Brevet FR2694902A1 — publié le 19940225

La présente invention concerne un dispositif d'usinage de surfaces de pièces à traiter, en particulier de grandes surfaces bombées et/ou planes, au moyen d'outils d'usinage. Il est connu de soumettre des surfaces bombées ou droites à un traitement par enlèvement de matière par meulage ou par superfinition, par exemple pour améliorer la rotondité et/ou la qualité de l'état de la surface. A cet effet, une pierre de superfinition est par exemple montée à l'emplacement à traiter, cette pierre étant adaptée à la courbure de l'emplacement de la pièce à traiter. Tandis que la pièce à traiter tourne, la pierre exécute un mouvement simultané de pivotement en direction axiale. Il est également connu d'utiliser une bande de meulage au lieu d'un outil en forme de pierre ou en plus d'une pierre profilée. Dans le traitement de surfaces de grandes dimensions, en particulier de rouleaux, il faut alors exécuter, en vue d'un traitement optimal de la surface du rouleau, trois étapes successives d'usinage. Une première étape d'usinage consiste alors en un polissage de la surface du rouleau au moyen d'un dispositif de meulage à bande, d'où il résulte un polissage préalable grossier de la surface du rouleau. Une deuxième étape de travail comporte un traitement de surface au moyen d'un outil en forme de pierre, ce qui permet d'atteindre un poli de surface plus fin. Pour garantir finalement la qualité de surface élevée nécessaire pour divers domaines d'application, une troisième étape d'usinage de surface est ensuite exécutée à l'aide de moyens de polissage, les moyens de polissage se composant habituellement de feutres qui sont imprégnés de poudre de meulage à grains fins, et collés sur de petits blocs de bois. Ce procédé de polissage conforme à 11 état de la technique souffre de l'inconvénient que les divers outils d'usinage doivent être échangés pour chaque étape de travail. Ceci exige du temps et entraîne des coûts élevés. En outre, les possibilités d'emploi de tels dispositifs sont limités par le fait qu'il est seulement possible d'usiner des surfaces qui ne sont que bombées ou qui ne sont que planes. L'usinage simultané de ces surfaces différentes n'est pas possible selon l'état de la technique. C'est le but de la présente invention que de réaliser un dispositif d'usinage de surfaces de pièces à traiter, en particulier de grandes surfaces bombées et/ou planes, qui permette un usinage simultané des surfaces de pièces à traiter sans qu'il faille échanger les outils d'usinage. Ce but est atteint par le fait que le dispositif comporte des outils d'usinage qui sont réalisés sous la forme d'un agencement d'un ou plusieurs dispositifs de meulage à bande, d'un ou plusieurs dispositifs de meulage à pierre, d'un ou plusieurs dispositifs de polissage, et qui sont disposés sur un boîtier de manière à pouvoir être dégagés en bloc. Selon une modalité avantageuse, le dispositif selon l'invention comporte des outils d'usinage qui sont respectivement fixés au moyen d'une ou plusieurs plaques réceptrices sur un chariot qui peut coulisser dans le boîtier paral lèlement à la surface de la pièce à traiter en cours d'usinage. Le boîtier peut en outre pivoter par rapport à un socle au moyen d'un dispositif récepteur. Selon une autre modalité avantageuse, un ou plusieurs dispositifs de compression, prévus pour l'avance du dispositif de meulage à pierre et du dispositif de polissage vers la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage, sont fixés sur les plaques réceptrices. Le dispositif de meulage à bande comporte aussi, de façon avantageuse, un deuxième dispositif de compression prévu pour l'avance d'une bande inutilisée vers la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage. La pression exercée par le premier et/ou le deuxième dispositif de compression peut être alors réglable. Selon un mode de réalisation préféré, les chariots sont entraînés en oscillant en sens inverse par un double excentrique entraîné au moyen d'un premier moteur d'entraînement réglable. Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif selon l'invention, le dispositif de meulage à bandes comporte un logement de bandes dans lequel sont disposés un premier rouleau de bande et un deuxième rouleau de bande, la bande de meulage non utilisée étant enroulée sur le premier rouleau de bande, et le deuxième rouleau de bande servant à recevoir cette bande de meulage, mais déjà utilisée, ladite bande de meulage étant alors guidée du premier rouleau de bande vers le deuxième rouleau de bande par un premier, un deuxième et un troisième rouleaux de guidage et par le rouleau de compression qui sert à appliquer la bande de meulage sur la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage, ledit deuxième rouleau de bande étant quant à lui entraîné au moyen d'un deuxième dispositif d'entraînement. Plusieurs modalités sont alors particulièrement intéressantes. Le deuxième dispositif d'entraînement peut se composer d'un moteur d'entraînement réglable et d'un entraînement à bande. En outre, la bande de meulage peut présenter une surface lisse en coupe transversale. Enfin, le premier, le deuxième et le troisième rouleaux de guidage peuvent être pourvus de collerettes latérales. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où - la Figure 1 une représentation schématique d'un dispositif d'usinage de surfaces selon l'invention, - la Figure 2 une coupe du dispositif de meulage à bande selon l'invention, et - la Figure 3 une représentation schématique de la possibilité de pivotement du dispositif d'usinage de surfaces selon l'invention. Le dispositif d'usinage de surfaces 10 selon l'invention, représenté schématiquement à la Figure 1, comporte un boîtier 12 et des outils d'usinage 11, 13, 15, qui sont fixes respectivement au moyen d'une ou plusieurs plaques réceptrices 20, 20a sur un chariot ou coulisseau 18 qui peut coulisser, parallèlement à la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage, par des glissières 21 du boîtier 12. Les outils d'usinage se composent, par exemple, d'une combinaison de deux dispositifs de meulage à bande 11, de deux dispositifs de meulage à pierre 13, et d'un dispositif de polissage 15. Naturellement, toutes les autres combinaisons des divers outils d'usinage est possible. Sur le côté du boîtier opposé aux plaques réceptrices 20, 20a, le boîtier 12 est relié à pivotement à un socle 16 par un dispositif de réception à tension 14. Les chariots 18, 18a sont reliés à un premier moteur d'entraînement 22 au moyen d'un entraînement réglable 24. Le premier moteur d'entraînement 22 provoque une oscillation axiale des chariots 18, 18a en parallèle à la surface de pièce à traiter en cours d'usinage. Les deux chariots 18, 18a sont alors entraînés en sens inverse par un double excentrique entraîné au moyen du premier moteur d'entraînement 22. La fréquence d'oscillation des chariots 18, 18a est réglable de façon continue au moyen de la vitesse de rotation du premier moteur 22. L'amplitude d'oscillation est quant à elle déterminée par le dispositif d'entraînement réglable 24. Afin de compenser des dimensions éventuellement différentes des outils d'usinage, l'excentrique peut être réalisé de façon réglable. Ceci permet un fonctionnement uniforme de tout le dispositif 10. Pour fixer les guidages individuels 20, 20a sur les chariots 18, 18a, on utilise une vis de fixation 23 représentee de façon plus détaillée à la Figure 2. Les dispositifs de meulage à pierre 13 et les dispositifs de polissage 15 comportent chacun, sur leurs côtés opposés à la surface de la pièce à traiter en cours d'usinage, un dispositif de compression 48 qui garantit, par sa possibilité individuelle de réglage, une application optimale des outils d'usinage 13 et 15 sur la surface de la pièce à usiner. Chaque dispositif de compression 48 est relié par une tige de guidage 49 à un support 50 qui sert à recevoir une pierre de pierrage 52 ou un patin de polissage 54.Le patin de polissage 54 se compose par exemple d'un morceau de bois, conforme à un format donné et portant une garniture de feutre sur l'un de ses côtés, la garniture de feutre étant imprégnée d'un moyen de polissage à grains très fins. Le dispositif de meulage à bande 11 comporte quant à lui un deuxième dispositif de compression 42, 46, 70 prévu pour l'avance d'une bande de polissage inutilisée 34a vers la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage (voir Figure 2). De plus, le dispositif selon l'invention 10 comporte une amenée d'agent de rinçage par lequel un agent de rinçage parvient à la surface d'usinage par des tubes souples 56 équipés d'une buse associée 58. Il est ainsi garanti que les déchets d'abrasion de l'outil d'usinage et de la pièce à usiner sont enlevés en continu de la surface d'usinage. L'alimentation en agent de rinçage peut également être réalisée pour le dispositif à bande de meulage 11 (non représenté). Le dispositif à bande de meulage 11 selon l'invention est illustré de façon plus détaillée dans la vue en coupe schématique de la Figure 2. On distingue un boîtier 28 de bande comportant un premier rouleau de bande 62 et un deuxième rouleau de bande 64, le premier rouleau de bande servant à recevoir la bande de meulage non utilisée 34a et le deuxième rouleau de bande 64 servant à recevoir une bande de meulage déjà utilisée 34b. En outre, le deuxième rouleau de bande 64 est entraîné par un deuxième dispositif d'entraînement 26, 66, 68, servant à faire avancer la bande de meulage 34, 34a depuis le premier rouleau de bande 62 vers le deuxième rouleau de bande 64. Il est ainsi garanti qu'une nouvelle bande de meulage inutilisée 34a est amenée sur la surface de pièce à traiter en cours d'usinage, après chaque processus d'usinage.Le deuxième moteur d'entraînement se compose de préférence d'un moteur d'entraînement réglable 68 et d'un moyen d'entraînement de bande 26, 66. La bande de meulage 34a est guidée depuis le premier rouleau de bande 62 jusqu'au rouleau de compression 42 par un premier rouleau de guidage 36. Le rouleau de compression 42 est monté sur un pivot 70 sur lequel une pression est exercée par un vérin de pression 46. De cette manière, le rouleau de compression 42 applique de façon appropriée la bande de meulage 34a contre la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage. La