Brevet FR2597932A1 — publié le 19871030

La présente invention concerne les constructions mécaniques eta notamment pour objet un dispositif démontable universel pour le montage de pièces à usiner. Le dispositif revendiqué paut être utilisé pour l'orientation et l'ablocage d'ébauches pour leur usinage sur les machines d'usinage par coupe. On connaît un dispositif de positionnement de deux pièces (demande de brevet déposée R.F.A. NO 2537146, F 16 B 5/02) dans lesquelles sont pratiqués, du côté des plans de 10 jonction, des orifices coniques de précision o sont logés des éléments de positionnement (billes de centrage). Ce dispositif assure une haute stabilité du positionnement mutuel des pièces ainsi que la rigidité de jonction des pièces, obtenue grâce à l'effet de serrage créé entre ladite bille 15 et les parois des orifices coniques au moyen d'éléments de fixation. Cependant, dans ce dispositif connu, la charge est exercée sur l'élément de positionnement (bille) en un point ou suivant une ligne de faible longueur égale à la 20 largeur de sa bande de contact avec la surface des parois des orifices coniques, ce qui a un effet négatif sur la rigidité de la jonction. De plus, dans les pièces dont les plans de jonction ont une dureté élevée, la finition des orifices coniques est 25 réalisée sur des machines à rectifier par coordonnées. Toutefois, ces machines ne permettent d'usiner qu'un seul orifice, ce qui exclut la rectification simultanée de plusieurs orifices et augmente notablement la main-d'oeuvre nécessaire à l'usinage des pièces en question. L'emploi'de billes comme éléments de positionnement ne permet pas de réaliser, sans faire appel à des accessoires complémentaires, des joints disposés sous différents angles par rapport au plan horizontal, et en cas de démontage dans le plan horizontal, il est difficile d'extraire la bille de 35 l'orifice conique du fait que son centre se situe à proximité du plan de jonction de l'élément de base. En outre, le nettoyage desdits orifices pour les débarrasser des poussières, des copeaux et du liquide de lubrification et de refroidissement, est difficile à effectuer. On connaît un jeu d'éléments de base et de positionnement de dispositifs démontables universels réglables (voir certificat d'auteur URSS No 795861, B23 Q 3/00), comprenant des éléments de base comportant chacun, du côté des plans de jonction, au moins deux rainures croisées formant, lors de la jonction desdits plans, des cavités uniques dans lesquelles sont logés des éléments de positonnement constitués par des clavettes prismatiques, et des orifices pour les éléments de fixation. Les rainures présentent un profil étagé et le pas entre les rainures est égal à la largeur d'une rainure. Les clavettes prismatiques mentionnées comportent 15 des gradins, un gradin étant décalé par rapport à la base de l'autre, et sont fixéesaux éléments de base par des vis. La nécessité de fixer les clavettes une par une augmente la durée d'assemblage du dispositif en question et l'utilisation d'orifices filetés par la fixation des clavettes sur les éléments de base aboutit à une augmentation de la maind'couvre nécessaire à leur réalisation. De plus, dans l'assemblage rainure-clavette prismatique il y a un jeu dans les limites duquel se déplacent des éléments de base. Aussi, l'emploi de ce dispositif n'assure 25 pas le positionnement stable des ébauches à usiner. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif démontable universel dont les éléments de positonnement seraient orientés et fixés de façon à élever la fiabilité de positionnement des ébauches à usiner et dont la conception 30 permettrait de réduire la durée de son assemblage. La présente invention résout ce problème grâce à un dispositif démontable universel, comportant des éléments de base dans chacun desquels, du côté des plans de jonction sont ménagées au moins deux rainures croisées formant à la jonction desdits plans, des cavités uniques recevant des éléments de positionnement réalisés sous forme de clavettes, et des orifices pour les éléments de fixation, caractérisé, selon l'invention, en ce que dans la zone de croisement des rainures est ménagée une gorge circulaire o est logée une douille dans la surface latérale de laquelle sont pratiqués des orifices radiaux, dans chacun desquels est fixée une clavette précitée de forme cylindrique au moyen d'une encoche prévue à l'une des extrémités de ladite clavette, celle-ci étant disposée dans ladite cavité avec un serrage garanti, et en ce que, dans la zone d'application de la clavette sur les parois de ladite rainure, cette dernière a une section transversale de forme trapézoïdale et une profondeur supérieure à la moitié du diamètre de la clavette mentionnée. Les rainures de section transversale trapézoïdale et les clavettes cylindriques logées dans les rainures avec un serrage déterminé, permettent de réaliser un assemblage sans jeu et d'une haute rigidité de la jonction des éléments de base, ce qui contribue à l'élévation de la stabilité de positionnement des ébauches à usiner. Le mode adopté de fixation du nombre requis de clavettes dans la douille permet d'accélerer le processus d'assemblage du dispositif revendiqué. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de 25 la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue axonométrique, avec arrache30 ment partiel, du dispositif démontable universel à l'état assemblé; - la figure 2 est une vue axonométrique, avec arrachement partiel, d'une partie du dispositif revendiqué (de la douille dans laquelle sont fixées les clavettes 35 cylindriques). Le dispositif démontable universel (figure 1) comprend : 0 10 : 20: des éléments de base 1 et 2 dans chacun desquels, du côté de leurs plans de jonction respectifs sont réalisées quatre rainures croisées 3 dont deux forment des cavités 4 lorsque les plans de jonction sont réunis. Les rainures 3 se croisent de façon que leurs plans de symétrie forment entre eux un angle aigu ou droit selon la fonction des éléments 1, 2 et selon les conditions de leur utilisation. En particulier, les éléments de base 1, 2 peuvent comporter, du côté de leur plan de jonction, un système de rainures coordonnées qui contribue à accélerer le processus d'assemblage du dispositif. Des éléments de positionnement, réalisés sous forme de clavettes cylindriques 5, sont logés avec un serrage garanti (prédéterminé) 4 formée par deux rainures 3. Les éléments 1 et 2 sont munis d'orifices 6 et 7, respectivement, destinés à recevoir un élément de fixation 8. Une gorge circulaire 9 est prévue dans la zone de croisement des rainures 3 pour recevoir une douille 10 à orifices radiaux 11 (figure 2) dans chacun desquels est fixée l'une des clavettes cylindriques 5 au moyen d'une encoche 12 pratiquée à l'une de ses extrémités. La douille 10 peut être fabriquée à partir d'un matériau élastique, par exemple, d'une matière plastique ou d'un acier à ressorts en tôle. Selon les tolérances adoptées pour la gorge 9, la douille 10 peut être réalisée avec ou sans bourrelets 13 empêchant la douille 10 de tomber spontanément de la gorge circulaire 9. La gorge circulaire 9 (figure 1) peut être disposée, par rapport auxdits orifices 6 ou 7, soit concentriquement, soit avec un décalage déterminé par les impératifs de construction. Dans la zone o la clavette cylindrique 5 s'applique sur les parois de la rainure 3, cette dernière a une section transversale de forme trapézoïdale et une profondeur supérieure à la moitié du diamètre de ladite clavette 5 et déterminant l'effet de centrage de la clavette. Pour conserver une haute précision des éléments de base 1 et 2 dans des conditions de service prolongé de ceux-ci, il faut, comme l'a montré la pratique de l'utilisation de tels dispositifs, que les surfaces de jonction possèdent une durée élevée. Cela impose l'emploi de machines à rectifier pour l'opération de finition des rainures. La superfinition des rainures est réalisée à l'aide d'un outil abrasif de forme, sur des machines spéciales ou universelles. Le rendement de la rectification des rainures 10 peut être notablement accru par comparaison avec l'usinage des évidements coniques selon la demande de brevet R.F.A. NO 2537146 précitée, grâce à l'usinage multizone simultané des éléments de base. De plus, dans le dispositif revendiqué, une seule rainure se substitue à une serie d'orifices 15 exigeant un usinage individuel respectant toutes les dimensions dans les limites des tolérances prévues pour chaque orifice. L'assemblage du dispositif démontable universel se fait de la façon suivante. Dans la gorge 9 de l'élément de base 1, on place la douille 10 dans laquelle sont fixées les clavettes cylindriques 5 orientées le long des rainures 3. Puis on met en place l'élément de base 2, en orientant les rainures 3 le long des clavettes cylindriques 5, et on effectue le serrage de l'élément de fixation 8 engagé dans 25 les orifices 6 et 7. Lors du serrage de l'élément 8 a lieu une déformation par contact des parois des rainures 3 et des clavettes cylindriques 5 dans la zone de leur contact, cette déformation assurant un serrage garanti (prédéterminé) des clavettes 5 dans la cavité 4. Dans le dispositif décrit, destiné au positionnement d'ébauches à usiner par coupe, la charge due aux forces de coupe est encaissée par les éléments de base 1, 2 et est transmise aux clavettes 5 qui la reçoivent suivant des bandes de contact dont la longueur est égale à celle de la clavette 5, ce qui assure une rigidité élevée de la jonction -des éléments de base. La rigidité de la jonction assure la stabilité du positionnement des ébauches, ce qui contribue à l'élévation de la précision de leur usinage. Le dispositif conforme à l'invention permet d'accéder facilement, sans avoir recours à des accessoires spéciaux, aux surfaces des rainures afin de les débarrasser des poussières, des copeaux et du liquide de lubrification et de refroidissement. Le montage et le démontage d'éléments de base dont le plan de jonction est disposé sous différents angles par rapport au plan horizontal sont sensiblement 10 facilités et accélérés, ce qui est obtenu grâce à l'utilisation, dans le dispositif, de la douille dans laquelle sont fixées des clavettes en nombre requis. De plus, l'élément structural que constitue la douille dans laquelle sont fixées les clavettes cylindriques peut 15 être utilisé pour l'assemblage de différentes pièces de machines trempées, surtout celles qui nécessitent des opérations de montage-démontage fréquentes et une grande précision de leur positionnement. R E V E N D I C A T I 0 N Le dispositif démontable universel, comprenant des éléments de base (1,2) ayant chacun, du côté de son plan de jonction, au moins deux rainures croisées (3) formant, lors de la jonction desdits plans, des cavités uniques (4) recevant des éléments de positionnement réalisés sous forme de clavettes (5), et des orifices (6,7) recevant des éléments de fixation, caractérisé en ce que dans la zone de croisement des rainures (3) est ménagée une gorge circulaire (9) dans laquelle est logée une douille (10) dont la surface latérale est percée d'orifices radiaux (11) dans chacun desquels est fixée une clavette (5) précitée, de forme cylindrique, au moyen d'une encoche (12) pratiquée à l'une des extrémités de ladite clavette, celle-ci étant disposée dans ladite cavité (4) avec un serrage prédéterminé, et en 15 ce que, dans la zone d'application de la clavette (5) sur les parois de ladite rainure (3), cette rainure a une section transversale de forme trapézoïdale et une profondeur supérieure à la moitié du diamètre de la clavette (5).