Brevet FR2488541A1 — publié le 19820219

l'invention concerne une machine de rectification à transfert de pièces. l'objet de l'invention se rattache au secteur technique des machines-outils en général et notamment des rectifieuses pour pièces de toutes formes. Suivant l'invention, on a voulu réaliser une machine capable de rectifier avec un excellent rendement et une grande précision, une ou des portées ou formes diverses sur des pièces amenées en position d'usinage et enlevées automatiquement et en cycle continu. Pour cela, la machine selon l'invention présente essentiellement en combinaison : un dispositif rotatif de transfert et de préhension positive des pièces par une pluralité d'organes autonomes entraînés en rotation ou mises en position au moins pendant les phases de rectification, plusieurs porte-meules répartis autour du dispositif rotatif de transfert, pour l'usinage fractionné ou en différents points des pièces, un dispositif de diamantage associé à chaque porte-meule et actionné automatiquement et indépendamment sans interruption du cycle, et des moyens de palpage, de détection-, de commande, intervenant suivant les conditions de fonctionnement pour assurer le travail programmé par une armoire électronique. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés : La figure 1 est une vue de face illustrant les organes principaux de la machine suivant l'invention, dans une application particulière la figure 2 est une vue en plan de la machine selon la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 3-3 de la figure 2, illustrant la commande des organes de serrage des pièces la figure 4 est une vue de profil de la machine selon les figures 1 et 2 La figure 5 est une vue schématique à grande échelle, illustrant une meule en position de travail sur une pièce prise en mandrin Ta figure 6 est une vue schématique, illustrant une pièce prise en mandrin et usinée à deux extrémités les figures 7 et 8 montrent par des vues schématiques à grande échelle, des opérations d'usinage et de diamantage la figure 9 est une vue schématique illustrant un montage de pièces entre pointes. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisation illustrées aux figures des dessins. la machine illustrée comprend un bâti général 1 présentant dans sa partie centrale, un montant la destiné à porter un plateau circulaire 2 entraîné en rotation par tous moyens connus, avec possibilité de varier sa vitesse de rotation. le plateau 2 est équipé d'un certain nombre de broches ou mandrins ss autonomes, c'est à dire montés à rotation libre dans le plateau. Chaque broche ou mandrin présente un moyen de serrage de pièces à très haute précision, par exemple du type à secteurs ou mâchoires 3a à expansion diamétrale montés de telle sorte que les mêmes mâchoires acceptent des diamètres de pièces différents (figures 1, 7 et 8). Plusieurs ensembles porte-meules 4 sont positionnés autour du plateau circulaire 2, par exemple deux, comme illustré. Ces deux ensembles porte-meules 4 sont disposés sur le bâti en deux points diamétralement opposés ou quelconques, par l'intermédiaire de glissières 2,et entraSnés en translation par tous moyens connus. Chaque porte-meule est équipé d'une broche portant une meule 6 - 6a adaptée à l'application considérée Cette meule est commandée en rotation par tous moyens de transmission tels que poulies 2 et courroies 8, depuis un moteur 2 (figures 1, 2, 7, 8). Chaque porte-meule est équipé d'un dispositif deiamanD tage 10 comprenant un chariot 11 monté à coulissement sur le porte meule, un moteur 12 de commande (par transmission quelconque) de la molette 13 dont le profil correspond à celui de la meule 6, ou tout autre moyen de diamantage la machine comprend encore sur le montant la, un moteur 14 avec en bout un pignon 15 destiné à l'enroulement d'une courroie crantée 16 ou autre moyen d'entraînement, qui s'enroule sur des pignons 17 calés en bout des mandrins ou broches i, de préférence à l'opposé des mâchoires, c'est à dire derrière le plateau circulaire 2 (figures 1 et 3). Pour les raisons que l'on verra par la suite, la courroie 16 passe par une poulie 18 de renvoi et de tension, montée tournante sur un support 19 solidaire du montant la. Dans l'application illustrée aux figures 1 à 5 des dessins, la machine est conçue pour rectifier en grande série des têtes 20a de soupapes 20 de moteurs à combustion interne et plus particulièrement la portée conique 20b destinée à plaquer sur le siège correspondant de la culasse. On conçoit que cette opération doit être conduite avec une grande précision de concentricité, d'état de surface et de dimension. Avec la machine selon l'invention, ces qualités requises sont obtenues grâce à sa conception particulière combinant une prise de pièce positive par mandrin ou broche de serrage ferme et précis, une division du travail en deux phases au moins, à savoir : ébauche avec une meule, finition avec l'autre ou rectification de plusieurs formes