Brevet FR2530993A1 — publié le 19840203

L'invention concerne un appareil à roder des pièces, en particulier la surface d'un alésage cylindri- que de pièce, comportant un outil à roder entraîné de manière à pouvoir tourner et à pouvoir aller et venir en direction axiale qui est guidé par un tronçon supérieur et un tronçon inférieur dans un palier correspondant d'un logement de pièce et une tige d'entraînement disposée entre l'outil à roder et une broche de la machine et qui peut se mouvoir au moins en partie transversalement à sa direc- tion axiale. Dans un appareil connu de ce genre, l'outil à roder est guidé avec un léger jeu dans des paliers rigide, sans un dispositif à pièces insérées de façon flottante, ces paliers étant disposés sur des côtés opposés des pièces. La tige d'entraînement est suspendue de façon oscillante, c'est-à-dire qu'elle est reliée par urr joint à rotule à la broche de la machine et par un autre à l'outil à roder. Par suite du jeu qui existe nécessairement dans les joints-à rotule de la tige d'entraînement, lors de l'inversion de la course, la force d'avance est accrue au point de renservement inférieur et diminuée au point de renversement supérieur Lors de l'usinage d'alésages de haute précision, par exemple d'alésages d'une partie de pompe d'injection, la précision réalisable peut, par suite, être éventuellement diminuée Il faut ajouter que par suite de la masse relativement grande des joints à rotule, combinée au jeu mentionné plus haut et aux grandes vitesses de rotation de l'outil à roder, il peut apparaître des balourds qui conduisent à des oscillations incontrôlées et empêchent de fabriquer des pièces avec la précision extrêmement grande qui est nécessaire. L'invention a pour but de donner à un appareil de cette espèce de structure telle que les oscillations incontrôlées causées par des balourds et la variation de la force d'avance lors de l'inversion de la course soient empêchées et qu'il devienne possible d'usiner les pièces avec une grande précision. Dans un appareil du genre défini plus haut, ce problème est résolu par le fait que la tige d'entraînement est élastique en direction radiale. Par suite de l'élasticité de la tige d'entraî- nement, les paliers supérieur et inférieur d'articulation- deviennent superflus de sorte que le poids de la tige d'en- trafnement est diminué au moins de celui des paliers, mais en outre, par la suppression des joints à rotule, leur jeu relativement grand est aussi supprimé de sorte que l'on évite des balourds causés, à de grandes vitesses de rotation de l'outil à roder, par une trop grande masse et un trop grand jeu, ainsi que les oscillations incontrôlées qui en résultent En outre, du fait que le jeu des paliers est évité, il est assuré que lors de l'inversion de la course, l'action d'avance ne varie pas au point inférieur ni au point supérieur de renversement Par suite, avec l'appareil selon l'invention, on peut améliorer notablement la précision d'usinage de sorte que l'appareil convient particulièrement à la réalisation d'alésages qui doivent être usinés avec une grande, précision, comme par exemple les alésages de parties de pompe d'injection. D'autres avantages de l'invention apparaîtront ci-après à propos de la description d'un exemple d'exécution représenté schématiquement par les dessins' sur lesquels: Fig 1 montre en coupe axiale un appareil à roder selon l'invention ainsi qu'une pièce serrée contre une plaque flottante, Fig 2 montre en coupe axiale, une tige d'en- traînement de l'appareil selon la Fig 1, et Fig 3 est une coupe suivant la ligne III- III de la Fig 2. L'appareil à roder selon la Fig 1 montre une pièce 1 comportant un alésage 2 qui est usiné par un outil à roder 3 A cet effet, la pièce 1 est serrée de façon connue sur une plaque flottante 4 d'un logement de pièce 5, comme l'indiquent les flèches 6 La plaque flottante 4 peut -se mouvoir transversalement à l'axe longitudinal de l'outil 3, dans une cage 8, avec interposition, de chaque côté, d'au moins deux billes 9 espacées l'une de l'autre mais elle ne peut pas se déplacer en direction axiale. La cage 8 est fixée à son tour sur une plaque de base rigide 7. Au dessus et en dessous du logement de pièce sont disposés, de façon connue, des paliers de guidage respectifs 10 et 11 dans lesquels pénètre avec un petit -5 jeu radial un tronçon terminal cylindrique correspondant 12 et 13 de l'outil à roder 3 Par suite, un montage et un guidage extrêmement précis de l'outil à roder sont assurés. L'outil à roder 3 est relié à une broche d'une machine à roder 16 par l'intermédiaire d'une tige d'entraineqment 14, souple élastiquement en direction radiale, appartenant à un entraînement de rotation et de course. Comme le montrent les Fig 2 et 3, la tige d'entraînement 14 est formée de trois tubes insérés télesco- piquement