Brevet FR2602705A1 — publié le 19880219

L'invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour la fabrication de cames qui possèdent une ouverture centrale orientée dans la direction axiale pour recevoir un arbre à cames. Les cames de ce genre sont des semi-produits pour arbres à cames composés dans lesquels les cames sont emmanchées, après leur fabrication, sur un arbre tubulaire ou sur un arbre profilé et sont assemblées à ce tube ou à cet arbre, dans cette opération ou ultérieure10 -ment, par une liaison opérant par action de force ou par sareté de forme. Les arbres à cames composés de ce genre servent à réduire le poids et également à rationaliser la fabrication. Le meulage d'ébauchage et le meulage de finition des cames de ce genre s'effectuent alors après 15 le blocage, de la même façon que dans le cas des arbres à cames monoblocs, et au moyen de meules que des mécanismes appropriés déplacent pendant la rotation des cames. L'invention se donne pour but de réaliser un procédé perfectionné de meulage des cames, qui assure 20 une bonne précision et qui puisse être mis en oeuvre avec une grande vitesse de fabrication et un faible coût. La solution selon l'invention consiste en ce qu'on meule plusieurs cames, notamment toutes les cames destinées à un même arbre à cames, serrées les unes contre 25 les autres avec leurs ouvertures en superposition, sur tout leur périmètre, en au moins deux passes d'usinage exécutées dans la direction axiale, perpendiculairement au profil en long des cames, au moyen d'au moins une meule profil qui tourne autour d'un axe de rotation perpen30 diculaire à l'axe longitudinal des ouvertures et situé à une certaine distance de cet axe. Le principe de l'invention réside donc dans le fait que chacune de plusieurs régions partielles de la forme finie de la section de la came est définie par le 35 profil d'une meule correspondante que l'on déplace en translation relativement à la came, parallèlement à 2 2602705 l'axe de celle-ci et le long de cette came. Dans cette opération, plusieurs cames, en particulier toutes les cames d'un même arbre à cames sont serrées axialement les unes contre les autres pour une passe de travail, de sor5 te que, indépendamment de l'usure des meules, on peut obtenir des jeux de cames dans lesquels toutes les cames sont identiques. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre avec une ou plusieurs meule(s) profil, par exem10 ple, avec deux ou trois meules profil différentes et, selon la disposition des meules, le déroulement des opérations du procédé est différent. Selon une première forme avantageuse de réalisation, on déplace les cames serrées les unes contre les 15 autres, en translation parallèle à leur axe, au droit d'une meule de profil, pour une première passe d'usinage, puis on les retourne de 180 autour de leur axe longitudinal commun et de 180 autour d'un axe de retournement qui est perpendiculaire à l'axe de la meule, ou 20 bien en une seule fois autour d'un axe qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal commun et parallèle à l'axe de la meule et, ensuite, pour l'exécution d'une deuxième phase d'usinage, on les déplace à nouveau en translation au droit de la meule, de préférence dans le sens inver25 se. Le profil de la meule doit alors être complémentaire du demi-périmètre d'une came de section symétrique. Selon une deuxième forme de réalisation, pour laquelle on prévoit deux meules montées sur un arbre commun, le mode de déroulement du mouvement des cames ser30 rées les unes contre les autres s'effectue de la même façon mais, entre les deux passes d'usinage, l'arbre des meules est déplacé en translation axiale, de sorte que chaque meule est utilisée respectivement pour une opération d'usinage respective. Si les meules sont disposées 35 sur leur arbre, non pas dans le même sens mais symétriquement par rapport à leur demi-profil, il suffit de réaliser un retournement autour de l'axe longitudinal commun entre les deux passes d'usinage. Avec une succession des opérations et une disposition telles qu'elles ont été décrites plus haut, on peut également réaliser 5 des profils de cames asymétriques qui, en section, présentent des aspects différents sur leur côté de montée et sur leur côté de descente. Selon une troisième forme avantageuse de mise en oeuvre du procédé, plusieurs meules sont disposées 10 sur différents côtés, notamment à l'opposé les unes des autres par rapport à l'axe commun des cames et à une certaine distance axiale l'une de l'autre, et leurs profils correspondent respectivement à différentes régions du périmètre, notamment à des moitiés symétriques entre elles 15 du périmètre de la came. Avec une disposition de ce genre, les camres serrées les unes contre les autres doivent passer axialement entre les meules en une seule passe de translation, et chacune des cames subit des passes d'usinage qui se succèdent dans le temps. Avec le procédé selon l'invention, il est en particulier possible de réaliser des formes de cames qui présentent sur leur périmètre des rayons d'arrondis particulièrement petits, et même des rayons d'arrondis intérieurs, ce qu'il n'est pas possible de