Brevet FR2458332A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne un procédé de présentation et de galetage d'ébauches de profilés lors de leur traitement par profilage en plongée sur les machines à profiler à galets équipées de deux outils cylindriques tournant dans le même sens et à la même vitesse circonférentielle élevée. Un procédé décrit par la demande de brevet en RFA DE-AS 1299271 prévoit que lors du galetage en passage tangentiel, les pièces traitées soient poussées par un pousseur entre deux outils tournant à des vitesses circonférentielles différentes, jusqu'à ce que la pièce soit mise en rotation et passe entre les outils tangentiellement du fait de cette différence de vitesse circonférentielle, aucun groupe porteoutils n'effectuant de mouvement d'avance. La pièce ne doit être poussée qu'au moment où la position des deux profils d'outils coincide avec -le profil de la pièce. La présentation de la pièce aux galets s'effectuant très au-dessus et son dégagement des galets très au-dessous du plan médian des outils, il se produit dans le secteur de passage, du fait de l'angle d'hélice du filetage, un décalage des profils entre les deux outils. Durant le galetage, un outil ou les deux doivent se déplacer axialement par rapport à l'autre pour compenser le décalage des profils. Après le galetage, les outils reviennent sur leur position initiale, déplacement qui peut occasionner des dommages au profil du filetage de la pièce. Ce décalage des profils a de plus pour conséquence de soumettre les outils à une usure élevée. Endommagement du profil du filetage de la pièce et usure accélérée des outils constituent un inconvénient majeur qui a toujours empêché l'emploi de ce Procédé. Un autre gs7convénient réside dans la réali sation des vitesses circonférentielles différentes. On connais également un dispositif de galetage où un guide est disposé à la partie supérieure. La pièce est amenée par un pousseur, d'en bas et entre les galets, contre le guide de positionnement. La pièce galetée est également évacuée par la même fente d'amenage, dans la zone des outils. C'est là l'inconvénient essentiel du dispositif ; ce n'est, en effet, que lorsque la pièce galetée a quitté la fente d'amenage précitée par un dispositif d'aiguillage que la pièce suivante peut être amenée. Cela engendre une perte de temps considérable. De plus, ce principe de construction compromet la sûreté de fonctionnement et augmente les frais d'automatisation (Prospectus de la Société JW Froelich, 7310 Plochingen). Avec un dispositif de galetage à guidage circulaire, la pièce est prise en charge à partir des rails dtarenage, transportée au point d'usinage par l'avance séquentielle du guide circulaire, puis évacuée après galetage. Le -galetage s'effectue entre deux galets segmentes, le groupe porte-outils étant à l'arrêt, ou entre deux galets cylindriques avec avance d'un groupe porte-outils. Les inconvénients présentés par ce système tiennent d'une part à ce que le guide circulaire est assujetti à la pièce, soumis à une forte usure et d'un coût de fabrication élevé, d'autre part à ce que le rendement de la production est fortement ralenti par les arêtes, intervenant par à-coups, du guide circulaire (facteurs importants de ralentissement) et par la nécessité, qui en découle, de réduire la vitesse d'entrainement des galets.Enfin, un autre inconvénient de ce système est d'exiger la seule utilisation d'outils spéciaux (galets segmentés), ou d'outils cylindriques d'un diamètre spécial. VEB Kombinat Umformtechnik "Herbert WARNKE", Erfurt traite ce sujet dans son maneul "W M W - Handbuch Profilwalzen" (Profilage par galetage). Sur un autre dispositif de galetage, la pièce est retirée des rails d'amenage par un pousseur en forme d'arc de cercle et placée sur le guide d'alimentation disposé à la partie inférieure, entre les outils (galets segmentés). La pièce est ensuite galetée, puis éjectée dans le plan horizontal. L'amenage, le galetage et l'éjection s'effectuent en une avance séquentielle déterminée. L'inconvénient de ce dispositif réside dans la nécessité d'utiliser un système d'éjection et des outils spéciaux. Par ailleurs, on ne peut galeter avec ce dispositif que des pièces d'un diamètre maximal de 16 mm, car l'utilisation d'outils cylindriques nht