Brevet FR2505234A1 — publié le 19821112

La présente invention concerne les machines-outils pour rectifier et usiner les métaux, dans lesquelles on a recours à des moyens de contrôle optiques, et a notamment pour objet une machine-outil pour rectifier des pièces profilées munie d'un moyen optique pour le contrôle des cotes de la pièces à usiner Ladite machine -outil pour rectifier des pièces profilées peut etre utilisée notamment pour la fabrication d'outils pour la mécanisation de travaux locaux et est destinée en particulier à réaliser avec une précision de 0,005 mm la rectification de pièces à profil compliqué délimité par des lignes droites ainsi que par des arcs de cercle convexes et concaves (y compris de pièces à profil fermé) raccordés auxdites lignes droites. Par exemple, il est particulièrement efficace d'utiliser la machine-outil revendiquée pour la production de différents gabarits, calibres, poinçons, moules, outils de coupe et autres pièces. On connait des machines-outils munies de moyens optiques pour observer un processus de rectification suivant un contour. Le principe de fonctionnement du moyen optique consiste à réaliser une forme conformément à un dessin à reproduire en faisant coïncider la projection de la pièce à usiner avec le contour de contrôle du dessin. Une machine-outil connue pour rectifier des pièces profilées (cf., par exemple, Birin B. et autres "Rectification des profils des-pièces de ltéquipement technologique", Riga, 1969, p. 9, machine-outil SKBShO 395 M) comporte une table porte-pièce disposée sur un bati commun, sur des guidages mutuellement perpendiculaires, une poupée porte-meule pouvant tourner autour d'un axe vertical et s'incliner dans deux plans verticaux, et un dispositif optique pour mettre visuellement en corncidaice la projection du contour de la pièce à usiner avec le contour de contrôle du dessin sur un écran de 500 x 500 mm en l'agrandissant de 10 à 50 fois. Dans ces conditions, il est impossible de réaliser d'une manière continue l'usinage de pièces à profil en arcs de cercle et lignes droites raccordés entre eux, y compris de pièces à profil fermé, du fait que sur ltécran n'est projeté qu'un secteur unique et limité de la surface à usiner. Pour cette raison, il faut mettre la pièce à usiner successivement dans des positions différentes et remplacer le dessin du secteur correspondant de la pièce sur l'écran. Par suite dela nécessité de changer la position de la pièce à usiner et de l'imposslbilité de contrôler immédiatement et continuellement les dimensions à réaliser de la pièce, la précision de l'usinage baisse notablement. On s'est donc proposé de mettre au point une machineoutil pour rectifier des pièces profilées, dont la nouvelle conception assurerait un usinage continu en ne positionnant qu'une seule fois la pièce à profil en arcs de cercle et en lignes droites raccordés entre eux,ainsi qu'un contrôle simultané du profil de la pièce en cours d'usinage. Ce problème est résolu à l'aide d'une machine-outil pour rectifier des pièces profilées, comportant un dispositif optique pour le contrôle des dimensions de la pièce à usiner, ainsi qu'une table porte-pièce et une poupée porte-meule montées sur un bâti commun, sur des guidages indépendants mutuellement perpendiculaires, caractérisée, selon l'invention, en ce que la table et ses guidages sont montés de manière à pouvoir, pendant l'usinage,tourner autour d'un axe vertical passant par le centre de croisement des guidages mutuellement perpendiculaires de la table, et en ce qu'on utilise en tant que dispositif optique pour le contrôle des dimensions de la pièce un dispositif comprenant deux microscopes de lecture à règles optiques et un microscope de visée muni d'une tête goniométrique, et installé au-dessus de la pièce à usiner de façon que son axe soit parallèle à l'axe de rotation de la table, et monté sur un chariot placé sur ses propres guidages mutuelle ment perpendiculaires, sur chacun desquels est installé un microscope de lecture à règle optique servant à imposer la cote d'usinage de la partie profilée de la pièce à contrôler, pendant la rotation de la table, à l'aide du microscope de visée. La machine-outil revendiquée pour la rectification de pièces profilées assure un usinage continu de pièces à profil en arcs de cercle et lignes droites, y compris les pièces à profil fermé, et ce, sans changer la position de ladite pièce, ce qui contribue à une élévation notable de la précision de l'usinage et du rendement du processus. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode deréalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec référencesau dessin unique non limitatif annexé dans lequel - la figure 1 représente une machine-outil à rectifier des pièces profilées, selon l'invention (vue axonométrique) - la figure 2 est une vue en plan de la machine-outil de la figure 1/; Dans la partie médiane du bâti I (figure 1), est montée une table 2 mobile le long de guidages mutuellement perpendiculaires 3 de façon qu'elle puisse tourner autour d'un axe vertical A passant par le centre des guidages mutuellement perpendiculaires 3.Des guidages circulaires inférieurs 4, dont le centre de courbure coïncide avec l'axe de rotation de la table 2 et sur lesquels sont disposés osésdes guidages mutuellement perpendiculaires 5 et 6, sont montés à la périphérie du bati 1. Des guidages circulaires supérieurs 7, dont le centre de courbure coïncide avec la périphérie de la meule 8 d'une poupée porte-meule 9 sont montés sur le chariot portant les guidages 6. La poupée porte-meule 9, munie d'un dispositif sinusoïdal 10 pour ltorientation dans deux plans est installée dans les guidages 7.Dans la partie