réaliser au moyen 25 des grandes meules qui sont utilisées dans les procédés de fabrication habituels et avec les procédés de meulage habituels. Un avantage particulier, qui est relatif à la formation du film de lubrification, consiste en ce que, dans le procédé selon l'invention, on produit sur la 30 surface du profil en long de la came, des stries qui s'étendent transversalement à leur direction de glissement. L'invention se rapporte de même à différents dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé indiqué et 35 qui, ainsi qu'on l'a déjà expliqué plus haut, diffèrent par la différence de disposition des meules profil rela- tivement au dispositif de montage des cames. Un élément essentiel de l'invention consiste dans un dispositif de montage prévu pour un paquet de plusieurs cames, en particulier pour un paquet formé de toutes les cames d'un 5 arbre à cames, qui comprend essentiellement un mandrin de serrage habituel et qui est tenu dans un dispositif qui permet une translation axiale des cames sur au moins toute la longueur du montage, ainsi qu'un retournement du mandrin de serrage de 180 autour de l'axe longitudi10 nal ou de 180 autour d'un axe disposé perpendiculairement à l'axe longitudinal. Lorsqu'on utilise deux meules profil disposées sur un arbre commun, il est par ailleurs indispensable d'utiliser un dispositif de translation pour déplacer cet arbre dans la direction axiale. Si elles meulent chacune la moitié de la surface des cames, les meules doivent avantageusement présenter, à la suite du profil des cames, des surfaces orientées radialement. Dans le cas de plus de deux meules réparties sur le périmètre et disposées sur l'axe longitu20 dinal, il est au contraire avantageux que les profils se recouvrent dans des régions partielles, considérées en projection dans la direction longitudinale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la descrip25 tion qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 représente un paquet de plusieurs cames serrées axialement au moyen d'un dispositif de serrage; la figure 2 représente un paquet de cames serrées, dans sa position relative par rapport à un premier agencement de meules; la figure 3 représente un paquet de cames serrées les unes contre les autres, dans sa position relati35 ve par rapport à un deuxième agencement de meules profils. La figure 1 montre une coupe longitudinale d'un dispositif de serrage sur lequel dix cames élémentaires 1 sont serrées, avec leurs ouvertures traversantes centrales 2 en superposition. Le dispositif de serrage est 5 composé d'un manchon 3 qui possède sensiblement le diamètre de l'ouverture 2 des cames et présente une fente longitudinale 4. Le manchon 3 présente un cône intérieur 4 qui coopère avec un cône de serrage 5. Le cône de serrage 5 agit sur les cames par l'intermédiaire d'un plateau 10 d'appui 6, à la place duquel on peut éventuellement prévoir un paquet de ressorts, et il se visse, par une partie filetée 7, dans un écrou de serrage 8 qui presse les cames 1 dans le sens inverse. On a omis de représenter sur la figure le dispositif avec lequel on peut déplacer 15 le dispositif de serrage en translation axiale et, soit le retourner de 180 autour de son axe, soit le retourner perpendiculairement à cet axe. Sur la figure 1, les cames 1 serrées les unes contre les autres sont représentées dans leur position 20 relative par rapport à une première meule profil 11 et à une deuxième meule profil 12, qui sont montées toutes deux sur un arbre commun 13. L'axe commun A des cames s'étend perpendiculairement à l'axe commun 14 des meules et à une certaine distance de cet axe. On a représenté 25 par une double flèche I le déplacement des cames par rapport à la meule pendant les deux passes d'usinage. Une flèche de rotation II tracée en traits continus représente le retournement des cames 1 autour d'un axe B contenu dans le plan du dessin entre les deux passes d'usinage. 30 Il est sans importance que les deux passes d'usinage soient exécutées au moyen de la meule 11 fixe, ou bien que, pour meuler des profils de cames asymétriques, on fasse meuler les cames successivement par les meules 11 et 12, lesquelles peuvent se déplacer en translation com35 me indiqué par la double flèche IIIc. Ici, les cames doivent être montées dans le même sens sur l'arbre 13. En remplacement d'un retournement autour de l'axe B, selon la flèche II, il est également possible d'exécuter un retournement autour de l'axe commun A des cames selon la flèche IIIa, et de retourner ensuite dans le plan du des5 sin autour de l'axe C, perpendiculaire au premier, selon la flèche IIIb. Ici aussi, il est possible, mais non nécessaire, d'effectuer une translation axiale entre les meules 11 et 12 entre les passes d'usinage. Si, comme cela est indiqué par les lignes en tireté, l'une des meu10 les, la meule 10 est prévue sur l'arbre commun 14 et est disposée en principe symétriquement à la meule 11, on peut effectuer, en remplacement d'un retournement des cames 1 selon les flèches II ou III, un retournement des cames 1 autour de leur axe longitudinal A, selon la flè15 che circulaire IV et, ensuite, une translation selon