Brevet FR2847841A1 — publié le 20040604

i La présente invention concerne un dispositif perfectionné de taillage de meules. L'invention s'adapte particulièrement au taillage de meules pour machines outils de haute précision et notamment pour les rectifieuses sans centre, couramment dénommées rectifieuses centerless. Les dispositifs de taillage de meule pour rectifieuses de l'art antérieur présentent des défauts que se propose de résoudre l'invention. Le principe de la rectifieuse sans centre consiste à introduire entre deux meules, une meule de travail et une meule d'entraînement, une pièce à rectifier qui par la rotation et le rapprochement des meules prendra sa 10 forme définitive. La meule de travail usine le profil de la pièce. La meule d'entraînement vient en contact avec la pièce afin qu'elle reste parallèle à l'axe de rotation des meules. Il est donc bien compris que le taillage des meules, de rectification ou d'entraînement, est déterminant puisqu'il agira ensuite directement sur la précision de rectification des pièces usinées. 15 Dans le cadre de rectifieuses sans centre, l'invention couvre aussi bien le dispositif de taillage de la meule de rectification que le dispositif de taillage de la meule d'entraînement. Les meules sont taillées au moyen d'un dispositif de taillage qui est très souvent un diamant. Le guidage de la trajectoire du diamant 20 s'effectuant actuellement sur deux axes, un premier axe longitudinal parallèle à la section de la meule et un second axe perpendiculaire, couramment dénommé axe vertical, parallèle au flan de la meule. Dans un premier aspect le guidage de la trajectoire du diamant est obtenue par copiage sur reproducteur, c'est à dire par une translation le long d'un gabarit à la forme de la taille désirée, d'un mécanisme de guidage du diamant. Dans un second aspect plus perfectionné le guidage de la trajectoire du diamant est obtenu par commande numérique. Les meules sont taillées montées sur la rectifieuse. Le taillage d'une meule avant son montage sur la rectifieuse est peu avantageux ce pour des raisons de précision et de réglage de machine. En effet le travail de rectification est un travail extrêmement précis, qui atteint des précisons 1c jusqu'au micron. Cette précision serait perdue si les meules étaient usinées puis montées sur des broches portes meules sur la machine. Le diamant qui est de très faible taille est monté sur une tête de diamant. La fonction de cette tête de diamant est de solidariser le diamant au dispositif de guidage de taillage. Un problème posé est que si le 15 diamant procure une précision très fine, la tête de diamant qui soutient le diamant occupe un espace qui empêche le diamant de réaliser certaines formes de taillage dans la meule. Il s'agit de formes du type saillies, gorges, ou autres formes de très faibles sections. Pour palier à cet inconvénient, une solution est mise en oeuvre à ce 20 jour. Elle est laborieuse et coteuse et consiste en un taillage des meules en plusieurs opérations. Dans ce type de solution, la meule est taillée une première fois avec un diamant et une tête de diamant disposée dans une première position angulaire. Le dispositif de taillage est ensuite manipulé par un opérateur qui positionne la tête de diamant dans une seconde position angulaire. La meule est taillée ensuite une seconde fois avec une tête de diamant disposée dans une seconde position angulaire. Pour certaines formes de pièces, la meule est taillée en plusieurs opérations de 5 gravage. Dans de nombreux cas, la reprise et la coordination de taillage entre les différentes opérations est extrêmement laborieuse. Dans le cas d'un guidage par gabarit, c'est le talent du rectifieur qui donnera la plus haute précision à la pièce. Dans le cas d'un guidage par commande numérique, la réalisation de certaines formes de pièces peut poser des 10 problèmes de reprise difficiles et laborieux à résoudre par le calcul. Il existe ainsi toujours un certain nombre de pièces impossible à réaliser avec une rectifieuse. La raison principale étant que le taillage des meules n'atteint pas la précision demandée. Cette précision étant presque impossible à obtenir avec les méthodes de reprise et de taillage en 15 plusieurs opération. Un objet de l'invention est d'obtenir un dispositif de taillage de meules permettant d'obtenir des meules aptes à usiner des pièces précédemment impossibles à usiner. Un objet de l'invention est de tailler les meules en une seule 20 opération. Un objet de l'invention est de disposer d'un dispositif de taillage de meule qui soit contrôlé par commande numérique. Un objet de l'invention est de pouvoir travailler dans les deux sens. En effet, dans l'antérieur, lorsque l'opération de taillage s'effectue en deux opérations, le taillage selon une opération ne peut s'effectuer que selon un sens selon l'axe de translation latéral du dispositif de taillage. 