pression qui doit être exercée par le rouleau de compression 42 sur la pièce à traiter peut être mesurée de façon précise à l'aide d'un dispositif d'ajustement composé d'un évidement 72 dans lequel pénètre une vis d'ajustement 74.A partir du rouleau de compression 42, la bande de meulage 34b, qui a maintenant été utilisée, est convoyée après chaque processus d'usinage par un deuxième rouleau de guidage 38 et un troisième rouleau de guidage 40, vers le deuxième rouleau de bande 64. Mais il est également possible de déplacer la bande de meulage 34 en un mouvement continu à l'aide du deuxième moteur d'entraînement pendant le processus d'usinage. Le rouleau de compression 42 et le rouleau de guidage 38 sont montés sur une plaque de logement 44 qui est reliée de façon détachable au vérin de pression 46. De cette manière, il est possible d'échanger de façon simple et rapide le rouleau de compression 42 ainsi que le rouleau de guidage 38. Le premier, le deuxième et le troisième rouleaux de guidage 36, 38, 40 peuvent être chacun pourvus de collerettes latérales en vue de garantir les capacités de guidage latéral de la bande de meulage. Un autre avantage du dispositif selon la présente invention est visible à la Figure 3. Il s'agit de la possibilité de pivotement en bloc de tout le dispositif 10 selon l'invention, selon un angle désiré par rapport à la surface de la pièce à traiter en cours d'usinage. On voit qu'un dispositif de tension 14 est monté à pivotement dans le socle 16, ce qui permet de basculer le dispositif selon l'invention pour l'usinage de surfaces. Un mécanisme de réglage simple permet donc une adaptation à divers diamètres des pièces à traiter en cours d'usinage, en particulier par des rouleaux. Grâce à la possibilité de basculer en bloc le dispositif selon l'invention 10, on bénéficie de l'avantage de pouvoir polir de grandes surfaces planes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'usinage de surfaces de pièces à traiter, en particulier de surfaces incurvées et/ou planes, au moyen d'outils de surface, caractérisé en ce que le dispositif (10) comporte des outils d'usinage qui sont réalisés sous la forme d'un agencement d'un ou plusieurs dispositifs (11) de meulage à bande, d'un ou plusieurs dispositifs (13) de meulage à pierre, d'un ou plusieurs dispositifs (15) de polissage, et qui sont disposés sur un boîtier (12) de manière à pouvoir être dégagés en bloc. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les outils d'usinage (11, 13, 15) sont respectivement fixés au moyen d'une ou plusieurs plaques réceptrices (20, 20a) sur un chariot (18,18a) qui peut coulisser dans le boîtier (12) parallèlement à la surface de la pièce à traiter en cours d'usinage. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, carac térisé en ce que le boîtier (12) est réalisé de façon à pouvoir pivoter par rapport à un socle (16) au moyen d'un dispositif récepteur (14). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un ou plusieurs dispositifs de compression (48) prévus pour l'avance du dispositif de meulage de pierre (13) et du dispositif de polissage (15) vers la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage, sont fixés sur les plaques réceptrices (20). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de meulage à bande (11) comporte un deuxième dispositif de compression (42, 46, 70) prévu pour l'avance d'une bande inutilisée (34a) vers la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la pression exercée par le premier et/ou le deuxième dispositifs de compression (48; 42; 46; 70) est réglable. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les chariots (18, 18a) sont entraînés en oscillant en sens inverse par un double excentrique entraîné au moyen d'un premier moteur d'entraînement réglable (22). 8. Dispositif selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de meulage à bandes (11) comporte un logement (28) de bandes dans lequel sont disposés un premier rouleau de bande (62), et un deuxième rouleau de bande (64), la bande de meulage (34a) non utilisée étant enroulée sur le premier rouleau de bande (62), et le deuxième rouleau de bande (64) servant à recevoir cette bande de meulage (34b), mais déjà utilisée, la bande de meulage (34a, 34b) étant alors guidée du premier rouleau de bande (62) vers le deuxième rouleau de bande (64) par un premier, un deuxième et un troisième rouleaux de guidage (36, 38, 40) et par le rouleau de compression (42) qui sert à appliquer la bande de meulage (34) sur la surface de la pièce à traiter, en cours d'usinage, le deuxième rouleau de bande (64) étant quant à lui entraîné au moyen d'un deuxième dispositif d'entraînement (26, 66, 68). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le deuxième dispositif d'entraînement se compose d'un moteur d'entraînement réglable (68) et d'un moyen d'entraînement de bande (26, 66). 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bande de meulage (34a, 34b) présente une surface lisse en coupe transversale. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier, le deuxième et le troisième rouleaux de guidage (36, 38, 40) sont pourvus de / collerettes latérales.