la double flèche IVb, de sorte que la meule symétrique 10 peut entrer en action. Sur la figure 3, on a à nouveau représenté les cames 1 dans l'état serré, ces cames pouvant être dépla20 cées en translation selon la flèche V, du moins dans un sens le long de leur axe 10. Deux meules 16 et 17, représentées par une vue de côté, sont disposées respectivement des deux côtés de l'axe longitudinal A, à un certain écartement axial de l'axe longitudinal et servent à 25 meuler chacune la moitié de la surface du profil des cames, dans des passes de travail successives, par rapport à chacune des cames élémentaires pendant le déplacement longitudinal du dispositif de serrage. Une double flèche indique une superposition des meules relativement à 30 l'axe longitudinal, superposition qui est matérialisée par des surfaces des meules profil qui se raccordent tangentiellement à la surface du profil. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui 35 vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T ION S 1 - Procédé de fabrication de cames qui possédent une ouverture centrale orientée dans la direction axiale pour recevoir un arbre à cames, caractérisé en ce qu'on meule plusieurs cames, notamment toutes les cames 5 destinées à un même arbre à cames, serrées les unes contre les autres avec leurs ouvertures en superposition, sur tout leur périmètre, en au moins deux passes d'usinage exécutées dans la direction axiale, perpendiculairement au profil en long des cames, au moyen d'au moins 10 une meule profil qui tourne autour d'un axe de rotation perpendiculaire à l'axe longitudinal des ouvertures et situé à une certaine distance de cet axe. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans une première passe d'usinage, on dé15 place les cames serrées les unes contre les autres, en translation parallèle à leur axe, au droit d'une meule profil, puis, après un retournement de 180 autour d'un axe de retournement perpendiculaire à l'axe des ouvertures et parallèle à l'axe de la meule, ou bien après un 20 premier retournement de 180 autour de leur propre axe longitudinal et un autre retournement autour d'un axe de retournement perpendiculaire à l'axe longitudinal commun et parallèle à l'axe de la meule, dans une deuxième passe de travail, on déplace les cames en translation en 25 sens inverse, au droit de la même meule profil ou d'une deuxième meule profil, qui a été amenée par translation à la position de la première meule et qui est placée dans la même disposition. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractéri30 sé en ce que, dans une première passe de travail, on déplace les cames serrées les unes contre les autres, en translation parallèle à l'axe des ouvertures, au droit d'une première meule profil et que, ensuite, après un retournement de 180 autour de l'axe des ouvertures, on les déplace en translation en sens inverse, dans une deuxième passe de travail, au droit d'une deuxième meule profil montée avec la première sur un arbre commun, qui peut se déplacer en translation dans la direction longi5 tudinale. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on déplace les cames serrées les unes contre les autres en translation parallèle à l'axe des ouvertures, entre plusieurs, notamment deux, meules profil, dis10 posées sur deux côtés différents des cames, chacune sur son arbre respectif, ces meules étant disposées à un certain intervalle l'une derrière l'autre le long de la direction de l'axe, de sorte qu'on obtient plusieurs, notamment deux, passes de travail qui se succèdent dans le 15 temps sur chaque came individuelle. - Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cames sont montées dans une position fixe et que les meules se déplacent le long de l'axe. 6 - Dispositif pour la fabrication de cames présentant une ouverture centrale orientée dans une direction axiale pour recevoir un arbre à cames, caractérisé par un dispositif de serrage (3-8) que l'on peut enfiler à travers les ouvertures centrales (2) de plusieurs ca25 mes (11), et au moins une meule profil (10, 11, 12; 16, 17) disposée à une certaine distance de l'axe (A) du dispositif de serrage, avec son axe ou leurs axes orienté(s) perpendiculairement à cet axe (A), la meule ou les meules pouvant se déplacer en translation parallèlement 30 à l'axe (A) des ouvertures. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par un dispositif de serrage (3-8) que l'on peut retourner autour d'un axe de retournement (B) orienté perpendiculairement à son propre axe longitudinal (A) et 35 parallèlement à l'axe de la meule (10, 11, 12). 8 - Dispositif selon la revendication 6, carac- 9. térisé par un dispositif de serrage (3-8) que l'on peut retourner de 180 autour de son propre axe longitudinal (A). 9 - Dispositif selon l'une des revendications 6 5 et 7, caractérisé par deux meules profil (10, 11, 12) que l'on peut déplacer en translation axiale sur un arbre commun (13). - Dispositif selon la-revendication 6, caractérisé par plusieurs, notamment deux, meules profil (16, 10 17) situées sur deux côtés différents du dispositif de - serrage (3-8) et situées l'une derrière l'autre à un certain écartement axial.