Brevet FR2479728A1 — publié le 19811009

Perfectionnements apportés aux machines-outils, notas ment aux rectifieuses. L'invention est relative aux machines-outils, notamment aux rectifieuses. Parmi ces machines-outils, l'invention s'applique à celles destinées à usiner, notamment à rectifier, des pièces comportant un corps central et au moins deux bras orientés radialement vers l'extérieur par rapport audit corps central, l'opération d'usinage étant effectuée sur la surface de ces bras. De telles pièces à usiner se rencontrent fréquemment dans l'industrie, particulièrement dans la fabrication de joints homocinétiques ; dans ce cas, la pièce comporte, dans la plupart des cas, trois bras disposés à 1200 autour du corps central. On conçoit que l'usinage, notamment la rectification, de ces bras pose des problèmes de maintien de la pièce ainsi que des problèmes de changements d'orientation de la pièce puisque l'usinage s'effectue successivement sur chacun des bras ; généralement, il se pose également des problèmes pour l'amenée de la pièce à son poste d'usinage. Jusqu'à ce jour, le problème du maintien de la pièce était résolu par un maintien entre deux pointes, ce qui nécessitait, bien entendu, l'obligation de prévoir, sur les pièces à usiner, des logements de réception diamétralement opposés pour ces deux pointes cette solution présentait l'inconvénient d'augmenter le coût de fabrication final, en raison de cette obligation de prévoir la réalisation des logements de réception. Par ailleurs, le problème de changement d'orientation de la pièce se trouvait compliqué du fait de son maintien entre deux pointes. Quant au problème d'amenée de la pièce à son poste d'usinage, il nécessitait le recours à un mécanisme relativement compliqué. L'invention a pour but de résoudre l'ensemble de ces trois problèmes avec des moyens particulièrement simples qui permettent - un maintien de la pièce à son poste d'usinage sans avoir recours à un dispositif à deux pointes, donc sans l'obligation de prévoir des logements de réception sur la pièce - un changement d'orientation de la pièce rapide et qui ne modifie pas sa position - et une amenée de la pièce à son poste d'usinage qui ne nécessite aucun mécanisme particulier et qui, de plus, peut facilement se prêter à une automatisation complète. La machine-outil conforme à l'invention comporte un dispositif porte-outil d'usinage et un dispositif porte-pièce agencé pour présenter la pièce à usiner devant l'outil d'usinage, et elle est caractérisée par le fait que le dispositif porte-pièce est essentiellement constitué par - une platine qui est destinée à recevoir~la pièce à usiner et qui est animée d'un mouvement de rotation - un mécanisme de blocage destiné, sous l'action de moyens de verrouillage, à immobiliser la pièce à usiner sur la platine, puis à la relâcher, ce mécanisme de blocage et ses moyens de verrouillage étant solidaires de la platine - et un organe annulaire présentant autant d'encoches en forme de V que la pièce à usiner présente de bras, cet organe annulaire étant porté par un bras mobile qui est relié à une structure non tournante de la machine et qui est actionné par des moyens de commande pour passer d'une position active pour laquelle l'organe annulaire coiffe la pièce à usiner, chaque encoche en forme de V coopérant avec un bras de ladite pièce, et la maintiertappliquée contre la platine jusqu'à ce que le mécanisme de blocage soit verrouillé et bloque ladite pièce contre la platine, à une position dégagée pour laquelle l'organe annulaire ne constitue pas un obstacle à la rotation de la platine et de la pièce à usiner. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le bras mobile portant l'organe annulaire porte, en outre, des moyens moteurs pour faire pivoter cet organe annulaire lorsqu'il est en position active et que le mécanisme de blocage a relâché la pièce, ce pivotement étant effectué sur un angle qui correspond au changement d'orientation de la pièce, c'est-à-dire à l'angle séparant deux bras successifs de la pièce. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les moyens de commande du bras mobile portant l'organe annulaire sont agencés pour amener le bras mobile dans une position d'attente située au-delà de sa position dégagée et pour laquelle l'organe annulaire se trouve au niveau d'un poste de changement manuel ou automatique, l'organe annulaire étant alors associé à des moyens de retenue agencés pour maintenir la pièce à usiner, dont les bras sont dans les encoches en V, pendant le passage du bras mobile de sa position d'attente à sa position active. Suivant une disposition constructive de l'invention, un montage élastique est interposé entre l'organe annulaire et le bras mobile. Grâce aux dispositions qui viennent d'être résumées ci-dessus, on conçoit que l'organe annulaire permet de positionner la pièce à usiner sur la platine aussi bien lors de sa première présentation pour l'usinage du premier bras, que lors des changements d'orientation pour l'usinage des autres bras ; la pièce est ensuite, après chaque opération de positionnement, immobilisée sur la platine par verrouillage du mécanisme de blocage. De plus, lorsque l'organe annulaire coopère avec des moyens moteurs, c'est l'organe annulaire lui-meme qui opère le changement d'orientation de la pièce à usiner. Enfin, lorsque le bras mobile portant l'organe annulaire peut atteindre sa position d'attente, l'organe annulaire amène la pièce d'un poste de chargement à son poste d'usinage. Une machine-outil conforme à l'invention présente donc, par rapport aux machines-outils de type semblable connues jusqu a ce jour, de nombreux avantages dus à la structure de son dispositif porte-pièce et du ou des rôles joués par l'organe annulaire. L'invention consiste, mises à part les dispositions dont il vient d'être question, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. L'invention pourra, de toute façon, etre bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont relatifs à un mode de réalisation préféré de l'invention et ne comportent, bien entendu, aucun caractère limitatif. La figure unique de ce dessin représente une vue schématique en perspective des éléments principaux de la machine-outil conforme à l'invention. Cette machine-outil, que l'on supposera, à titre d'exemple d'application avantageux de l'invention, être une machine à rectifier, est agencée comme décrit cidessous, ou de façon semblable. Par ailleurs, on supposera que la pièce à usiner 1 (montrée en trait plein et ayant son poste d'usinage sur la partie droite de la figure) est une pièce tri pode comportant trois bras cylindriques 1 disposés à a 1200 autour d'un corps central lb dans lequel est ménagé un alésage 1 (voir la pièce à usiner 1, montrée en c spectre sur la partie gauche de la figure). Cette machine comporte un dispositif porteoutil 2, représenté ici sous forme d'un arbre tournant, qui supporte l'outil proprement dit 3 constitué par une meule tournante solidaire en rotation de l'arbre tournant. Un dispositif porte-pièce 4, destiné à positionner et à fixer la pièce à usiner 1, est disposé au voisinage du dispositif porte-outil 2 pour présenter la pièce à usiner 1 devant l'outil 3. Ce dispositif porte-pièce 4 comporte - une platine 5 qui est destinée à recevoir la pièce à usiner 1 et qui est animée d'un mouvement de rotation communiqué par un arbre moteur 6 qui est solidaire d'un support tournant 7 sur lequel est montée la platine 5 par l'intermédiaire d'un support en équerre 8 - et un mécanisme de blocage 9 destiné, sous l'action de moyens de verrouillage appropriés 10, à immobiliser la pièce à usiner 1 sur la platine 5, puis à la relâcher, ce mécanisme de blocage 9 et ses moyens de verrouillage 10 étant solidaires de la platine 6. En ce qui concerne ce mécanisme de blocage 9, il peut avantageusement être constitué par deux griffes 9a et 9b' montées pivotantes dans un fourreau 9 apte à s'engager dans l'alésage 1 de la pièce à usiner 1 c les moyens de verrouillage 10 sont alors constitués par un levier 10 monté pivotant autour d'un axe 10b parallèle au plan de la platine 6 et orthogonal à son axe de rotation, ce levier 10 étant commandé de manière a à pouvoir rapprocher et éloigner, de la platine 6, les griffes 9 