste vaincre les forces de frottement qui s'opposent, lorsque le aispositif de blocage est débloqué, à une adaptation de la butée au ce'faut de planéité de la lame. Il est avantageux de compenser la force du ressort agis~ sant sur la butée en soumettant la mâchoire de serrage à la force de rappel d'un ressort de m#me dureté s'opposant au ressort de la butée, la rappelant vers la lame de scie. Grâce à cela, on peut laisser le défaut de planéité de la lame de scie dans la zone bloquée entièrement inchangé, à condition que les forces de frottement inévitables qui s'opposent à un déplacement de la butée d'une part et de la mâchoire de serrage de l'autre soient de même grandeur. Selon un autre modô d'exécution de la machine d'affûta- ge des scies selon linvention, on prévoit, pour déplacer la butée, un moteur qui est commandé par un dispositif de commande mesurant la position de la lame de scie au voisinage de la dent à affûter et la comparant avec la position de la butée. On peut encore perfectionner le mode d'exécution décrit en dernier lieu, en faisant commander à l'agencement de commande un autre moteur devant déplacer un support supportant la mâchoire de serrage. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails, sur les exemples d'exécution non limitatifs qui suivent, en regard du dessin annexé dont la ibure 1 est une coupe axiale seulement partielle d'un palier de machine d'affûtage des scies avec une scie circulaire affûtée par le procédé selon l'invention la figure 2 également est une coupe axiale partielle seulement d'une machine d'affûtage des scies selon l'invention avec une scie circulaire la figure 3 est une coupe partielle, correspondant à la figure 2, d'un autre mode d'exécution d'une machine d'affûtage des scies selon l'invention la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 3. On a représenté sur la figure 1 une boute de palier 11 d'une machine d'affûtage des scies, comportant deux roulements à billes 12, dans lesquels un arbre d'entraînement 13 est monté de façon à être immonile axialement. Cet arbre 13 comporte un collet 14 pourvu d'un appendice de centrage 15, ainsi qu'une rondelle de serrage 16 vissée avec le collet. Entre le collet 14 et la rondelle de serrage 16 est bloqué , centré sur l'appendice de centrage 15, le centre 17 d'une lame 18 d'une scie circulaire. La lame 18 n'est parfaitement plane qu'au voisinage de son centre 17, mais plus à l'extérieur elle s'écarte du plan de son centre 17 en direction radiale ; elle comporte un défaut de planéité P de grandeur variant sur la périphérie de la lame de scie, de sorte que la lame de scie effectue, en cours de fonctionnement, un léger mouvement de nutation. Malgré le dé faut de planéité P, les dents 19 sont symétriques par rapport au plan médian Z du centre 17, de sorte que le défaut de pla néité n'est pas perceptible lors du sciage ; les dents 19 pro duisent une entaille S dont la largeur est égale à la largeur des dents.On obtient, cette compensation du défaut de planéi té P en affûtant les dents 19 sur une machine d'affûtage des scies selon les figures 2 à 4 Sur la figure 2 , on a représenté la lame de scie 18 en coupe dans un plan axial dans lequel elle est dépourvue de dé fauts de planéité, donc est parfaitement plane. ta machine d'affûtage des scies représentée sur la figure 2 comporte un boîtier 21 pourvu de paliers 22 dans lesquels s'appuie un man drin 23 de façon à être immobile axialement. Le mandrin 23 com porte un collet 24 pourvu d'un appendice de centrage 25, ainsi qu'une rondelle de blocage 26 vissée avec le collet 24.Entre le collet 24 et la rondelle de blocage 26 est serré, centré sur l'appendice de centrage 25, le centre 17 de la lame 18. te po sitionnement de la scie circulaire sur la machine d'affûtage correspond donc exactement au positionnement en cours de fonctionne ment sur la machine à scier. Ce qui est surtout important dans ce cas, c'est que le centre 17 de la lame 18 est fi#é exactement en direction axiale, également sur la machine dtaf utagee Sur le boîtier 21 de la machine d'affûtage des scies, une meule 28 destinée à affûter les dents 19 est guidée de façon courante et, par conséquent, non représentée, pour effectuer des mouvements de va-et-vient.La meule 28 peut être position née de façon à pouvoir rectifier iccessivement la face, le dos et les flancs des dents 19 et à pouvoir aussi éventuellement comme l'indique la figure 1, biseauter les dents, ce qui est courant