Brevet FR2570313A1 — publié le 19860321

257'03 13 L'invention concerne un dispositif pour la rectifi- cation de la surface intérieure ou extérieure d'une pièce à usiner annulaire, en particulier d'une bague de roulement, équipé d'une fixation de pièce non tournante solidaire de la machine, d'un système d'entraînement commandé et tournant autour de son axe et d'un dispositif presseur, la fixation de pièce étant réalisée sous la forme d'une fixation à centrage hydrodynamique, une pièce à usiner-maintenue dans la fixation pouvant être appliquée par le dispositif presseur avec une face frontale contre la face frontale du sytème d'entraîne- ment et mise en rotation conjointement avec le système d'entraînement et coaxialement par rapport à celui-ci, le dispositif presseur étant muni, en outre, d'un système cylindre-piston de pression qui peut être appliqué contre la pièce à usiner du côté opposé au dispositif d'entraînement. On entend par fixation à centrage hydrodynamique un nez ou un plateau de centrage qui est plus petit ou plus grand de la valeur d'une fente de centrage que la pièce à usiner devant être déposée ou insérée. Le centrage est réalisé:par l'injection d'un fluide hydraulique sous pression dans la fente de centrage. En général, l'habituel fluide de rectifi- cation et de refroidissement est également utilisé comme fluide hydraulique sous pression pour ce centrage. Le fluide hydraulique sous pression est amené à la fixation à centrage hydrodynamique par l'intermédiaire d'alésages adéquats. Le dispositif de ce genre bien connu par la pratique - a donné de bons résultats. La fixation à centrage hydrodyna- mique évite des déformations des pièces à usiner entraînant des imprécisions, telles qu'elles se produisent dans le cas d'une fixation ou d'un serrage mécanique ou magnétique. Le dispositif presseur assure un entraînement par friction de la pièce à usiner par le système d'entraînement. Dans le cas du dispositif bien connu de ce genre, le dispositif presseur comporte des rouleaux de pression qui sont montés à leur tour sur des tourillons correspondants. Le plus souvent, ces rouleaux sont réalisés sous la forme de roule- mentsà billes de taille appropriée. Les rouleaux de pression sont entraînés par la pièce à usiner en rotation et ils tournent à leur tour autour d'un axe de rotation orthogonal à l'axe de la piece à usiner. Dans le dispositif bien connu, le dispositif presseur n'est donc pas sans contrainte sur ce point. Au contraire, les rouleaux de pression représentent, eu égard au mouvement de la pièce à usiner, des conditions marginales qui agissent sur la cinématique et la dynamique des relations d'usinage. Dans le sens de la mécanique clas- sique, la pièce à usiner sur ou dans la fixation de pièce décrit en quelque sorte par rapport au sytème d'entraînement un mouvement gyroscopique, quoique sous l'influence de l'outil. Son mouvement rotatoire se trouve de ce fait stabi- lisé. Mais le dispositif presseur ne participe pas à ce mouvement gyroscopique d'o, selon la position du point d'attaque des rouleaux de pression, des contraintes qui agissent sur la précision de l'usinage. La présente invention a pour objet de perfectionner le dispositif du genre précité de telle façon que le dispo- sitif presseur n'exerce pas sur les pièces à usiner des - contraintes compromettant la précision de l'usinage. Selon linvention, ce but est atteint par le fait que le dispositif presseur comprend une bague de pression qui se transforme en piston presseur et qui, par l'inter- médiaire de la pièce à usiner, est entraînée en rotation autour de son axe par le système d'entraînement, et que le piston presseur est monté, avec un jeu de compensation permettant de part et d'autre du piston presseur le passage du fluide hydraulique sous pression, dans un cylindre soli- daire de la machine et coaxial au système d'entraînement. Etant donné que dans le dispositif selon l'invention la bague de pression est entraînée en rotation autour de son axe par le système d'entraînement et par l'intermédiaire de la pièce à usiner et du fait du jeu de compensation décrit, la bague de pression et son piston décrivent, eux aussi, un mouvement gyroscopique. En tant qu'organes gyroscopiques, la pièce à usiner et la bague de pression s'accordent de telle façon que des contraintes perturbatrices n'interviennent plus. De cette manière, il est possible d'augmenter considé- rablement la précision de l'usinage. En détail, il existe dans le cadre de l'invention plusieurs possibilités de réalisation et de configuration. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la bague de pression se compose d'un élément annulaire cylin- drique et d'un piston presseur qui dépasse en tant que collet de l'élément annulaire. L'expérience démontre que le jeu de compensation est toujours suffisamment grand lorsque le piston presseur forme dans le cylindre une fente libre suffisamment large pour permettre la sortie du fluide hydrau- lique sous pression de telle façon que, à travers la fente libre, le fluide hydraulique sous pression peut circuler autour du piston presseur. Dans le dispositif selon l'invention, la fixation à centrage hydrodynamique peut être réalisée comme dans le passé de telle façon qu'à cet égard il n'y a pas d'inter- actions entre la fixation à centrage hydrodynamique et la bague de pression. Mais il est également possible de choisir la disposition de telle façon que la fixation à centrage hydrodynamique présente en direction du dispositif presseur une pièce de rallonge et que la bague de pression peut être engagée dans ou glissée sur la pièce de rallonge. Sur ce point, la pièce de rallonge servant en quelque sorte de manchon agit également sur la bague de pression, mais sans compromettre le jeu de compensation décrit. Si le dispositif selon l'invention est aménagé pour l'usinage de bagues de roulement habituelles, l'inven- tion recommande de le concevoir de telle façon que la fixa- tion à centrage hydrodynamique pour la pièce à usiner et, le cas échéant, pour la bague de pression présente un jeu de centrage d'environ trois centièmes de millimètre et que le jeu de compensation du piston presseur, de part et d'autre de ce dernier, soit égal à environ cinq centièmes de mil- limètre par rapport au cylindre. Le dispositif selon l'invention convient pour la rectification de la surface intérieure aussi bien que de-la surface extérieure d'une pièce à usiner de forme annulaire. Dans le mode de réalisation pour la rectification intérieure de la pièce annulaire, l'invention prévoit de réaliser le piston presseur sous la forme d'un piston annulaire de telle façon que la meule peut être introduite, à travers le piston annulaire, dans la fixation à centrage hydrodynamique. Dans le mode de réalisation pour la rectification extérieure d'une pièce annulaire, le piston presseur peut être réalisé sous forme de piston plein. - La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une coupe axiale d'un dispositif selon l'invention pour la rectification de la surface extérieure d'une pièce annulaire. La figure 2 représente, conformément à la figure 1, une coupe axiale d'un dispositif selon l'invention pour la rectification de la surface intérieure d'une pièce annulaire. La figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'objet de la figure 1. La figure 4 représente un autre mode de réalisation de l'objet de la figure 2. Le dispositif représenté dans les dessins est destiné à la rectification de la surface intérieure ou extérieure d'une pièce à usiner i de forme annulaire, en particulier d'une bague de roulement. Il comprend fondamen- talement une fixation de pièce 2 non tournante solidaire de la machine, un système d'entraînement 4 commandé et tournant autour de son axe 3 et un dispositif presseur 5. La fixation de pièce est réalisée sous la forme d'une fixation à centrage hydrodynamique. La disposition est choisie de telle façon qu'une pièce à usiner i maintenue par la fixation de pièce 2 peut être appliquée, avec sa face frontale 6, contre la face frontale 7 du système d'entraîne- ment et mise en rotation conjointement avec le système d'entraînement 4 et coaxialement par rapport à celui-ci. Le dispositif presseur 5 comporte un système cylindre-piston de pression hydraulique qui peut être appliqué contre la pièce à usiner i du côté opposé au système d'entraînement. Le dispositif presseur 5 travaille avec une bague de pression 8 qui se transforme en piston presseur 9 et qui, par l'intermédiaire de la pièce à usiner 1, est entraînée en rotation autour de son axe 10 par le système d'entraînement 4. Le.piston presseur 9 est monté dans un cylindre il non tournant, solidaire de la machine et disposé coaxialement par rapport au système d'entraînement 4, à savoir avec un jeu de compensation S qui permet de part et d'autre du piston presseur 9 le passage du fluide hydraulique sous pression et qui autorise ainsi de la manière décrite et par l'intermédiaire de l'effet gyroscopique expliqué un réglage ou alignement coaxial de la bague de pression 8 par rapport à la pièce à usiner 1 et donc au système d'entraînement 4. Dans l'exemple de réalisation et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la disposition est toujours réalisée de telle façon que la bague de pression se compose d'un élément annulaire cylindrique 8 et d'un piston presseur 9 lequel dépasse en tant que collet de l'élément annulaire 8. Dans le cylindre 11, le piston presseur 9 est entouré d'une fente libre qui permet ainsi la circulation du fluide hydraulique. Dans la figure 4, cela est indiqué par un détail en A'représenté à plus grande échelle. Le fluide de rectification et de refroidissement habituel est alors utilisé comme fluide hydraulique sous pression. Dans le mode de réalisation selon les figures 1 et 2, il n'existe pas d'interactionsparticulières entre le cylindre de pression 11 et la fixation à centrage hydrodyna- mique 2. En revanche, dans le mode de réalisation selon