l'un dans l'autre et vissés entre eux, à savoir un tube extérieur 17, un tube intérieur 19 et un tube inter- médiaire 18 reliant les tubes intérieur et extérieur Les tubes 17 et 19 sont respectivement solidaires en rotation de la broche 15 et de l'outil à roder 3 Le tube intermé- diaire 18 est vissé par une extrémité 48, grâce à un fileta- ge 20, à une extrémité 49 du tube extérieur 17, opposée à la broche 15 et par son autre extrémité 509 grâce à un filetage 21, à l'extrémité 51 du tube inférieur 19, tournée vers la broche 15 de sorte que les tubes 17 à 19 sont reliés rigidement entre eux en direction axiale et donc, quant à leur sens de rotation. Le tube extérieur 17 présente une extrémité supérieure élargie à la façon d'une bride et reliée solidai- rement à la broche 15 par l'intermédiaire d'un écrou à chapeau 23 A l'extrémité opposée 49 du tube extérieur 17, l'alésage continu 24 de celui-ci rejoint, par un épaule- ment en gradin, un tronçon fileté 25 de diamètre accru Dans ce tronçon fileté est vissé le tronçon fileté 26, dirigé radialement vers l'extérieur, du tube intermédiaire 18. Le tube intermédiaire 18 s'étend à l'intérieur de l'alésage 24, en direction de l'extrémité 22 du tube extérieur'17 Le diamètre extérieur du tube intermédiaire 18 est plus petit que la largeur libre de la perforation 24 de sorte que le tube intermédiaire est placé avec jeu radial dans l'alésage Un alésage également continu 27 du tube intermédiaire 18 présente, à son extrémité opposée au tron- çon fileté 26, un tronçon fileté intérieurement 28 qui se termine à un collet dirigé vers l'intérieur 45 du tube intérieur 19, à paroi mince d'épaisseur à peu près égale à celle du tube intermédiaire 18 et qui est vissé par un filetage extérieur 30 dans le tronçon fileté 28 pour former le vissage 21. Le tronçon -29 du tube intérieur 19 dépasse vers le bas le tube extérieur 17 et le tube intermédiaire 18 et rejoint, immédiatement à l'extérieur de l'alésage 27 du tube intermédiaire 18, en passant par un collet tour- nant 47 faissant saillie radialement vers l'extérieur, un tronçon terminal fortement épaissi 31 Celui-ci présente un alésage 53 s'élargissant coniquement vers le bas, dans lequel est retenue une pince de serrage 46 en elle-même connue Dans la pince de serrage 32 est serré l'outil à roder 3 Le diamètre extérieur du tronçon 29 du tube inté- rieur 19 est inférieur à la largeur libre de -l'alésage 27 de sorte que le tube intérieur 19 est placé avec jeu radial dans l'alésage 27. La paroi du tube intermédiaire 18 et celle du tronçon 29 du tube intérieur 19 présentent chacune, dans la région située entre les vissages 20 et 21, deux interruptions en forme de fente 32 et 33, diamétralement opposées entre elles et dirigées axialement Les parties marginales qui subistent entre les interruptions forment des filets 34 et 35, Fig 3, également diamétralement opposés entre eux, les filets 34 du tube intermédiaire 18 étant situés à 90 des filets 35 du tube intérieur 19 Les filets 34 et les filets 35 sont souples élastiquement dans des directions perpendiculaires entre elles, flèches 36 et 37, de sorte que l'on obtient une mobilité à cardan sans jeu du tube extérieur 17 relativement au tube intérieur 19 Les interruptions 33 du tube intérieur 19 s'étendent chacune sur un quart environ de la circonférence du tube intérieur tandis que les interruptions 32 du tube intermé- diaire 18 ont une largeur circonférentielle à peu près double Les filets 34 et 35 des tubes 18 et 19 ont chacun à peu près la même largeur en direction circonférentielle. Pour limiter et régler la mobilité relative des tubes 17 à 19 est prévu un dispositif de butée réglable 38 Le dispositif de butée est formé d'une bague de butée 40 reliée au tube extérieur de façon réglable axialement par l'intermédiaire d'un filetage 39 et qui coopère avec une -surface extérieure conique 41 du tube intérieur 19, in- clinée d'un angle d'environ 45 dans la direction axiale de la tige d' entrainement 14 A cet effet, la bague de butée 40 présente, dans un tronçon terminal 54 dépassant l'extrémité 49 du tube extérieur 17, une surface intérieure conique 42 Celle-ci recouvre la surface extérieure 41 qui lui est parallèle et qui est disposée sur le tronçon 31 du tube intérieur 19. Entre les surfaces extérieure et intérieure 41 et 42 se trouve un interstice d'air 55 dont on peut régler la largeur de façon simple en faisant tourner la bague de butée 40 et que l'on peut fixer à l'aide du contre- écrou 43 pour régler la mobilité radiale relative des deux tubes 17 et 19. Entre les surfaces extérieure et intérieure 41 et 42 est disposé un élément d'amortissement qui est de préférence sous forme de bague élastique 44 et qui peut supprimer les oscillations indésirables qui se produissent éventuellement. Au lieu des filets 34 et 35, on peut