Brevet FR2479064A1 — publié le 19811002

i >Linvention concerne une machine de façonnage :r ieu7 -tapes de cames rectifiées d'arbres à cames, en particulier d'arbres à cames de moteurs de véhicules automobiles, par un préfinissage suivi d'un finissage, cette machin.rie comprenant un dispositf de fixation d'arbres à cames, des outils de préfinissage disposes le long dudit dispositif de fixation et associés aux came- à usiner et des outils de finissage disposés le long. dudit dispositif de fixation et associés aux cames - Susiner,!e outils de préfinissage:t les outils de finissage étant montés -ur des bras porteoutils doubles disposes en rangées face à face de part et d'autre du dopositif de fixation des arbres cames et pouvant pivoter autour d'axes parallèles à l'axe dudit dispositif de fixation au moyen d'organes de commande, le plus souvent pneumatiques, qui déterminent la force d'application des outils. On entend par rectification une opération l'usinage consistant en une rectification des contours avec des meules le plus souvent tournantes, les cames d'un arbre à cames étant rectifiées successivement. En général, plusieurs ensembles de rectification fonctionnent alors sur une machine de ce genre pour le finissage en deux étapes. Le préfinissage est effectué à l'aide d'outils en céramique qui permettent d'atteindre un état de surface caractérisé par des aspérités d'environ 0,2 1. Le finissage est effectué, lui aussi, avec des outils en céramique et la rugosité des aspérités sont réduites à environ 0,1. Il va de soi 'sue, lors du préfinissage ainsi que lors du finissage, l'arbre à cames tourne et est animé, le cas échéant, d'un mouvement oscillant complé- mentaire dans le sens axial. En général, le dispositif de fixation,es arbres à cames est un dispositif de fixation entre pointes. Sur les machines de ce genre connues (par la pratiaue), les outils de ?éfinissage sont disposés d'un coté de la fixation d'arbres à cames et les outils de finissage de l'autre. Lors du préfinissage, l'arbre à cames à usiner est donc sollicité d'un côté par les outils de préfinissage et par leur pression d'application, tandis quelors du finissage, il est sollicité d'une manière analogue de l'autre c8té par les outils de finis- sage. Même s'il s'agit de machines qui sont construites avec une extrême précision, la précision d'usinage atteinte en ce qui concerne le contour et l'état de surface des cames usinées demandent encore à être améliorées, du moins brsqu'il s'agit d'arbres à cames destinés à tourner à grande vitesse. Cela s'applique notamment aux flancs d'entrée des cames que l'on appelle rampes. Jusqu'ici, les défauts décrits ont été acceptés comme étant inévi- tables. La présente invention a pour but de perfectionner une machine de ce genre de telle façon que les cames/pré- sentent de meilleures caractéristiques quant à la précision de leur contour et à leur état de surface, notamment sur lesdites rampes. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que de chaque coté du dispositif de fixation d'arbres à cames sont disposés en succession alternée les outils de préfinissage d'une part et legoutils de finissage d'autre part, de telle façon qu'au niveau de chaque came se font face un outil de préfinissage et un outil de finissage, et que lors du préfinissage aussi bien que lors du finissage, tout fléchissement de l'arbre à cames à usiner du fait de la pression exercée par les organes de commande peut être compensé dans une large mesure par l'intermédiaire des outils eux-mêmes. Dans un mode de rlisation préféré, l'outil de préfinissage et l'outil de finissage se font face au niveau de chaque came avec un décalage circonfé- rentiel d'environ 180 , les outils de préfinissage ainsl que les outils de finissage étant situés dans un même plan de chaque côté de la fixation d'arbres à cames. Les organes de commande des outils de préfinissage ainsi que les organes de commande des outils de finissage sont réglables, de préférence, indépendamment les uns des autres de façon Z479064 à pouvoir travailler avec une pression d'application des outils différente lors du préfinissage d'une part et lors du finissage d'autre part, comme cela est néces- saire en fonction de la différence de puissance de coupe et d'état de surface - tout en évitant néanmoins tout fléchis- sement néfaste de l'arbre à cames. L'invention se fonde sur une constatation qui ne fait pas partie de l'état de la technique, selon laquelle les défauts décrits ci-dessus reposent sur le fait que, dans les machines connues, l'arbre à cames à usiner subit une flexion lors du préfinissage aussi bien que lors du finissage. Cette flexion est due au fait que, dans les machines connues, les outils de préfinissage sont disposés d'un c8té de la fixation d'arbre à cames, tandis que les outils de finissage sont montés de l'autre côté. Selon l'inventiorx. ce fléchissement de l'arbre à cames à usiner est évité ou compensé, et cela par les outils de préfinis- sage et les outils de finissage eux-mêmes. Au total, on obtient une amélioration sensible de la précision des contours ainsi que de l'état de surface de l'arbre à cames usiné, c'est-à-dire de ses cames, et cela notamment aussi sur les rampes de celles-ci. Pour conformer les outils de préfinissage et les outils de finissage à un arbre à cames à usiner, il est prévu dans le cadre de l'invention de faire travailler les outils de préfinissage et les outils de finissage simultanément, pendant un court inter- valle de temps, dans une phase d'usinage préliminaire de la machine selon l'invention. Même pendant cette opération, l'arbre à cames ne subit aucune flexion. Les deux types d'outils peuvent également être en action, même lors du préfinissage. C'est précisément en prévoyant une telle phase de conformation préliminaire qu'il est possible de satisfaire à des exigences extrêmes au sujet de