Brevet FR2544239A1 — publié le 19841019

Dispositif sur une machine à fraiser les rainures. L'invention concerne un dispositif pouf fraiser, paral- lèlement à l'axe, les encoches d'un collecteur, constitué pour l'essentiel d'un dispositif de fraisage ainsi que de dispositifs de réglage et d'exploration et d'une plaque de base fixée sur la machine à fraiser les encoches. Dans les collecteurs en cuivre pour machines élec- triques, on prévoit entre les lames une isolation, par exemple en mica, qui doit être éloignée jusqu'à une profondeur prédé- terminée dans l'encoche afin que le contact entre les balais et les lames de cuivre soit assuré sans discontinuité. De façon connue, on fraise de telles encoches avec une fraiseuse -Etant donné que les lames de cuivre des col- lecteurs n'ont pas toujours une orientation axiale précise par rapport à l'axe du collecteur, il faut corriger les écarts afin que les lames de cuivre ne soient pas endommagées lors du fraisage. Il est connu de corriger pendant le fraisage les lames dont les axes ne sont pas rigoureusement parallèles, par le fait que les parois de l'encoche à usiner sont explorées par exemple par deux dispositifs optiques montées avant la fraise et que la voie de fraisage est corrigée dans la position appro- priée en faisant tourner le moteur. Un inconvénient consiste en ce que l'encoche qui vient d'être usinée peut comporter, si les lames de cuivre ne sont pas rigoureusement dans l'axe, des décrochements qui se pro- duisent obligatoirement pendant le fraisage du fait des cor- rections du sens de fraisage. Un tel mode de travail exige en outre une très-grande attention de la part du personnel, ce qui limite la vitesse de fraisage. Le but de l'invention est de procurer un dispositif qui corrige chaque écart des lames de cuivre dont les axes ne sont pas parallèles de façon à assurer chaque fois une encoche parfaite sans décrochements dans les lames. Ce but est atteint conformément à l'invention par le- fait que le dispositif de réglage est constitué par un agen- cement de leviers ABCD dans lequel le bras de levier (CD) est monté en son milieu sur un point de pivotement (D), le bras de levier (AB) est monté sur un autre point de pivotement (A) et les deux bras de levier (AB) et (CD) sont articulés sur un bras de liaison (BC),et qu'on prévoit sur un bras support vertical un dispositif optique disposé perpendiculairement au côté frontal de la pièce à usiner, et un autre dispositif optique sur l'extrémité libre du bras de levier (AB), réglable perpendiculairement à la surface périphérique de la pièce à usiner, et qu'en outre, le dispositif de fraisage est monté, mobile, sur le bras de levier (CD) de façon à pouvoir se dé- placer sans le sens axial. L'avantage de l'invention consiste notamment en ce que chaque encoche de collecteur peut être fraisée parfaite- ment, sans décrochements, étant donné qu'avant le fraisage proprement dit de chaque rainure, le parallélisme de la voie de fraisage de la fraise aux lames de collecteur à usiner est contrôlé, et qu'éventuellement la fraise est orientée de façon appropriée de sorte que sa voie de fraisage est chaque fois exactement parallèle entre les lames de cuivre voisines Ce mode de travail permet en outre d'accroître notablement la vitesse de fraisage tout en déchargeant le personnel - L'invention va être décrite plus en détail ci-après à l'aide de deux exemples de réalisation représentés schéma- tiquement sur le dessin, sur lequel: la Fig 1 est une vue latérale d'un premier exemple de réalisation de l'invention; la -Fig 2 est une vue en plan horizontal du disposi- tif de la Fig 1; la Fig 3 est une vue détaillée en perspective d'un agencement de leviers du dispositif de la Fig 1; et la Fig 4 est une vue latérale partielle d'un déve- loppement d'un agencement selon la Fig 1. Sur les Fig 1 et 2, un collecteur 25 d'un rotor 24 à usiner est serré dans un dispositif de serrage et de cen- trage d'une machine à fraiser les encoches 1,-constitué par un bloc d'entraînement 2, une lunette 3, des dispositifs de serrage 4 et une manivelle à main 22 Un entraînement d'avance fait tourner'le rotor 24 par l'intermédiaire d'une trans- mission 6, en fonction de la répartition des lames du collec- teur 25 Pour l'usinage par enlèvement de matière, on utilise une fraise 7 dont la broche 8 est guidée sur un support de tête de fraisage 11 dans des paliers 10 et est entraînée par un entraînement 9, le dispositif de fraisage-7 il étant conçu pour être déplacé axialement par un mécanisme de dépla- cement 13 par l'intermédiaire d'une vis de commande d'avance 12. Sur la machine à fraiser les encoches 1 est disposé le dispositif de réglage