Brevet FR2939344A1 — publié le 20100611

La présente invention concerne un dispositif de mise en translation d'arbre de meule de rectifieuse sans centre à pilotage numérique. La rectifieuse sans centre est une machine outil de type bien connu qui fabrique des pièces à symétrie axiales qui sont taillées entre une meule de travail et une meule d'entraînement. Le trajet de la pièce entre les deux meules ainsi que le relief des deux meules détermine le tracé de la pièce qui est travaillée par la rectifieuse sans centre. A ce jour, Il n'existe pas encore de dispositif qui agisse sur la translation de l'arbre de meule. Cette mise en translation d'arbre de meule que permet la présente invention apporte de nouvelles possibilités de dessin de taillage de pièces à rectifier. Il n'était pourtant à priori absolument pas évident de vouloir agir en translation sur un arbre de meule. En effet, cette mise en translation pose deux problèmes qui ne sont pas évident à l'homme du métier. Un premier problème est de résoudre la question de la solution technique qui permette cette mise en translation d'une meule en rotation qui présente une forte inertie sans que l'axe de rotation de la meule ne dévie de son axe. Un second problème à résoudre réside dans la haute qualité de définition de cette mise en translation selon l'axe de translation. En effet, les pièces à rectifier selon l'invention nécessitent des degrés de précision jamais atteints jusqu'alors. L'invention demande un degré de précision pouvant atteindre le micron voir le nano. Il est donc bien compris que le dispositif de mise en translation de l'arbre de meule doit atteindre une précision équivalente. Un objet principal de l'invention est de donc de permettre le tracé de nouvelles pièces rectifié par la mise en translation de l'arbre de meule de travail ou par la mise en translation de l'arbre de la meule. Cette translation devant être d'une extrême précision et cette translation ne devant pas risquer de faire dévier de son axe l'axe de rotation de l'arbre de meule. Un objet de l'invention est de proposer une solution qui s'adapte sur une rectifieuse sans centre traditionnelle et ce tant du point de vue de l'encombrement mécanique que du point de vue de la compatibilité du pilotage numérique. Un objet de l'invention est de proposer un dispositif de mise en translation d'arbre de meule qui reste économique à fabriquer et dont l'entretien et la maintenance soit facile. Un objet de l'invention est de proposer un dispositif de mise en translation d'arbre de meule qui nécessite un minimum d'entretien et qui ait une longévité de travail optimum. Un objet de l'invention est de proposer un dispositif de mise en translation d'arbre de meule qui utilise des pièces de mécanique générale qui puissent être fabriquées par les moyens traditionnels ou qui se trouvent dans des catalogues fournisseurs. Dans un aspect principal, l'invention utilise une mise un dispositif de mise en translation d'arbre de meule qui utilise un pilotage numérique de visse, la visse agît sur une première tête de couronne, la couronne agit en guidage en translation sur l'arbre de meule, l'arbre de meule est maintenu horizontal par deux autres roulements qui admettent une translation horizontale de l'arbre de meule. Dans un aspect l'invention propose un arbre de meule qui est maintenue par deux roulements avec glissement, par un roulement sans glissement lié à la couronne de guidage, un stabiliseur à commande numérique en seconde extrémité d'arbre et un pilotage numérique motorisé en première extrémité d'arbre. L'ensemble des pilotages numériques, c'est-à-dire de mise en actionnement de translation de vis, de stabilisation d'arbre, de mise en rotation d'arbre sont pilotés par un même ordinateur central qui les coordonne. Les figures annexées représentent un mode particulier de l'invention sur lesquelles : - La figure 1 représente une vue générale de profil du dispositif de mise en translation de l'arbre de meule - La figure 2 représente une vue de face de la couronne de mise en translation de l'arbre de meule - La figure 3 représente une vue de principe en profil des déplacements de la couronne de mise en translation de l'arbre de meule - La figure 4 représente une vue de profil de la couronne de mise en 5 translation de l'arbre de meule - Les figures 5a et 5b représentent deux roulements utilisés par l'invention La figure 1 représente une vue générale de profil du dispositif de mise en translation de l'arbre de meule. La meule (1) est montée sur un 10 arbre (15). L'arbre de meule (15) est entraîné en rotation par un moteur (11) piloté numériquement. Successivement sont montés sur l'arbre de meule (15), le moteur (11), puis un premier support sur bâti (S 1) qui maintient l'arbre en position horizontale en enserrant l'arbre ave un roulement à glissement longitudinal (31) plus particulièrement décrit en 15 figure 5a, puis une couronne de guidage longitudinale (20) plus particulièrement décrite en figures 2 et 4, la couronne de guidage enserre un roulement sans glissement longitudinal (32) plus particulièrement décrit en figure 5a, puis un second support sur bâti (S2) qui maintient l'arbre en position horizontale en enserrant l'arbre avec un roulement à glissement 20 longitudinal (31) plus particulièrement décrit en figure 5a, puis la meule (1) maintenue sur l'arbre par une liaison rigide (33) c'est-à-dire sans aucun glissement longitudinal et sans aucun roulement, puis un stabilisateur d'arbre de meule (40) dont la fonction est de contrebalancer les différents efforts pour reproduire un effort contraire qui annule les efforts qui tendent à faire dévier l'arbre de meule de son axe de rotation. La couronne de guidage (20) de meule présente la forme d'un anneau qui loge en son centre un roulement (32). Le diamètre intérieur du roulement est égal au diamètre de l'arbre de meule (15). La couronne de guidage présente montée symétrique par rapport à son centre deux têtes de guidage (21, 22) qui présentent chacune une forme de sphère tronquée à ses deux pôles. Un dispositif numérique de mise en translation (12, 14) qui comprend un moteur de mise en translation (12) qui agit sur une visse (14) qui se translate et qui coince selon un premier côté la première tête de guidage (21) sur sa partie hémisphérique, la première tête de guidage (21) est coincée sur la partie hémisphérique opposé par des moyens de rappel élastiques (21, 26). Les moyens de rappel élastiques sont par exemple la combinaison d'un ressort (26) qui agit sur une pièce de rappel dont la face de contact avec la première sphère de guidage est plane et reste guidée dans une goulotte dans l'axe de déplacement de la visse (14) de guidage. Il est donc bien compris que le déplacement imposé par la commande numérique du moteur (12) sur la visse de guidage (14) impose un déplacement égale de la première tête de guidage (21) qui est maintenue plaquée contre la tête de visse de guidage (14) au moyen de rappel élastique (26) dirigé dans la direction de la translation de visse. Le mouvement de la seconde tête de guidage (22) est imposé le mouvement de la première tête de guidage (21). Le but recherché par l'invention est de transmettre strictement, dans le cas de cette variante inventive homothétiquement, le mouvement de translation de la première tête de guidage (21) sur l'arbre de meule (15). Cette transmission de mise en translation est obtenu en intégrant sur la partie basse du logement du roulement (32) dans la couronne de guidage (20), et tel que représenté en figure 5b, un asservissement qui lie les deux pièces dans la translation selon l'axe de visse de guidage (14). Cet asservissement est de type connu et se réalise par une décroche (41) qui supprime le degré de liberté de mouvement des roulements dans leur logement qui sont bloqués par l'encoche. Cette encoche maintient les roulements bloqués selon les deux côtés de l'encoche dans la direction de l'axe d'asservissement. Ces roulements peuvent être qualifiés de non glissant, c'est à dire des roulements qui permettent d'assurer d'abord la rotation de deux pièces selon un de deux pièces l'une autour de l'autre et ensuite qui interdisent toute translation d'une pièce par rapport à l'autre selon cet axe de rotation. La figure 5a représente par contre des roulements glissants qui permettent d'assurer d'abord la rotation de deux pièces selon un de deux pièces l'une autour de l'autre et ensuite la translation d'une pièce par rapport à l'autre selon cet axe de rotation. Comme représenté en figure 3, dans une variante de l'invention, le mouvement de la seconde tête de guidage (22) est vertical selon l'axe Y, tandis que le mouvement de la première tête de guidage (21) est horizontal selon l'axe X. la taille de la couronne de guidage est d'environ 30 cm et les déplacements imposés à la première tête de guidage sont en dessous de 0,5 mm. Il est donc bien compris que la couronne (20) étant rigide le déplacement vertical de la seconde tête de guidage (22) sera très faible, en dessous du dixième de mm, tandis que le déplacement de l'arbre de meule sera homothétiquement corrélé au déplacement de la première tête de guidage (21). La seconde tête de guidage est maintenue dans une goulotte (53) positionné sur un retour élastique (28) qui exerce une très légère force de rappel vers le haut. Chaque fois que la première tête de guidage (21) subit une translation de part et d'autre de la verticale, la couronne de guidage (20) se soulève très légèrement et ce tant du à la rigidité de la couronne de guidage (20) que au retour élastique qui soulève la seconde tête de guidage dans sa goulotte (53). La couronne de guidage prend donc alors une très légère inclinaison. Comme représenté en figure 4, le logement du roulement de couronne (32) est du type sans glissement sur le bas et du type avec glissement sur le haut. Ce système de roulement hybride permet donc bien de donner une translation à l'arbre de meule qui soit imposé par l'encoche de bas de logement (41), tandis que sur le haut du logement le jeu créé par l'éloignement des parois transversales (40) sur le bord du roulement rend ce roulement glissant et permet donc un jeu (J) qui est celui obtenu par le décalage horizontal entre le haut de logement couronne (40) et le bas de logement