Brevet FR2821779A1 — publié le 20020913

La présente invention concerne une machine à rectifier cylindrique, notamment à grande vitesse, du type dans lequel la pièce à rectifier est soumise à un mouvement de rotation par rapport à une meule d'usinage rotative notamment du type CBN (Nitrure de Bore Cubique). On sait que les machines à rectifier de type classique utilisent des meules"de forme"c'est-à-dire des meules dont le profil épouse le contour externe des pièces à rectifier, sur lesquelles elles sont appliquées. La déposante a récemment développé des machines à rectifier à grande vitesse qui utilisent quant à elles des meules de faible largeur qui sont animées d'un mouvement de déplacement suivant deux axes orthogonaux par des moyens d'asservissement précis permettant à la meule de suivre rigoureusement les contours de la pièce. Ces machines à rectifier permettent d'atteindre des vitesses périphériques de l'ordre de 120 m/s à 250 m/s qui sont très supérieures à celles atteintes avec les machines à rectifier conventionnelles (45 mis à 60 m/s). On a constaté que de telles machines permettent de réduire les efforts de coupe sur les pièces, ce qui améliore à la fois les qualités géométriques et dimensionnelles de celles-ci ainsi que leur état de surface. De telles machines permettent en outre de remplacer les meules de rectification de formes complexes utilisées jusqu'alors, par des meules de grande simplicité qui leur confèrent un caractère polyvalent. Cependant, dans certains cas, les pièces à rectifier possèdent des formes que les meules de rectification ne peuvent reproduire. Tel est par exemple le cas de la réalisation de volumes dont la largeur est inférieure à celle de la meule. On est alors contraint de réaliser une reprise sur une autre machine au moyen d'un outil de coupe approprié. Cette opération supplémentaire complique la gamme d'usinage de la pièce et augmente ainsi le coût de fabrication de celle-ci. La présente invention se propose de remédier à cet inconvénient en permettant aux machines à rectifier, notamment de type à grande vitesse, de réaliser elles mêmes, et de façon automatique, nombre des opérations qui nécessitaient jusqu'à présent une étape de reprise. Elle contribue ainsi à l'amélioration du caractère polyvalent de ce type de machines à rectifier. La présente invention a ainsi pour objet une machine a rectifier cylindrique, notamment de type à grande vitesse, comportant des moyens de maintien et d'entraînement en rotation de la pièce à rectifier, un chariot porteur d'une meule de rectification apte à se déplacer suivant au moins deux axes orthogonaux sous l'action de moyens de commande, notamment de type numérique, caractérisée en ce que le chariot porte meule comporte : - des moyens de maintien d'au moins un outil de coupe, - des moyens de positionnement de l'outil de coupe par rapport à la pièce en vue d'un usinage de celle-ci, et - des moyens permettant, lors de cette opération, d'escamoter la meule de rectification par rapport à la pièce. Afin de rendre entièrement automatique l'opération d'usinage au moyen de l'outil de coupe, les moyens de positionnement de celui-ci par rapport à la pièce pourront être contrôlés par les moyens de commande du chariot porte meule. Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention les moyens de positionnement de l'outil de coupe par rapport à la pièce pourront être constitués d'un chariot secondaire monté à coulissement sur une glissière verticale du chariot porte meule. Bien entendu on pourra faire appel à plusieurs types d'outils de coupe qui seront spécifiques des usinages à effectuer, qui se trouveront à poste sur le chariot porte meule et que les moyens de commande associés à celui-ci pourront successivement, ou simultanément, mettre en fonction d'usinage. Les outils de coupe, associés à leurs moyens de maintien et de positionnement pourront former des modules, éventuellement interchangeables aptes à se fixer sur le chariot porte meule en fonction des travaux à effectuer. Chacun des modules pourra être pourvu de ses propres moyens de commande. Par ailleurs, la filtration des copeaux résultant de l'usinage effectué par l'outil de coupe pourra être assurée par les moyens de filtration associés au chariot porte meule. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, des formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel : La figure 1 est une vue de dessus schématique d'une machine à rectifier suivant l'invention. La figure 2 est une vue schématique à échelle agrandie d'un exemple d'usinage susceptible d'être mis en oeuvre sur une machine à rectifier suivant l'invention. La figure 3 est une vue de dessus schématique partielle d'une variante de mise en oeuvre d'une machine à rectifier suivant l'invention. La figure 4 est une vue de face de la variante de mise en oeuvre représentée sur la figure 3. La machine à rectifier représentée sur les figures 1 à 4 est essentiellement constituée d'un bâti en granit 1 qui supporte une tête porte pièce 3 et une tête porte pointe 5 qui assurent le maintien et l'entraînement en rotation d'une pièce à rectifier 7 de forme cylindrique. De