de l'invention 14 21 qui est cons- titué par un agencement de leviers ABCD 14; le bras de levier CD 14 c est articulé en son milieu sur un point de pivotement D et le bras de levier AB 14 a est articulé sur un autre point de pivotement A, et les deux bras de leviers AB et CD 14 a, 14 c sont articulés sur un bras de liaison BC. L'agencement conforme à l'invention est monté sur une plaque de base 23 de la machine à fraiser les encoches 1; l'agencement de leviers 14 ainsi que le dispositif de fraisage 7 11 sont placés, par les points de pivotement A et D de celui-ci, sur une plaque de réglage fin 21; le point de pivo- tement D est rendu solidaire par un support 17 de la plaque de réglage fin 21 et le point de pivotement A en est rendu solidaire par un bras support 18 La plaque de réglage 21 est conçue pour se déplacer dans l'axe des X par rapport à la plaque de base 23, en fonction des dimensions du collecteur à-usiner. Pour aligner le début de la rainure sur le côté frontal du collecteur, on dispose, perpendiculairement au côté frontal du collecteur, un dispositif optique 15, de préférence une source de rayonnement infrarouge avec récepteur Pour aligner la voie de fraisage de la fraise 7, on dispose à l'extrémité libre du bras de levier 14 a un autre dispositif optique 16, de préférence également une source de rayonnement infrarouge avec récepteur, perpendiculairementâàla surface périphérique du collecteur; l'ensemble du dispositif de fraisage 7 11 est conçu pour se déplacer axialement sur le bras de levier 14 c par l'intermédiaire du support de tête de fraisage 11. A l'extrémité libre du bras de levier 14 c est prévu un méca- nisme de réglage 19 pour l'agencement de leviers 14, qui est relié électriquement au dispositif optique 16 placé sur l'extrémité libre du bras de levier 14 a. La Fig 4 représente une autre forme de réalisation du dispositif de réglage 34 41 de l'invention représenté sur la Fig 1 Celui-ci est constitué d'un bras de levier AI Bl 34 qui est articulé sur un point de pivotement A 1 et est relié au point Bl à un mécanisme de réglage 39 par l'in- termédiaire d'un bras de réglage 37 Le point de pivotement Al est rendu solidaire par l'intermédiaire d'un support ver- tical 38 d'une plaque de réglage fin 41, mobile dans la direc- tion X par rapport à la plaque de base 23, et le mécanisme de réglage 39 pour le bras de levier A 1 Bl en est directe- ment solidaire. Le dispositif de fraisage 27 33 est constitué, comme sur la Fig 1, d'une fraise-'27 dont la broche 28 est guidée sur un support de tête de fraise 31 dans un palier 30 et est entraînée par un entraînement 29, le dispositif de - fraisage 27 33 étant entraîné axialement par un entraîne- ment 33 par l'intermédiaire d'une vis de commande d'avance 32. Comme sur la Fig 1, on dispose, pour aligner le début de l'encoche sur le côté frontal du collecteur, un dispositif optique 35 sur le support vertical 38 perpendicu- lairement au côté frontal du collecteur Pour aligner la voie de fraisage de la fraise 27, on prévoit à l'extrémité libre du bras de levier A 1 Bl 34 un autre dispositif optique 36 Le bras de levier A 1 Bl 34 est relié au point Bl par l'intermédiaire d'un bras de réglage 37 au mécanisme de ré- glage 39, qui est en liaison fonctionnelle électrique avec le dispositif optique 36 placé à l'extrémité libre du bras de levier A 1 Bl 34. Le mode de fonctionnement de l'invention va être expliqué plus en détail en se référant au schéma de fonction- nement selon les Fig 3 et 4. A l'aide de la plaque de réglage fin 21 (non représen- tée en détail), on fait avancer le dispositif de réglage 14 19 en même temps que le dispositif de fraisage 7 il avec son point de pivotement A de l'agencement de leviers 14, en fonc- tion des dimensions de la pièce à usiner 24, 25 déjà serrée et centrée, selon l'axe X jusqu'au côté frontal du collecteur 25; le début des lames est exploré et aligné par le disposi- tif optique 15 dans l'axe, et ainsi la position du point de pivotement A est déterminée et fixée. Ensuite, à l'aide du second dispositif optique 16 placé sur le bras de levier prolongé 14 a et réglé sur la lar- geur du collecteur, on contrôle le parallélisme de l'encoche à fraiser par rapport à l'axe du collecteur. Au cas o les parois des lames de cuivre adjacentes à l'encoche à fraiser 26 sont parallèles, celle-ci peut-être fraisée sans que l'agencement de leviers 14 soit actionné, comme il est représenté en traits pleins. Au cas o l'encoche à fraiser n'est pas exactement parallèle à l'axe du collecteur, le dispositif optique 16 est déplacé par le mécanisme de réglage 19 grâce au rayonnement infrarouge réfléchi par la lame de cuivre jusqu'à ce