de couronne (41). Préférentiellement, l'encoche du bas de logement de couronne (41) adopter une forme cylindrique complémentaire de celle du roulement de façon à absorber l'inclinaison du roulement de couronne (32). La présente invention concerne donc un dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) lié rigidement à une meule (1) de rectifieuse sans centre à pilotage numérique (11, 12, 40) monté sur un bâti caractérisé en ce que sur l'arbre de meule (15) sont montés un moteur (11) à pilotage numérique pour entraîner l'arbre de meule (15), un jeu roulement à glissement longitudinal (31) montés sur le bâti pour maintenir l'arbre de meule (15), un roulement sans glissement montés sur une couronne de guidage longitudinale (20) pour piloter la translation de l'arbre de meule (15), un stabilisateur (40) à commande numérique pour équilibrer les efforts supportés par l'arbre de meule (15), le déplacement de la couronne de guidage longitudinale (20) est piloté par un dispositif mécanique à commande numérique d'actionnement de couronne (12, 14, 21, 26, 22, 28). La présente invention concerne donc un dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) de rectifieuse sans centre caractérisé en ce que la couronne de guidage (20) de meule présente la forme d'un anneau qui loge en son centre un roulement (32), le diamètre intérieur du roulement est égal au diamètre de l'arbre de meule (15), la couronne de guidage présente montée symétrique par rapport à son centre deux têtes de guidage (21, 22) qui présentent chacune une forme de sphère tronquée aux deux pôles. La présente invention concerne donc un dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) de rectifieuse sans centre caractérisé en ce qu'un dispositif numérique de mise en translation (12, 14) qui comprend un moteur de mise en translation (12) agit sur une visse (14) qui se translate et qui coince selon un premier côté la première tête de guidage (21) sur sa partie hémisphérique, la première tête de guidage (21) est coincée sur la partie hémisphérique opposé par des moyens de rappel élastiques (21, 26), le déplacement de la première tête de guidage (21) reste guidé dans l'axe de déplacement de la visse (14) de guidage. La présente invention concerne donc un dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) de rectifieuse sans centre caractérisé en ce que sur la partie basse du logement du roulement (32) dans la couronne de guidage (20) est réalisé un asservissement (41) qui lie le déplacement en translation selon l'axe de visse (14) de la couronne de guidage à celui du déplacement du roulement (32). On voit bien que de nombreuses variantes éventuellement 5 susceptibles de se combiner peuvent ici être apportées sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-après. REVENDICATIONS1 - Dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) lié rigidement à une meule (1) de rectifieuse sans centre à pilotage numérique (11, 12, 40) monté sur un bâti caractérisé en ce que sur l'arbre de meule (15) sont montés un moteur (11) à pilotage numérique pour entraîner l'arbre de meule (15), un jeu roulement à glissement longitudinal (31) montés sur le bâti pour maintenir l'arbre de meule (15), un roulement sans glissement montés sur une couronne de guidage longitudinale (20) pour piloter la translation de l'arbre de meule (15), un stabilisateur (40) à commande numérique pour équilibrer les efforts supportés par l'arbre de meule (15), le déplacement de la couronne de guidage longitudinale (20) est piloté par un dispositif mécanique à commande numérique d'actionnement de couronne (12, 14, 21, 26, 22, 28). 2 - Dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) de rectifieuse sans centre selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couronne de guidage (20) de meule présente la forme d'un anneau qui loge en son centre un roulement (32), le diamètre intérieur du roulement est égal au diamètre de l'arbre de meule (15), la couronne de guidage présente montéesymétrique par rapport à son centre deux têtes de guidage (21, 22) qui présentent chacune une forme de sphère tronquée aux deux pôles. 3 - Dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) de rectifieuse sans centre selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un dispositif numérique de mise en translation (12, 14) qui comprend un moteur de mise en translation (12) agit sur une visse (14) qui se translate et qui coince selon un premier côté la première tête de guidage (21) sur sa partie hémisphérique, la première tête de guidage (21) est coincée sur la partie hémisphérique opposé par des moyens de rappel élastiques (21, 26), le déplacement de la première tête de guidage (21) reste guidé dans l'axe de déplacement de la visse (14) de guidage. 4 - Dispositif de mise en translation d'arbre de meule (15) de rectifieuse sans centre selon la revendication 1 caractérisé en ce que sur la partie basse du logement du roulement (32) dans la couronne de guidage (20) est réalisé un asservissement (41) qui lie le déplacement en translation selon l'axe de visse (14) de la couronne de guidage à celui du déplacement du roulement (32).20