les figures 3 et 4, la disposition est choisie de telle façon que la fixation à centrage hydrodynamique 2 présente, en direc- tion du dispositif presseur 5, une pièce de rallonge 12 qui est conformée en tant que fixation à centrage hydrodynamique 2 pour la bague de pression 8 et que la bague de pression 8 peut être glissée sur la pièce de rallonge 12 (figure 3) ou introduite dans la pièce de rallonge 12 (figure 4). La conception pour le centrage, d'une part, et pour le jeu de compensation S décrit, d'autre part, se situe géométriquement dans des régions qui, pour des raisons d'échelle, ne sont pas représentées dans un dessin habituel. La fixation à centrage hydrodynamique 2 pour la pièce à usiner 1 et, le cas échéant, la bague de pression 8 présente, par exemple, un jeu de centrage ZS de trois centièmes de millimètre. Il est indiqué de prévoir de part et d'autre du cylindre liun jeu de compensation S du piston presseur 9 d'environ cinq centièmes de millimètre. Dans le mode de réalisation pour la rectification intérieure de la pièce a usiner annulaire 1 (cf. figures 2 et 4), le piston presseur 9 est conformé en piston annulaire et la meule 13 montée sur un porte-outil 14 correspondant peut être introduite, à.travers le piston presseur, dans la fixation à centrage hydrodynamique 2. Dans le mode de réalisation pour la rectification extérieure de la pièce à usiner annulaire i (figuresi et 3), le piston presseur 9 est réalisé sous forme de piston plein. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la rectification de la surface intérieureou extérieure d'une piece a usiner annulaire, en particulier d'une bague de roulement, équipé d'une fixation de pièce non tournante solidaire de la machine, d'un système d'entraînement commandé et tournant autour de son axe et d'un dispositif presseur, la fixation de pièce étant réalisée sous la forme d'une fixation à centrage hydrodynamique, une pièce à usiner maintenue dans la fixation pouvant être appliquée par le dispositif presseur avec une face frontale contre une face frontale du système d'entraînement et mise en rotation conjointement avec le système d'entraînement et coaxialement par rapport à celui-ci, le dispositif presseur étant muni, en outre, d'un système cylindre-piston de pres- sion hydraulique qui peut être appliqué contre la pièce à usiner du côté opposé au système d'entraînement, caractérisé par le fait que le dispositif presseur comporte une bague de pression (8) qui se transforme en piston presseur (9) et qui, par l'intermédiaire de la pièce à usiner (1), est entraînée en rotation autour de son axe (10) par le système d'entraîne- ment (4), et que le piston presseur (9) est monté dans un cylindre (11il) solidaire de la machine et disposé coaxialement par rapport au système d'entraînement (4), à savoir avec un jeu de compensation (S) qui permet de part et d'autre du piston presseur (9) le passage du fluide hydraulique sous pression. - 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague de pression se compose d'un élément annulaire cylindrique (8) et du piston presseur (9) lequel dépasse en tant que collet de l'élément annulaire (8). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le piston presseur (9) forme avec le cylindre (11) une fente libre et que le fluide hydraulique sous pression peut ainsi circuler autour du piston presseur (9). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un fluide de rectification et de refroidissement habituel peut être 257O313- introduit dans le cylindre en tant que fluide hydraulique sous pression. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé par le fait que la fixation à centrage hydrodynamique (2) présente, en direction du dispo- sitif presseur (5), une pièce de rallonge (12) qui est conformée en tant que fixation à centrage hydrodynamique pour la bague de pression (8), et que la bague de pression (8) peut être glissée sur ou introduite dans la pièce de rallonge (12). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions i à 5, caractérisé par le fait que la fixation à centrage hydrodynamique (2) pour la pièce à usiner (1) et, le cas échéant, pour la bague de pression (8) présente un jeu de centrage (ZS) d'environ trois centièmes de millimètre, et que le jeu de compensation (S) de part et d'autre du piston presseur (9) est d'environ cinq centièmesde millimètre entre le piston presseur (9) et le cylindre (11). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions i à 6 dans la version pour la rectification intérieure de la pièce à usiner annulaire, caractérisé par le fait que le piston presseur (9) est conformé en piston annulaire et que la meule (13) peut être introduite, à travers le piston annulaire (9), dans la fixation à centrage hydrodynamique (2). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions i à 6 dans la version pour la rectification extérieure de la pièce à usiner annulaire, caractérisé par le fait que le piston presseur (9) est réalisé sous forme de piston plein.