Brevet FR2606694A1 — publié le 19880520

PROCEDE ET DISPOSITIF D'USINAGE ULTRA-PRECIS APPLIQUE A L'EXECUTION DE SURFACES ATYPIQUES DE REVOLUTION ET AUX USINAGES ASSERVIS. La présente invention a pour objet un dispositif d'usinage ultra-précis de surfaces de révolution typiques et atypiques, comprenant des moyens guidés déplaçables en translation selon une direction prédéterminée ou en rotation autour d'un axe de rotation prédéterminé pour positionner un outil, une glissière de guidage, selon un axe, d'une broche porte-pièce, des premier et second capteurs de mesure des déplacements respectivement de la glissière porte-broche et des moyens de positionnement de l'outil, et des moyens de déplacement des moyens guidés de l'outil à une vitesse déterminée correspondant à une fréquence d'usinage donnée. Les machines-outils de haute précision pour l'usinage de surfaces complexes en coordonnées cartésiennes ou en coordonnées polaires utilisent une broche porte-pièce montée sur une glissière généralement commandée par un système vis-écrou associé à un moteur électrique à courant continu dont le rotor est coupLé directement à la vis d'entraînement de la glissière. Le rotor de la broche sur lequel est fixée la pièce est monté dans la broche à l'aide de paliers à air qui confèrent au rotor de broche une raideur élevée. L'utilisation de paliers à air impose la réalisation d'entrefers très réduits, de l'ordre de 5 -m, entre le rotor de broche et le corps de broche. Ceci ne permet pas d'éviter des mouvements résiduels de perturbation au niveau du rotor de broche qui limitent la précision d'autant plus que les défauts des glissières ne peuvent jamais être totalement éliminés. On a déjà proposé de réaliser la rectification de pièces montées sur des paliers magnétiques actifs afin d'obtenir une grande précision et une grande stabilité dans le contrôle de la rotation de la pièce. Ceci implique cependant de disposer de paliers magnétiques amovibles et ne peut s'appliquer qu'à la réalisation de pièces d'une certaine géométrie. On connait par ailleurs par le brevet US 4 180 946 qui correspond au brevet français 75 30209 une broche porte-outil, notamment pour rectifieuse, dont l'arbre est monté dans des paliers magnétiques actifs radiaux, et qui comporte un moteur électrique d'entraînement incorporé dans le corps de la broche et situé entre les deux paliers radiaux d'extrémité. Une telle broche porte-outil présente une certaine souplesse d'utilisation pour effectuer un certain nombre d'opérations d'usinage, mais n'est pas adaptée pour être incorporée dans l'architecture d'une machine-outil de très haute précision. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et à permettre d'effectuer des travaux d'usinage variés de très haute précision pour réaliser des surfaces typiques ou atypiques dont la forme générale est de révolution, avec une machine présentant une grande souplesse d'utilisation et d'adaptation à la réalisation de travaux spéciaux divers de haute qualité. Ces buts sont atteints grâce à un dispositif d'usinage ultra-précis du type mentionné en tête de la description, caractérisé en ce que la broche porte-pièce comprend un corps de broche solidaire de la glissière et un rotor monté dans le corps de broche à l'aide d'une suspension magnétique active à cinq axes asservis comprenant au moins deux paliers radiaux et un palier axial, en ce que les paliers magnétiques radiaux et axial sont asservis avecdes fréquences propres inférieures à environ Hz, en ce que des moyens sont prévus pour entraîner en rotation tle rotor de la broche porte-pièce à une vitesse prédéterminée inférieur+aux fréquences propres et comprise entre environ 20 et 75 Hz, en ce qu'il comprend en outre des moyens pour appliquer aux circuits d'asservissement des paliers magnétiques radiaux et axial des tensions de référence variables en fonction de signaux de commande d'usinage afin de modifier de façon sélective les positions radiale et axiale du rotor ce la broche porte-pièce par rapport à une position nominale, et des moyens pour n'autoriser un dé>lacement de la glissière porte-broche que lorsque lesdits signaux de commande dépassent des valeurs prédéterminées. L'invention concerne également un procédé d'usinage ultra-précis d'une surface de révolution sur une pièce maintenue en position à l'aide du rotor d'une broche porte-pièce monté par l'intermédiaire d'une suspension magnétique active à cinq axes sur une glissière de guidage selon un axe YY', l'usinage étant effectué au moyen d'un outil positionné à l'aide de moyens mécaniques guidés déplaçables en translation selon une direction prédéterminée XX' ou en rotation autour d'un axe de rotation prédéterminé, caractérisé en ce qu'il consiste à: a) asservir les paliers magnétiques actifs radiaux et axial de la suspension magnétique avec des fréquences propres inférieures à environ 80 Hz, b) entraîner en rotation le rotor de la broche porte-pièce à une vitesse prédéterminée inférieure aux fréquences propres tcomprise entre environ 20 et 75 Hz et de préférence entre 20 et 40 Hz, c) surveiller en permanence les déplacements de la glissière porte-broche et des moyens de positionnement de l'outil à l'aide de capteurs de déplacement, d) modifier de façon sélective les positions radiales et axiale du rotor de la broche porte-pièce par rapport à une position nominale par application aux circuits de commande des paliers magnétiques radiaux et axial de tensions de référence variables en fonction de signaux de commande délivrés selon la position de l'outil, e) inhiber le déplacement de la glissière porte-broche lorsque lesdits signaux de commande sont inférieurs à des valeurs prédéterminées, et f) déplacer les moyens mécaniques guidés portant l'outil à une vitesse déterminée correspondant à une fréquence d'usinage donnée, Lorsque les signaux de commande sont supérieurs auxdites valeurs prédéterminées, on commande en premier lieu le déplacement de la glissière porte-broche en fonction desdits signaux de commande délivrés selon la position de l'outil, puis on met en oeuvre l'étape d) en utilisant comme signaux de commande des signaux représentant l'erreur de positionnement ou de vitesse de la glissière porte-broche par rapport à la commande imposée. Selon