Brevet FR2531653A1 — publié le 19840217

L'invention concerne un procédé pour optimiser le pro- cessus de rectification sur des pièces qui ont une surépais- seur importanteà forte dispersion, dont la matière s'enlève difficilement et qui comportent des alésages extrêmement longs avec des exigences de qualité très élevée, l'optimisa- tion étant exécutée au moyen de rectifieuses d'alésages. L'usinage de pièces qui ont une surépaisseur importante à forte dispersion, dont la matière s'enlève difficilement et qui comportent des alésages extrêmement longs avec des exigences de qualité très élevées, s'exécutant sur des rec- tifieuses d'alésages exige en général un retaillage de meules multiples dans le cycle d'ébauche et un retaillage intermé- diaire après le cycle d'ébauche, comme condition de la fini- tion Il est alors nécessaire, pour que la qualité de la pièce soit garantie, qu'au commencement du processus de fini- tion, les conditions de départ, comme la flexion de la broche et l'usure de meule, soient autant que possible les mêmes pour toutes les pièces. On sait que, pour atteindre ce but, pendant le retail- lage multiple en cycle d'ébauche, l'appel de retaillage a lieu à l'issu de certains intervalles de courses ou de temps, à partir du commencement de l'ébauche véritable de rectifi- cation Ces intervalles débutent au commencement du contact entre la meule et la pièce et ils sont déclenchés par une commande connue de mise en étincelles, Par suite de varia- tions de la surépaisseur, il se produit des décalages des intervalles de retaillage dans l'ensemble du cycle d'ébauche, qui conduisent à une dispersion dans la dernière phase d'é- bauche, de sorte qu'on obtient différentes conditions de départ causées par différentes flexions de broche et diffé- rentes usures de meules pour le cycle de finition, ce qui mène de nouveau à des variations de qualité A cela s'ajou- te qu'on travaille avec une vitesse de retaillage et un de- gré de sécurité pendant le cycle d'ébauche et après celui-ci, La vitesse de retaillage est celle à laquelle la meule se déplace axialement, radialement ou tangentiellement contre le diamant de retaillage, Le degré de sécurité est celui pour lequel l'appareil de pénétration de la machine doit être retiré après le retaillage, pour compenser l'usure de meule et la précharge de la broche Par suite de l'utilisation d'une vitesse de retaillage pour les cycles d'ébauche et de finition, il est nécessaire, pour obtenir la qualité de piè- ce demandée, de travailler à la vitesse de retaillage adap- tée au processus de finition Cela veut dire que, dans le cy- cle d'ébauche, on travaille avec des surfaces fines de meules, ce qui signifie en même temps une réduction de l'enlèvement de matière et donc une perte de temps Le degré de sécurité se règle par contre sur l'usure de meule et sur la flexion de broche se produisant pendant le cycle d'ébauche Il en- traîne, après le retaillage entre ébauche et finition avec une faible flexion de broche, en raison de l'étincelage après la fin de l'ébauche et avec une usure différente de la meule à cause d'une course partielle dispersée avant la fin de l'ébauche, ce qu'on appelle une rectification dans le vi- de ainsi donc qu'une perte de temps productif Cet état de la technique est, par exemple, connu par la demande de bre- vet allemand publiée 1 777 133. Le but de l'invention est d'optimiser le processus de rectification pour des pièces à enlèvement de copeaux difficiles, qui ont une surépaisseur élevée à forte disper- sion et comportent des qualités variables de matière et de traitement thermique, avec des alésages extrêmement longs (rapport du diamètre de l'alésage à sa longueur: 1/3 et plus) et avec des qualités élevées exigées pour la fabrication. L'objet de l'invention est d'égaliser pour toutes les pièces les conditions de départ avant la phase de fini- tion dans le processus de rectification et, en même temps, d'optimiser la vitesse de retaillage suivant les conditions spécifiques de l'ébauche et de la finition. Cet objet est réalisé suivant l'invention de la façon suivante: grâce à la mise en oeuvre d'une commande as- sistée par calculateur, il est possible, dès les premières étincelles de la meule sur la pièce, de calculer la suré- paisseur réelle de la pièce En soustrayant une valeur fixe, introduite auparavant pour la surépaisseur de finition, on obtient la surépaisseur à enlever-en ébauche Cette suré- paisseur est de toute façon différente, en fonction de la pièce La surépaisseur dépendant de la pièce est répartie dans le calculateur en intervalles