Brevet FR2488679A1 — publié le 19820219

La présente invention se rapporte à un dispositif de division et de serrage pour une machine destinée à rda- liser par rectification des rainures annulaires dans des transmissions notamment des croisillons ou moyeux à billes. Ces transmissions à billes sont utilisées, notamment dans l'industrie automobile pour les véhicules à roues avant motrices. Par le brevet DE 2 346 111 on connaît un dispositif de division et de serrage qui apres la rectification d'une rainure annulaire avance, à chaque fois, automatiquement d'une division. En vue de l'alignement de la pièce à usiner ce dispositif de serrage et de division comporte sur le tourillon central de l'arbre de liaison un support de pièce soumis à lteffort élastique d'un ressort ainsi que dans la moitié de droite du dispositif de division de serrage quatre doigts de fixation disposés sur la circon férence de la pièce à usiner et dans la moitié de gauche trois doigts de butée élastiques disposés parallèlement les uns à côté des autres. Ce dispositif de division et de serrage connu ne satisfait plus aux exigences d'une technologie moderne du fait qu'il ne permet pas d'augmenter la précision de tU8i - nage et du rendement ainsi qu'une amélioration de la sure té de fonctionnement et une meilleure surveillance en raison des caractéristiques suivantes Le support élastique assurant l'appui frontal et l'alignement de la pièce est disposé sur un doigt frontal radial prévu sur l'arbre reliant les deux moitiés du dispositif de serrage. Le montage radial et rigide de l'arbre de liaison subit des dilatations thermiques différentes qui ont pour effet de modifier la position et de ce fait la précision d'usinage et de provoquer une augmentation de l'usure de l'arbre de liaison lors de l'ouverture et de la fermeture du dispositif de serrage.Les quatre points d'appui prévus dans la moitié de droite du dispositif de serrage produisent de plus un effet négatif sur la précision de l'usinage pousant,être obtenue étant donné qu'un appui en. quatre points est imprécis du point de vue statique et que seul trois points viennent en appui si tous les points ne sont pas exactement en contact avec la pièce à usiner ou si la forme de cette dernière s'écarte d'une forme géométrique. De ce fait la pièce n'est plus maintenue avec précision sur son côté frontal lors de la fermeture du dispositif de serrage ce qui constitue un inconvénient important parce que le côté frontal de la pièce représente le plan de référence pour toutes les me- sures et tous les contrôles. Dans cette forme de réalisation connue le dérênle- ment fiable du processus de division est entravé notamment par le fait que les doigts diviseurs sont rappelés dans leur position initiale par la force d'un ressort et que ces mouvements sont incontrôlables de sorte que des divisions erronfies et pouvant provoquer des mouvements dangereux de la machine ne sont pas exclues. Un autre facteur d'insécurité réside dans la disposition de l'un des doigts diviseurs dans chacune des moitiés du dispositif de serrage. Ce dispositif de division et de serrage ne permet pas en outre de proddder au serrage pendant la rotation ce qui produit un effet négatif sur la cadence et de ce fait également sur le rendement. La présente invention a en conséquence pour objet de créer un dispositif de division et de serrage qui permet d'obtenir une précision, une sécurité de fonctionnement et un rendement optima. La présente invention concerne un dispositif de division et de serrage pour des moyeux à billes qui est monté sur une machine destinée à réaliser par rectification les chemins de roulement de forme semi-circulaire et qui est constitué par deux corps de serrage tournants, saisissant la pièce à usiner par la surface latérale sphérique et qui sont reliés par un arbre pouvant entre déplacé axialement et radialement et sur lequel la pibce est ajustée par rapport à son côté frontal et par l'alésage sur un axe qui est disposé perpendiculairement à l'axe de rotation. Afin d'assurer la position de division correcte et la commutation indexée de la pièce à usiner, la moitié de droite du dispositif de serrage comporte deux doigts diviseurs à mouvement antagoniste, reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un pignon et qui sont actionnés hydrauliquement ou pneumatiquement par une tige de commu tation logée dans 1'arbre de rotation et commandée par un piston. Les positions de fin de course de la tige de commutation sont contrôlées par des commutateurs électriques qui commandent également le pas (l'avancement angulaire) suivant. ta position angulaire exacte est assurée par un doigt diviseur prévu dans la moitié de gauche du dispositif de serrage. Trois points d'appui disposés pour former un triangle sont prévus aussi bien dans la moitié de droite que dans la moitié de gauche du dispositif de serrage pour l'ajustement précis et le serrage de la pièce à usiner à l'aide de la surface latérale sphérique. Les unités de support pour les moitiés de droite et de gauche du dispositif de serrage sont placées sur un chariot de façon à permettre leur ouverture et leur fermeture symétriques par rapport au centre et de ce fait le centre de la pièce à usiner peut être amené exactement dans l'alignement du centre du profil de la meule. Selon une autre caractéristique de l'invextion, la pièce à usiner peut être avancée d'un cran et être serrée pendant la rotation, du fait qu'un axe de verrouillage est avancé sur la pièce pour empêcher un dégagement accidentel de cette dernière pendant la rotation. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig. 1 montre la pièce à usiner. La fig. 2 est une coupe suivant la ligne I-I de la fig. 1. La fig. 3 représente la disposition du dispositif de division et de serrage sur la rectifieuse. La fig. 4 montre, en coupe longitudinale, le dispositif de division et de serrage avec l'arbre de liaison. La fig. 5 montre, en coupe longitudina#e, le dispositif de division et de serrage à l'état ouvert ainsi que le dispositif diviseur, l'axe de verrouillage et la pièce mise en place. La fig. 6 est une coupe longitudinale analogue à celle de la fig. 5 mais la pièce a été tournée dans la position d'usinage. La fig. 7 est une coupe longitudinale du dispositif de division et de serrage dans la position dans laquelle il serre la pièce à usiner. La fig. 8 est une coupe longitudinale partielle suivant la ligne Il-Il de la fig. 4 de l'arbre de liaison du dispositif de division et de serrage. La fig. 9 montre, en coupe longitudinale, le support de la moitié de droite du dispositif de division et de serrage. La fig. 10 montre, en coupe longitudinales le support de la moitié de droite du dispositif de division et de serrage ainsi que la commande par vérin pneumatique. La fig. 11 est une vue de face du porte-pièce de gauche vu à partir de la ligne n4xi de la fig. 5. La fig. 12 est une vue de face suivant la ligne XII-XII de la fig. 5, du porte-pièce de droite. La fig. 13 est une coupe suivant la,ligne XIII-XIII de la fig. 5. La fig. 14 est une coupe suivant la ligne XIV-XIV de la fig. 5. La fig. 1 montre une pièce 1 qui, lors de son usinage au moyen d'une meule 2 est tournée autour de son axe A-A en étant maintenue par un dispositif de serrage qui présente une surface de mesure et d'appui 3 (fig. 2). Un chariot 7 est monté sur un bâti de machine 4 de façon à pouvoir être déplacé au moyen d'un volant 5 et d'une vis sans fin 6. Sur le chariot 7 sont disposées des unités de support 8 et 9 qui peuvent être déplacées symétriquement par rapport à la pièce 1 au moyen d'un mécanisme de réglage 11 comportant une vis sans fin 10 portant sur l'une de. ses moitiés un filetage à gauche et sur l'autre moitié un filetage à droite. Dans la moitié de gauche 13 (fig. 4) du dispositif de division et de serrage un arbre de liaison 12 est guidé pour coulisser à l'intérieur d'une douille 14 qui est reliée fixement à un axe 15 formant pivot. L'axe 15 est monté pour coulisser radialement par rapport à l'axe de rotation, à l'intérieur d'une douille de guidage 17. La liaison de l'arbre 12 avec la moitié de droite 18 du dispositif de division et de serrage est assurée par un rail do guidage 19 relié au moyen de vis à l'arbre 12, et par l'intermédiaire de paliers à roulement 20 et 21 (fig. 8) prévus dans les guides 22 et 23 qui sont fixés sur une pièce de support 24 de la partie 18. Un ressort 25 pousse l'arbre de liaison 12 contre une butée 2, la course radiale pouvant être déterminée au moyen d'une vis de réglage 26. L'arbre de liaison 12 comporte un tourillon 28 destiné à recevoir la pièce à usiner 1 et qui présente une surface plane 29 s'étendant de#çon;pa##i~té et parallèle à l'axe de rotation. Une pièce de centrage 30 dans la moitié de gauche et une pièce de centrage 31 dans la moitié de droite portent chacune trois doigts de serrage 32. Le dispositif diviseur (fig. 5 et suivantes) quiest constitué par un doigt diviseur 33 et un doigt diviseur 34 ainsi que par un pignon 35 qui est monté sur un axe 36 et est actionné par une tige de commutation 37, est monté dans la moitié de droite 18 du dispositif de division et de serrage. La tige de commutation 37 est reliée de façon à pouvoir tourner, & la tige de piston 38 d'un vérin pneumatique 39 et dont les positions de fin de course sont déterminées par des commutateurs électriques 40 et 41. Le vérin 39 est monté sur la bride 42 d'une douille de support 43. La moitié de droite 18 du dispositif de division et de serrage est vissée sur un arbre 44 qui est monté pour tourner dans la douille de support 43 par l'intermé- diaire de paliers à roulements 45, 46 et 47. La douille de support 43 est montée fixement dans une enveloppe 48. Dans l'exemple de réalisation représenté aux fig. 9 et 10, la douille 43 porte un piston 49 et peut effectuer un mouvement de va-et-vient à l'intérieur d'une enveloppe 50. A l'intérieur de la moitié gauche 13 du dispositif de division et de serrage sont logés un doigt d'encliquetage 51 et un vérin dont le piston 53 commande un axe de verrouillage 54. Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est décrit ci-après en référence aux fig. 5 à 7. Les deux moitiés 13 et 18 sont actionnées au moyen de la vis sans fin 10 et sont amenées dans la position de chargement ou dans la position pour le processus de division en agissant sur le mécanisme de réglage 11. Dans la forme de réalisation suivant la fig. 10 l'ouverture pour le processus de chargement et de division est obtenue par la commende hydraulique du piston 49. La pièce à usiner 1 est placée, dans la position représentée à la fig. 5, sur le tourillon 28 de l'arbre de liaison 12. Par suite de l'émission d'une impulsion de démarrage l'axe de verrouillage 54 est poussé pneumatiquement au-dessus de la pièce par le piston 53 du vérin 52. Le piston 38 du vérin pneumatique 39, la tige de commutation 37 et de ce fait le doigt diviseur 34 reviennent à leur position de repos et le doigt diviseur 34 commandé par le pignon 35, avance et fait tourner la pièce 1 dans la position représentée à la fig. 6. La fin de ce mouvement est constatée par le commu- tateur 40 (fig. 9) qui commande alors l'opération suivante c'est-à-dire la fermeture du dispositif de division et de serrage. Dans la forme de réalisation suivant la fig. 3 la fermeture s'effectue par la rotation de la vis sans fin 10, tandis que dans une autre forme de réalisation cette fermeture est commandée hydrauliquement par le piston 49. Lors de la fermeture le doigt d'encliquetage 51 s'engage dans l'une des rainures de la pièce 1 (fig. 7). Après la rectification de la première rainure annulaire par suite de la rotation de la pièce autour de l'axe A-A au moyen du dispositif de serrage (fig. 1) l'avancement d'un cran do la pièce en vue de la rectification des deux autres rainures annulaires encore à l'état brut s'effectue de la manière suivante Après l'ouverture du dispositif de division et de serrage, le doigt diviseur 33 avance d'abord et fait tourner la pièce d'une demi division, le doigt diviseur 34 revenant à sa position de repos. Cette position est constatée par la commutateur électrique 40 qui commande alors le mouvement en arrière de la tige de commutation 37. Le doigt diviseur 34 avance ensuite et fait tourner la pièce dans la position d'usinage; en inême temps le doigt diviseur 33 revient à sa position initiale en actionnant le commutateur électrique 41 et la pièce 1 est serrée, de la façon déjà décrite, entre les deux moitiés 13 et 18 du dispositif de division et de serrage. Pondant l'opération de serrage la pièce est ajustée gr ce à son application élastique sur le collet 29 et est immobilisée et serrée par sa surface latérale sphérique par l'intermédiaire à chaque fois de trois doigts de serrage 32. Toutes les opérations de serrage et de division se déroulent pendant la rotation du dispositif de division et de serrage et l'axe de verrouillage 84 empêche un dégagement indésirable de la pièce. L'axe de verrouillage 54 ne revient à sa position de repos qu'après rectification des trois rainures annulaires en permettant alors de retirer facilement la pièce du dispositif de division et de serrage. REVENDICATIONS 1 - Di#spositif de division et de serrage monté sur une machine pour la rectification de rainures annulaires notamment dans des transmissions, croisillons et moyeux à billes et qui est constitué par deux porte-pièces tournant, enserrant la pièce par sa surface latérale sphérique et qui sont reliés l'un à l'autre par un arbre de liaison tout en étant logés dans des supports, caractérisé en ce que le pôrte-pièce de droite (18) comporte un dispositif diviseur qui présente des doigts diviseurs (33) et (34) pouvant être actionnés par l'intermédiaire d'un pignon (35) et d'une tige (37) commandée par un mécanisme de commutation et qui, dans leur position de fin de course, actionnent des commutateurs électriques (40, 41) et en ce que le porte-pièce de gauche (13) contient uniaxe de verrouillage' (54) bloquant ou libérant la pince (1) grâce à une commande pneumatique. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, earacté- risé en ce que les supports (8, 9) des porte-pièces peuvent être déplacés pour le serrage de la pièce (1) dans le sens contraire et symétriquement par rapport au centre par l'intermédiaire d'une vis sans fin (-10) et d'un mécanisme de réglage (11). 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé on ce que l'arbre de liaison (12) peut être déplacé parallèlement à l'ase de rotation et en ce que la course de l'arbre de liaison (12) peut être réglée au moyen d'une vis (26). 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que trois doigts de serrage (32) disposés pour former un triangle, sont prévus sur chacun des deux porte-pièces. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un axe de verrouillage (54) pouvant être amené au contact de la face avant de la pièce (1) lors du serrage, est monté pour coulisser parallèlement à l'axe de liaison (12).