Brevet FR2382310A1 — publié le 19780929

La présente invention concerne le problème du réglage de la détection et de la commande de la course réelle de travail d'une machine-outil par rapport à la course d'avance rapide préalable et elle concerne, plus particulièrement, la détection du début d'une phase de travail dans le cycle de fonctionnement d'une machine-outil, plus particulièrement d'une rectifieuse du type centerless dans laquelle chaque pièce à rectifier n'est pas spécialement immobilisée rigoureusement dans l'espace. Dans les machines-outils et, pus particulièrement, dans les rectifieuses du type ci-dessus, on sait que l'outil actif est soumis à plusieurs courses pour un cycle de fonctionnement complet et correspondant au travail devant etre accompli sur une pièce. Un tel cycle comprend généralement une phase d'approche à déplacement rapide, une phase d'approche lente, une phase de travail proprement dit, ainsi qu'une phase de retour rapide. Les courses d'approche et de retour s'effectuent avec un déplacement rapide de outil de manière à réduire le plus possible le temps de fonctionnement non utile d'une machile -outil et, par conséquent, le court d'une opération telle qu'une rectification proprement -dit. Dans les cycles du genre ci-dessus, le problème fondamental consiste à régler théoriquement la course d'approche rapide pour supprimer la phase d'approche lente pendant laquelle l'outil n'est pas en travail. Seulement, compte tenu des tolérances d'usinage des pièces à travailler, notamment à rectifider, il était nécessaire, jusqu'à présente de tenir compte de la différence globale maximale de ces tolérances pour régler le début de la course théorique de travail en vitesse lente de manière à éviter tout risque de dé- térioration d'une pièce, par exemple, présentant une tolérance d'usinage maximale.Pour résoudre ce problème, jusqu'à présent, on propose de plae cer sur la trajectoire de outil actif des détecteurs à position réglable chargés de commander l'organe moteur déterminant le programme d'avance dudit outil. De tels réglages doivent tenir compte des impératifs ci dessus et, par conséquent, pour éviter les risques de rebut, on procède généralement au réglage de tels détecteurs de manière à disposer d'une marge de sécurité suffisante en déterminant une course d'approche lente qui s'effectue généralement avant le début de la course de travail proprement dit. Dans un tel réglage, il est évident que la machine fonctionne à vitesse lente de façon totalement inutile et que, par conséquent, le coût de travail d'une pièce en est d'autant accru Il est possible de réduire un tel colit d'exécution mais alors, il est nécessaire de procéder à un réglage extrême- ment fin et délicat de la phase de course d'approche en prenant en compte les tolérances maximales d'usinage des pièces à rectifier, ce qui implique un temps de contrôle et de réglage excessivement long qui nuit au rendement susceptible d'etre fourni par une telle machine. La présente invention vise à régler le problème ci-dessus en créant un nouveau dispositif de commande d'avance travail et plus particulièrement du début d'une telle course d'avance travail par rapport à la course précédente d'avance rapide, notamment pour machine-outil et, plus particulièrement, pour rectifieuse du type centerless. L'objet de l'invention est de rendre possible la détection du début nécessaire de la course lente de travail en fonction des caractéristiques dimensionnelles de chaque pièce à usiner, de façon à pouvoir disposer, dans chaque cas, d'une course d'approche rapide maximale et réduire, par conséquent, de façon importante, le coût de travail relatif de chaque pièce à usiner. L'objet de l'invention vise aussi à affranchir le personnel chargé de la conduite d'une telle machine d'une opération préalable de réglage,telle qutexé- cutée actuellement,pour définir une course d'approche lente de sécurité avant la phase de travail proprement dit, en fonction des tolérances d'usinage. L'objet de l'invention vise en outre à permettre l'adaptation et le montage d'un tel dispositif sur les machines existantes, sans entrafner de modifications techniques fondamentales. L'objet de l'invention vise de plus à rendre possible l'adaptation du dispositif pour un prix de revient intéressant, même pour des machines déjà en service ou pour des machines utilisées pour l'exécution de pièces en moyennes, voire petites séries. Conformément à l'invention, le dispositif de commande d'avance travail pour machine-outil est caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de vibrations monté sur le support de la pièce à travailler et chargé, dès que cette pièce est attaquée par l'outil, de fournir un signal à un amplificateur contrôlant l'alimentation d'un relais commandant le distributeur fournissant l'énergie de travail à l'organe moteur. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence au dessin annexé qui montre, à titre d'exemple non limi tatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique montrant la mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 2 est une vue schématique montrant une autre phase de fonctionnement. La fig. 1 montre de façon schématique une machine-outil 1 > telle qu'une rectifieuse du type centerless, comportant une meule de travail 2 tournant, par exemple, dans le sens de la flèche fi et disposée parallèlement à une contre-meule d'appui 3,à position fixe,tournant, par exemple, dans le sens de la flèche f2. La meule de travail 2 est portée par un chariot de support 4 qui est monté sur des glissières de guidage 5 définissant une voie de support et de coulissement de la meule 2 selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation de la contre-meule 3.Le chariot support 4 est relié à un transformateur d'énergie 6 chargé de commander le déplacement du chariot 5 dans l'un ou l'autre sens de la flèche f3 Le transformateur d'énergie 6 est de p référence du type hydraulique et peut etre constitué, notamment, par un vérin à double effet 7 monté sur les glissières 5 et dont la tige 8 est fixée sur le chariot 4. La tige 8 est de préférence munie d'un organe 9 de commande de contacteurs de fin de course 10 et 11 qui sont chargés de commander l'inversion d'un distributeur hydraulique 12 à deux positions interposé entre le vérin 7 et une pompe 13 puisant dans un réservoir 14.Le distributeur 12 est par ailleurs raccordé à un retour 15 menant directement au réservoir 14, à une canalisation 16 conduisant à l'une des chambres du vérin 7, ainsi qu'à une canalisation 18 qui aboutit à la seconde chambre du cylindre 7 en passant par un limiteur de débit 19 réglable. La canalisation 18 possède une dérivation 20 branchée de part et d'autre du limiteur 19 et sur laquelle est interposé un obturateur 21, par exemple > àcommande électrique et dont l'alimentation est placée sous la dépendance d'un relais 22 non temporisé. Le relais 22 est alimenté à partir d'un amplificateur 23 recevant un signal par l'intermédiaire d'un détecteur de vibrations 24 qui est monté en contact physique direct avec une réglette 25 s'élevant à partir d'un support 26 pour maintenir, entre les meules 2 et 3, une pièce à travailler,tefie qu'un cylindre désigné au dessin par la référence 27. Le dispositif conforme à l'invention fonctionne de la façon suivante : En considérant une position d'origine telle que représentée à la fig. 1 et correspondant à un début de cycle de fonctionnement, la mise en marche de la pompe 13 fournit un fluide sous pression qui emprunte la canalisation 18 et la dérivation 20 pour etre délivré au vérin 7 qui reçoit le débit maximal fourni par la pompe. La tige 8 effectue ainsi à grande vitesse sa course d'extension qui correspond à la phase d'approche rapide de la meule 2 en direction de la pièce 27.Lorsque la meule 2 prend contact avec la pièce 27 et pousse cette dernière en contact contre la contre-meule 3, la pièce 27 est appliquée sur la réglette 25 qui est ainsi soumise à un régime vibratoire résultant de la pression d'application de la meule 2 et des vitesses de défilement différentes qui lui sont appliquéesjen des points sensiblement diamétralement opposés"par l'intermédiaire des meules 2 et 3. Le détecteur 24 sensible à ces vibrations fournit un signal à l'amplificateur 23 qui en assure sa transformation de manière à commander l'alimentation du relais 22. Ce dernier attire à lui son organe mobile 22a qui ferme le circuit d'alimentation de l'obturateur 21 amené à interrompre la dérivation 20 (fig. 2).Le fluide débité par la pompe 13 est alors astreint à emprunter obligatoirement le limiteur 19, de sorte que la tige 8 effectue une course d'avanceknte selon le réglage du limiteur 19. La meule 2 exécute ainsi l'opération de rectification à vitesse lente correspondant à la course travail qui débite ainsi effectivement dès le