une première série d'applications du procédé selon l'invention, lesdits signaux de commande d'usinage sont délivrés selon la position de l'outil par un capteur de déplacement solidaire des moyens guidés assurant le déplacement de l'outil et disposé dans un plan vertical contenant l'axe de l'outil et on dispose en regard dudit capteur de déplacement dans une position fixe une pièce étalon ou gabarit comprenant une surface de référence à recopier sur la pièce à usiner. De façon particulière,on peut traiter les signaux émis par le capteur de déplacement pour élaborer des signaux de commande destinés à former sur la pièce à usiner une surface homothétique ou anamorphosée par rapport à la surface de référence à recopier ou une réplique coiplémentaire de ladite surface de référence. Selon une deuxième série d'applications du procédé selon l'invention, lesdits signaux de commande sont délivrés selon la position de l'outil à partir d'une mémoire dans laquelle sont enregistrées les coordonnées des différents points de la méridienne échantillonnée d'une pièce étalon à reproduire. Dans ce cas, selon une application plus particulière, selon la position de l'outil on procède à la lecture, à partir d'une mémoire, d'une part des coordonnées du point correspondant à la méridienne échantillonnée d'une pièce étalon à reproduire, d'autre part, de la vitesse de déplacement des moyens guidés de positionnement de l'outil et de la vitesse de déplacement de la glissière porte-broche, on détecte à l'aide d'un premier capteur la vitesse réelle de déplacement desdits moyens guidés, on détecte à l'aide d'un second capteur la vitesse réelle de déplacement de ladite glissière, on compare les valeurs mesurées des vitesses de déplacement aux vitesses lues pour la position considérée de l'outil et, en cas de différence entre une valeur mesurée et une valeur lue, on pilote le déplacement radial respectivement axial du rotor de la broche porte-pièce en vitesse de manière à annuler ladite différence de vitesse. Selon encore une troisième série d'applications du procédé selon l'invention, lesdits signaux de commande de position du rotor de broche sont constitués par des signaux périodiques d'amplitude et de fréquence prédéterminées. Dans ce cas, les signaux périodiques de commande du rotor de broche peuvent présenter une fréquence inférieure à ladite fréquence d'usinage de manière à réaliser une surface convexe ou concave. Les signaux périodiques de commande du rotor de broche peuvent présenter une fréquence supérieure à ladite fréquence d'usinage, mais inférieure à ladite vitesse de rotation de la broche porte-pièce de manière à réaliser sur la surface à usiner des spirales à amplitudes contrôlables constituant des étalons de rugosité. Les signaux périodiques de commande du rotor de broche peuvent présenter une fréquence multiple de la vitesse de rotation de la broche porte-pièce de manière à réaliser sur la pièce à usiner des cannelures rayonnantes. Les signaux de commande utilisés dans le cadrede la présente invention peuvent ainsi avoir plusieurs origines: 1) Ils peuvent être prédétermines pour pouvoir exécuter des variantes, telles que bombés, cannelures, spirales, arrondis, congés, à partir de formes simples ou de formes générées par un gabarit mécanique ou informatique, 2) Ils peuvent résulter, dans le cas d'un usinage asservi, de l'écart résiduel mesuré entre le gabarit mécanique ou informatique et la position effective de la glissière commandée (par exemple la glissière porte-broche), la commande de cette glissière étant effectuée selon ce gabarit par un procédé d'asservissement classique, 3) Ils peuvent résulte de l'écart entre le vecteur vitesse du déplacement relatif de l'outil sur la pièce en usinage et d'un vecteur vitesse prédéterminé, 4) Ils peuvent résulter du signal envoyé par un capteur lisant un gabarit mécanique ou d'un signal émis par un ordinateur, représentatif de la pièce à usiner dans la plage de + 150O m. Les signaux de commande peuvent aussi provenir d'une combinaison de différents signaux appartenant aux catégories susmentionnées. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent d'obtenir des performances du domaine de la précision optique. Ainsi, à titre d'exemple, un usinage de pièces réalisé conformément à l'invention en utilisant une broche porte-pièce montée sur paliers magnétiques asservis a permis d'obtenir des pièces cylindriques pour lesquelles les défauts de circularité ou de cylindricité sont inférieurs au dixième de micron. Ainsi, une pièce usinée de diamètre 220 mm en alliage d'aluminium AG5 présente un écart crête à crête de 0,1 Hm et une pièce usinée de diamètre mm en germanium présente un écart crête à crête de 0,089 A, i. Des pièces planes présentent également de très faibles défauts de planéité. Ainsi, des pièces de diamètre 105 mm en alliage d'aluminium AG5 et germanium présentent respectivement des écarts de forme par rapport au plan de A/ 2,3 et)/ 8 (avec A = 0,6320 m.). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une poupée porte-pièce à paliers magnétiques actifs utilisable dans le cadre de la présente invention, - les figures 2 et 3 sont des vues respectivement de dessus et en élévation d'un exemple de machine à usiner dans un système d'axes en coordonnées orthogonales à laquelle est applicable l'invention, - les figures 4 et 5 sont des vue; respectivement de *- 2606694 dessus et en élévation d'un exemple de machine à usiner dans un système d'axes en coordonnées polaires, à laquelle est applicable l'invention, les figures 6 et 7 sont des vues schématiques montrant la mise en oeuvre d'un usinage de surfaces de révolution par recopie dans un système d'axes cartésien, - les figures 8 à 11 sont des vues schématiques montrant la mise en oeuvre d'un usinage de surfaces de révolution par recopie dans un système d'axes en coordonnées polaires, - la figure 12 est une vue schématique semblable à celle de la figure 6 mais dans laquelle les circuits de commande de la position du porte-pièce sont représentés de façon plus détaillée, - la figure 13 correspond à un mode de réalisation analogue à celui de la figure 12, mais dans lequel les caractéristiques des surfaces à usiner sont synthétisées dans une mémoire d'ordinateur, et - la figure 14 correspond à un mode de réalisation voisin de celui de la figure 13, mais selon lequel les vitesses d'usinage sont contrôlées. La figure 1 montre de façon schématique la structure d'ensemble d'un exemple de broche porte-pièce I à paliers magnétiques actifs prévue pour être montée sur une glissière d'une machine à usiner de haute précision et permettant la mise en oeuvre de la présente invention. La broche 1 comprend un corps de broche 10 rendu solidaire d'une glissière, telle que la glissière référencée 202 sur les figures 2 et 3 et 401 sur les figures 4 et 5. Le corps de broche 10 sert de logement pour les éléments statoriques d'un palier magnétique radial avant 12 et d'un palier magnétique radial arrière 11 qui définissent avec le rotor 50 de la broche 1 un entrefer 13 relativement important, de l'ordre de 0,3 mm. Le corps de broche 10 incorpore également des éléments statoriques de palier magnétique axial qui coopèrent avec un disque 141 solUdaire de la partie arrière du rotor de broche 50, et perpendiculaire à l'axe de ce dernier, pour constituer une butée axiale. Le rotor de broche 50 se termine à sa partie avant par un broch 1 mandrin porte-pièce/fixé sur l'axe de L/ e présente un diamètre supérieur à celui du rotor de broche 50. Dans le cas préférentiel, tel que représenté sur la figure 1, o le mandrin 5 est un plateau à aspiration, le mandrin porte-pièce 5 présente une cavité 52 qui est en communication avec un conduit 51 ménagé axialement à l'intérieurdu rotor de broche 50. Des orifices 54 sont répartis dans la face frontale 53 du disque porte-pièce 5 et débouchent dans la cavité 52 pour assurer, par aspiration, le maintien d'une pièce à usiner en contact avec la face frontale 53 du disque porte-pièce 5. Le rotor 50 de la broche 1 est entraîné en rotation à partir d'un moteur électrique 2 qui est extérieur au corps de broche 10 et comprend un rotor 20 pouvant être monté sur des roulements à billes de précision 21, 22, sur des rouleaux coniques ou encore sur des paliers magnétiques. Le moteur extérieur 2 est conçu de manière à ne pas avoir un faux rond supérieur à quelques microns. L'arbre de broche 50 et le rotor 20 du moteur extérieur 2 sont reliés par un accouplement 3 destiné à assurer la transmission du couple moteur tout en filtrant les perturbations mécaniques issues du faux rond du moteur. Le dispositif d'accouplement 3 est avantageusement constitué par un tuyau 30 en élastomètre ou autre matière présentant des propriétés élastiques similaires, qui est fixé de façon étanche aux extrémités libres du rotor 20 du moteur 2 et du rotor 50 de la broche 1. Un tel mode d'accouplement garantit une étanchéité au niveau de la liaison entre le moteur 2 et l'arbre de broche 50, sans adjonction de joint supplémentaire tout en assurant de façon pleinement satisfaisante, les fonctions mécaniques susmentionnées. Un conduit 31 est défini axialement à l'intérieur de l'accouplement et assure une continuité entre le conduit 51 du rotor de broche 50 et un conduit 23 formé axialement dans le rotor 20 du moteur 2. Le conduit 31 est réalisé de manière à assurer une continuité de L'étanchéité entre les conduits 23, 31 et 51. Un boîtier d'aspiration 4 délimitant une chambre de répartition 40 est rapporté à l'arrière du moteur 2 et fixé de façon rigide sur le stator de celui-ci. La chambre 40 communique OS d'une part avec une pompe à vide, non représentée, par l'intermédiaire d'une tubulure 41 et d'autre part, avec le conduit 23 ménagé dans le rotor 20 du moteur 2. Avec un tel agencement, les fuites les plus importantes vers l'extérieur provenant du circuit d'aspiration constitué par la chambre 40, les conduits 23, 31, 51 et la chambre 52, sont situées au niveau de l'entrefer ménagé entre le rotor 20 du moteur 2 et le stator de ce moteur. Compte tenu de la faible valeur de cet entrefer (de l'ordre de 0,1 mm), les pertes de charge dues à ces fuites sont relativement faibles. Il n'est donc pas nécessaire d'installer un joint à chicanes ou un joint tournant toujours délicats à mettre en oeuvre et qui provoquent systématiquement des vibrations axiales. Le système d'aspiration, qui assure le pompage dans la chambre 52 du plateau porte-pièce 5 depuis la pompe à vide par l'intermédiaire du rotor de broche 50, de l'accouplement 3 à tuyau élastomère ou à soufflets métalliques, du rotor 20 du moteur 2 et du bottier d'aspiration 4 garantit que toutes les perturbations mécaniques inévitables dues au pompage, notamment les perturbations dans le sens axial, sont reprises totalement par le moteur 2 et ne sont pas transmises au rotor 50 de la broche, compte tenu de la présence de l'accouplement 3. L'absence de moteur électrique incorporé entre les paliers radiaux et l'absence de pompage effectué immédiatement à l'arrière du rotor de broche 50 permettent de conserver un rotor de broche 50 compact de faible longueur, qui confère ainsi à la broche une raideur et une stabilité accrues. La suspension magnétique du rotor de la broche 50 à l'intérieur du corps de broche 10 comprend des premier et second paliers magnétiques actifs radiaux 11, 12 disposés respectivement à la partie arrière et à la partie avant du corps de broche 10. Chaque palier magnétique radial 11, 12 corprend, de façon connue en soi, un stator formé d'un empilement de tôles et de bobinages et une armature qui est rapportée sur le rotor 50 de la broche. Chaque palier radial 11, 12 est qualifié d'actif car il est associé à une boucle d'asservissement 70, 80 et à au moins un détecteur radial de la position du rotor 50, référencé 17, respectivement 18, 61, disposé au voisinage du palier radial correspondant. Comme cela est connu dans le domaine des paliers magnétiques actifs, les détecteurs radiaux 17, 18, 61 peuvent être du type inductif avec une armature statorique et des enroulements disposés en regard d'une piste annulaire de référence formée sur le rotor 50. On utilise avantageusement pour les détecteurs 17, 18, 61 des détecteurs radiaux à réfection d'harmoniques tels que ceux décrits dans le brevet français 2 214 890. Compte tenu de l'application de la broche porte-pièce 1 à des machines de -très haute précision, il est nécessaire d'effectuer une rectification du rotor de broche 50 afin d'améliorer