pas possible, Un autre inconvénient est que la sécurité de fonctionnement n'est pas garantie. Dès qu'une pièce est très légèrement déplacée vers le haut lors du galetage, elle ne peut plus être éjectée.Le cycle automatique stinter- rompt alors (Manuel "W M W - Handbuch Profilwalzen", VEB Kombinat Umformtechnik "Herbert Warnke" Erfurt). Les dispositifs cités ne peuvent, du fait des inconvénients mentionnés, être utilisés de façon universelle et économique au galetage automatique d'une large gamme de pièces (différenciées en diamètre et'longueur). L'invention a pour but de permettre une augmentation du rendement quantitatif de la production des pièces par des temps de galetage et de transfert plus courts. Le procédé doit permettre d'équiper de façon simple le dispositif de galetage et de réaliser dans de bonnes conditions de fiabilité l'amenage, le galetage et l'évacuation des pièces. Il doit aussi permettre de fabriquer un large assortiment de pièces (en diamètre et en longueur) de bonne qualité. Les outils ne doivent pas être soumis à une usure accéirée. On doit parvenir à ce que les outils, le dispositif de galetage et surtout les pièces mécaniques liées à la pièce à traiter puissent entre fabriqués dans des conditions économiques. L'invention a pour but la création d'un procédé permettant la présentation et le galetage automatique d'ébauches de profilés en profilage en plongée, en utilisant des galets cylindriques du commerce et des guides de positionnement à niveau réglable et d'une fabrication simple, sans recours à un système d'éjection. Le nouveau procédé doit permettre la présentation et le galetage à toutes les vitesses de rotation utilisées sur les machines à profiler par galetage, et ceci dans les deux sens de rotation. L'invention résoud ce problème en prévoyant que l'ébauche soit introduite par le haut, par un coulis seau conçu en tant que guide de positionnement, dans la fente de galetage réservée entre les outils à galeter cylindriques, outils espacés d'un intervalle égal au diamètre de l'ébauche moins, de préférence, 0,2 mm, l'introduction s'effectuant jusqu'au point d'usinage situé dans le plan médian des outils de galetage, le processus de galetage étant enclenché immédiatement après par l'avance d'un groupe porte-outils et le coulisseau assurant Jusqu'à la moitié du temps de galetage la fonction d'un guide de positionnement. La pièce est galetée entre deux outils de galetage cylindriques tournant à la même vitesse périphériaue et dans le même sens. Le temps d'arrêt marqué par le guide de positionnement au point d'usinage, le temps de galetage et le temps nécessaire au changement de pièces sont réglables. Le temps d'arrêt du guide de positionnement n'est que la moitié environ du temps de galetage. L'amenage de la piece suivante peut ainsi être nrénaré durant le Drocessus de galetage. Après le galetage, la pièce tombe automa tiquement dans une goulotte d'évacuation ou sur un dispositif transporteur. L'écartement entre outils permettant la chute de a pièce galetée peut être choisi en fonction de la forme du profil des pièces. Pour les tiges filetées et nrofilées de cette catégorie, l'écartement d'ouverture est aussi égal au diamètre de l'ébauche moins 0,2 mm. Les outils ont ainsi, sur cette variante du procédé, deux écartements d'ouverture caractéristiques : a) tour l'introduction et l'éjection par gravité : le diamètre de l'ébauche moins 0,2 mm. b) pour le galetage du profil : le diamètre du noyau de la pièce. Pour les cannelures et profils semblables, l'écartement d'ouverture pour l'éjection par gravité est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la pièce. Les outils utilisés pour cette variante du procédé présentent donc trois écartements d'ouverture caractéristiaues : a) pour l'introduction : diamètre de lé- bauche moins 0,2 mm b) pour le galetage du profil : diamètre du noyau de la pièce c) pour l'éjection par gravité : écartement supérieur au diamètre extérieur de la pièce. L'invention va être exnliquée plus en détail sur un exemple d'exécution. Sur les figures qui s'y rapportent, sont renrésentés figure 1 9 Le dispositif de galetage dans la position qu'il occupe avant l'amenage figure 2 : le dispositif de galetage avec la pièce amenée. Les outils de galetage cylindrigue 1;2 ont