sur une même pièce avec porte-meules appropriés, un diamantage à la demande,dont les caractéristiques de fonctionnement ressortiront plus loin, et des transferts de pièces judicieux. les soupapes 20 sont amenées par tous moyens connus d'alimentation automatique, devant un des mandrins i du plateau circulaire (le mandrin 3a, figures 1 et 2) dont les mâchoires s'ouvrent pour laisser passer la queue 20c de la soupape qui est poussée par un doigt 21 ou similaire (figure 2). le plateau circulaire 2 est entrainé en rotation rapide dans le sens de la flèche Li (figures 1, 3, 7 8) jusqu'à ce que le mandrin suivant Xb soit situé en face du doigt de chargement pour recevoir une deuxième soupape. le plateau 2 tourne une nouvelle fois à vitesse rapide pour amener le mandrin 3c au chargement, et ainsi de suite pour tous les mandrins. lorsque le mandrin k arrive en vue du chargement, le premier mandrin La entraîné en rotation par la courroie crantée 16, s'approche de la meule d'ébauche 6. Dès que la surface à rectifier de la soupape 20 entre en contact avec la meule 6, un organe détecteur ralentit la vitesse de rotation du plateau 2 pour que la rectification s'opère dans des conditions normales. t'opération de finition est exécutée de la meme manière par la meule 6a, lors du passage des mandrins équipés des soupapes devant elle, puis les soupapes sont évacuées automatiquement par un moyen approprié 22 (figure 2), après ouverture des mâchoires. A noter que l'approche des soupapes vers la meule, ainsi que le passage d'une vitesse rapide à une vitesse lente ou inversement, du plateau 2, ne sont pas liés à la différence de surépaisseur des pièces, mais seulement commandés par contact à l'aide du détecteur relié au moteur. Dans le cas où la différence de surépaisseur est importante entre l'ébauche et la finition, on prévoit un mouvement basculant de la meule de finition, permettant à celle-ci de garder le contact avec la pièce pendant le même temps que l'ébauche, d'où une diminution notable des efforts de rectification, un meilleur état de surface et une meilleure forme géométrique. le chariot porte-meule peut etre également équipé d'un mouvement de translations alternatives de faible amplitude. Te dispositif de diamantage de chaque meule est équipé d'une sélection automatique d'intervention du diamantage, qui s'effectue lors du chargement et duchargement sans interruption du cycle de travail. Pour cela, en position repos, l'axe A de la molette 13 n'est pas sur le même plan que l'axe BB' de la meule parallèle au chariot il (figure 7). lorsque le diamantage doit intervenir, la molette 2 est pivotée sur son axe moteur 12 (flèche f2, figure 8) et la molette s'enroule sur un rayon limité jusqu'à ce que les axes A et BB soient sur le même plan. A ce moment, la molette a effectué par compensation, le diamantage désiré avec des efforts très réguliers permettant de réduire ledit diamantage à quelques secondes. Bien entendu, le diamantage de la meule est immédiatement suivi d'une avance compensatrice de la glissière 2 du porte-meule (flèche f3, figure 8), afin que la: meule soit toujours convenablement placée par rapport aux pièces. De nombreuses variantes peuvent ttre-introduites dans le cadre de l'invention. Par exemple, comme illustré à la figure 6, on peut prévoir la rectification de plusieurs portées sur une même pièce, notamment : la rectification de la tête 20a de la soupape et la rectification d'une gorge 20c de la queue, avec une meule 6b. Ces opérations peuvent se faire simultanément grâce aux porte-meules séparément commandés, ou en succession. On peut aussi prévoir entre deux porte-meules, un dispo sitif de poussée des pièces libérées de leur moyen de serrage, permettant de rectifier une autre portée ou autre forme, après rectification de la première. Pour augmenter la rigidité de serrage des pièces, on peut également prévoir un support 23 sous chaque pièce (figure 6). Dans une autre variante, les mandrins peuvent être montés réglables diamétralement sur le plateau ou le plateau 2 peut aussi avoir une position réglable d'une manière sensiblement parallèle à l'axe de rotation de la meule, ou sous un angle incliné, par exemple par un dispositif palpeur stationnaire ou dynamique, commandant les meules ou les chariots suivant le cas considéré, soit par basculement du porte-meule, soit par translations alternatives des chariots. De même, la machine peut présenter d'autres types de prise de pièces, tels qu'un tambour portant plusieurs organes de montage des pièces entre pointes 24 qui, en situation de chargement et de déchargement, s'ouvrent automatiquement, permettant l'amenée et l'évacuation des pièces (figure 9). les avantages ressortent bien de la description, on souligne notamment - la différentiation des vitesses de rotation du plateau portée mandrins (vitesse d'approche rapide et vitesse de travail lente) commandées par contact de la pièce et de la meule, donc sans incidence avec la surépaisseur - le temps de finition - la séparation des opérations d'ébauche et de finition, garantissant la précision et assurant un bon rendement - la possibilité d'exécuter sur une même prise de pièce, plusieurs opérations différentes, après transfert de cette même pièce d'un poste à l'autre - le positionnement réglable du plateau circulaire et des moyens de prise de pièces, multipliant les possibilités d'opérations à effectuer - le diamantage à sélection automatique, sans interruption du cycle, par prise de passe précédant le diamantage par basculement de la molette enroulée sur la meule, garantissant un diamantage précis, rapide et à efforts réguliers et fortement réduits - la prise de pièce positive assurant un maximum de rigidité des pièces au passage sous les meules, et le serrage des pièces de plusieurs diamètres. L'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverses parties ayant plus spécialement été indiqués elle en embrasse au contraire toutes les variantes. R E V E N D I C A T I O W S REVENDICATIONS -1- Machine de rectification à transfert de pièces, caractérisée en ce qu'elle présente en combinaison à partir d'un bâti (i) : un dispositif rotatif (2) de transfert et de préhension positive de pièces (20) par une pluralité d'organes autonomes (3) entrafnés en rotation ou mis en position au moins pendant les phases des rectifications, plusieurs portemeules (4) répartis autour du dispositif rotatif (2) de transfert pour l'usinage fractionné ou en différents points, des pièces, un dispositif de diamantage (10)associé à chaque porte-meule et actionné automatiquement et indépendamment sans interruption du cycle, et des moyens de palpage, de détection, de commande, intervenant suivant les conditions de fonctionnement, pour assurer le travail programmé par une armoire électronique incluant le chargement ; -2- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif rotatif est un plateau circulaire (2) fixe ou réglable transversalement,et commandé par tous moyens connus pour assurer l'approche des pièces de la ou des meules, à vitesse rapide, et le passage des pièces devant la ou les meules, à vitesse lente -3- Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le passage de la vitesse rapide de transfert à la vitesse lente d'usinage, s'opère au contact de la pièce contre la meule considérée, déclenchant par détecteur l'organe de changement de vitesse du moyen moteur, ou par introduction d'un programme ;; -4- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les organes autonomes de préhension positive des pièces, sont constitués par un tambour portant plusieurs prises de pièces entre-pointes qui, en situation de chargement et de déchargement, s'ouvrent automatiquement en assurant l'amenée et l'enlèvement des pièces ; -5- Machine suivant la-revendication 1, caractérisée en ce que les organes autonomes de préhension positive des pièces sont constitués par des broches ou mandrins (3) à mâchoires ou pinces (3a) conçues pour recevoir plusieurs pièces de toutes dimensions ;; -6- Machine suivant les revendications 1, 4 et 5 ensemble, caractérisée en ce que les organes autonomes (3) de préhension positive des pièces, sont entraînés en rotation par des pignons (17) calés sur lesdits organes) et coopérant avec une courroie crantée (16) entraînée par un moteur (14) à pignon de commande (15) et tendue par une poulie (18) ; le pignon (15) et la poulie (18) étant disposés au-dessus du plateau (2) pour assurer la rotation simultanée d'une partie des organes autonomes (3) ; -7- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les porte-meules (4) sont positionnés autour du dispositif rotatif (2), sur des glissières (5), et entraînés en translation par tous moyens connus ;;les meules (6 - 6a) dont la périphérie présente un profil correspondant à la portée à rectifier, sont entraînées en rotation par tous moyens moteurs A transmission (7, 8, 9) -8- Machine suivant les revendications 1 et 7 ensemble, caractérisée en ce que le dispositif de diamantage (10) associé à chaque porte-meule, comprend un chariot (11) monté à coulissement sur le porte-meule, et un ensemble moteur (12) de commande de la molette (13) montée pivotante et de profil correspondant à celui de la meule qu'elle doit diamanter -9- Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'à l'état de repos, la meule (6) et la molette (13) ne sont pas sur le même axe ou alignement par rappprt au chariot (11), tandis que lors du diamantage, la molette (13) est pivotée pour s'enrouler sur un secteur limité de la meule (6) jusqu'à ce que lesdits axes (A et bob') soient alignés ; -10- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que dans le cas où la différence de surépaisseur des pièces entre l'opération d'ébauche et l'opéjation de finition est importante, le porte-meule affecté à la finition est monté basculant, afin de permettre à la meule de garder le contact avec les pièces pendant le même temps que pour l'opération d'ébauche.