façon connue, la machine à rectifier comporte un chariot porte meule 9 qui assure le maintien et l'entraînement en rotation d'une meule 11, notamment une meule de type CBN. Le chariot porte meule 9 est apte à effectuer un déplacement X parallèlement à l'axe uu'de la pièce à rectifier 7 et un déplacement Y orthogonal au premier, sous l'action de moyens de commande numériques 13, notamment pilotés par des moyens logiciels. Ainsi, de façon conventionnelle, lorsque l'on effectue une rectification cylindrique, les moyens de commande 13 contrôlent le déplacement du chariot porte meule 9, de façon qu'au cours du déplacement de celui-ci la meule 11 suive le profil externe de la pièce 7 à rectifier. Suivant l'invention, le chariot porte meule 9 est pourvu d'un chariot secondaire 15 qui est apte à effectuer un déplacement Z, orthogonal aux déplacements X et Y, par coulissement sur une glissière verticale 16. Le chariot secondaire 15 est pourvu d'un porte outils 17 sur lequel est fixé un outil 19 du type de ceux utilisés en tournage. Le déplacement du chariot secondaire 15 suivant l'axe Z est également contrôlé par les moyens de commande 13. Dans ces conditions, avant ou après l'opération de rectification, les moyens de commande 13 amèneront l'outil 19 au niveau de l'axe uu'de la pièce à rectifier 7, en déplaçant du haut vers le bas le chariot secondaire 15 sur la glissière 16, de façon que l'outil 19 puisse entrer en contact avec la pièce 7 et que la meule 11 se trouve alors dégagée. Dans l'exemple représenté sur la figure 2 on souhaite réaliser, au moyen de l'outil 19, d'une part une portée 21 sur la pièce 7 et d'autre part un volume de dépouille 22. Dans un premier temps, les moyens de commande 13 déplaceront le chariot porte meule 9 suivant l'axe Y pour réaliser la portée 21, puis, dans un second pour re temps, ils le déplaceront suivant l'axe X pour réaliser le volume de dépouille 22. Une fois l'opération d'usinage terminée les moyens de commande 13 ramèneront le chariot 15 à sa position de départ. Le chariot porte meule peut être pourvu de plusieurs chariots secondaires équipés d'outils spécifiques, qui pourront être mis en oeuvre de façon successive ou simultanée. Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté sur les figures 3 et 4 le chariot porte meule 9 est ainsi pourvu de deux glissières verticales 16 et 16'sur lesquelles sont montés à coulissement deux chariots secondaires 15, 15'pourvus d'outils 19, 19'. Pendant l'opération de rectification les chariots secondaires 15, 15'sont en position haute (figure 4), si bien que leurs outils respectifs 19, 19'se trouvent hors de portée de la pièce 7. Ensuite, les moyens de commande 13 mettent le ou les outils 19, 19'en position d'usinage, commandent la mise en oeuvre de cette dernière opération, puis ramènent les outils en position de repos. On peut bien entendu, suivant l'invention, équiper les machines à rectifier de moyens de positionnement divers supportant tout type d'outils de coupe appropriés à l'usinage à effectuer sur la pièce 7. Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention, les moyens de maintien et de fonctionnement d'un outil 19 constituent un module apte à se fixer sur le chariot porte meule éventuellement de façon interchangeable. La commande des éléments de chaque module peut être assurée par les moyens de commande 13 du chariot porte meule 9 ou par des moyens indépendants. REVENDICATIONS 1.-Machine a rectifier cylindrique, notamment de type à grande vitesse, comportant des moyens de maintien et d'entraînement en rotation (3,5) d'une pièce à rectifier (7), un chariot (9) porteur d'une meule de rectification (11) apte à se déplacer suivant au moins deux axes orthogonaux (X, Y) sous l'action de moyens de commande (13), notamment de type numérique, caractérisée en ce que le chariot porte meule (9) comporte : - des moyens de maintien (17, 17') d'au moins un outil de coupe (19, 19'), - des moyens de positionnement (15, 15') de l'outil de coupe (19, 191) par rapport à la pièce (7) en vue d'un usinage de celle-ci, et - des moyens permettant, lors de cette opération, d'escamoter la meule de rectification (11) par rapport à la pièce (7). 2. -Machine à rectifier suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de positionnement (15, 15') de l'outil de coupe (19, 19') par rapport à la pièce (7) sont contrôlés par les moyens de commande (13) du chariot porte meule (9). 3. -Machine à rectifier suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de maintien et de positionnement d'un outil (19) constituent un module, notamment interchangeable, apte à se fixer sur le chariot porte meule (9). 4.-Machine à rectifier suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de positionnement de l'outil de coupe (19, 19') sont constitués d'un chariot secondaire (15, 15') monté à coulissement sur une glissière verticale (16, 16') du chariot porte meule (9). 5. -Machine à rectifier suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la filtration des copeaux résultant de l'usinage effectué par l'outil de coupe est assurée par des moyens de filtration associés au chariot porte meule (9).