5 Dans le sens de retour, par définition, le diamant est disposé dans une position ou il est lui est impossible de tailler. Un intérêt de pouvoir tailler dans les deux sens est donc de diminuer le temps de taillage en éliminant les retours à vide du dispositif de taillage. L'invention concerne un dispositif de taillage de meule 10 piloté par commande numérique pour rectifieuse comprenant un outil de taillage muni d'une extrémité de taillage caractérisé en ce que l'outil de taillage est piloté par commande numérique selon trois axes X, Y, A, dont un axe de rotation A qui passe par l'extrémité de taillage. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention 15 ressortiront plus clairement de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - La Figure la représente une vue de côté des dispositifs de taillage sur une rectifieuse de l'art antérieur - La Figure lb représente une vue de dessus des dispositifs de taillage sur une rectifieuse de l'art antérieur - La Figure 2a représente une vue de dessus d'un porte diamant La Figure 2 b représente une vue de côté d'un porte outil porte diamant dans l'art antérieur selon une première position - La Figure 2 c représente une vue de côté d'un porte outil porte diamant dans l'art antérieur selon une seconde position s - La Figure 3a représente une vue de côté du dispositif de taillage positionné sur la rectifieuse selon l'invention - La Figure 3b représente une vue de côté du dispositif de taillage selon l'invention - La Figure 3c représente une vue de dessus du dispositif de 10 taillage selon l'invention dans une première position angulaire - La Figure 3d représente une vue de dessus du dispositif de taillage selon l'invention dans une seconde position angulaire - La Figure 4a représente une section du porte outil porte diamant vue de dessus du dispositif de taillage selon l'invention dans 1 5 une première position angulaire - La Figure 4b représente une section du porte outil porte diamant vue de dessus du dispositif de taillage selon l'invention dans une seconde position angulaire - La Figure 4c représente une section du porte outil porte diamant 2 0 vue de dessus du dispositif de taillage selon l'invention dans une troisième position angulaire La Figure la représente une vue de côté d'une rectifieuse sans centre, qui comporte un bâti 5 sur lequel sont notamment montés la meule de travail 10 et son dispositif de taillage de meule de travail 20, ainsi que la meule d'entraînement 11 son dispositif de taillage de meule d'entraînement 21. 5 Les dispositifs de taillage (20,21) de meules (10,11) sont positionnés au dessus des meules. Le dispositifs de taillage selon l'art antérieur représenté en figure la et lb fonctionne sur le principe d'une translation selon deux axes perpendiculaires d'un porte diamant. Sur la figure la apparaît le premier axe de déplacement du porte diamant, dit axe de io plongée de porte diamant, X pour le dispositif de taillage de la meule de travail 10, X' pour le dispositif de taillage de la meule d'entraînement 1 1. La Figure lb représente en vue de dessus la rectifieuse sans centre. Les deux axes de translation des dispositifs de taillage de l'art antérieur apparaissent clairement sur cette vue, c'est à dire, l'axe de plongée de 15 porte diamant X, X' qui creuse la meule radialement et l'axe de surface de porte diamant Y, Y' qui translate le porte diamant orthoradialement. La Figure 2a représente un porte diamant traditionnel. Il consiste en une broche 30 présentant une extrémité de maintien 30a de laquelle est solidarisé un diamant 31. La taille de ce diamant est couramment environ 20 de l'ordre de celle d'un grain de sable. Le diamètre de la broche 31 est environ celui d'un stylo bille de taille moyenne. L'extrémité de maintien 30a de la broche 30 présente une forme générale conique avec un angle solide au sommet ac. Il se pose donc avec le porte diamant un problème de -7 taillage qui est celui de l'encombrement volumique sous un angle solide rade l'extrémité de maintien 30a de la broche 30 qui interdit au dispositif de taillage d'effectuer le taillage de certaines formes de pièces. Cet inconvénient est particulièrement représenté en figure 2b et figure 2c qui 5 illustrent comment le problème est résolu à ce jour dans l'art antérieur. L'art antérieur propose ainsi une broche porte diamant 30 qui est tenue par un dispositif de fixation 35 à un porte outil porte diamant 33 dans une position réglable et représenté selon deux positions angulaires en figure 2b et figure 2c. Les figures 2b, 2c représentent le dispositif de taillage 20 10 qui comporte un porte outil porte diamant 33 qui maintient une broche porte diamant 30 fixe dans une position angulaire déterminée au moyen d'un dispositif de fixation 35. En figure 2b le dispositif taille une première face angulaire 34a d'une gorge selon un premier sens latéral de déplacement. En figure 2c le dispositif taille une seconde face angulaire 15 34b d'une