les tolérances géométriques (concentricité des paliers et détecteurs), mais aussi d'augmenter la circularité des pistes des détecteurs ainsi que celle des paliers. Sur la figure 1, on a représenté de façon très schématique les boucles d'asservissement 70, 80 associées aux paliers radiaux 11, 12 et la boucle d'asservissement 90 associée au palier axial 14. Bien que les boucles d'asservissement 70 et 80 soient représentées sous la forme de circuits d'asservissement indépendants l'un de l'autre, des interactions peuvent naturellement exister, comme décrit par exemple dans le brevet US 3 787 100. Dans chaque boucle d'asservissement 70, 80, les signaux délivrés par au moins un détecteur radial 17 respectivement 18 ou 61 sont comparés dans un soustracteur 71, 81 à une tension de référence fournie par un circuit 73, 83. Le signal d'erreur issu du soustracteur 71,81 est appliqué à un circuit de traitement et d'amplification 72, 82 qui délivre un signal de sortie servant à l'alimentation des enroulements du palier radial correspondant 11, 12. D'une façon similaire, les signaux délivrés par e détecteur axial 62 sont comparés dans un soustracteur 91 à une tension de référence fournie par un circuit 93. Le signal d'erreur issu du soustracteur est appliqué à un circuit de traitement et d'amplification 92 dont les signaux de sortie servent à alimenter directement, ou après changement de signe par un inverseur 94, les enroulements de la butée axiale 14. Comme cela sera expliqué plus loin, les circuits 73, 83,93 servent à élaborer une tension électrique de référence dont le rôle est de définir la position nominale du rotor 50 par rapport au corps de broche 10. Cette position nominale peut varier entre une position centrale avec un entrefer dont la valeur est la même en tout point et une position volontairement désaxée avec localement un entrefer dont la valeur minimum peut être de l'ordre de la moitié de l'entrefer existant lorsque le rotor est en position parfaitement centrée. L'action sur les tensions de référence fournies par les circuits 73, 83, 93 permet non seulement de corriger des défauts provenant d'organes mécaniques extérieurs à la broche elle-même, mais également de définir de façon précise des positions particulières du porte-pièce 5 et donc de la pièce à usiner. Selon la présente invention, on choisit des fréquences propres d'asservissement inférieures à 80 Hz et comprises par exemple, entre environ 50 et 60 Hz et on fait tourner la broche porte-pièce à une vitesse comprise entre environ 20 et 75 tours/s et de préférence entre 25 et 40 tours/s dans le cas de cet exemple. Les boucles d'asservissement présententPes pointes de gain au moins pour le premier harmonique de la vitesse de rotation et le cas échéant sur les deux ou trois premiers harmoniques, qui constituent des fréquences vibratoires, qui dans le spectre d'usinage, présentent les plus grandes amplitudes. On décrira maintenant des exemples de machines-outils de très haute précision sur lesquelles peut être installée la broche porte-pièce 1 de la figure 1. Un premier exemple de machine à usiner des surfaces complexes dans un repère cartésien XX', YY' est représenté sur lIs figures 2 et 3. Deux glissières 201, 202 dont les axes de déplacement XX' et YY' sont perpendiculaires sont placées sur un support 206, tel qu'un massif de granit, qui est désolidarisé du sol à l'aide d'une suspension pneumatique. La glissière 201 supporte un plateau tournant 203 sur lequel est placé un outil 207 tandis que la glissière 202 supporte une broche porte-pièce I qui peut être conforme à la description faite plus haut. Une pièce à usiner 204 est placée sur le disque porte-pièce qui prolonge la broche 1. Le plateau tournant 203 permet d'orienter l'outil de telle sorte que ce soit la même partie de l'arête coupante de l'outil qui effectue l'usinage, ce qui permet de s'affranchir des irrégularités géométriques de l'arête. Des moteurs électriques à courant continu 210, 220 entraînent chacun un système vis-écrou qui assure le déplacement de la glissière 201, 202 respectivement. Les glissières 201, 202 sont pilotées par une commande numérique et leur déplacement est mesuré par un dispositif interférométrique Doppler, connu en soi. Le dispositif interférométrique comprend essentiellement une source laser 290, des bottiers 291, 292 comprenant des cubes de renvoi, un boîtier à miroir plan 294 et un boîtier d'interféromètre 293 pour la mesure du déplacement de la glissière 201 de l'outil, deux boîtiers à miroir plan 296, 399 et deux boîtiers d'interféromètre 295, 398 pour la mesure du déplacement de la glissière 202 de la broche, des soufflets 397, 396 de liaison entre les boîtiers d'interféromètre 295,,398 et les boîtiers de miroirs plans 296, 399 et des tubes 391 à 395 de protection des faisceaux laser de mesure. Les boîtiers à miroir plan 294, 296, 399 comprennent chacun, comme le boîtier 296, un miroir plan 296a et des butées de réglage 296b. Les boîtiers d'interféromètre 293, 295, 398 comprennent chacun un interféromètre de mesure 293a, 295a, un récepteur 293b, 295b, ainsi qu'un dispositif de réglage tel que 295c. Pour que les surfaces usinées soient correctes, il est nécessaire que la broche tourne parfaitement rond mais aussi que le déplacement de la broche s'effectue avec précision. On est ainsi obligé de détecter les mouvements de la glissière porte-broche 202 et d'effectuer une correction en déplaçant le rotor 50 radialement. Cette correction peut atteindre + 150 Au, ce qui est important. Pour que les défauts engendrés par le déplacement de la glissière porte-outil 201 ne s'impriment pas sur la pièce à usiner il est encore nécessaire de pouvoir détecter le mouvement de la glissière 201 au niveau de l'outil pour interagir au niveau du rotor 50 axialement. Cette correction peut atteindre 150 Au. La broche porte-pièce 1 permet en outre de compenser des défauts des éléments mécaniques de la machine-outil. Par action sur les boucles d'asservissement de la broche porte-pièce 1 à paliers magnétiques, il est possible de maintenir l'axe de la broche parfaitement positionné malgré les défauts de roulis, tangage ou lacet et les défauts de rectitude dûs aux déplacements d'une glissière 201, 202. Une telle compensation