Brevet FR2483295A1 — publié le 19811204

Cette invention concerne un appareil pour rectifier et travailler la surface sculptée ou tridimensionnelle d'une pièce à usiner, comme la roue mobile d'une turbine hydraulique ou la surface réglée d'un diffuseur. En général, une pièce ayant une surface sculptée est finalement rectifiée en utilisant une rectifieuse à main tout en effectuant un travail de calibrage, ou en utilisant une machine à profiler à auto-induction. Cependant, dans une telle opération classique de rectification, il est difficile de rectifier une pièce ayant une surface complexe de façon à obtenir des dimensions finies de façon précise ou un état de surface désire. Un but de la présente invention est de fournir un appareil de rectification amélioré pouvant rectifier de façon précise une surface complexe d'une pièce à usiner. Un autre but de cette invention est de fournir un appareil de rectification portant une broche principale et une broche secondaire qui est inclinée par rapport à la broche principale et qui tourne sur elle-même et est engrenée en révolution en fonction de la rotation de la broche principale. Selon l'invention, il est fourni un appareil de rectification d'une surface d'une pièce à usiner utilisé dans une machine-outil à plusieurs axes et à commande numérique, caractérisé par un châssis de machine, une broche principale portée en rotation par le châssis, une broche secondaire reliée à la broche principale de façon à pouvoir fonctionner, et de manière inclinée selon un angle prédéterminé par rapport à l'axe de la broche principale, un support destiné à transmettre la rotation de la broche principale à la broche secondaire, un ensemble destiné à faire tourner sur elle-même la broche secondaire, et un élément de rectification fixé à l'extrémité inférieure de la broche secondaire, grâce à quoi, quand la broche principale tourne sur elle-même, l'élément de rectification tourne sur lui-même et tourne autour de l'axe de la broche principale pour rectifier la surface d'une pièce à usiner. Sur les dessins annexés la Figure 1 est une vue en perspective schématique de l'appareil de rectification de cette invention, en vue partiellement éclatée, quand il fonctionne la Figure 2 est une coupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'appareil de rectification représenté sur la Figure 1 la Figure 3 représente une section longitudinale d'un autre mode de réalisation de cette invention ; et la Figure 4 est une représentation schématique montrant la rotation et la révolution d'une broche secondaire de l'appareil de rectification représenté sur les Figures 2 et 3, en cours de fonctionnement. Considérons les Figures 1 et 2 ; le numéro de référence 1 désigne un châssis d'une machine-outil à plusieurs axes et à commande numérique comme une fraiseuse, et à la partie inférieure la du châssis 1 est fixé un boitier 2 qui comporte à sa partie supérieure une roue en forme de disque 3 ayant un contour conique comme une roue de friction. Une broche principale 5 est portée en rotation par un palier 4 fixé au châssis 1, et un support 7 muni de poids d'équilibrage 6 est fixé de façon amovible à la broche principale 5 par l'intermédiaire d'une clé 8 et d'un accessoire de fixation 9. Une broche secondaire 10 est portée par le support 7 de façon à pouvoir tourner de façon inclinée de sorte que l'axe 11 de la broche principale 5 coupe l'axe de la broche secondaire selon un angle prédéterminé. Ainsi, la broche secondaire 10 est entraînée en révolution quand le support 7 tourne. La broche secondaire 10 comprend un arbre cannelé mâle 12 et un arbre cannelé femelle 13 qui coulisse par rapport à l'arbre cannelé mâle 12. Un ressort à boudin 14 est placé entre le support 7 et un collet 13a prévu sur l'arbre cannelé femelle 13, par l'intermédiaire d'un palier de butée 15. Une petite roue d'entraînement 16 est fixée à l'extrémité supérieure 12a de l'arbre cannelé mâle 12. La roue d'entraînement 16 est en contact de friction avec la surface conique de la roue de friction 3, de sorte que, quand la broche secondaire 10 est entraînée en révolution par la rotation du support 7, la roue d'entraînement 16 tournera autour de la surface extérieure conique de la roue de friction 3 en raison du frottement qui existe entre elles, avec pour résultat que la broche secondaire 10 tourne sur ellemême (rotation) en raison de la rotation de la roue d'entraînement 16. Par suite de la rotation de la broche secondaire 10, l'arbre cannelé femelle 13 tourne avec l'arbre cannelé mâle 12, mais le premier coulisse axialement parrapport au dernier. Un dispositif de rectification comme une meule 18 est fixé de façon amovible, par un écrou de verrouillage l9, à l'extrémité inférieure 13b de l'arbre cannelé femelle 13 pour rectifier la surface 20a d'une pièce à usiner 20. Selon la rotation de la broche principale 5, le support 7 tourne également tout en maintenant la rectifieuse dans un état équilibré par réglage des poids d'équilibrage 6. A ce moment, la broche secondaire 10 est entraînée en révolution autour de l'axe de la broche principale 5 audessus de la surface 20a de la pièce 20 puis la broche secondaire tourne sur elle-même avec la roue d'entraînement 16 qui est en contact de friction avec la roue fixe 3. De cette manière, le dispositif de rectification 18 fixé à l'extrémité inférieure 13b de la broche secondaire 10 rectifie de façon intermittente la surface de la pièce 20 tout en tournant sur lui-même et en étant entraîné en révolution comme représenté schématiquement sur la Figure 4. Comme l'arbre cannelé femelle est construit de façon à pouvoir coulisser axialement