Brevet FR2532874A1 — publié le 19840316

L'invention a trait à un procédé pour le con- trole du fonctionnement d'une machine rectifieuse d'alésages, de la rectification de diamètres extérieurs et de la-rectification de faces de dent, procédé qui comprend un contrôle de mesure superposé au programme du déroulement des passes. Les caractéristiques des solutions techniques- connues sont indiquées ci-après. Des entraînements électromécaniques, électro- hydrauliques ou des entraînements programmés à contrôle numérique sont connus pour la réalisation du mouvement de passe de rectifieuses d'alésages, entraînements qui garantissent à chaque pièce usinée un parcours régulier et constant du cycle de meulage Les cycles partiels sont commutés à certains points par le placement super- posé de contrôles de mesure; des conditions de départ constantes sont ainsi fixées pour obtenir la dimension finale La dimension finale est directement enregistrée et termine le cycle de meulage Dans le cas de défail- lance du fonctionnement de l'appareil de mesure, l'en- traînement du mouvement de passe reprend obligatoirement le contrôle du cycle de meulage, c'est-à-dire que les pièces usinées sont travaillées avec une grande disper- sion des mesures, ce qui provoque le risque d' une fabri- cation défectueuse Si la mesure zéro n'est pas atteinte, ce qui peut arriver par exemple, lors d'un équilibrage imparfait entre le contact de mesure et le mouvement de passe, les pièces usinées nécessitent alors un'meu- lage manuel de finition Il faut également corriger manuellement ou interrompre le cycle de meulage s'il existe des différences entre l'appareil de mesure et le mouvement de passe L'équilibrage du contrôle de mesure de passe est compliqué et long car une adéquation précise n'est pas reconnaissable L'usure du diamant dresse-meule est compensée par l'appareil de mesure. Cependant, elle doit être corrigée dans le cycle de passe pour certaines grandeurs, car les conditions de départ du meulage-changent en raison des points de chan- gement prévus, plus particulièrement lors de plusieurs vitesses de dégrossissage différentes, La différence entre le point de la fin du mouvement de passe et le potint de mise hors circuit de l'appareil de mesure s'accroit, entre autre, avec l'usure continue du diamant dresse-meule et l'augmentation de la chaleur. Le but de l'invention est de surveiller le pro- cessus de meulage pendant la défaillance de la commande ou de différents contacts de mesure, au moyen d'une signalisation de défaillance afin d'éviter un meulage défectueux et de prévenir les avaries De plus, un procédé simple, selon l'invention, est de parvenir à régler le déroulement des processus en équilibrant le programme de commande et le contrôle de mesure. L'objet de l'invention consiste à intéger au cycle de meulage des rectifieuses d'alésages à commande numérique, un contrôle de mesure superposé, de sorte que le processus de meulage se termine lors d'une défail- lance d'un contact de mesure sans que la pièce que l'on vient de travailler présente des défauts de fabrication. De plus, l'invention a pour objet d'obtenir un équili- brage simple du déroulement du programme par rapport au contrôle de mesure pendant le cycle de réglage. Ce but est atteint par la présente invention de la façon suivante Etant donné-que l'appareil de mesure détermine les points absolus de changement hors circuit, il est réglé aux dimensions finales, et ce de façon connue, après remise à zéro, positionnement de la pièce modèle, etc, tout en partant du principe que s'il existe-plu- sieurs contacts de mesure ils sont rapportés à la dimen- sion finale en fonction des trajets partiels prévus des différentes parties du cycle de meulage Ensuite, la pièce usinée est meulée pendant le déroulement techno- logique programmé du cycle de meulage automatique, pendant que les points de changement des contacts de mesure sont spontanément repris dans le déroulement du programme du mouvement de passe Les points prévus pour terminer les cycles partiels et pour obtenir la dimension finale étant ainsi repris par le programme fixe à commande numéri" rique (CNC) sont, ensuite, placés à la "mesure zéro" Ainsi, le contrôle de mesure est superposé au programme de dérou- lement du mouvement de passe et, pendant que les cycles de meulage se suivent, les déviations entre les deux sys- tèmes de commande ne sont autorisées que dans une certaine marge différentielle programmée Ainsi, la base de départ de surveillance automatique du cycle de meulage est posée au cas o un, plusieurs ou tous les contacts de mesure seraient défaillants, le meulage de la pièce usinée se trouvant dans la machine peut être terminé au moyen de la commande programmée, actualisée lors de l'usinage de la pièce précédente La dispersion de mesure correspond au plus à la marge différentielle programmée Un meulage de rebut est ainsi évité. Il est maintenant question de l'usinage de pièces présentant une dureté différente de matière, des dimen- sions différentes de meulage et un frottement différent de la meule Plusieurs contacts de mesure sont placés pour l'usinage de telles pièces, afin d'obtenir un contrôle optimal du cycle de meulage Le cycle de meulage est divisé tant dans la phase de dégrossissage que celle du polissage en plusieurs temps de passe etsde polissage de