surtout dans le cas de dents dégrossisseuses disposées alternativement avec des dents finisseuses. Pour la suppression de défauts de planéité P, il est important d'obtenir par le guidage de la meule 28 ou d'un coulisseau sur lequel elle est montée, sur le bati 21 de la machine d'une part, et par le placement axialement fixe du mandrin 23, de l'autre, une disposition axiale relative fixe de la surface de rectification de la meule et du plan médian Z de la lame de scie 18, surtout lors de la rectification des flancs 29 des dents 19. Pour la suppression du défaut de planéité P, il est en outre important que les zones de la lame 18 comportant un défaut de planéité ne se courbent pas du tout sur la machine d'af fûtage, donc ne soient ssas forcées de prendre une position dans laquelle ces zones sont placées symétriquement par rapport au plan médian Z du centre 17, car les tensions de flexion introduites alors dans la lame de scie 18 ont alors pour effet que la lame de scie reprend son défaut de planéité initial, dès qu'elle est libérée. Si, par suite, lorsqu'on affûte les dents 19, on doit faire en sorte que la lame 18 ne subisse pas de forces de fle xion, il faut cependant immobiliser la lame de scie chaque fois dans la zone radialement intérieure à la dent 19 que lton doit justement rectifier, pour qu'elle ne puisse s 1écarteur sous l'effet des forces exercées par la meule 28 sur la dent. On a représenté sur la figure 2 un mode d'exécution d'un dispositif de blocage qui satisfait à ces exigences apparemment contradictoires. te dispositif de blocage comporte un bras 41 partant du boîtier 21, comportant une fente 42 par laquelle passe la lame de scie 18. te bras 41 comporte une glissière 43 parallèle à l'axe de rotation du mandrin 23, qui est interrompue par la fente 42. Dans une partie de la glissière 43, à gauche sur la figure 2, un support de butée 44 peut coulisser. Le support de butée 44 comporte un alésage taraudé 45 parallèle à la glissière 43 et, par suite, également à l'axe de rotation du mandrin 23, dans lequel est vissé un boulon fileté 46. te boulon fileté 46 comporte une butée 47 qui est en contact avec la lame de scie 18. Entre la butée 47 et le bottier21 est monté un ressort 48 dont la force est juste suffisante pour vaincre le frottement de la butée 44 dans la glissière 43 et, par suite, continuer à guider la butée 47 vers la droite sur la figure 2, lorsque la lame de scie 18 comporte un défaut de planéité vers la droite. On peut bloquer le support de butée 44 dans la =glissière 43 au moyen d'un dispositif de blocage 49. te dispositif de blocage 49 est, dans l'exemple représenté, un ensemble piston-cylindre hydraulique ou pneumatique ; il pourrait aussi cependant, par exemple, être réalisé sous la forme d'un dispositif de blocage mécanique ou électrique. La seule chose importonte, c'est oue le dispositif de blocage 49 puisse bloquer la butée 44 et#, par suite, également la butée 47, pour que, lorsqu'on affûte chaque dent 19, la butée maintienne la lame de scie 18 dans une position qu'elle prendrait dans la zone de la dent concernée, indépendamment de l'influence de forces extérieures. Dans la partie droite de la glissière 43, sur la figure 2, un support de mâchoire de serrage est guidé en face de la butée 47. Le support 54 comporte un alésage cylindrique 55 paral lèle à la glissière 43 dans lequel coulisse un piston 56. te piston 56 porte une machoire de serrage 57 dont le rôle est de toujours immobiliser la lame de scie 18 entre lui-m8me et la butée 47, lorsqu'une dent a été amenée, par rotation de la lame 18, dans une position dans laquelle la meule 28 doit usiner la dent.La mâchoire de serrage 57 est constamment soumise à la légère précontrainte d'un ressort 58 qui compense la pression exercée par le ressort 48 sur la lame de scie 18 par l'intermédiaire de la butée 47 et, par suite, garantit qu'au voisinage de la butée 47 et de la mâchoire de serrage 57, la lame 18 prend toujours la meme position que celle qu'elle prendrait sans la butée et sans la mâchoire de serrage. te support 57 de la mâchoire de serrage est normalement immobilise dans la glissière 43 au moyen d'une vis 59 ; on peut cependant le déplacer le long de la glissière 43, après avoir dévissé cette vis, lorsqu'il faut adapter la mâchoire de serrage 57 à une lame de scie 18 plus épaisse ou plus mince. On peut adapter de façon correspondante la butée 47 en vissant plus ou moins loin le boulon fileté 