avec l'arbre cannelé mâle 12, le dispositif de rectification 18 peut être déplacé axialement avec l'arbre cannelé femelle 13 quand une contrainte indésirable s'applique à la meule 18 qui revient ensuite à sa position initiale, représentée sur la Figure 2, en raison de la force exercée par le ressort à boudin 14, en empêchant ainsi un effet nuisible sur l'état de contact des roues 3 et 16. Dans le mode de réalisation décrit précédemment, on peut remplacer les roues de friction 3 et 16 par des engre nages coniques. En outre, la roue 3 peut être fixée au boitier 2 de sorte que la roue d'entrainement 16 vient en contact de la surface interne de la roue 3', comme représenté en pointillés sur la Figure 2 Un autre mode de réalisation selon la présente invention est représenté sur la Figure 3 où des numéros de référence identiques sont utilisés pour désigner les éléments correspondant à ceux de l'appareil représenté sur la Figure 2 et où un arbre 21 est porté en rotation par le support 16 à sa partie supérieure et parallèlement à l'axe de la broche principale 5.Un engrenage droit ou une roue de friction 22 sont fixés à l'arbre 21 de sorte que l'engrenage droit peut être entraîné en révolution avec l'arbre 21 au tour de l'axe ll de la broche principale quand la broche 5 tourne sur elle-même. L'engrenage droit 22 est engrené avec un engrenage interne 23 qui est fixé au boîtier 2 et l'arbre 21 est relié à la broche secondaire 10 par l'intermédiaire d'un joint universel 24. Donc, quand la broche principale 5 d'une machine-outil à plusieurs axes et à commande numérique tourne, l'engrenage droit 22 non seulement est entraîné en révolution autour de l'axe 11 de la broche 5 mais tourne également en prise avec l'engrenage interne 23. Ainsi, la broche secondaire 10 tourne sur elle-même et est entraînée en révolution d'une manière inclinée de sorte que la meule 18 peut rectifier de façon intermittente la surface 20a de la pièce 20. En reliant la broche secondaire 10 à l'arbre 21 par l'intermédiaire du joint universel 24, qui est parallèle à la broche principale 5, on peut utiliser un engrenage droit à la place d'une roue d'entraînement 16 ou d'une roue de friction 3 comportant un profil conique ou un engrenage conique, représentés sur la Figure 2. L'engrenage droit peut être fabriqué avec un prix de revient inférieur à celui de l'engrenage conique ou de la roue conique. Il sera entendu par l'homme de l'art que la description précédente se réfère à certains modes de réalisation préférés de l'invention et que diverses modifications et changements peut être apportés sans éloigner de l'esprit de l'invention telle que définie dans les revendications anne xées. REVENDICATIONS 1. Appareil de rectification de la surface d'une pièce à usiner, utilisé dans une machine-outil à commande numérique et plusieurs axes, caractérisé en ce que ledit appareil comprend un châssis de machine 1, une broche principale 5 portée en rotation par ledit châssis 1, une broche secondaire 10 reliée à ladite broche principale 5 de façon à pouvoir fonctionner, d'une manière inclinée selon un angle prédéterminé par rapport à l'axe ll de ladite broche principale 5, des moyens de transmission de la rotation de ladite broche principale à ladite broche secondaire, des moyens de mise en rotation de ladite broche secondaire, et un dispositif de rectification 18 fixé à l'extrémité inférieure de ladite broche secondaire, grâce à quoi, quand ladite broche principale tourne sur elle-même, ledit dispositif de rectification tourne sur lui-même et est entraîné en révolution autour de l'axe de ladite broche principale de façon à rectifier une pièce à usiner 20. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission de rotation comprennent un support 7 qui est fixé à ladite broche principale 5 pour pouvoir tourner avec elle, et ladite broche secondaire est portée par ledit support de façon à pouvoir entrer en révolution autour de l'axe de ladite broche principale selon la rotation de celle-ci. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en rotation de la broche secondaire comprennent un élément de friction 3 fixé audit châssis et un élément d'entraînement 16 fixé à l'extrémité supérieure de ladite broche secondaire 10 et comportant une surface extérieure en contact de frottement avec la surface conique extérieure dudit élément de friction 3. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément de frottement et ledit élément d'en tratnement sont des roues. 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément de friction et ledit élément d'entrai- nement sont des engrenages coniques. 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément de friction est un engrenage conique interne. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en rotation de la broche secondaire comprennent un arbre 21 fixé en rotation audit moyen de transmission de rotation et ayant un axe parallèle à celui de ladite broche principale, un joint universel re-liant de façon opérationnel ledit arbre et ladite broche secondaire, un engrenage droit fixé audit arbre et un engrenage droit interne 23 fixé audit châssis de façon à s'engrener avec ledit engrenage droit fixé audit arbre, 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit engrenage droit et ledit engrenage droit interne sont des roues de friction. 9. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite broche secondaire comprend un arbre cannelé mâle 12 et un arbre cannelé femelle 13 qui est fixé de façon coulissante audit arbre cannelé mâle, et un ressort à boudin 14 est placé entre ledit support et un collet 13a dudit arbre cannelé femelle.