Brevet FR2576238A1 — publié le 19860725

La présente invention est relative à une machine-outil de production * destinée à assurer la rectification d'un profil de came On sait que les rectifieuses pour arbres à came de type connu sont généralement de deux types - un premier type de machines connues utilise un reproduc- teur mécanique * connu sous le nom de " master came ( ou '; came mère ) . Ces machines permettentde travail ler à une cadence suffisamment rapide pour des machines de production . Par exemple , elles permettent d'usiner un arbre à huit cames , dans un temps de l'ordre de trois à quatre minutes . La pièce tourne alors en cours d'usi nage à une vitesse angulaire de l'orere de quatre-vingts tours par minute .L'inconvénient de cette machine de pro- duction réside dans la nécessité qu'il y a de prévoir de prévoir un master came . Autrement dit. , pour chaque nou veau profil de cames à usiner , il est nécessaire de fa briquer un gabarit , ou master came , du profil corres pondant - un autre type de machines rectifieuses connues consiste à supprimer le master came , pour le remplacer par une com mande numérique universelle . La commande numérique per met alors d'usiner une came du profil désiré , mais 1' électronique de la commande numérique ne permet pas de faire tourner la pièce à des vitesses très supérieures à seulement deux tours/minute . Autrement dit . pour usiner le même arbre à huit cames que dans l'exemple ci-dessus le temps d'usinage passe à vingt minutes . Autrement dit. les rectifieuses d'arbres à cames de type connu utilisant la commande numérique sont beaucoup trop lentes pour être considérées comme des machines de production. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients , en réalisant une machine rectifieuse de production . c'est-à-dire à cadence de fonctionnement rapide , sans être obligée de comporter de master came ou gabarit mécanique Une machine. rectifieuse selon l'invention comprend à la manière connue , un axe porte-pièce dont la poupée est portée par une table qui oscille devant une meule de rectification portée par un chariot que des moyens permettent de déplacer transversalement vivant un mouvement dit " de plongée " , et elle est caractérisée en ce que l'oscillation de la table oscillante est commandée par sa portée sur un excentrique à périphérie circulaire que porte un chariot pourvu de moyens le déplaçant suivant un mouvement de va-et-vient à vitesse instantanée programmée variable . suivant une direction sensiblement perpendiculaire à celle de l'axe d'oscillation de la table . la vitesse de rotation instantanée de l'arbre entraînant l'excentrique en rotation et de l'arbre commandant le mouvement transversal de va-et-vient du chariot porte-excentrique étant toutes deux commandées par une commande numérique à calculateur Ainsi . il suffit de remplacer la carte de programmation de la commande numérique à calculateur (CNC) pour modifier la vitesse instantanée de rotation de 1' excentrique , et ses déplacements transversaux provoquant l'oscillation de la table . Ainsi , les programmes de cames les plus divers peuvent être usinés par simple modificationd'un programme logique , à-partir d'un excentrique de commande et d'autres pièces mécaniques qui . elles . restent toujours en place sans modifications .En résumé , le principe de la mac-hine selon l'invention consiste à dissocier les mouvements conventionnels d'une rectifieuse à commande numérique , et les mouvements pour la génération du profil de came , associésà une électronique appropriée à lecture rapide En définitive , les mouvements d'oscillation de la table sont commandés par un excentrique dont la position est réglable par rapport à -la pièce à usiner cet excentrique étant entraîné par un moteur qui tourne à vitesse variable , tuais toujours dans le même sens .-L'en- semble de ces dispositions permet à la machine de fonctionner à une cadence extrêmement rapide . qui convient pour une machine de production industrielle Le dessin annexé . doniié à titre d' exemple non limitatif . permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention Figure 1 est un schéma en plan d'uns machiné-selon l'invention Figure 2 en est une vue partielle sui vant la direction de la flèche Il ( figure 1) montrant la commande de la table oscillante Figure 3 est une vue latérale analogue au schéma de la figure 2 , montrant les divers éléments constitutifs selon l'invention Figure 4 est un schéma en plan illustrant le montage de la meule d'usinage. Le dispositif illustré sur les dessins est destiné à équiper une rectifieuse , dont lameule d'usinage 1 est portée par un chariot 2 . La commande numérique selon l'invention comprend un calculateur 3 , un transducteur 4 , et un moteur 5 , pour commander la rotation pas à pas , dans un sens ou dans l'autre , d'une vis mère 6 . Cette dernière commande le mouvement de plongée ( flèche double 7) du chariot 8 portant la meule 1 . Comme à la manière habituelle , ce mouvement de plongée 7 est orienté transversale ment par rapport à l'axe géométrique 9 de la pièce à usiner 10 . Cette pièce 10 est portée par une poupée il , et entraînée en rotation par un moteur 12 .L'ensemble équipe une table oscillante 13 dont l'axe d'oscillation 14 est porté par le bâti de la machine Selon l'invention , la commande numérique pour l'entraînement en rotation de la pièce 10 autour de son axe 9 , comprend un calculateur 14 , un transcodeur 15 , et un moteur 16 La table oscillante 13 est solidaire d'un plateau poussoir 17 , qui oscille avec elle autour de l'axe 14 Selon l'invention , le plateau poussoir 17 est constamment en contact avec un excentrique 18 , à contour circulaire . dont la rotation commande , autour de l'axe 14 . les oscillations de l'ensemble 17 - 13. 