46 dans l'alésage taraudé 45. La machine d'affûtage des scies représentée sur la fi gure 2 fonctionne de la façon suivante. Lorsque la meule 28 a effectu une course de rectlfica- sion sur une dent 19, par e;re#ple a, selon la figure 2, rectifié le flanc droit 29 de cette dent, elle steloigne, au cours d'une course de montée, de la zone des dents 1 > Ensuite, la scie circulaire 18, 19 avance en rotation sous l'action d'un dispositif d'avancement non représenté pouvant être conforté d'une façon courante d'un ou plusieurs intervallss entre dents, de sorte qu'une nouvelle dent 19 parvient dans la zone de tra- vail de la meule 28.Pendant l'avancement, le dispositif de blocage 49 est débloqué et l'alésage cylindrique 55 sans pression, de sorte que la butée 47 et la mâchoire de serrage 57 s 1appuient facilement sur la lame 18, rien que sous la légère pression des ressorts 48 et 58 et le suivent en direction axiale, lorsque la lame comporte dans la zone de la dent 19 parvenant alors en position de fonctionnement, un défaut de planéité P. te dispositif de blocage 49 est alors mis sous pression et, par suite, la position de support 44 pourvu de la butée 47 fixée. Ensuite l'alésage cylindrique 55 est mis sous pression et , par suite, la lame de scie 18 est immobi- lisée entre la butée 47 et la mâchoire de serrage 57.La meule 28 effectue alors une course active et ensuite une course de retour, et le cycle de fonctionnement se répète alors avec une autre dent 19. La machine d'affûtage des acies représentée sur les figures 3 et 4 se distingue de celle représentée sur la figure 2 par le fait que la position de la butée 47 et de la mâchoire de serrage 57 est adaptée par un dispositif de commande au défaut de planéité de la lame de scie 18, sans que la lame de scie soit exposée à des forces pouvant fausser son défaut de planéité. Selon la figure 3, la butée 44 est,8de la même fa gon que dans l'exemple d'exécution dedela figure 2, mobile le long de la glissière 43 et peut être bloquée dans la glissière par un dispositif de blocage 49. Pour un positionnement grossier de la butée 47 par rapport au support 44, on peut, comme sur la figure 2, prévoir dans la butée 44 un alésage taraudé 45 dans lequel un boulon fileté 46 peut être vissé plus ou moins loin. Dans le pied de la butée 44 est vissée, selon la figure 3, une broche filetée 61 qui est parallèle à la glissière 43 et peut être entraînée par un moteur pas à pas 62 par l'intermédiaira d'un engrenage réducteur 63. Le moteur pas à pas 62 est commandé par un dispositif de commande dont les composants essentiels sont deux capteurs différentiels 64 et 65 et un amplificateur d'organe de réglage 66. Les capteurs différentiels 64 et o5 peuvent être de n'importe quel type connu ; ils peuvent fonctionner par exemple électromagnétiquement ou pneumatiquement.Beur rôle est de délivrer un signal lorsque la lame de scie 17 présente dans la zone qu'ils explorent sans contact, c'est-à-dire dans la zone située immédiatement radialement à l'intérieur de la dent 19 à affûte, un défaut de planéité. De façon analogue au support de butée 44, on peut aussi déplacer le support de mâchoire 54 au moyen d'une broche filetée 71 qui est parallèle à la glissière 43 et peut être entraî- née par un moteur pas à pas 72 par l'intermédiaire d'un train réducteur 73. Le moteur pas à pas 72 est également commandé par les capteurs différentiels 64 et 65 et par l'intermédiaire de l'amplificateur de réglage 66q. Par ailleurs , le support de mâchoire de serrage 54 est également réalisé sous la forme d'un cylindre hydraulique ou pneumatique, comme sur la figure 2 ; la mâchoire de serrage 57 reçoit donc également dans le mode d'exécution selon les figures 3 et 4 sa force de serrage d'un piston hydraulique ou pneumatique 56.Pour immobiliser le support de machoire de serfage 54, on peut prévoir, selon les figures 3 et 4, un dispositif de blocage 79 qui peut être conformé, comme on l'a représenté, en ensemble piston-cylindre pneumatique ou hydraulique ou, par exemple , en dispositif électropneumatique. Dans le cas de la machine d'affûtage des scies représentée sur les figures 3 et 4, les broches 61 et 71 sont s- tramées chacune en rotation, après l'afeûtaDe d'une dent 19, de façon que la butée 47 et la mâchoire de serrage s'éloignent suffisamment de la lame 18 pour ne pas la toucher, même lorsqu'elle présente un fort défaut de planéité au voisinage de la dent suivante à rectifier.Cette dent