la précision des contours et de la qualité de l'état de surface. La debcription qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement en plan un arbre à cames tenu dans le dispositif de fixation d'une machine selon l'invention, équipée d'outils de préfinissage et d'outils de finissage. - La figure 2 montre, en coupe suivant la ligne A-A de la figure 1, la structure d'une machine selon l'invention. La machine représentée partiellement sur les figures est destinée au façonnage en deux étapes des cames rectifiées 1 d'arbres à cames 2. Il peut s'agir, en parti- culier, d'arbres à cames 2 de véhicules automobiles. Le façonnage se fait en deux étapes et comprend un préfinissage suivi d'un finissage. Une telle machine se compose essentiellement d'un dispositif de fixation 3 reçevant les arbres à cames 3 (poupée porte-pièce), d'outils de préfinissage 4 disposés le long du dispositif de fixation 3 et associés aux cames 1 à usiner et d'outils de finissage 5 disposés égale- ment le long du dispositif de fixation 3 et associés, eux aussi, aux cames 1 à usiner. La figure 1 représente un arbre à cames 2 à usiner. Celui-ci porte, en plus des cames 1, des portées de paliers 6. Il va de soi que les portées 6 sont elles aussi usinées, ce qui peut être réalisé sans difficulté à l'aide d'outils supplémentaires que comporte la machine décrite. Pour permettre de les distinguer, les outils de préfinissage 4 sont représentés avec des hachures obliques simples et les outils de finissage 5 avec des hachures croisées. Il ressort tout d'abord de la figure 2 que les _0 outils de préfinissage 4 ainsi que les outils de finissage sont montés sur des bras porte-outils 7 doubles, disposés de part et d'autre du dispositif de fixation 3. Comme il ressort d'un examen comparé des figures 1 et 2, ces bras porte-outils 7 sont disposés en rangée et face à face. Ils _5 peuvent pivoter autour d'axes 10 parallèles à l'axe 9 du dispositif de fixation 3 au moyen d'organes de commande 8, pneumatiques dans le présent exemple. Les organes de commande 8 déterminent, en liaison avec l'effet démultiplicateur des bras 7, la force ou la pression d'application des outils 4, 5. On remarque sur la figure 1 que, de chaque côté du dispositif de fixation 3, les outils de préfinis- sage 4 d'une part et les outils de finissage 5 d'autre part sont disposés en alternance, de telle façon qu'au niveau de chaque came 1 un outil de préfinissage 4 et un outil de finissage 5 se font face. La figure 1 montre la situation de fonctionnement d'une machine selon l'invention o les outils de préfinis- sage 4 se trouvent en position de travail, tandis que les outils de finissage 5 se trouvent pour ainsi dire en posi- tion d'attente. Inversement, les outils de finissage 5 peuvent être amenés dans la position de travail et les outils de préfinissage 4 peuvent être ramenés dans la position d'attente. Mais il est également possible de faire travailler les deux types d'outils 4, 5 en même temps. En tout cas, la disposition est choisie de telle façon que, lors du préfinissage aussi bien que lors du finissage, tout fléchissement de l'arbre à cames 2 à usher causé par la force d'application des organes de commande 8 et par conséquent des outils 4, 5 eux-mêmes sot compensé dans une large mesure. Dans le présent exemple et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'outil de préfinissage 4 et l'outil de finissage 5 correspondant à chaque came 1 se font face, avec un décalage circonférentiel d'environ 1800. Par ailleurs, les outils de finissage 5 et les outils de préfinissage 4 se situent tous dans un même plan. Les organes de commande 8 des outils de préfinissage 4 d'une part et les organes de commande 8 des outils de finissage d'autre part peuvent être réglés indépendamment les uns des autres. Ce réglage peut également être différent d'un bras porte-outil 7 à l'autre. REVENDICATIONS 1. - Machine de façonnage en deux étapes de cames rectifiées d'arbres à cames, en particulier d'arbres à cames de moteurs de véhicules automobiles, par un pré- finissage suivi d'un finissage, cette machine comprenant un dispositif de fixation d'arbres à cames, des outils de préfinissage disposés le long dudit dispositif de fixation et associés aux cames à usiner et des outils de finissage dIsposés le long dudit dispositif de fixation et associés aux cames à usiner, les outils de,réfinissage et les outils de finissage étant montés sur des bras porte- outils doubles disposés en rangées face à face de part et d'autre du dispositif de fixation des arbres à cames et pouvant pivoter autour d'axes parallèles à l'axe dudit dispositif de fixation au moyen d'organes de commande qui déterminent la force d'application des outils, machine caractérisée par le fait que de chaque c8té du dispositif de fixation (5) d'arbres à cames sont disposés en succession alternée les outils de préfinissage (4) d'une part et les outils de finissage (5) d'autre part, de telle façon qu'au niveau de chaque came (1) un outil de préfinissage (4) et un outil de finissage (5) se font face, et que, lors du préfinissage aussi bien que lors du finissage, tout fléchissement de l'arbre à cames (2) à usiner du fait de la pression d'application des outils (4, 5) peut 8tre compensé dans une large mesure. 2.- Machine selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que, au niveau de chaque came (1', l'outil de préfinissage (4) et l'outil de finissage (5) sont disposés face à face avec un décalage circonférentie! d'environ 1800 et que tous les outils de prétinissage (4) ainsi que tous les outils de finissage (5) se situent dans un même plan. 3.- Machine selon La revendication 1 ou 2, :5 caractérisée par le fait que les organes de commande (b) des outils de préfinissage (4) ainsi que les organes de commande (8) des outils de finissage (5) peuvent être ré- glés indépendamment les uns des autres.