peut être effectuée en temps réel si dans chaque plan d'asservissement des paliers magnétiques radiaux 11, 12 on place deux détecteurs par exemple de type capacitif, 216, 218 respectivement 215, 217 montés sur des consoles 214, 213 solidaires du corps 10 de la broche et qui détectent des variations de distance par rapport à des surfaces de référence plane fixes 211, 212 placées parallèlement à la direction YY' de déplacement de la glissière 212 porte-broche. Les surfaces 211, 212, qui sont perpendiculaires aux axes d'asservissement présentent un angle proche de 45 par rapport au plan de support de la broche 1. La surface plane de référence 211 est commune aux détecteurs 215, 216 tandis que la surface plane de référence 212 est commune aux détecteurs 217, 218. Les surfaces planes de référence 211, 212 sont constituées de préférence par des miroirs métallisés. Les signaux issus des détecteurs 215 à 218 sont Traité et envoyés respectivement dans les boucles d'asservissement des paliers radiaux correspondants pour modifier les tensions de référence qui déterminent La position de l'axe du rotor 50 radiaLement par rapport aux stators des paliers magnétiques 11, 12. Si maintenant on considère l'outil 207 placé sur sa glissière 201, pour garantir que la pointe de l'outil 207 reste dans un plan perpendiculaire à l'axe de la broche I quand la glissière 201 est activée, il est nécessaire de placer un détecteur 281 dans un plan axial vertical de l'outil 207. Ce détecteur 281 solidaire de la glissière 201 mesure les variations de proximité avec une surface plane de référence 282 préalablement placée perpendiculairement à l'axe de la broche 50. Le détecteur 281 est de préférence de type capacitif et coopère avec un miroir plan 282 monté dans un support fixe 280. Le signal issu du détecteur 281 est traité puis envoyé dans la boucle d'asservissement du palier magnétique axial 14 afin de modifier la tension de référence qui définit la position de l'axe du rotor 50 par rapport au corps de broche. Sur la figure 2, les références 230, 231 désignent respectivement le moteur électrique à courant continu d'entraînement en rotation du plateau tournant 203 et une génératrice tachymétrique. Un codeur angulaire est en outre associé au plateau tournant 203. Les figures 4 et 5 représentent un exemple de machine à usiner les surfaces complexes, de type polaire, qui comprend une broche 1 à axe horizontal pouvant être conforme à la broche décrite plus haut, placée sur une glissière 401 qui enjambe un plateau tournant 403 à axe vertical sur lequel est placée une glissière 402 de réglage d'outil 203. Un plateau support 406, par exemple en granit est désolidarisé du sol par une suspension pneumatique. La pièce 204 est placée sur le disque porte- pièce 5 de la broche 1 comme dans le-mode de réalisation des figures 2 et 3. La glissière 402 est commandée par un système vis-écrou entraîné par un moteur 420 à courant continu. Si les déplacements du rotor 50 de la broche I dans ses paliers magnétiques sont rrogrammés en fonction de la rotation du plateau tournant 403, il est possible d'obtenir sur la pièce 204 une surface aux formes particulières. L'outil 207 peut être placé perpendiculairement à la surface à usiner, dans une position frontale, ou au contraire être placé dans une position latérale. Une machine du type polaire présente une structure d'ensemble plus simple qu'une structure du type cartésien et il n'est pas nécessaire d'utiliser un dispositif interférométrique de mesure comme dans le cas du mode de réalisation des figures 2 et 3. En effet, pendant l'usinage il n'est nécessaire de vérifier que la rotation, tous les autres paramètres dépendant des conditions de réglage. Une génératrice tachymétrique et un codeur angulaire associés à la plateforme tournante 403 permettent ainsi d'assurer tout le contrôle des opérations d'usinage. En imposant électriquement des déplacements radiaux et axiaux à une broche porte-pièce à paliers magnétiques disposée sur une machine-outil travaillant dans un système d'axes cartésien ou polaire, il est possible à la fois de corriger les défauts des ensembles mécaniques qui se déplacent, pour engendrer des surfaces de révolution classiques ultra- précises (par exemple pour des miroirs sphériques, des lentilles optiques, des joints, des disques à mémoire magnétique), d'obtenir directement des surfaces atypiques dont la forme générale est de révolution (par exemple des étalons de rugosité, des pistes de roulement) et, comme cela va être expliqué en référence aux figures 6 à 14, d'obtenir des formes quelconques ultra précises de révolution, en utilisant un gabarit mécanique ou informatique. On a représenté symboliquement sur la figure 6 les moyens permettant, conformément à l'invention, d'usiner une pièce 204 présentant une surface 240 qui constitue l'image ou la réplique exacte d'une surface 380 usinée au préalable par des voies conventionnelles sur une pièce étalon 308. La pièce 308 est placée de telle manière que la surface 380 s'étende le long de la direction X X' de déplacement de la glissière-outil 201. Un capteur de déplacement 307 monté sur la glissière 201 dans l'axe de l'outil 207 palpe cette surface 380 et mesure les écarts par rapport à la glissière 201. Le signal issu de ce capteur 307 est envoyé dans le circuit 93 de la boucle d'asservissement 90 du palier axial 14. La position axiale du rotor 50 de la broche 1 et donc de la pièce à usiner 204 est modifiée par rapport à cettlle de l'outil 207 en fonction des informations fournies par le capteur 307, ce qui permet de réaliser avec une grande précision la recopie de la forme de la surface 380 du gabarit 308. La figure 7 représente l'usinage d'une surface 240 toroldale par recopie d'une surface de référence 380 d'un gabarit 308 placé le long de la direction de déplacement d'une glissière-outil qui dans ce cas est parallèle à l'axe YY' de la broche 1. Les moyens sont semblables à ceux du mode de réalisation de la figure 6, mais dans ce cas, les signaux issus du capteur de déplacement 307 sont appliqués aux circuits 73, 83 des boucles d'asservissement des paliers radiaux 11, 12 de la broche 1 et non au circuit 93 de la boucle d'asservissement 90 du palier axial 14, afin de modifier la position