de-courses constants fixés à l'avance, en remontant depuis le point d'arrivée du cycle d'ébauche nécessaire Aux points d'arrivée de cha- que intervalle de course, on exécute donc une opération de retaillage D'autre part, des points d'appel programmés et fixes pour le retaillage, qui sont soumis à la commande de mise en étincelles optimales dans les cycles d'ébauche et de finition, on tra- vaille avec des vitesses de retaillage et des degrés de sécurité différents, qui satisfont aux conditions d'attaque spécifiques Ainsi, après les différents intervalles d'ébau- che, on avive la meule à une vitesse de retaillage élevée, pour obtenir une capacité d'enlèvement élevée, Comme les vi- tesses de pénétration varient de manière connue dans les différents intervalles d'ébauche, il est prévu suivant l'in- vention de faire varier aussi les vitesses de retaillage pour ces intervalles A cause des vitesses de pénétration élevées rendues ainsi possibles, la broche de rectification est fortement pr Echargée et la meule extrêmement usée et/ou déformée Les valeurs de l'usure de meule et de la flexion de-la broche de rectification déterminent le degré de sé- curité nécessaire à la réalisation du cycle de pièce suivant, sans contact immédiat entre la meule et la pièce; c'est-à- dire que la meule ne doit pas amorcer son action -avec "des étincelles", mais -qu-'une rectification dans l'air doit être aussi réduite que possible Dans le cycle d'ébauche, avant le retaillage multiple, et après le cycle d'ébauche, avant le retaillage intermédiaire, il peut se produire, pour le soulagement de la broche de rectification et de l'ensemble du système de pénétration, ce qu'on appelle un étincela 5 e, avec des temps différents programmés à l'avance On obtient ainsi, dans le cycle de finition, des paramètres de préci- sion correspondants, spécialement en ce qui concerne l'état de surface Les différentes vitesses de retaillage en ébauche et avant la finition permettent d'obtenir un enlè- vement optimal des copeaux dans le cycle d'ébauche et donc une augmentation du rendement, suivis d'une rectification fine, qui améliore la qualité de la pièce L'utilisation du procédé suivant l'invention offre des avantages essentiels par rapport à l'état connu de la technique: création de conditions favorables pour une élévation de la qualité grâce à l'adaptation la meilleure possible de tout le cycle de rectification au problème d'usinage; création de conditions de départ égales pour toutes les pièces au commencement du cycle de finition de rectifica- tion, constituant la base d'une garantie constante de la qualité; économie sur le temps de travail grâce à une élévation possible de la capacité d'enlèvement dans le cycle d'ébau- che et grâce à la réduction du montant de sécurité dans le cycle de finition, La figure unique est un schéma explicatif d'un cycle de travail. L'invention va être expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple d'exécution Le diagramme supérieur cor- respondant montre l'allure de l'ensemble du cycle de rectifi- cation sur la base de l'évolution de la pénétration de la meule dans le temps; le diagramme inférieur montre les in- tervalles de retaillage de meule, qui dépendent du cycle, ainsi que les vitesses de retaillage de la table de rectifi- cation Sur l'ordonnée supérieure, on a porté la course de pénétration, du point de départ PO au point d'arrivée P 3. Les points Pl Pli et Pl U représentent le commencement du cycle d'ébauche, suivant la surépaisseur -réelle de rectifi- cation Le point P 2 correspond à la fin du cycle d'ébauche qui est programmée dans le calculateur Aux premières étin- celles de la meule sur la pièce, le calculateur saisit la surépaisseur à enlever en ébauche et il la répartit en inter- valles de course constants A fixés à l'avance, en remon- tant depuis P 2, Une dispersion se produit donc nécessaire- ment dans le parcours, avant le premier retaillage, Pour éviter un retaillage inutile, le parcours avant le premier retaillage doit être supérieur à un degré de sécurité S, mais inférieur ou égal à A + S. L'ensemble du cycle de rectification dans son déve- loppement dans le temps pour, par exemple, quatre retaillages dans le cycle d'ébauche et un retaillage intermédiaire avant le cycle de rectification est représenté par la ligne conti- nue La course du point de départ PO jusqu'au point Pl. qui est le point de départ du cycle d'ébauche, est surmontée à la vitesse de mise en étincelles, qui est plus faible que la vitesse de pénétration rapide Après la mise en étincelles, c'est la première phase