que la position effective 16 ' du bord de l'encoche 26 soit position- née et fixée par rapport à l'arête des lames de cuivre, en même temps que l'agencement de levier 14 avec le dispositif de fraisage 7-11 (selon la Fig 1) est déplacé autour des points de pivotement A et D pour former l'agencement de le- viers AB'C'D 14 (selon les lignes en tirets, avec les points B', C' décalés vers le bas par rapport à B, C) et que de ce fait la fraise 7 est déplacée avec sa voie de fraisage paral- lèlement entre les lames de cuivre qui ne sont pas parallèles à l'axe du collecteur. L'écart angulaire a selon la Fig 3 est indépendant du sens axial, étant donné que, dans tous les cas, une correc- tion correspondante de la voie de fraisage s'effectue grâce au dispositif de l'invention, sans tourner le collecteur 25. Le déplacement de l'agencement de leviers ABCD 14 dans la position AB'C'D entraîne un déplacement de la fraise 7 Etant donné que l'écart angulaire a n'est que d'environ 0,20, l'imprécision de la position de la fraise par rapport Z 544239 à l'encoche à fraiser est négligeable. Au cas o, selon la réalisation de la Fig 4, l'en- coche à fraiser n'est pas rigoureusement parallèle à l'axe du collecteur, le mécanisme de réglage 39 fait déplacer le dispositif optique 36 grâce au rayonnement réfléchi par la lame de cuivre jusqu'à ce que la position effective 36 ' de l'arête de l'encoche 26 soit positionnée et fixée par, rap- port à l'arête de la lame de cuivre; en même temps, le bras de levier A 1 B 1 34 avec le dispositif de fraisage 27-31 est déplacé autour du point de pivotement A 1 dans la position du bras de levier A Bi' 34 (lignes en tirets avec le point Bi' décalé cette fois-ci vers le haut par rapport au point B 1) et de ce fait la fraise 27 est réglée avec sa voie de fraisage exactement parallèlement entre les lames de cuivre qui ne sont pas parallèles à l'axe du collecteur (le dispo- sitif de fraisage 27-31 déplacé avec le bras de-levier A Bl n'a pas été représenté dans ses positions 27 '-31 ' pour des raisons de clarté). REVENDICATIONS 1 Dispositif prévu sur une machine à fraiser les encoches, pour fraiser, parallèlement à l'axe, les encoches d'un collecteur, constitué essentiellement d'un dispositif de fraisage, ainsi que de dispositifs de réglage et d'explo- ration et d'une plaque de base fixée sur la machine à frai- ser les encoches, caractérisé en ce que le dispositif de réglage ( 14-21) est constitué par un agencement de leviers ABCD ( 14) dans lequel le bras de levier CD ( 14 c) est monté en son milieu sur un point de pivotement (D) et le bras de levier AB ( 14 a) est monté sur un autre point de pivotement (A), et les deux bras de leviers AB et CD ( 14 a, 14 c) sont articulés sur un bras de liaison BC ( 14 b), et qu'on prévoit sur un bras support vertical ( 18) un dispositif optique ( 15) disposé perpendiculairement au c 6 té frontal de la pièce à usiner et un autre dispositif optique ( 16) sur l'extrémité libre du bras de levier ( 14 a), pouvant être réglé perpendi- culairement à la surface périphérique de la pièce à usiner, et qu'en outre le dispositif de fraisage ( 7-11) est monté, mobile dans le sens axial, sur le bras de levier ( 14 c)o 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on prévoit à l'extrémité libre du bras de levier ( 14 c) un mécanisme de réglage ( 19) pour l'agencement de leviers ( 14), qui est relié électriquement au dispositif optique ( 16) disposé à l'extrémité libre du bras de levier ( 14 a). 3 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le point de pivotement (D) est rendu solidaire d'une plaque de réglage fin ( 21) par un support ( 17) et le point de pivotement (A) en est rendu solidaire par le bras support ( 18). 4 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de réglage ( 34-41) est constitué par un bras de levier A 1 B 1 ( 34) mobile autour d'un point de pivotement (A 1), sur lequel le dispositif de fraisage ( 27- 31) est disposé, mobile axialement. Il. n - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le point de pivotement (A 1) est rendu solidaire d'une plaque de réglage fin ( 41) par un support vertical ( 38) et qu'un mécanisme de réglage ( 39) pour le bras de le- vier ( 34) en est également rendu solidaire. 6 Dispositif selon la revendication 1 ou la reven- dication 4, caractérisé en ce que le dispositif de fraisage ( 7-11 ou 27-31) peut être déplacé axialement par l'intermé- diaire d'un entraînement ( 13 ou 33). 7 Dispositif selon la revendication 3 ou la reven- dication 5, caractérisé en ce que la plaque de réglage fin ( 21 ou 41) est conçu de façon à pouvoir être déplacée selon l'axe des X par rapport à la plaque de base ( 23).