contact entre la pièce 27 et la meule 2 en succédant immédiatement à la course d'approche rapide. Lorsque l'opération de rectification a été exécutée, l'organe 9 agit sur le contacteur de fin de course 10 qui commande l'inversion du distributeur 12. L'alimentation du vérin 7 est ainsi inversée avec fourniture de tout le débit de la pompe, de sorte que la tige 8 effectue sa course de rétraction correspondant au retour rapide de la meule 2. Dès que la meule 2 perd le contact avec la pièce 27, les vibrations transmises cessent et l'obturateur 21 reprend sa position d'origine selon la fig. 1 envue du déroulement d'un autre cycle qui débute dès que l'organe 9 agit sur le contacteur Il pour ramener le distributeur dans la position de la fig. 1. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, le dispositif conforme à l'invention permet de détecter immédiatement le début de la course pratique d'approche lente de travail de la meule 2 quelles que soient les caractéristiques de la pièce 27 et, par conséquent, de supprimer la phase d'approche lente à vide actuellementocluse dans les cycles de fonctionnement pour tenir compte des tolérances d'usinage susceptibles d'etre présentées par les pièces à travailler. Il en résulte que la machine fonctionne à la vitesse d'avance optimale durant tout le temps où la phase de son cycle ne correspond pas à une phase active de travail, ce qui permet, d'une part, d'augmenter le rendement d'une telle machine et, d'autre part, de réduire le coût de l'opération d'usinage exécutée sur chaque pièce. En outre, la mise en oeuvre du dispositif de l'invention permet de supprimer totalement les phases de réglage nécessaires jusqu'à présent et, par conséquent, de supprimer totalement les temps morts nécessaires pour l'exécution de tels réglages. Outre les avantages ci-dessus, il y a lieu de noter également que le dispositif de l'invention ne fait intervenir que des éléments techniques connus relativement peu onéreux, qui peuvent etre adaptés directement meme sur des machines existantes, sans nécessiter de modifications structurelles fondamentales, meme au niveau du circuit hydraulique d'alimentation de transformateurs d'énergie 6. Il devient ainsi possible de prévoir l'adjonction du dispositif de l'invention, soit directement en première monte lors de la fabrication, soit éventuellement en modification sur des machines meme relativement anciennes. Il est évident que le dispositif de l'invention peut entremis en oeuvre pour piloter le fonctionnement de tout organe moteur autre qu'un vérin 7, le relais 22 pouvant etre chargé de contrôler un ou plusieurs systèmes de distribution d'énergie autreJtelle notamment qu'électrique ou pneumatique. L'invention ntest pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail car diverses modifications peuvent y etre apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande d'avance travail pour machine-outil comprenant un outil mobile en direction d'une pièce à travailler et associé à un organe moteur alimenté en énergie par un distributeur, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de vibrations monté sur le support de la pièce à travailler et chargé, dès que cette pièce est attaquée par outil, de fournir un signal à un amplificateur contrôlant l'alimentation d'un relais commandant l'alimentation de l'organe moteur en énergie de travail. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de vibrations monté sur le support de la pièce à travailler et chargé, dès que cette pièce est attaquée par l'outil, de transformer les vibrations perçues, en un signal électrique fourni à un amplificateur assurant l'alimentation d'un relais placé sur l'alimentation d'un organe moteur commandant un obturateur assurant l'alimentation de l'organe moteur de l'outil en fluide sous pression pour la course avance travail dudit outil. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de vibrations monté sur le support de la pièce à travailler et chargé, dès que cette pièce est attaquée par outil, de transformer les vibrations perçues, en un signal électrique fourni à un amplificateur assurant l'alimentation d'un relais placé sur l'alimentation d'un organe moteur commandant le déplacement en fermeture d'un obturateur d'un conduit de dérivation branché de part et d'autre d'un limiteur de débit placé sur une canalisation assurant l'alimentation de l'organe moteur de l'outil en course avance travail.