suivante est amenée de la façon courante, par rotation de la lame 18, dans sa position d'usinage et, ensuite, la butée 47 et la mâchoire c'e serrate 57 sont, par rotation des broches filetées 61 et 71, rapprochées suf2isamment de la lame 18 pour la toucher juste, sans modifier sa position entre les capteurs différentiels 64 et 65. près ce déplacement, le support de butée 44 et le support de mAa choire de serrage 54 sont bloqués avec le dispositif de blocage 49 ou 79 correspondant dans la glissière 43.Ensuite, il est appliqué à la mâchoire de serrage 57 une force de serrage qui ne doit pas être forcément, comme on l'a représenté sur la figure 2, une force hydraulique ou pneumatique, mais pourrait aussi être, par exemple une force électromagnétique. Il est important que la butée 47 ne se déplace pas sous l'action de la force de serrage et que, par suite, la lame de scie 18 conserve son défaut de planéité dans la zone de la dent 19 à rectifier. On affûte alors de nouveau la dent, de façon qu'elle soit ellemême dépourvue de défaut de planéité, indépendamment du défaut de planéité de la zone de la lame de scie 18 qui la porte. Lorsque la mâchoire de serrage 57 est conformée de façon à pouvoir être déplacée presque sans résistance par rapport à son support 54 en l'absence de la force de serrage par exemple pneumatique, hydraulique ou électromagnétique, le support 54 peut, comme sur la figure 2, pour une épaisseur donnée de la lame 18 être bloquee dans une position déterminée dans la glissière 43 ; on peut alors supprimer la broche filetée 71, le moteur pas à pas 72 et le train réducteur 73. Du fait que cependant, en pratique, il est inévitable qu'il y ait une certaine résistance de la mâchoire de serrage 57 contre tout mouvement par rapport à -son support 54, on préfère, lorsque les exigences d'absence de planéité des dents affûtées 19 sont sévères, d'éloigner la butée 54 avec la butée 57 de la lame de scie à chaque mouvement d'avancement de ladite lame 18,pour que son défaut de planéité soit perceptible dans toute son étendue aux capteurs différentiels 64 et 65 et entrain un positionnement correspondant de la butée 47. R E V E g D I C A 2 I C IT S 1. Procédé pour affûter des scies circulaires dort les dents sont plus épaisses que leur lame, oui est montée rotative sur son centre et 2 eut etme chaaue fois blocage danm une zone proche du pied d'une dent, avant de faire passer une meule sur cette dent, caractérisé en ce que, lors du blocage, la position axiale de la zone bloquée par rapport au centre (17) de la lame de scie, déterminée lorsque la lame de scie (la) est débloque, comportant un défaut de planéité (2) , est maintenue , et en ce que l'on effectue le déplacement de la meule (28) sans tenir compte du défaut de planéité, selon la position axiale du centre. 2. tachine d'affûtage de scies destinées à mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, comportant un mandrin sur lequel on peut faire passer le centre de la lame , une butée placée près de la lame de scie au voisinage du cercle passant par les pieds des dents et une mâchoire de serrage, placée de fajon à être mobile en face de la butée de l'autre côté de la lame de scie, caractérisée en ce que le mandrin (23) fait partie d'un ensemble de palier immobile axialement pour la lame de scie (18), et en ce que la butée (47) est mobile au moins approximativement perpendiculairement au plan de la lame de scie et peut entre bloquée au moyen d'un dispositif de blocage (49) fonctionnant au rythme de la machine d'affûtage dans une position correspondant au défaut de planéité (P) de la lame de scie. 3. Tachine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la butée (47) est rappelée par un ressort (48) dans la direction de la lame de scie (18) 4. machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que la mtchoire (57) est rappelée dans la direction de la lame de scie (18) par un ressort (58) de m#me dureté s' oppo- sant au ressort (48) de la butée (47). 5. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que, pour déplacer la butée (47), elle comporte un moteur (62) qui est commandé par un dispo-itif de commande (64 - 66) mesurant la position de la lame de scie (18)au voisinage de la dent (19) à affûter et la comparant à la position de la butée (47) 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de commande (64-66) commande un autre moteur (72)pour déplacer un support (54)portant la mâchoire de serrage (57).