Brevet FR2623434A1 — publié le 19890526

- 1- BROCHE PORTE-OUTIL POUR MACHINE A RECTIFIER LES SIEGES DE SOUPAPE. L'invention concerne une broche porte-outil pour une machine à rectifier les sièges de soupape. Dans le brevet européen EP-B-0022796, on a décrit une broche porte-outil du type en question asservie à une table ayant des déplacements X-Y, et dans laquelle la broche est apte à coulisser dans un fourreau pourvu d'une noix sphérique d'orientation portée par un coussin d'air. Cette broche présente à son extrémité libre un porte-outil auquel est fixé l'outil de coupe et une tige pilote coaxiale à la broche destinée à être introduite dans le guide de la soupape dont on veut rectifier le siège. Grâce à la sustentation par coussin d'air, la broche et plus précisément la tige-pilote peuvent s'in- cliner, se centrer librement et automatiquement avec une grande précision dans l'axe réel de la soupape. De la sorte, cette disposition est largement commercialisée avec succès. Toutefois, lorsqu'avec cette disposition, on arrive en phase de finition du siège rectifié, l'outil de coupe à arêtes tranchantes provoque parfois des facettes sur le siège de la soupape rectifiée par suite du phénomène bien connu des broutements (dénommés aussi parfois brou- tage) de l'outil. Cet inconvénient résulte essentielle- ment du déplacement de la broche par rapport à son axe vertical, déplacement qui entraîne à son tour des phéno- mènes de vibrations qui, comme dit, provoquent des fa- cettes néfastes et des défauts de circularité. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise une broche porte-outil pour machine à rectifier les sièges de soupape, du type comportant une broche proprement dite présentant à son extrémité libre: - d'une part, un porte-outil amovible auquel est fixé l'outil de coupe proprement dit, - une tige pilote, coaxiale à l'axe de déplacement vertical de la broche, destinée à être introduite dans le guide de la soupape dont on veut rectifier le siège. Cette broche porte-outil perfectionnée se carac- térise en ce que l'extrémité de la broche comporte égal- ement un patin d'appui, disposé à l'opposé de l'outil de coupe par rapport à l'axe de déplacement vertical de la broche, coulissable et positionnable le long du même axe vertical, et destiné également à prendre appui sur le siège de la soupape lorsque l'outil de coupe est au contact du siège rectifié mais à finir. En d'autres termes, l'invention consiste lorsque l'outil de coupe arrive en phase de finition, c'est-à- dire lorsque l'on a fini la rectification proprement dite, à éviter les phénomènes de broutage en créant sur le siège de la soupape une force opposée à celle provo- quée par l'outil de coupe et qui équilibre cette der- nière. Cette force opposée fait alors fléchir la broche par rapport à son axe vertical de déplacement et amène ainsi l'outil de coupe au contact étroit permanent avec le siège de soupape rectifié et que l'on désire finir. Ainsi, la tension exercée sur le patin en appui sur le siège usiné est supérieure à l'effort de l'outil de coupe. Il s'ensuit que cet outil ne refuse plus alors la coupe et reste constamment au contact étroit du siège rectifié à finir. Ainsi, il n'y a plus de vibrations, donc plus de brouttements, donc plus de facettes, ce que l'on ne savait obtenir de manière rapide et économique. Avantageusement, en pratique: - le patin d'appui est décalé dans le plan vertical de 175 à 180 , de préférence de 177 , par rapport à la face tranchante de l'outil de coupe et en avant de cel- le-ci par rapport à la direction de rotation de la bro- che; - la face du patin d'appui épouse la forme du siège rectifié sur un secteur de 15 à 30 , afin de bien pren- dre appui sur ce siège; - le patin d'appui est réalisé en un matériau, par exemple en bronze, dont le coefficient d'usure est supé- rieur à celui du siège afin de ne pas le détruire et dont le coefficient de frottement autorise un excellent glissement sur le siège de la soupape usinée, afin de ne pas laisser de trace; - le patin d'appui coulissable le long de l'axe vertical de déplacement de la broche présente des lumiè- res allongées pour permettre l'accès aux moyens de bloc- age du porte-outil à l'extrémité de la broche; - le porte-outil comporte un étrier de bloquage ar- ticulé autour d'un axe sécant à l'extrémité de la broc- he, destiné à bloquer fermement le porte-outil pendant la rotation de la broche et l'appui du patin sur le siège. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif à l'appui des figures an- nexées. La figure 1 est une représentation schématique du dispositif porte-outil caractéristique de l'invention. La figure 2 est une vue sommaire détaillée de ce dispositif caractéristique avec patin d'appui escamoté et outil de coupe au contact du siège. La figure 3 est une représentation vue de dessus du patin d'appui caractéristique de l'invention. Les figures 4 et 5 montrent en coupe transversale ce même patin dans deux positions, respectivement en appui sans l'outil de coupe (fig. 4) et en appui avec l'outil de coupe (fig.5). La broche (1) est susceptible d'une part, de tour- ner sur son axe dans le sens indiqué par la flèche A et d'autre part de se déplacer verticalement de haut en bas comme indiqué par la flèche B. L'extrémité (2) de cette broche (1) présente de manière connue un porteoutil (3) amovible coulissable horizontalement comme indiqué par la flèche C. A l'ex- trémité de ce porte-outil, est fixé l'outil de coupe proprement dit (4) dont l'arête de travail (5) est des- tinée à usiner le siège (6) de la soupape à rectifier. De manière connue, l'extrémité (2) de la broche (1) comporte également une tige pilote (7) coaxiale à la broche (1), destinée à être introduite dans le guide de soupape (8). La broche (1) comporte à son autre extrémité une noix sphérique sustentée sur coussin d'air comme cela est décrit dans le document EP-B-022796 visé dans le préambule. Selon la caractéristique originale de l'invention, l'extrémité (2) de la broche (1) présente également un patin d'appui (10) disposé à l'opposé de l'outil de coupe (4) par rapport à l'axe de déplacement B vertical de la broche (1). Ce patin (10) est coulissable et est positionnable fermement par des moyens connus (vis..) le long de ce même axe vertical B. Avantageusement, en pratique, ce patin est en bronze et présente un corps (13) qui entoure la broche (1) dans laquelle sont dis posées des lumières appropriées (12) pour permettre l'accès au verrouillage du porte-outil (3). La base du patin (10) comporte un secteur d'appui (11) dont la face avant (14) est décalée dans le plan vertical de 175 par rapport à la face tranchante (5) de l'outil de coupe (4) et en avant de celle-ci par rapport à la direction de rotation B de la broche (1). La face (11) du patin d'ap- pui se présente sous la forme d'un secteur de 15 à 30 , cette face (11) étant destinée à prendre appui sur le siège (6) de la soupape lorsque l'ou-til de coupe (4) est au contact du siège rectifié (6) à finir. Vu de dessus (fig.3), comme déjà dit, la bordure d'attaque (14) du patin (10) sur le siège (6) est décalée de 170 par rapport à l'arête (5) de l'outil de coupe (4). Lors de l'usinage (fig.2), le patin caractéristique (10) est escamoté, c'est-à-dire positionné fermement sur la broche (1) dans une position lui interdisant le con- tact avec le siège (6). Lorsque l'on arrive en fin d'u- sinage et que l'on est en phase de finition et que l'ou- til (4) se met à brouter, on arrête la rotation A de la broche (1). On amène alors le patin (10) jusqu'à ce que sa face d'appui (11) soit en contact étroit du siège (6) de la soupape usinée en prenant soin de remonter la broche (1) de 0,1 à 0,2 millimètre afin que seule la surface d'appui (11) soit au contact du siège rectifié (6) et non plus l'arête tranchante (5) de l'outil ifig. 4). On remet alors la broche (1) en rotation lente (fig.5) sous l'effet de l'appui (11) contre la face (6), la broche (1) se décale d'un angle donc la formation de facettes. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé avec succès comme dispositif anti-vibratoire de broches, de machines d'usinage, et plus particulièrement pour les machines à rectifier les sièges de soupape. REVENDICATIONS 1/ Broche porte-outil pour machine à rectifier les sièges (6) de soupape, du type comportant une broche (1) proprement dite, présentant à son extrémité libre: - un porte-outil (3) amovible, auquel est fixé l'outil de coupe (4), - une tige pilote (7) coaxiale à l'axe de déplace- ment vertical B de la broche (1), destinée à être intro- duite dans le guide (8).de la soupape dont on veut rec- tifier le siège, caractérisée en ce que l'extrémité (2) de la broche (1) comporte également un patin d'appui (10,11), disposé à l'opposé de l'outil de coupe (4) par rapport à l'axe de déplacement vertical B de la broche (1), coulissable et positionnable le long de cet axe B et destiné également à prendre appui (11) sur le siège (6) de la soupape lorsque l'outil de coupe (4) est au contact de ce siège (6) rectifié, mais à finir. 2/ Broche porte-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le patin d'appui (10,11) est décalé dans le plan vertical de 175 à 180 par rapport à la face tranchante (5) de l'outil de coupe (4) et en avant de cette face (5) par rapport à la direction de rotation A de la broche (1). 3/ Broche porte-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face (11) du patin d'appui (10) épouse la forme du siège rectifié (6) sur un sec- teur.de 15 à 30 . DEPOSANT: SERDI - SOCIETE D'ETUDE DE REALISATION ET DE DIFFUSION INDUSTRIELLES MANDATAIRE: Cabinet LAURENT ET GUERRE