radiale de l'axe de la pièce 204 en fonction du profil lu sur le gabarit 308. Les signaux issus du capteur de déplacement 307 peuvent être traités dans le circuit 93 ou les circuits 73, 83 de manière à former sur la pièce à usiner 204 une surface 240 qui constitue la réplique positive ou négative de la surface de référence 380 ou qui présente des formes amplifiées ou réduites par rapport à la surface de référence 380, constituant ainsi une pièce homothétique ou anamorphosée par rapport à la pièce étalon. Dans le cas d'une machine o l'usinage s'opère dans un système polaire, il est de la même manière possible de faire des copies 240 de formes étalon 380 en utilisant les signaux délivrés par un capteur de déplacement 307 monté dans un plan vertical contenant l'outil 207 et passant par l'axe 430 de rotation du plateau tournant 403 supportant l'outil 207. Les signaux délivrés par le capteur 307 sont appliqués au circuit de traitement 93 de la boucle d'asservissement 90 (figures 8 à 11) de la même manière que dans le cas de la figure 6. Suivant le traitement du signal issu du capteur 307, la copie de la forme étalon 380 peut être faite en créant sur la pièce à usiner 204 des écarts par rapport à une forme sphérique qui sont positifs ou négatifs. Un simple déplacement de La glissière de la broche 1 par rapport au plateau tournant 403 OS permet de créer des surfaces qui sont homothétiques de la surface étalon 380. Dans la description faite en référence aux figures 6 à 11, on a considéré que la flèche de la méridienne de la surface à recopier est inférieure à la dynamique de déplacement du rotor de la broche, de sorte que l'usinage de la pièce 204 peut être effectué en agissant exclusivement sur les boucles d'asservissement , 80, 90 des paliers magnétiques 11, 12, 14 desupport de la broche 1. L'invention est toutefois applicable à la recopie de surfaces dont la flèche de la méridienne est supérieure à la dynamique du déplacement du rotor 50 de la broche 1. Un déplacement principal est donné par l'asservissement de la glissière et le déplacement correctif par celui de la broche. Comme cela est représenté schématiquement sur la figure 12, les signaux V issus du capteur 307 sont appliqués à un circuit électronique 101 de gestion de la course de la glissière 202 et du rotor de la broche 1, lequel circuit 101 alimente lui-même un circuitélectronique 102 de commande du moteur 220 d'entraînement de la glissière 202. Lorsque le signal V dépasse un seuil e de l'ordre de + 150 um qui correspond à une limite de la dynamique des déplacements axiaux du rotor 50 de la broche 1 rendus possibles par une action sur le palier axial 14, le signal V est utilisé par le circuit de gestion 101 pour commander le moteur 220 d'entraînement de la glissière 202. Le signal V issu du détecteur est par ailleurs appliqué à une première entrée d'un circuit soustracteur 103 dont une deuxième entrée reçoit le signal de sortie d'un circuit additionneur 104 possédant deux entrées. L'une des entrées du circuit additionneur 104 reçoit les s2gnaux fournis par un capteur 62 mesurant le déplacement axial e1 du rotor 50 par rapport au corps 10 de la broche tandis que l'autre entrée du circuit additionneur 104 reçoit les signaux V + E (G étant un nombre algébrique positif ou négatif) d'un capteur 35 de mesure du déplacement axial de la glissière 202. Si la différence entre la grandeur V+é + e1 fournie par le circuit sommateur 104 et la grandeur V fournie par Le capteur 307 n'est pas nulle, le circuit soustracteur 103 délivre un signal d'erreur a qui est appliqué au circuit 105 de commande du palier axial 14 de support du rotor 50 de la broche 1 en vue d'annuler ce signal d'erreur a. Il est ainsi possible d'effectuer en permanence un réglage fin et précis de la position de la pièce 204 par rapport à l'outil 207 même pour réaliser des pièces dont la forme est complexe et dépasse la dynamique de déplacement du rotor de la broche. Selon un mode particulier de réalisation, on dispose un second capteur de déplacement 607, dans une position parallèle à celle du premier capteur 307, légèrement décalée dans le sens de déplacement de l'outil 207, on compare les signaux V2 délivrés par le second capteur 607 à ceux V1 délivrés par le premier capteur et lorsque la valeur absolue de la différence entre lesdits signaux IV-V1lldépasse une valeur prédéterminée e, on applique, avec une constante de temps prédéterminée, les signaux V1 délivrés par le premier capteur 307 en premier lieu à la commande du déplacement de laglissière porte-broche 202; 401, tandis que, lorsque la valeur absolue de la différence entre lesdits signaux IV2-V1I reste inférieure à ladite valeur prédéterminée e, on applique, avec ladite constante de temps prédéterminée, les signaux V1 délivrés par le premier capteur 307 exclusivement aux circuits de commande des paliers magnétiques radiaux 11, 12 et axial 14. L'utilisation d'un capteu de déplacement 607 palpant en avant-garde le gabarit 380 permet d'assurer une gestion de course efficace quelle que soit la fréquence d'usinage, seules Les constantes de temps prédéterminées devant être adaptées à cette fréquence d'usinage. Des circuits analogues à ceux de la figure 12 sont naturellement applicables au mode de réalisation de la figure 7 qui concerne l'usinage de formes cylindriques. Dans le cas d'usinage en coordonnées polaires, comme dans le cas des figures 8 à 11, des circuits d'asservissement doubles commandant les déplacements de rotor 50 de la broche 1 et de la glissière 202 peuvent également être réalisés d'une façon analogue aux circuits de la figure 12. L'invention s'applique également à la recopie de surfaces synthétisées par programme informatique et non plus définies par une pièce étalon 308. Dans ce cas, les informations concernant la surface à usiner ne sont pas fournies par un capteur 307 palpant une surface de référence mais par un moyen informatique délivrant des informations stockées dans une mémoire en fonction de la position de la glissière entraînant l'outil 207, qui est détectée par un capteur 38. La figure 13 montre un exemple de réalisation tout à fait analogue à celui de la figure 12 mais dans lequel la méridienne de la surface à usiner est synthétisée dans un ordinateur