et 9b du mécanisme de blocage 9. a b Ceci étant, le dispositif porte-pièce 4comporte également un organe annulaire 11 présentant autant d'en coches 11 (trois) en forme de V que la pièce à usiner a 1 présente de bras 1 (trois), cet organe annulaire 11 a étant porté par un bras mobile 12 qui est relié à une structure non tournante 13 de la machine et qui est actionné par des moyens de commande 14 (par exemple du type à pignon 14 et à crémaillère 14 a b Ces moyens de commande 14 sont agencés pour faire passer l'organe annulaire 11, d'une position active A pour laquelle l'organe annulaire 11 coiffe la pièce à usiner 1 à son porte d'usinage sur la platine 5, chaque encoche 11 en forme de V coo a pérant avec un bras 1 de ladite pièce et la mainte a nant appliquée contre la platine jusqu'à ce que le mécanisme de blocage 9 soit verrouillé et bloque la pièce à usiner 1 contre la platine 5, à une position dégagée B, montrée en trait plein sur la figure et pour laquelle l'organe annulaire 11 ne constitue pas un obstacle à la rotation de la platine 5 et de la pièce à usiner 1. Il est alors possible de procéder à l'usinage de la pièce à usiner sans avoir recours à un dispositif de maintien entre pointes. Par ailleurs, on peut adopter un mode de réalisation avantageux de l'invention pour faire pivoter la pièce à usiner d'un angle de 1200 (ou 2 w/n) correspondant à l'écartement angulaire de 1200 (ou 2 n/n) des trois bras (ou n bras) de la pièce. A cet effet, le bras mobile 12 portant l'organe annulaire 11 porte, en outre, des moyens moteurs 15 (par exemple du type à pignon 15 calé sur un arbre a moteur 15b et entraîné par une crémaillère 15 ) pour c faire pivoter l'organe annulaire 11 (solidaire en rotation de l'arbre moteur 15 lorsqu'il est en position active et que le mécanisme de blocage 9 a relâché la pièce à usiner 1 ; ce pivotement est alors effectué sur un angle de 1200 (ou 2 Une telle disposition permet alors de supprimer purement et simplement les mécanismes de changement d'orientation des pièces à usiner qu'il était nécessaire de prévoir sur les machines classiques dans lesquelles la pièce à usiner était maintenue entre pointes. Ces mécanismes, qui étaient relativement complexes, se trouvent donc remplacés par un simple agencement du bras mobile 12 qui porte l'organe annulaire 11. Il est cependant encore possible de perfection ner la machine qui vient d'etre décrite jusqu'ici en adoptant la disposition de l'invention dont il va etre maintenant question et qui est relative à l'alimentation de la machine en pièces à usiner. Selon cette disposition, les moyens de commande 14 du bras mobile 12 portant l'organe annulaire 11 sont agencés pour amener le bras mobile 12 dans une position d'attente C située au-delà de sa position dégagée B et pour laquelle l'organe annulaire 11 se trouve au niveau d'un poste de chargement 16, manuel ou automatique. L'organe annulaire 11 est alors associé à des moyens de retenue 17 (par exemple un électro-aimant 17 a et un noyau 17b coopérant avec la base de la pièce à usiner 1) agencés pour maintenir la pièce à usiner 1, dont les bras 1 sont dans les encoches 11 , pendant le a a passage du bras mobile 12 de sa position d'attente C à sa position active A. Suivant une disposition constructive permettant d'amortir les chocs, notamment lorsque le bras mobile 12 arrive à sa position active, un montage élastique 18 est interposé entre l'organe annulaire 11 et le bras mobile 12. Le fonctionnement de la machine est alors le suivant - le bras mobile 12 est en position d'attente C, - une pièce à usiner 1 est disposée, manuellement ou automatiquement, dans les encoches 11 de l'organe a annulaire 11, - l'électro-aimant 17 des moyens de retenue 17 est a excité, - le bras mobile 12 passe de sa position d'attente C à sa position active A, - l'électro-aimant 17 des moyens de retenue 17 cesse a d'etre excité, - le mécanisme de blocage 9 et ses moyens de verrouillage 10 sont actionnés et immobilisent la pièce à usiner 1 sur la platine 5, - le bras mobile 12 passe de sa position active A à sa position dégagée B, - l'usinage du premier bras 1 de la pièce à