Brevet FR2407050A1 — publié le 19790525

L'invention concerne un procédé de rectifiage et la rectifieuse pour usinage de pièces à surfaces courbes dans deux directions L'invention concerne aussi les pièces obtenues par la mise en oeuvre de ce procédé, Actuellement, pour l#usinage de surfaces courbes dans deux directions sur des pièces, et par exemple pour l1usi- nage de patins de culbuteurs., on dispose de rectifieuses se composant (voir figure 1) d une meule 1 montée à rotation sur l'axe X-X d'un moteur 2 et d'un plateau 3 supportant, à poste fixe, les culbuteurs 4 dont on désire usiner le patin 5 pour y former simultanément deux surfaces courbes à génératrice perpendiculaire. Le plateau 3 portant les culbuteurs est entraîné en rotation.continusé et lente autour de son axe Y-Y par l'intermédiaire d'un organe moteur. .' Dans cette construction, la surface courbe du patin 5, dont la génératrice est perpendiculaire au plan de la figure, est donnée par la courbure de 1# périphérie de la meule 1 alors que la surface courbe du patin 5, dont la génératrice est parallèle au plan de la figure, est donnée par le rayon R correspondant à la distance du patin 5 à l'axe de rotation Y-Y. Or, s'il est facile de donner a la périphérie de la meule 1 une courbure correspondant au rayon d'usinage désiré du patin 5 dans le plan perpendiculaire à la figure, cela devient pratiquement impossible pour la courbure dont la génératrice est parallèle au plan de la figure, puisque cela conduit, pour les rayons de courbure importants, â réaliser un plateau 3 dont le rayon est également très grand Pour remédier a cet inconvénient, on a alors imaginé d'incliner le plan moyen Z Z du patin 5 par rapport aux axes X-X et Y-Y.En effet, i on considère qu'au point 6 de la meule, la tangente de la périphérie courbe de cette meule en ce point est parallèle a l'axe Y-Y le rayon de courbure usiné en ce point sur un patin correspond exactement à sa distance de l'axe Y-Y Par contre si L'on considère que la tangente au point 7 de la periphérie de la meule est perpendiculaire à l'axe Y-Y du plateau, dans ce cas, le rayon de courbure réalisé est infini. Ces remarques permettent donc de comprendre que plus l'axe Z-Z est incliné sur les axes X-X et Y-Y, plus on augmente le rayon de courbure (à génératrice parallèle au plan de la figure), ce qui permet de réduire d'autant le diamètre du plateau 3. Les pièces usinées par une telle rectifieuse présentent cependant un inconvénient car, du fait du principe ci-dessus indiqué, on doit également considérer que le rayon de courbure de la surface usinée varie progressivement en croissant depuis ltextrémité A du patin vers l'extrémité B. Il convient également de noter qu'avec une telle machine, le positionnement angulaire des patins 4 à la périphérie du plateau 3 doit être extrêmement précis et est donc délicat et, en outre, du fait de cette inclinaison, il est impossible, particulièrement dans le cas de culbuteurs très coudés, d'usiner simultanément, avec une seule meule, des paires de culbuteurs, car cela conduirait à mettre en oeuvre une meule de trop grande épaisseur. Egalement, avec ces rectifieuses connues, on est conduit à modifier les organes de montage et le positionnement des culbuteurs dès que ceux-ci changent de forme et cette impos sibilité de réglage rend la mise en oeuvre de ces rectifieuses onereuse. Il convient également de signaler que, dans ces machines, le plateau 3 porte-culbuteur est entrainé en rotation, toujours dans le même sens, à une vitesse continue et lente, si bien que l'usinage simultané des deux surfaces courbes du patin 5 est effectué en une seule phase au cours de laquelle doit être meulée la totalité du métal excédentaire, ce qui se traduit, d'une part par une usure rapide de la meule, d'autre part par un risque important de brûlage de la surface usinée. Pour éviter cette détérioration de la pièce, il est alors habituel de réaliser l'usinage en deux phases, sur deux rectifieuses différentes, mais cela réduit encore de moitié les cadences de fabrication déjà lentes et double les investissements et les temps nécessaires au réglage. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé de rectifiage pour l'usinage de pièces à surfaces courbes dans deux directions consistant à déplacer la pièce dans le plan d'une meule d'usinage présentant, en coupe transversale, une périphérie courbe, procédé caractérisé en ce que, pendant l'usinage, on entraîne les pièces et la meule, dans le plan de cette dernière, suivant un mouvement relatif de translation décrivant une courbe. Suivant une autre caractésistique de l'invention, pendant l'usinage, ou maintient fixe la meule et on entraine les pièces en déplacement. par translation sur une courbe. Suivant une outre caractéristique de l'invention, on réalise le déplacemen par translation des pièces sur une courbe par un mouvement alternatif de va et vient et on déplace pas à pas la meule en direction des pièces en dehors des périodes d'usinage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la rectifieuse comporte une table de support de pièces montée mobile sur un chariot perpendiculairement à l'axe de la meule, ledit chariot étant lui-même monté mobile sur un plateau perpendiculairement à l'axe de la meule et au déplacement de la table de support des pièces. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement, en vue de dessus, une rectifieuse connue, - la figure 2 est, en vue de dessus schématique, l'ensemble d'une rectifieuse conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus de détail de la figure 2, - la figure 4 est une vue latérale de la figure 3. La présente invention a en conséquence pour but l'usinage rapide de pièces présentant deux surfaces courbes dans deux directions, cet usinage étant obtenu avec une grande précision avec l'ôtant de surface désiré et les courbures désirées sur toute la surface usinée La rectifieuse reprôsentôe sur la figure 2 ci-jointe comprend ainsi un moteur 10 dont l'arbre de sortie Il d'axe C-C porte deux meules 12 destinées chacune à usiner les patins d'une paire de culbuteurs 14. Cette paire de culbuteurs 14 est supportée par un plateau 15, monté à rotation sur un axe D-D, perpendiculaire à l'axe C-C des meules, ce plateau comportant deux postes 151 et 152 de support de paire de culbuteurs disposés en alternance dans le sens de rotation (flèche F) du plateau avec un poste 16 de taillage à la molette des meules 12, puis un poste 17 de taillage des meules à 1 aide de diamants. En amont de la chaîne de transfert, est disposé le poste de chargement et de déchargement 18 se composant de deux bras supports de pièces 181 et 182i disposés à 900 l'un de l'autre et entraînés d'un mouvement de va et vient sur 900, de façon à permettre le chargement lors des périodes d'usinage et d'arrêt du plateau 15 par les pièces préalablement mises en place sur le bras 181 , alors que, simultanément, s'effectue le déchargement des pièces usinées préalablement prélevées par le bras 182 , ce déchargement ayant lieu dans la position 183 de 3 ce bras 182. On notera encore, sur cette figure 1, que le moteur 10 d'entraînement des meules 12 est mobile suivant un axe E-E parallèle au plan 12, des meules sous l'action d'un moteur pas à pas, de façon à permettre, comme on le verra ultérieurement, un usinage en plusieurs passes, allant jusqu'au planage des patins des culbuteurs 14 Ces culbuteurs 14 sont montés sur le plateau 15, tout d'abord par l'intermédiaire d'une table 19, elle-même supportée par ce plateau 15 par l'intermédiaire d'un chariot 20. La table 19 est supportée par le chariot 20 par l'intermédiaire de lames de ressorts 21, disposées parallèlement à elles-mêmes et parallèlement à l'axe C-C des meules (perpendiculairement au plan 121 de ces meules) afin de permettre uniquement un mouvement d'avance et de recul de cette table 19 vers les meules 12, à l'exclusion de tout déplacement latéral. Dans l'exemple représenté sur les dessins ci-joints, les lames de ressorts sont taillées dans des blocs afin de présenter une forme de "I" dont les extrémités 211 et 212 sont positionnées avec précision et fixées rigidement, respectivement à la table 19 et au chariot 20. Ce montage de la table 19 permet d'obtenir un déplacement précis des pièces à usiner 14 en évitant les jeux ou les usures par matage qui pourraient se produire en mettant en oeuvre, par exemple, des roulements à billes, et cela compte tenu de la faible amplitude des déplacements de la table 19 de support des pièces dans 1e plan des meules 12. La commande du dêplacement de cette table 19 est assurée par une 'carne 22, fixée rigidement au plateau 15 avec laquelle coopère le galet 23, monté à rotation à l'extrémité d'un levier 24 monté pivotant sur le chariot 20. Ce montage à pivotement est obtenu à l'aide de deux lames de ressort 25 et 26, fixées rigidement d'une part à ce levier 24, d'autre part â un support 27 du chariot 20. Cette construction permet également d'obtenir un pivotement sans jeu du levier 24 autour de la lame 25, étant entendu qu'au cours de ce pivotement la lame 26 pivote autour de son extrémité fixe 261 solidaire du support 27. La liaison de ce bras de levier 24 avec la table 19 est également retenue dans le rapport de démultiplication désirée par une lame de ressort réalisant une liaison rigide entre ce levier et cette table dans le plan de la lame 28, tout en permettant néanmoins l'inclinaison de ce levier par rapport à la table. Le chariot 20 est monté mobile sur le plateau 15 et dans le plan des meules 12 à l'aide de glissières à rouleaux 29, tandis que la commande de déplacement de ce