gorge selon un sens de déplacement latéral opposé à celui de la figure 2b. La figure 3b représente en vue de côté le dispositif de taillage selon l'invention. Le dispositif de taillage 20 destiné à tailler une meule 10 fonctionne selon trois axes. Comme dans l'art antérieur, il fonctionne radialement selon un axe de plongée X. La spécificité de l'invention fait 20 que la conception du mécanisme d'actionnement du dispositif de taillage selon cet axe s'adapte préférentiellement à des conceptions en canon, plutôt qu'à des conceptions en chariot. En effet, selon l'invention, le dispositif présente un poids plus important. La précision demandée étant de l'ordre du micron, un canon résiste mieux à un effort de flexion qu'un chariot. Cet axe étant bien évidemment commandé préférentiellement par commande numérique. Comme dans l'art antérieur, le dispositif de taillage de meule 20 est actionnée selon l'axe de surface de meule Y par 5 des moyens de type connus et préférentiellement contrôlé par commande numérique. Un aspect essentiel de l'invention réside dans l'ajout d'un axe de travail supplémentaire sur le dispositif de taillage de meule 20. Ce nouvel axe de travail est un axe de rotation A qui constitue avec les deux premier axes de travail X et Y un trièdre. Il n'était pas évident de penser à 1o articuler le dispositif de taillage de meule 20 selon un troisième axe de travail numérisé, et ce notamment d'abord pour des raisons d'encombrement et ensuite pour des raisons de calage et de précision de travail. L'axe de rotation numérisé selon l'invention est positionné en extrémité de porte diamant à la verticale de la pointe de diamant. La 15 rotation de l'axe est matériellement exécuté par la combinaison astucieuse de deux arc de maintien 40, 41, c'est à dire, un premier arc de maintien 40 solidarisé au canon de plongée 43 et un second axe de maintien de porte diamant 41 articulé avec le premier arc de maintien 40 selon l'axe de rotation A du dispositif de taillage 20, l'arc de maintien 41 supportant 20 le porte diamant 30 avec la pointe de diamant 31 positionnée sur l'axe de rotation A du dispositif de taillage 20. La forme des arcs de maintien 40 et 41 épouse la forme de la meule et adopte donc une forme préférentielle générale d'arc de cercle concentrique centrés sur le centre de rotation de la meule 20 et de rayon de courbure égal à celui de la meule. Les arcs de maintien 41, 40 étant constitués en structure métallique rigide. Un intérêt à adapter cette forme d'arc de cercle est de diminuer au maximum le couple de flexion sur le canon 43, tout en épousant la forme de la meule 5 et tout en allant matériellement poser deux articulations de rotation 46a, 46b, entre les deux arcs de maintien 40 et 41, sur le troisième axe de guidage de rotation A à la verticale de ma pointe de diamant 31 La figure 3c représente en vue de haut le dispositif de taillage selon une première position angulaire. Cette figure reproduit vu de haut la figure 3b, avec les oa deux arcs de maintien 40, 41 alignés, le porte diamant 30 strictement aligné avec le canon 43. Les deux arcs de maintien 40, 41 étant articulés selon un axe A matérialisé par deux articulations 46a, 46b disposées de part et d'autre de la meule 10. La figure 3d représente en vue de haut le dispositif de taillage selon une seconde position angulaire, avec un angle 15 de rotation D entre le premier arc de maintien 40 et le second arc de maintien 41. Cet angle f3 peut varie dans une zone entre -90 et 900 La rotation entre les deux arcs de maintien est piloté par commande numérique, et la précision de travail est notamment obtenue au moyen de la conception du dispositif qui allie des qualités de solidité, de répartition 20 de poids et de flexibilité de mouvement. La commande de l' articulation 46a s'effectue au moyen d'un moteur non représenté pour une clarté de lecture sur les dessins, mais préférentiellement positionné au dessus de l'articulation supérieure 46a. Les Figures 4a, 4b, 4c représentent une section vue de haut du dispositif de taillage selon l'invention dans trois positions successives de taillage d'une même meule 10. La figure 4a reproduisant une autre vue de la figure 3c et la figure 4b reproduisant une autre vue de la figure 3d. Les figures 4a, 4b, 4c représentent trois phases 5 successives d'usinage d'une meule 10 avec un dispositif de taillage qui opère dans un seul sens longitudinal, selon un axe Y, de travail sur la meule et qui dans cette opération propose un porte meule orienté par rapport au canon 43 à 0 selon la figure 4a, orienté dans un sens indirect selon la figure 4b et orienté selon un sens direct selon la figure 4c. io L'invention permettant ainsi de tailler une meule en une seule opération sans avoir à intervenir manuellement sur le porte diamant pour modifier sa fixation sur le dispositif porte diamant. L'invention concerne un dispositif de taillage (20) de meule (10) piloté par