utiliser d'autres parties souples élastiquement, par exemple des rubans d'acier à ressorts qui sont reliés solidairement à des pièces de raccordement convenablement adaptées, par des vis ou par brasage ou de façon'similaire. R E V E N D I C A T I O N S 1 Appareil à roder des pièces, en particulier la surface d'un alésage cylindrique de pièce, comportant un outil à roder entraîné de manière à pouvoir tourner et à pouvoir aller et venir en direction axiale qui est guidé par un tronçon supérieur et un tronçon inférieur dans un palier correspondant d'un logement de pièce et une tige d'entraînement disposée entre l'outil à roder et une broche de la machine et qui peut se mouvoir au moins en partie transversalement à sa direction axiale, appa- reil caractérisé par le fait que la tige d'entraînement ( 14) est élastique en direction radiale. 2 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que la tige d'entraînement ( 14) est formée d'au moins deux tronçons de tube _( 17 à 19) s'engageant télescopiquement l'un dans l'autre, qui sont reliés entre eux sans pouvoir coulisser axialement et sans pouvoir dévier, l'un des tronçons de tube ( 17) étant relié à la broche ( 15) de la machine et l'autre tronçon de tube ( 19) à l'outil à roder ( 3). 3 Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les tronçons de tube intérieur et extérieur ( 17, 19) sont reliés par un tube intermédiaire ( 18). 4 Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé par le fait que la liaison entre les tronçons de tube intérieur et extérieur est un vissage de sorte que le tube intermédiaire ( 18) présente à ses extrémités ( 48, 51) un tronçon respectivement fileté exté- rieurement et intérieurement ( 26, 28) auquel est adjoint un tronçon fileté correspondant ( 25, 30) des tubes ( 17, 19). Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé par le fait que le tube intermé- diaire ( 18) est placé avec jeu radial dans le tube extérieur ( 17) et le tube intérieur ( 19) avec jeu radial dans le tube intermédiaire ( 18). 6 Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé par le fait que les tubes exté- ieur et intérieur ( 17, 19) sont limités radialement par butée. 7 Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé par le fait qu'à l'extrémité inférieure ( 49) du tube extérieur ( 17) est fixé un élément de butée sous la forme d'une bague de butée ( 40) qui présente une surface intérieure conique ( 42). 8 Appareil selon la revendication 7, caracté- risé par le fait qu'à la surface intérieure ( 42) est adjointe une surface extérieure conique correspondante ( 41) d'un collet radial ( 47) d'un tronçon terminal épaissi ( 31) du tube intérieur ( 19) - 9 Appareil selon les revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu' entre les surfaces extérieure et intérieure ( 41 et 42) est disposé un élément d'amortisse- ment, un anneau élastique ( 44) ou un élément similaire. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à-9, caractérisé par le fait que la bague de butée ( 40) est retenue par un contre-écrou ( 43) sur le tube extérieur ( 17). 11 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 10, caractérisé par le fait que le tronçon terminal ( 31) du tube intérieur ( 19) est relié à une pince de serrage( 46) de l'outil ( 3) qui pénètre dans un alésage ( 53) du tube intérieur ( 19). -12 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 11, caractérisé par le fait que le tube inter- médiaire ( 18) et/ou le tube intérieur ( 19) sont au moins partiellement fendus. 13 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 12 caractérisé par le fait que les tubes intérieur et intermédiaire ( 19, 18) présentent chacun au moins une et de préférence deux interruptions ( 32, 33) diamétralement opposées entre elles et dirigées axialement dans la région située entre les vissages ( 21, 22). 14 Appareil selon l'une quelconque des reven- dicatiors 1 à 13, caractérisé par le fait que les interrup- tions ( 32, 33) ont disposées avec décalage entre elles dans la direction circonférentielle des tubes intérieur et intermédiaire ( 19, 18). Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 14, caractérisé par le fait que les interrup- tions ( 33) du tube intérieur ( 19) s'étendent sur environ un quart de la circonférence du tube. 16 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 15, caractérisé par le fait que les interrup- tions ( 32) du tube intermédiaire ( 18) présente en direction circonférentielle une plus grande largeur que celles du tube intérieur ( 19). 17 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 16, caractérisé par le fait qu'entre deux interruptions ( 32) du tube intermédiaire ( 18) sont formés des filets longitudinaux ( 34) dont la largeur circonféren- tielie est à peu près égale à la largeur des interruptions ( 33) du tube intérieur ( 19).