sous la forme d'un ensemble de coordonnées de points dont le nombre est fonction de la précision recherchée. L'ordinateur gère les déplacements à effectuer par la glissière broche 202 et par le rotor 50 (en accord avec les dynamiques et les précisions de chacun) en fonction du déplacement de la glissière outil 201 donné par le capteur 38. A un point d'abscisse xi l'ordinateur compare l'ordonnée y, à l'ordonnée Yi-_1 du point précédent d'abscisse xi_1. Si la valeur absolue de la différence yi-Yi;_l est supérieure à un seuil e correspondant à la dynamique des paliers magnétiques, un ordre est envoyé à la commande de la glissière broche 202 pour la positionner à la valeur yi. Le capteur 39 mesure une valeur yi+ E, puis envoie un ordre aux circuits électroniques de commande du palier axial 14. Le rotor 50 se déplace d'une valeur e1 mesurée par le capteur 62 telle que Yi; ú + e = Yi Le même procédé peut être obtenu pour des surfaces aux formes générales cylindriques ou coniques et peut s'appliquer à un usinage polaire par points. La présente invention permet en outre de contrôler la vitesse de l'outil 207 par rapport b la pièce à usiner. Ceci est illustré par la figure 14 qui concerne un exemple dans lequel il s'agit d'usiner une surface synthétisée dans un ordinateur. La méridienne est synthétisée dans un ordinateur sous forme de coordonnées de points (x,y) dont le nombre est fonction de la précision recherchée. On met également en mémoire des vitesses Vx, Vy pour chaque point, qui correspondent aux vitesses de la glissière outil 201 et de la glissière broche 202 respectivement. On place sur la glissière outil 201 un capteur précis 37 qui fournit des impulsions. Pour une vitesse de la glissière outil Vy donnée on obtient une fréquence fy, l'ordinateur divise cette fréquence de telle sorte que fx = fy/n si Vx = Vy/n et La compare b celle donnée par un capteur 36 placé sur la glissière broche. Pour toutes différences constatées il pilote le rotor en vitesse pour les annuler. Le même dispositif est applicable pour des cylindres. En l'absence de pièce étalon 204 ou de définition complète d'une pièce à réaliser par l'enregistrement en mémoire des coordonnées point par point d'une surface ou de la méridienne d'une surface, des formes particulières peuvent être usinées en agissant sur les tensions de référence fournies par les circuits 73, 83, 93 des boucles d'asservissement des paliers magnétiques. En particulier, si une tension de référence périodique variable est appliquée par le circuit 93 à la boucle d'asservissement 90 du palier axial 14, l'axe du rotor de la broche 1 se déplace de façon coaxiale. La surface engendrée par le déplacement de la pièce 204 quand la glissière outil 201 est activée dépend des paramètres adoptés. Ainsi, en considérant que la fréquence d'usinage est l'inverse du temps que met l'outil à parcourir le rayon de la pièce, si la fréquence de la tension de référence est inférieure à la fréquence d'usinage, on obtient des surfaces convexes ou concaves. Si la fréquence de la tension de référence est inférieure à la fréquence de rotation de la broche mais supérieure à celle d'usinage, on obtient des spirales à amplitude contr8lable pouvant servir d'étalon de rugosité. Si la fréquence de la tension de référence est égale ou supérieure à la fréquence de rotation de la broche, on obtient des cannelures rayonnantes. L'application de tensions de référence variables réglables ou modulables en amplitude et en fréquence par les circuits 73, 83 des boucles d'asservissement des paliers radiaux permet également de réaliser l'usinage de surfaces très particulières avec une grande précision. REVENDICATIONS 1. Procédé d'usinage ultra-précis d'une surface de révolution (240)sur une pièce (204) maintenue en position à L'aide du rotor (50) d'une broche porte-pièce (1) monté par l'intermédiaire d'une suspension magnétique active à cinq axes (11,12,14) sur une glissière (202;401) de guidage selon un axe Y'Y, l'usinage étant effectué au moyen d'un outil (207) positionné à l'aide de moyens mécaniques guidés (201,403) déplaçables en translation selon une direction prédéterminée (X'X) ou en rotation autour d'un axe de rotation (430) prédéterminé, caractérisé en ce qu'il consiste à: a) asservir les paliers magnétiques actifs radiaux (11,12) et axial (14) de la suspension magnétique avec des fréquences propres inférieures à environ 80 Hz, b) entraîner en rotation le rotor (50) de la broche porte-pièce (1) à une vitesse prédéterminée inférieure aux fréquences propres et comprises entre environ 20 et 75 Hz et de préférence entre 20 et 40 Hz, c) surveiller en permanence les déplacements de la glissière porte-broche (202;401) et des moyens (201;403) de réglage de positionnement de l'outil (207) à l'aide de capteurs de déplacement (39, 38), d) modifier de façon sélective les positions radiale et axiale du rotor (50) de la broche porte-pièce (1) par rapport à une position nominale par application aux circuits de commande des paliers magnétiques radiaux (11,12) et axial (14) de tensions de référence variables en fonction de signaux de commande délivrés selon la position de l'outil (207), e) inhiber le déplacement de la glissière (202;401) porte-broche lorsque lesdits signaux de commande sont inférieurs à des valeurs prédéterminées, et - f) déplacer les moyens guidés (201; 403) portant l'outil (207) à une vitesse déterminée correspondant à une fréquence d'usinage donnée, 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque les signaux de commande sont supérieurs auxdites valeurs prédéterminées, on commande en premier lieu le déplacement de la glissière porte-broche (202, 401) en fonction desdits signaux de commande délivrés selon la position de l'outil, puis on met en oeuvre l'étape d) en utilisant comme signaux de commande des signaux représentant l'erreur de positionnement ou de vitesse de la glissière porte-broche (202,401) par rapport à la commande imposée. 3. Procédé selon la revendication I ou la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits signaux de commande sont délivrés6elon la position de l'outil (207) par un capteur de déplacement (307) solidaire des moyens guidés (201;403) de positionnement de l'outil (207) et disposé dans un plan vertical contenant l'axe de l'outil (207) et en ce que l'on dispose en regard dudit capteur de déplacement (307) dans une position fixe une pièce étalon ou gabarit (308) comprenant une surface de référence (380) à recopier sur la pièce à usiner (204). 4. Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'on dispose un second capteur de déplacement (607), dans une position parallèle à celle du premier capteur (307), légèrement décalée dans le sens de déplacement de l'outil (207), on compare les signaux V2 délivrés par le second capteur (607) à ceux V1 délivrés par le premier capteur (307) et lorsque la valeur absolue de la différence entre lesdits signauxlV2 - V1ldépasse une valeur prédéterminée e., on applique, avec une constante de temps prédéterminée, les signaux V1 délivrés par le premier capteur (307) en premier lieu à la commande du déplacement de la glissière porte-broche (202; 401), tandis que, lorsque la valeur absolue de la différence ertre lesdits signaux IV2-Vli reste inférieure à ladite valeur prédéterminée e, on applique, avec ladite constante de temps prédéterminée, les signaux V1 délivrés par le premier capteur(307) exclusivement aux circuits de commande des paliers magnétiques radiaux (11, 12) et axial (14). 5. Procédé selon la revenddication 3, caractérisé en ce que l'on traite les signaux émis par le capteur de déplacement (307) pour élaborer des signaux de commande destinés à former sur la pièce à usiner (204) une surface homothétique ou anamorphosée par rapport à la surface de référence (380) à recopier ou une réplique complémentaire de ladite surface de référence (380). 6. Procédé selon la revendication 1, ou la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits signaux de commande o1télivrés seLon La position de L'outil (207) à partir d'une mémoire dans laquelle sont enregistrées Les coordonnées des différents points de La méridienne échantillonnée d'une pièce étalon à reproduire. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour chaque position de l'outil (207) on procède à la lecture, à partir d'une mémoire, d'une part des coordonnées (x, y) du point correspondant à la méridienne échantillonnée d'une pièce étalon à reproduire, d'autre part, de la vitesse (Vx) de déplacement des moyens guidés (201; 403) de positionnement de l'outil (207) et de la vitesse (Vy) de déplacement de la glissière porte-broche (202;401), on détecte à l'aide d'un premier capteur (37) la vitesse réelle (V'y) de déplacement desdits moyens guidés (201;403), on détecte à l'aide d'un second capteur (36) la vitesse réelle (V'x) de déplacement de ladite glissière (202;401), on compare les valeurs mesurées (V'x, V'y) des vitesses de déplacement aux vitesses lues (Vx, Vy) pour la position considérée de l'outil (207) et, en cas de différence entre une valeur mesurée (V'x, V'y) et une valeur lue (Vx, Vy) on pilote le déplacement radial respectivement axial du rotor (50) de la broche porte-pièce (1) en vitesse de manière à annuler ladite différence de vitesse. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits signaux de commande de position du rotor de broche sont constitués par des signaux périodiques d'amplitude et de fréquence prédéterminées. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les signaux périodiques de commandede position de rotor de broche présentent une fréquence inférieure à ladite fréquence d'usinage de manière à réaliser une surface convexe ou concave. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les signaux périodiques de commandee position de rotor de broche présentent une fréquence supérieure à ladite fréquence d'usinage, mais inférieure à ladite vitesse de rotation de la broche porte-pièce de manière à réaliser sur la surface à usiner (240) des spirales à amplitudes contrôlables constituant des étalons de rugosité. 11. Procédé selon larevendication 8, caractérisé en ce que les signaux périodiques de commande de position de rotor de broche présentent une fréquencejultiple de La vitesse de rotation de la broche porte-pièce de manière à réaliser sur la pièce à usiner des cannelures rayonnantes. 12. Dispositif d'usinage ultra-précis de surfaces de révolution typiques et atypiques, comprenant des moyens guidés (201;403) déplaçables en translation selon une direction prédéterminée (X'X) ou en rotation autour d'un axe de rotation (430) prédéterminé pour positionner un outil (207), une glissière (202;401) de guidage, selon un axe (Y'Y), d'une broche porte-pièce (1), des premier et second capteurs (39, 38) de mesure des déplacements respectivement de la glissière porte-broche (202;401) et des moyens (201;402) de positionnement de l'outil (207),et des moyens de déplacement des moyens guidés (201;402)- de l'outil (207) à une vitesse déterminée correspondant à une fréquence d'usinage donnée, caractérisé en ce que la broche porte-pièce (1) comprend un corps de broche (10) solidaire de la glissière (202;401) et un rotor (50) monté dans le corps de broche (10) à l'aide d'une!suspension magnétique active à cinq axes asservis comprenant au moins deux paliers radiaux (11, 12) et un palier axial (14), en ce que les paliers magnétiques radiaux (11, 12) et axial (14) sont asservis avec des fréquences propres inférieures à environ 80 Hz, en ce que des moyens sont prévus pour entraîner en rotation le rotor (50) de la broche porte-pièce (1) à une vitesse prédéterminée inférieure4ux fréquences propres et comprise entre environ 20 et Hz, en ce qu'il comprend en outre des moyens (73, 83, 93 pour appliquer aux circuits d'asservissement (70, 80, 90) des paliers magnétiques radiaux et axial (11, 12, 14) des tensions de référence variables en fonction de signaux de commande d'usinage afin de modifier de façon sélective les- positions radiale et axiale du rotor (50) de la broche porte-pièce (1) par rapport à une position nominale, et des moyens (101) pour n'autoriser un -05 déplacement de la glissière porte-broche (202;401) que lorsque lesdits signaux de commande dépassent des valeurs prédéterminées. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour appliquer une pointe de gain aux circuits d'asservissement (70, 80) des paliers magnétiques radiaux (11, 12) au moins pour le premier harmonique de la vitesse de rotation du rotor de la broche.