un écartement égal au diamètre (dv) de l'ébauche moins de préférence 0,2 mm (voir figure 1). Les ébauches 3 amenées par un magasin tournant ou à la main glissent dans la fente d'amenage 4 du magasin intermédiaire jusqu'au volet de distribution individuelle 5 (voir figure 2). Le porte guide 6 a atteint avec le guide de positionnement 7 la position supérieure (figure 1). Le volet de distribution 5 a poussé une ébauche 3 vers la gauche sous le guide de positionnement 7. La seconde ébauche est alors bloquée par le volet de distribution 5 ; à ce stade du fonctionnement, cette ébauche n'est donc pas au contact du guide de positionnement 7, ce qui évite les perturbations d'amenage. L'ébauche 3, qui se trouve placée devant le guide de positionnement 7, reçoit d'un vérin de manoeuvre 8, par l'intermédiaire du porte-guide 6 et du guide de positionnement 7, une poussée dirigée vers le bas, qui l'amène entre les outils tournants 1 et 2, lesquels l'arrêtent du fait de leur écartement dv - 0,2 mm. Lorsque l'ébauche 3 atteint le plan médian des outils 1 et 2, commence immédiatement, introduit par l'avance du groupe porte-outils de droite (outil 2), le processus de galetage, lequel prend fin après écoulement d'un délai réglable par une minuerie d'après le temps nécessaire au galetage de la pièce 3. A l'issue de l'opération de galetage, l'outil de droite 2 revient sur sa position initiale dv - 0,2 mm. Lorsque cette position est atteinte, la pièce galetée 3 tombe du point d'usinage dans une goulette d'évacuation. La durée du maintien du guide de positionnement 7 en fin de course inférieure (position de travail) est réglable au moyen d'une minuterie. Après un temps à peu près égal à la moitié du temps de galetage, le porte-guide 6 revient avec le guide de positionnement en position intiale. Ainsi, dans la dernière phase du galetage, la pièce 3 est galetée sans guide de positionnement. Ceci se traduit particulièrement favorablement sur la qualité de l'état de surface des pointes des profilés. Le guide de positionnement revenant à sa position haute après écoulement. Comme il a été dit plus haut, d'environ la moitié du temps de galetage, il est possible, durant la passe de galetage, de pousser devant le guide de positionnement la pièce suivante, par le volet de distribution qui, lors de l'amenage de la pièce au point d'usinage, a été ouvert par poussée. Dès qu'est atteint l'écartement d'outils dv - 0,2 mm, la pièce suivante commence à être introduite par le vérin de manoeuvre 8, dont le cycle recommence. En fin de course inférieure du guide de positionnement, un contacteur de fin de course est actionné. Gr ce à ce contacteur de fin de course et à un manostat hydraulique, l'opération de galetage n'est enclenchée que lorsque l'ébauche a atteint le point d'usinage. Si la résistance à la pénétration rencontrée par le guide de positionnement prend une valeur inadmissible avant que le contacteur de fin de course ne soit actionné, le manostat hydraulique met toute la machine hors circuit du fait de l'augmentation de pression se produisant dans le vérin hydraulique 8. La solution proposée selon l'invention procure les avantages suivants. Par rapport aux procédés et dispositifs connus, la productivité augmente d'environ 100% lors du galetage de pièces d'un diamètre supérieur à 12 mm. Pour le galetage des pièces, il n'est pas nécessaire d'utiliser des outils spéciaux. Tous les outils cylindriques du commerce peuvent ètre utilisés. Le guide circulaire compliqué utilisé jus- qu'à présent, qui était soumis à une forte usure, est remplacé par un guide de positionnement d'une fabrication facile. La vitesse maximale de rotation des outils peut être choisie, dans les deux sens, en fonction de la vitesse circonférentielle désirée ; il suffit de veiller à ce que le moteur d'entratnement ne soit pas surchargé. Le temps de galetage s'en trouve considérablement réduit. Sur les dispositifs correspondant aux procédés connus, on ne pouvait travailler que sur une plage de bas régime et dans un seul sens de rotation déterminé par ltentratnement du dispositif à partir des broches des galets. Du fait que lors du galetage de pièces filetées, seule est nécessaire une course minimale du groupe porte-outils, le temps d'échange nécessaire pourrait aussi être réduit. Par