usiner 1 a est alors effectué, - le bras mobile 12 passe de sa position dégagée B à sa position active A, - le mécanisme de blocage 9 et ses moyens de verrouillage 10 ne sont plus actionnés et n'immobilisent plus la pièce à usiner 1 sur la platine 5, - les moyens moteurs 15 du bras mobile 12 sont actionnés et font pivoter la pièce à usiner lad'un angle de 120C (ou 2 /n), - le mécanisme de blocage 9 et ses moyens de verrouillage 10 sont actionnés et immobilisent la pièce à usiner sur la platine 5, - le bras mobile 12 passe de sa position active A à sa position dégagée B, - l'usinage du deuxième bras la de la pièce à usiner 1 a est alors effectué. ème L'usinage du troisième (ou noème) bras 1 de a la pièce à usiner 1 étant effectué, la pièce 1, dont l'usinage est terminé, est enlevée de la platine 5 par des moyens de transfert appropriés (non représentés), et le bras mobile 12 revient à sa position d'attente C. On conçoit alors que la machine selon l'invention présente de nombreux avantages, principalement dus au triple rôle que l'on fait jouer à l'organe annulaire 11 qui - maintient la pièce à usiner 1 sur la platine 5 pendant qu'elle est immobilisée sur cette dernière, - fait pivoter la pièce à usiner 1 sur la platine 5, et ce sans déplacer cette pièce sur cette dernière, - assure le passage de la pièce à usiner 1, d'un poste de chargement à son poste d'ancrage. Une machine selon l'invention permet donc un meilleur rendement que les machines dans lesquelles la pièce à usiner est maintenue entre pointes, et, de plus, elle est de réalisation plus simple que ces dernières. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Machine-outil, notamment rectifieuse pour l'usinage de pièces, présentant un corps central et au moins deux bras extérieurs, l'opération d'usinage étant effectuée sur la surface de ces bras, cette machine comportant un dispositif porte-outil d'usinage et un dispositif porte-pièce agencé pour présenter la pièce à usiner devant l'outil d'usinage, caractérisée par le fait que le dispositif porte-pièce est essentiellement constitué - par une platine qui est destinée à recevoir la pièce à usiner et qui est animée d'un mouvement de rotation, - par un mécanisme de blocage destiné, sous l'action de moyens de verrouillage, à immobiliser la pièce à usiner sur la platine puis à la relâcher, ce mécanisme de blocage et ses moyens de verrouillage étant solidaires de la platine, - et par un organe annulaire présentant autant d'encoches en forme de V que la pièce à usiner présente de bras, cet organe annulaire étant porté par un bras mobile qui est relié à une structure non tournante de la machine et qui est actionné par des moyens de commande pour passer d'une position active, pour laquelle l'or- gane annulaire coiffe la pièce à usiner et la maintient appliquée contre la platine jusqu'à ce que le mécanisme de blocage soit verrouillé et bloque ladite pièce contre la platine, à une position dégagée pour laquelle l'organe annulaire ne constitue pas un obstacle à la rotation de la platine et de la pièces usiner. 2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bras mobile portant l'organe annulaire porte, en outre, des moyens moteurs pour faire pivoter cet organe annulaire lorsqu'il est en position active et que le mécanisme de blocage a relâché la pièce, ce pivotement étant effectué sous un angle correspondant au changement d'orientation de la pièce. 3. Machine-outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les moyens de commande du bras mobile portant l'organe annulaire sont agencés pour amener le bras mobile dans une position d'attente située au delà de sa position dégagée et pour laquelle l'organe annulaire se trouve au niveau d'un poste de chargement manuel ou automatique, l'organe annulaire étant alors associé à des moyens de retenue agencés pour maintenir la pièce à usiner, dont les bras sont dans les encoches en V, pendant le passage du bras mobile, de sa position d'attente à sa position active. 4. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'un montage élastique est interposé entre l'organe annulaire et le bras mobile qui le porte