finition, temps qui sont repérés à l'aide des points du programme. Le premier contact de mesure est placé avant le point final programmé de la passe de dégrossissage Si ce premier con- tact de mesure n'est pas atteint avant le premier point programmé de la passe CNC, une autre passe est réalisée jusqu'à ce point et une phase de polissage de finition commence Si un deuxième contact est atteint, ou ne l'est pas, à la fin du temps de la durée de polissage de fini- tion, après le dégrossissage, le retour de la passe s'effec- tue automatiquement en position d'ajustement, suivi du réglage et de la signalisation simultanée du défaut du premier ou des deux contacts de mesure Si le premier con- tact de mesure est atteint, mais que le deuxième ne commute pas après la phase de polissage de finition, une passe à vitesse de polissage s'effectue jusqu'au point final programmé de la passe de dégrossissage, suivie d'une phase de polissage de finition Le fait de ne pas atteindre le deuxième point de mesure provoque également un retour de la passe pour un réglage et il s'ensuit une signalisation de défaut La phase de polissage peut comporter par exemple, deux vitesses de passe, suivie d'un polissage de finition, les contacts de mesure sont alors placés avant les points finaux correspondant S'il ne se produit aucun changement dû aux contacts de mesure, le meulage est alors poursuivi jusqu'aux points finaux programmés La superposition de la commande de mesure directe et de la commande CNC indi- recte assure que le cycle de meulage est repris, en cas de défaillance des contacts de mesure, par la commande CNC dans ce domaine Cela signifie que chaque pièce usinée est meulée sur mesure jusqu'à la fin et que, seulement à ce moment, le processus de meulage est interrompu, afin de réajuster le contact de mesure ou de signaler une défail- lance Du fait de la superposition des deux déroulements de contrôle, des différences apparaissent forcément entre le point d'arrêt de l'appareil de contrôle de mesure et le point de changement programmé de la commande CNC car les contacts de mesure dont le rôle est de surveiller les premiers le cycle de ireulage se situent toujours avant le point de changement programmé Etant donné que la distance entre-la valeur effective de l'appareil de mesure et la valeur demandée des points de changement programmés est toujours choisie de façon à être inférieure à la tolérance d'usinage, en cas de défaillance d'un contact de mesure le meulage de la pièce travaillée peut toujours être terminé sur mesure au moyen du point final de commutation programmé Une com- paraison continue de la valeur effective de l'appareil de mesure avec la valeur demandée de la commande CNC est effectuée simultanément pour la marge différentielle présélectionnée de cette valeur effective d'après son évo- lution Il en résulte alors, après évaluation effectuée par le calculateur, des corrections des points de program- me concernés de l'axe de passe sur la base d'ajustement fixée pour compenser par exemple l'usure du diamant de réglage et l'évolution de la chaleur pendant la fabrication. L'ensemble du cycle de passe de la commande programmée est continuellement adapté au contrôle de mesure par la correction automatique Quant aux pièces d'ouvrage présen- tant un déroulement normal d'opérations d'usinage, on pro- pose des cycles de meulage munis d'un contact de mesure et d'ugne mise hors circuit directe à la mesure zéro de l'appareil de mesure, ou d'une mise-hors circuit indirecte- à la mesure zéro de l'appareil de mesure durant le polis- sage suivi d'un temps contant présélectionné et programmé du polissage de finition Ici, un équilibrage de la mesure zéro est absolument nécessaire, et ce de la manière décrite ci-dessus, car une surveillance n'est pas assurée pour les cycles partiels alors programmés Afin de disposer de conditions de départ constantes pour obtenir la dimen- sion finale et une qualité régulière, tous les points de programme précédents doivent présenter un certain écart par rapport à la mesure zéro; qui est maintenue constant par la correction du dernier point de changement, le point d'arret du cycle de meulage par rapport au contact de mesure Ces conditions sont préalables à l'utilisation d'appareils de mesure CNC prévus pour le meulage à multiples positions. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig 1 est un diagramme représentant la courbe du cycle de meulage, tout en utilisant N contacts de mesure. La fig 2 est un diagramme représentant la courbe du cycle de meulage tout en utilisant un contact de mesure. avec mise hors circuit directe à la mesure zéro. La fig 3 est un diagramme représentant la courbe du cycle de meulage, tout en utilisant un contact de mesu- re avec mise hors circuit indirecte à la mesure zéro. Le procédé selon l'invention est expliqué ci-après $ à l'aide du diagramme de la Fig 1. L'axe des abscisses représente le déroulement dans le temps, l'axe des ordonnées, le mouvement de passe. L'ensemble du cycle est divisé en cycles partiels de dégros- sissage et de polissage, chacun étant suivi d'un polissage de finition, une course de retour de la passe étant alors prévu du cycle de dégrossissage à une position de réglage, afin d'effectuer un réglage intermédiaire de la meule La répartition des différents points de changement de programme