opposée du bEti 1, est monté un dispositif optique comprenant deux microscopes de lecture Il et 12 associés à des règles optiques 13 et 14 et un microscope de visée 15 à tête goniométrique, installé au-dessus de la pièce à usiner dans les limites de la surface de la table 2 et orienté de manière que son axe soit parallèle à l'axe de rotation A de la table 2. Dans le cas particulier considéré ici à titre d'exemple, ces axes coïncident (figure 2). Le microscope de visée 15 est monté sur un chariot 16 (figure 1) mobile suivant aes guidages indépendants 17 et 18 mutuellement perpendiculaires, disposés sur le bâti 1. Le microscope de lecture Il avec la règle optique associée 13, et le microscope 12 avec la règle associée 14 servant à imposer la cote de profilage de la pièce à usiner à contrôler pendant la rotation de la table au moyen du microscope 15, sont montés sur chacune des guidages 17 et 18, respectivement. Le principe de fonctionnement de la machine-outil revendiquée consiste en ce qui suit. Pour l'usinage de surfaces en arc de cercle on fait cotncider la croix de réticule de l'oculaire du licros- cope de visée 15 (figure 1) avec l'axe A de rotation de la table 2. En se servant des guidages mutuellement perpendiculaires 3, on rapproche des croisements de la réticule du microscope de visée 15 les côtés à usiner correspondants et on fixe les coordonnées du centre de la courbure au moyen des microscopes de lecture Il et 12 sur les règles optiques 13 et 14. Ensuite on fait déplacer le chariot 16 portant le microscope de visée 15 suivant les guidages 17 d'une valeur de rayon imposée qu'on détermine à l'aide de la règle 14 au moyen du microscope 12. Après cela, en déplaçant la table 2 suivant le guidage 3, on met en cotn- cidence la face en bout de la pièce à usiner avec la ligne de la croix de réticule du microscope de visée 15 et on bloque la table 2. En opérant d'une façon analogue, on positionne le deuxième côté de la pièce pour le méme rayon. Le chariot 16 portant le microscope de visée 15 est alors déplacé suivant le guidage 18 d'une valeur de rayon prescrite, déterminée sur la règle 13 au moyen du microscope de lecture 11. La deuxième face en bout de la pièce à usiner est mise en coIncidence avec la deuxième ligne de la croix de réticule du microscope de visée 15. Ceci fait, on bloque la table 2. L'ajustage étant terminé, on rapproche la meule 8 de la pièce à usiner et, en mettant en action l'avance mécanique circulaire de la table 2, on assure l'usinage de la surface suivant un rayon. La machine-outil revendiquée assure une haute précision de l'usinage des pièces (quelle que soit la précision des éléments d'entrainement des dispositifs d'ajustage et quelque soit le taux d'usure de la meule) des profils compliqués raccordés entre eux,y compris ceux fermés, et permet d'effectuer simultanément un contrôle continu et immédiat, selon les coordonnées, des cotes d'une pièce à usiner immédiatement sur la machine-outil, et garantit également ltobtention des cotes prescrites sans dépose de la pièce à usiner ni changement de sa position. L ajustage manuel est maintenant supprimé. Les cotes maximales admissibles des pièces usinées (400 x 200 mm) à l'aide de la machine-outil revendiquée sont sensiblement supérieures à celles réalisées sur toutes les machines-outils connues à rectifier les pièces profilées. La grande course du tratnard de la poupée portemeule 9 (jusqu'à 150 mm) permet d'élever notablement le rendement gr ce à la possibilité d'usiner simultanément plusieurs pièces identiques assemblées en un groupe. On a obtenu aussi une élévation du rendement grâce à une réduction considérable du temps auxiliaire dépensé auparavant pour changer la position de la pièce et l'ajustage. Au cours de la formation de profils constitués par des lignes droites et des arcs de cercle, les parties de coupe et de calibrage de la surface active de la meule 8 diminuent continuellement. De ce fait, on n'a plus besoin de compléter et de dresser la meule 8 à l'exception du dressage courant qu'on doit réaliser au fur et à mesure de son lustrage. La disposition réciproque des organes de la machineoutil, leurs liaisons et la forme de réalisation assurent la rectification aux angles optimaux de coupe et une haute qualité de l'usinage. Les guidages sont lubrifiés de force et protégés contre la poussière abrasive. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de 3a protection comme revendiquée. REVENDICATION Machine-outil à rectifier les pièces profilées, comportant un dispositif optique pour le contrôle des dimensions de la pièce à usiner, une table porte-pièce et une poupée porte-meule montées sur un bati commun, sur des guidages indépendants mutuellement perpendiculaires, caractérisée en ce que la table (2) portant les guidages (3) est montée de manière à pouvoir tourner, pendant l'usinage, autour d'un axe vertical A passant par le centre de croisement des guidages mutuellement perpendiculaires (3) de la table (2), et en ce qu'on utilise en tant que dispositif optique pour le contrôle des dimensions dela pièce en cours d'usinage un dispositif comprenant deux microscopes de lecture (11,12) à règles optiques (13,14) et un microscope de visée (is) muni d'une tette goniométrique, installé au-dessus de la pièce à usiner de façon que son axe soit parallèle à l'axe de rctation A de la table (2) et monté sur un chariot (i6) disposé sur ses propres guidages mutuellement perpendiculaires (17,18), sur chacun desquels est fixé le microscope de lecture (11,12) à règle optique (13,14) servant à imposer la cote d'usinage de la partie profilée de la pièce à contrôler, pendant la rotation de la table, à l'aide du microscope de visée.