rapport à ce qu'il en est en passage tangentiel, les outils sont soumis à une usure moins forte et, par ailleurs, le risque d'un endommagement du filetage est totalement éliminé. Le guide de positionnement étant revenu sur sa position initiale avant même la fin du galetage du profil de la pièce, les pointes galetées du profilé n'ont aucun contact avec le guide de positionnement ; un excellent état de surface des pointes est ainsi garanti. L'effort de compression subi entre les ga lets assure à la pièce un bon alignement, donc un galetage parallèle à l'axe. Un filetage de bonne qualité peut donc être galeté. Par ailleurs, la pièce conserve de façon sûre, lors du galetage, la position de travail, circonstance grâce à laquelle le galetage peut s'effectuer dans le plan médian des outils. Ce facteur contribue également à abaisser l'usure du guide de positionnement, les efforts de contact étant moins importants. Les guides de positionnement pouvant être disposés de façon à présenter une plage relativement importante de réglage en hauteur, le nombre des différentes tailles de guides est notablement moins élevé que dans le cas des guides montés pour l'alimentation à la main. En utilisant des outils du commerce, des guides de positionnement de fabrication simple et un magasin intermédiaire à clapet de distribution individuelle comme sous-ensembles préréglés et échangeables, il devient possible avec ce système de galeter automatiquement même des pièces à sortir en petites séries. Jusqu'à présent, les pièces des petites séries devaient être mises en place à la mais, czXl avec les dispositifs de galetage connus, un galetage automatique ne pouvait être réalisé que moyennant une dépense élevée et, pour chaque lot de pièces, une perte de temps considérable pour le changement de l'outillage. Ainsi, le procédé conforme à l'invention est-il particulièrement bien conçu pour une automatisation universelle. Cela signifie, pour l'utilisateur, un allègement considérable du travail et une amélioration de la sécurité, car la plus grande partie de l'assortiment de pièces amenées et évacuées à la main peuvent à l'avenir être galetées automati quement, un gain de troductivité étant simultanément obtenu. Le dispositif de galetage correspondant au procédé conforme à l'invention, présente aussi une fiabilité plus grande que les dispositifs de galetage connus du fait du principe de construction retenu et des composants simples qu'il utilise. C'est ainsi, par exemple que pour l'amenage, aucun dispositif particulier de séparation des pièces n'est utilisé sur les rails d'amenage. Par ailleurs, l'évacuation des pièces de la fente d'usinage s'effectue sans moyen technique. REVENDICATIONS 1 - Procédé de présentation et de galetage d'ébauches de profilés lors de leur traitement par pro filage en plongée sur une machine à profiler à galets équipée de deux outils cylindriques tournant dans le même sens et à la même vitesse circonférentielle, ainsi que d'un groupe porte-outils à mobilité horizontale et d'un coulisseau pouvant se déplacer à partir du haut en direction de la fente de galetas caractérisé par le fait que l'ébauche de profilé (3) est introduite par le haut, par un coulisseau (7) conçu en tant que guide de positionnement, dans la fente de galetage réservée entre les outils à galeter cylindriques (1;2), outils espacés d'un intervalle égal au diamètre de l'ébauche moins, de préférence, 0,2 mm, l'introduction s'effectuant jusqu'au point d'usinage situé dans le plan médian des outils de galetage (1; ;2), l'opération de galetage étant enclenchée immédiatement après par l'avance d'un groupe porte-outils et le coulisseau (7) assurant jusqu'à la moitié du temps de galetage la fonction d'un guide de positionnement. 2 - Procédé selon la revendication 1, ca ractérisé par le fait qu'au choix, la pièce galetée (3) s'évacue par gravité pour le même écartement des outils (1;2) que celui utilisé pour l'introduction ou pour un écartement plus grand. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que s'il se présente à l'introduction du coulisseau (7) une résistance d'une valeur inadmissible avant que le point d'usinage ne soit atteint, la machine est mise à l'arrêt, la limite à laquelle une résistance est à considérer comme inadmissible étant réglable.