s'effectue de PO à P 6 dans ce cas précis La ligne continue représente la courbe du cycle de meulage programmé, la ligne discontinue la courbe du cycle programmé par le con- trôle de mesure Le premier contact entre la pièce usinée et la meule a lieu, d'après la courbe du cycle de meulage, entre PO et P 1 Ensuite, viennent les temps de dégrossis- sage et, ainsi qu'il apparaît au diagramme, la vitesse de passe du dégrossissage diminue de plus en plus en attei- gnant les points de commutation du programme P 2 9 P 3 ' La passe de polissage présente une répartition semblable. Les temps de durée du polissage de finition sont indiqués au programme Le cycle de meulage programmé est constitué de façon que la Passe de dégrossissage ait lieu par paliers jusqu'au contact de mesure MK 1 prés du point P 4 du program- me placé au-dessus du contact de mesure MK 1, à une distance égale à la marge différentielle Ensuite, suit un temps de durée fixe destiné au polissage de finition au repos du système-pièce usinée, outil et machine jusqu' à MK 2 suivi d'un retour, afin de régler la meule La passe avan- cée a lieu après le réglage jusqu'en dessous de P 4, c'est- à-dire en gardant une marge de sécurité Le polissage commence alors avec, par exemple, deux vitesses de passe jusqu'au point de mesure MK 4 avant le point de commutation P 5 du programme Un temps de durée fixe programmé suit pour le polissage de finition jusqu'à MK 5 mesure défini- tive avant P 6 suivi d'un retour à la position initiale P ' On reconnaît bien ici la superposition de la courbe du cycle-de meulage programmé et de la courbe du cycle de contrôle de mesure à N contacts de mesure De plus, on prévoit les contacts de mesure MK 1 à MK 5 Ces contacts de mesure se situent à une distance différentielle donnée, qui est plus petite que la marge de tolérance de fabrica- tion, avant le point de commutation du programme Ainsi le contact de mesure MK 1 change juste avant P 4 ' Ceci est suivi d'un polissage de finition jusqu'à MK 2 Si NK 1 n'a pas répondu, le meulage continue jusqu'à P 4, et il est suivi du polissage de finition La défaillance de XK 1 est signalée Si MK 2 ne répond pas, il s'ensuit une autre passe à vitesse de polissage jusqu'à P 4, suivi d'un polis- sage de finition et d'un retour pour le réglage et la signa- lisation de la défaillance de MK 2 Le même procédé se répète pour les contacts de mesure MK 3 à MK 5 Les diagram- mes des fig 2 et 3 représentent le même processus de fonc- tionnement pendant la courbe du cycle de meulage,, compor- tant un contact de mesure superposé destiné à la mise hors circuit directe de l'appareil de mesure à la mesure zéro, suivi d'une constante d'un temps de durée du polissage de finition préalablement programmée Ici un équilibrage à la mesure zéro est absolument nécessaire car un contrôle des cycles partiels n'est pas assuré par d'autres contacts de mesure Les points de changement de programme, précédant la mesure zéro, doivent être placés à une certaine distance de celle-ci afin d'obtenir des conditions de départs cons- 3 U tantes pour parvenir à la dimension finale et donner une qualité régulière Cette condition est donnée par la correc- tion de P 6 par le contact de mesure MK 5 suivie de la cor- rection de Pl à P 5 ' Les avantages du procédé de meulage décrit consis- tent surtout dans le fait qu'il est possible de meuler complètement une pièce d'ouvrage sur mesure même si un contact de mesure est défectueux Ceci est très important pour la production de petites séries faisant appel à un travail minutieux La fabrication de ces pièces d'ouvrage faisait jusqu'à présent l'objet d'une finition manuelle, ce qui entraînait souvent des misesau rebut Un autre avan- tage consiste en ce qu'une signalisation immédiate de la défaillance du contrôle de mesure est rendue possible. Par ailleurs, une adaptation relativement simple des deux commandes, l'une en dessous de l'autre, est réa- lisée pendant le cycle de réglage par la reprise automati- que des points de commutation de l'appareil de mesure par le programme à commande numérique. La mise en oeuvre du contrôle de mesure à un con- tact de mesure est la condition préalable pour utiliser des appareils de mesure à commande numérique au meulage à positions multiples. REVENDICATION Procédé pour le contrôle de processus de fonc- tionnement de rectifieuses d'alésage à commande numé- rique munies par exemple d'un organe de commande du mouve- ment de passe et d'un contrôle de mesure numérique super- posé, caractérisé en ce que l'appareil de mesure est réglé de façon connue à la dimension finale, après remise à zéro, sur une pièce modèle, en ce que si plusieurs contacts de mesure se présentent, -ils sont réglés sur leurs trajets partiels correspondant, en ce qu'ensuite la pièce usinée est meulée pendant le déroulement technologique programmé du cycle automatique de meulage, pendant lequel les points de changement des contacts de mesure sont spontanément repris par le déroulement du programme de passe, en ce que la différence des deux commandes est programmée pour. le calculateur avec une constante donnée et en ce qu'ensuite les points, repris par le programme fixé du contrôle numé- rique, sont corrigés à "zéro" lors du dépassement de la marge différentielle pour terminer les cycles partiels et pour obtenir la dimension finale.