chariot est obtenue par un vérin 30 relié au chariot par sa tige 31. On constate donc que, dans cette construction, le chariot 20 se déplace d'un mouvement rectiligne dans une direction parallèle au plan des meules, tandis que, simultanément, la table 19 se déplace dans une direction parallèle au plan des meules suivant un mouvement de va et vient déterminé par la courbure de la came 22 et compte tenu du rapport de réduction apporté par le levier 24. Ces deux mouvements combinés et synchronisés du fait de la construction décrite assurent alors un déplacement des culbuteurs 4 suivant un mouvement de translation sur une courbe, de façon que les patins 14 viennent se placer, en conservant toujours la même orientation, en des positions telles que 142 et 143 , ce qui assure l'usinage de la surface 144 des patins suivant une courbe (à génératrice perpendiculaire au plan de la figure 4) par la forme de la came 22 compte tenu du rapport de démultiplication du levier 24. La seconde courbure (à génératrice parallèle au plan de la figure 4) est douée par la courbure périphérique des meules 12, ces meules 12 étant d'épaisseur telle (voir figure 3) qu'il soit possible d'usiner simultanément et pour chaque meule. une paire de culbuteurs 14 étant donné qu'il n'est plus nécessaire d'incliner exagérément les patins des culbuteurs par rapport au plan de la meule pour réaliser une courbure (à génératrice parallèle au plan de la figure 4) de rayon suffisamment grand. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prôvoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé de rectifiage pour l'usinage de pièces à surfaces courbes dans deux directions consistant à déplacer la pièce dans le plan dune meule d'usinage présentant, en coupe transversale, une périphetie courbe, procédé caractérisé en ce que, pendant l'usinage, on entraîne les pièces et la meule, dans le plan de cette dernière, suivant un mouvement relatif de translation décrivant une courbe. 20) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant l'usinage, on maintient fixe la meule et on entraîne les pièces en dôplancement par translation sur une courbe. 30) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise le déplacement par translation des pièces sur une courbe par un mouvement alternatif de va et vient et on déplace pas à pas la meule en direction des pièces en dehors des périodes d'usinage. 40) Rectifieuse pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une table de support de pièces montée mobile sur un chariot perpendiculairement à l'axe de la meule, ledit chariot étant lui-mêmé monté mobile sur un plateau perpendiculairement à l'axe de la meule et au déplacement de la table de support des pièces. 50) Rectifieuse conforme à la revendication 4, carac térise en ce que la table support de pièces est fixée sur le chariot par l'intermôdiaire de lames ressorts parallèles entre elles et à l'axe de la meule. 60) Rectifieuse conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que les lames ressorts sont réalisées en forme de "I", les extrémités du "I" étant fixées rigidement a la table et au chariot. 7 ) Rectifieuse conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la table supportée par le chariot coopère avec une came solidaire du plateau. 80) Rectifieuse conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que la table coopère avec la came du plateau par l'intermédiaire d'un levier pivotant sur le chariot, ce levier étant relié à la table et s'appuiyant, par l'intermédiaire d'un galet, sur la came du plateau. 90) Rectifieuse conforme à la r-evendicat:ion 9. caractérisée en ce que la table de support de pièces est relie au levier par l'intermédiaire d'une lame ressort 100) Rectifieuse conforme à la revendicat-ion 8, caractérisée en ce que le levier est monté pivotant sur le chariot par l'intermédiaire de deux lames ressorts perpendiculaires entre elles. li ) Rectifieuse conforme a l'-une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les pièces sont disposées par paires sur le chariot, les deux pièces d'une même paire étant disposées, pour leur usinage, dans le plan d'une même meule. 120) Rectifieuse conforme à l'une quelconaue des revendications précédentes, caractérisôe en ce que le plateau est monté à rotation sur un axe perpendiculaire à l'axe de la meule, ce plateau comportant, à sa périphérie, plusieurs chariots de support de tables, ces plateaux étant successivement alternés avec un ensemble de taillage de meules pal- diamant puis avec un ensemble de taillage de meules par molette 130) Rectifieuse conforme à l'une auelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qutun ensemble rotatif de chargement et de déchargement des pièces sur la table opère avec le plateau, cet ensemble comportant deux postes placés à 900 par rapport l'un à l'autre.