d'ébauche, à une vitesse élevée de pénétration, suivie du recul pour le retaillage Celui-ci s'exécute alors, suivant le diagramme supérieur, avec un degré de retaillage élevé et, suivant le diagramme inférieur, avec une vitesse de retaillage élevée Le retaillage est suivi de l'avance de la meule avec un grand degré de sécuri- té Si La vitesse de retaillage élevée entraîne un avivage de la surface de coupe de la meule, qui est une condition d'un enlèvement élevé de métal L'usure maximale de meule détermine l'importance du degré de retaillage a Abr; l'usure de meule et la précharge de la broche porte- meule déterminent le choix du degré de sécurité 51 Ce dernier est choisi de sorte que la meule ne rentre pas à fond dans la matière au commencement de la phase d'ébauche suivante On évite ainsi la déformation et la précharge de la meule au commencement de la phase d'ébauche Une fois que le point P 2, qui est dans la cinquième phase d'ébauche, est atteint, il se pro- duit ce qu'on appelle un étincelage, pour la détente active de la rectification et la création de conditions de départ constantes destinées au cycle de finition suivants Puis il se produit un recul pour un retaillage intermédiaire de la surface de coupe de la meule, avec un faible degré et une faible vitesse de retaillage, afin qu'on obtienne une qualité élevée de la surface de coupe L'avance a lieu ensuite, comp- te tenu d'un degré réduit de sécurité 52, destiné à éviter au maximum une rectification dite dans le vide, qui perd du temps Quand on atteint le point P 3, la pénétration s'arrê- te et il se produit un étincelage, destiné à libérer le sys- tème pièce outil appareil de pénétration et à atteindre ainsi l-es paramètres de précision nécessaires spécialement pour que la qualité de la surface usinée soit garantie. Comme le montre la lige en traits interrompus, dans des conditions de coupe spécialement compliquées, on peut prévoir après chaque phase d'ébauche un étincelage facultatif, qui permet de compenser la flexion de la broche de rectification Mais cela signifie, comme le montre le dia- gramme supérieur, un prolongement du temps d'usinage Les lignes pointillées montrent, à partir des points Pl, et Pl,l'allure du cycle en cas de variations de surépaisseurs On voit donc, d'après la ligne partant de PI,, que, par suite de la faible surépaisseur, il faut seule- ment un retaillage dans le cycle d'ébauche et un retaillage intermédiaire avant la finition. La possibilité de varier les vitesses de retail- lage, qui peuvent aussi être différentes à l'intérieur des différentes phases d'ébauche,garantit que la qualité de la surface de travail de la meule puisse être adaptée aux con- ditions spécifiques de la coupe, telles qu'elles ont déjà été indiquées. Le choix d'intervalles de course constants pour le cycle d'ébauche, en remontant depuis le point d'arrivée de la pénétration d'ébauche P 2, permet d'éliminer toutes les flexions différentes de la broche de rectification et toutes les usures de meule au cours du cycle d'ébauche; ce choix crée des conditions de départ constantes pour le cy- cle de finition. REVENDICATIONS 1 Procédé pour optimiser le processus de rectifi- cation sur des pièces qui ont une surépaisseur importante à forte dispersion, dont la matière s'enlève difficilement et qui comportent des alésages extrêmement longs avec des exigences de qualité élevée, l'optimisation étant exécutée sur des rectifieuses automatiques commandées par commande numérique, caractérisé en ce qu'à l'instant du contact en- tre la meule et la pièce, le calculateur calcule l'ensemble de la surépaisseur à usiner, en ce que de cette surépais- seur totale, on soustrait la surépaisseur de finition, sous forme d'un degré fixe introduit dans la commande, en ce que la surépaisâeur d'ébauche à enlever en fonction de la pièce est répartie en remontant à partir de la fin du 4 bycle d'é- bauche, en ce que les points d'arrivée de ces intervalles de courses sont utilisés comme points de départ pour une opération de retaillage de meule, en ce que la meule est retaillée à une vitesse de retaillage élevée pour les opé- rations de retaillage dans le cycle d'ébauche et à une vitesse de retaillage faible pour le retaillage destiné au cycle de finition et en ce qu'on peut faire varier les de- grés de sécurité en ébauche et avant la finition, après le retaillage - 2 Procédé pour optimiser le processus de recti- *fication suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on peut faire varier les vitesses de retailiage pour les opérations de retaillage, dans le cycle d'ébauche.