10 ( Il U U U U .L i ;9) . L'excentrique 18 à contour circulaire est entraîné en rotation autour de son axe géométrique 20 . par un moteur 21 lui-même équipé d'un transducteur 22 et d'un calculateur 23 Enfin , l'ensemble 18 . 20 . 21 . 22 . 23 est porté par un chariot 24 . susceptible d'être , lui aussi déplacé , dans le sens transversal . par rapport à 1' axe 9 de la pièce 10 ( flèche double 25) . Ces mouvements sont commandés par la rotation dans un sens ou dans l'autre et à vitesse instantanée contrôlée , d'une vis mère 26 . Les mouvements de cette dernière sont commandés par un moteur 27 , assisté d'un transducteur 28 . et d'un calculateur 29. L'une des particularités de l'invention consiste à faire tourner l'excentrique circulaire 18 constamment dans le même sens , ce qui supprime tous les temps morts qui apparåîtraiént du fait des décélératiôns et des changements de sens de rotation Comme dans une machine de type connu . la commande numérique assure les opérations suivantes - mise en position de la meule 1 par rapport à la pièce 10 - mise en position de la. table oscillante 13 - opérations de diamantage ( pour dresser périodiquement l'arête de la meule et-compenser l'usure ) - réglage de la position de départ de l'excentrique cir culaire 18 Par contre . dans la machine selon l'invention , équipée d'une C N C , ce sont les calculateurs qui commandent - la rotation de la pièce 10 à une vitesse angulaire cons tamment variable , de façon à obtenir à chaque instant une vitesse de coupe constante pour la meule 1 - l'asservissement de la vitesse angulaire instantanée de l'es-centrique circulaire 18 à la vitesse angulaire instantanée de rotation de la pièce 10 On comprend que le dispositif selon 1' invention présente d'importants avantages . En particulier: - l'excentrique circulaire 18 est toujours le même , quel que soit le profil de la came à usiner sur la pièce 10 - pour régler la machine s il suffit de rentrer dans le boîtier des calculateurs électroniques la la géométrie dé la came à usiner et celle de l'ex centrique circulaire 18 * le diamètre de la meule 1 Les calculateurs en déduisent le pilotage des deux vitesses instantanées $ à savoir celle de la pièce 10 autour de son axe 9 , et celle de l'excentrique 18 autour de son axe 20 - l'excentrique 18 tourne toujours dans le même sens au tour de son axe 20 En pratique , on constate quevce dispositif permet de faire tourner la pièce 10 jusqu'à quarante fois plus vite qu'avec une rectifieuse à commande numérique classique . L'invention permet donc désormais d'utiliser la machine pour la production industrielle à cadence élevée Bien entendu on ne quitterait pas le cadre de l'invention en utilisant le dispositif pour usiner des cames d'un profil quelconque y compris des profils circulaires. excentrés ou non. On peut donc usiner jusqu'à des pièces 10 cylindriques de haute définition. REVENDICATIONS 1 -Machine rectifieuse comprenant un axe (9) qui porte une pièce (10) dont la poupée équipe une table (13) qui oscille devant une meule de rectification (1) portee par un chariot (8) que des moyens permettent de déplacer transversalement suivant un mouvement (7) dit : de plongée " * caractérisé-e en ce que l'oscillation de la table oscillante (13) est commandée par la portée-de son poussoir (17) sur un excentrique à périphérie circulaire (18) que porte un chariot (24) pourvu de moyens le déplaçant avec un mouvement rectiligne à vitesse instantanée programmée variable suivant une direction (25) sensiblement perpendiculai-re à celle de l'axe d'oscillation (14) de la table (13) , la vitesse de rotation instantanée de l'arbre entrainant l'excentrique (18) en rotation et de l'arbre commandant le mouvement de rotation de la pièce (10) étant toutes deux commandées par une commande numérique à calculateur 2 - Machine rectifieuse suivant la revendication 1 , caractérisée en ce qu'il suffit de remplacer la carte de programmation de la commande numérique à calculateur ( C N C ) pour modifier la vitesse instantanée de rotation de l'excentrique (18) et ses déplacements transver saux (25) provoquant l'oscillation de la table (13) . les programmes de cames les plus divers pouvant ainsi être usinés par simple modification d'un progra e logique . à partit d'un excentrique de commande (18) et d'autres pièces mécaniques qui , elles . restent toujours en place sans modifications. 3 - Machine rectifieuse-suivant l'une quelconque des revendications précédentes ? caractérisée en ce que ses organes de commande dissocient les mouvements conventionnels d'une rectifieuse à commande numérique et les mouvements pour la génération du profil de came associés à une électronique à lecture rapide. 4 -. Machine rectifieuse suivant l'une quelconque des revendications précedentes . caractérisee en ce que les mouvements d'oscillation de la table (13) sont commandés par un excentrique (1) dont la position est re- glable par rapport à la pièce à usiner (10) . cet excentrique (18) étant entraîné par un moteur (21) qui tourne à une vitesse variable pilotée mais toujours dans le même sens