commande numérique pour rectifieuse comprenant un outil de 15 taillage (30) muni d'une extrémité de taillage (31) caractérisé en ce que l'outil de taillage (30) est piloté par commande numérique selon trois axes X, Y, A, dont un axe de rotation A qui passe par l'extrémité de taillage (31). L'invention concerne un dispositif de taillage (20) caractérisé en ce 20 que les trois axes X, Y, A comprennent un axe de taillage X radialement sur la meule (10) et un axe de taillage longitudinal Y parallèle à l'axe de rotation de la meule (10) il L'invention concerne un dispositif de taillage (20) caractérisé en ce que selon l'axe de taille radial X, le dispositif de taillage de meule (20) est piloté au moyen d'un canon (43). L'invention concerne un dispositif de taillage (20) caractérisé en ce 5 qu'il comprend un premier arc de maintien (40) solidarisé au canon (43) et un second arc de maintien (41) solidarisé à l'outil de taillage (30), le premier arc de maintien (40) étant articulé en rotation avec le second arc de maintien (41) selon l'axe de rotation A. L'invention concerne un dispositif de taillage (20) caractérisé en ce 10 que le premier arc de maintien (40) et le second arc de maintien (41) présentent la forme générale d'arc, les deux arcs étant concentriques de rayon de courbure sensiblement égal à celui de la meule (10) et épousant une partie de la circonférence de la meule (10). L'invention concerne un dispositif de taillage (20) caractérisé en ce 15 que la liaison d'articulation entre le premier arc de maintien (40) et le second arc de maintien (41) est constitué de deux liaisons d'articulation (46a, 46b) positionnées selon l'axe de rotation A et disposées de part et d'autre de l'outil de taillage (30). L'invention concerne un dispositif de taillage (20) selon la 20 revendication 6 caractérisé en ce que la liaison d'articulation supérieure (46a) positionnée au dessus du porte outil (30) est motorisée et contrôlée par commande numérique. L'invention concerne un dispositif de taillage (20) selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il taille dans un seul mouvement selon l'axe longitudinal Y une meule (10) présentant une partie de surface de taillage orientée selon un premier sens selon l'axe longitudinal Y et 5 une partie de surface de taillage orientée dans le sens opposé selon l'axe longitudinal Y. On voit donc bien que de nombreuses variantes éventuellement susceptibles de se combiner peuvent être ici apportées io sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-après. REVENDICATIONS 1 Dispositif de taillage (20) de meule (10) piloté par commande numérique pour rectifieuse comprenant un outil de taillage (30) muni 5 d'une extrémité de taillage (31) caractérisé en ce que l'outil de taillage (30) est piloté par commande numérique selon trois axes X, Y, A, dont un axe de rotation A qui passe par l'extrémité de taillage (31). 2 Dispositif de taillage (20) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les trois axes X, Y, A comprennent un axe de taillage X radialement sur la meule (10) et un axe de taillage longitudinal Y parallèle à l'axe de rotation de la meule (10) 3 Dispositif de taillage (20) selon la revendication 2 caractérisé en ce 15 que selon l'axe de taille radial X, le dispositif de taillage de meule (20) est piloté au moyen d'un canon (43). 4 Dispositif de taillage (20) selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend un premier arc de maintien (40) solidarisé au canon (43) et un second arc de maintien (41) solidarisé à l'outil de taillage (30), le premier arc de maintien (40) étant articulé en rotation avec le second arc de maintien (41) selon l'axe de rotation A. 5 Dispositif de taillage (20) selon la revendication 4 caractérisé en ce que le premier arc de maintien (40) et le second arc de maintien (41) présentent la forme générale d'arc, les deux arcs étant concentriques de rayon de courbure sensiblement égal à celui de la meule (10) et épousant une partie de la circonférence de la meule (10). 10 6 Dispositif de taillage (20) selon la revendication 5 caractérisé en ce que la liaison d'articulation entre le premier arc de maintien (40) et le second arc de maintien (41) est constitué de deux liaisons d'articulation (46a, 46b) positionnées selon l'axe de rotation A et disposées de part et 15 d'autre de l'outil de taillage (30). 7 Dispositif de taillage (20) selon la revendication 6 caractérisé en ce que la liaison d'articulation supérieure (46a) positionnée au dessus du porte outil (30) est motorisée et contrôlée par commande numérique. 20 8 Dispositif de taillage (20) selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il taille dans un seul mouvement selon l'axe longitudinal Y une meule (10) présentant une partie de surface de taillage orientée selon un premier sens selon l'axe longitudinal Y et une partie de surface de taillage orientée dans le sens opposé selon l'axe longitudinal Y. * *