Brevet FR3017813A1 — publié le 20150828

L'invention concerne un dispositif de taillage de meule, en particulier pour machines outils de haute précision, telle que les rectifieuse sans centre, couramment dénommées rectifieuses centerless. Dans une rectifieuse sans centre la pièce à rectifier est introduite entre une 5 meule de travail et une meule d'entrainement. La meule de travail usine le profill de la pièce tandis que la meule d'entrainement contrôle la position de la pièce afin qu'elle reste parallèle à l'axe des rotation des deux meules. La géométrie et la précision des surfaces usinées dépendent de la position de la pièce entre les meules mais aussi de la qualité et de la géométrie des faces actives des meules. 10 C'est pourquoi, il est connu de recalibrer les surfaces actives de chacune des deux meules au moyen d'un dispositif de taillage fonctionnant régulièrement, voir même de façon continue. Pour chaque dispositif, l'outil de taillage est bien souvent constitué par un diamant industriel qui, de petites dimensions, est serti à l'extrémité tronconique 15 d'une broche, en générale cylindrique. Cet outil est porté par des moyens permettant de le déplacer radialement sur un premier axe X, dit « de plongée », et sur un axe Y, parallèle à l'axe longitudinal de la meule. On connait par le brevet français FR2847841 un dispositif de taillage 20 pemettant de tailler les meules en une seule opération, au moyen d'un outil de taillage piloté par une commande numérique selon les axes X et Y, mais aussi selon un axe A, othogonal aux deux premiers et passant par le leur croisement. Ce dispositif est composé : - d'un premier support en C ou U, formant un arc, calé à l'extrémité 25 d'une broche ou canon apte à lui communiquer des déplacements sur l' axe X, le boitier portant cette broche ou canon étant déplacble sur l'axe Y, - et d'un second support en C ou U qui, formant un arc portant l'outil de taillage, est disposé dans le premier support et est monté à pivot 30 dans celui-ci autour de l'axe A passant par le point de croisement des axes X et Y. Le contrôle numérisé des mouvements de translation de l'outil de taillage selon les axes X et Y et ceux de pivotement autour de l'axe A, augmente considérablement les possibilités du taillage et améliore la précision et la géométrie des pièces rectifiées sur la machine centerless, mais rencontre pour certains profils de meule des limites physiques, en raison du talonnage de l'outil contre les parois actives de la meule à dresser. En effet, si le diamant ou équivalent est de très petites dimensions, de 5 l'ordre du grain de sable, les moyens le portant ont des dimensions plus importantes, de l'ordre d'un stylo et, même si ces moyens sont munis d'une extrémité conique, il arrive que la paroi périphérique de cette extrémité vienne en contact avec les faces de la meule en cours de taillage. Cela a pour conséquence de modifier les conditions du taillage, d'obtenir un profil ayant une 10 géométrie différente de celle voulue et d'obtenir des pièces usinées pouvant être rebutées, car ni aux dimensions, ni aux formes attendues. En pratique, ce talonnage limite les formes des pièces pouvant être réalisées avec une rextifieuse centerless. L'objet de l'invention est de fournir un perfectionnement à ce dispositif afin 15 de réduire le talonnage de l'outil de taillage contre la meule en cours de dressage et de permettre la réalisation de meules avec des profils présentant des inflexions importantes sur de courtes distances. Elle concerne donc un dispositif comprenant : - un premier support en U, calé à l'extrémité d'une broche apte à lui 20 communiquer des déplacements sur un axe X, dit de plongée, cette broche étant portée elle même par un corps déplaçable sur un axe Y, parallèle à l'axe longitudinal de la meule - et un second support en U qui, portant l'outil de taillage, est disposé dans le premier support et est monté à pivot dans celui-ci autour d'un axe A, 25 orthogonal au plan P formé par les axes X et Y et passant par les extrémités des branches du premier support et par le point de croisement de ces axes X et Y. Selon l'invention, l'outil de taillage est constitué par une molette, munie d'un biseau diamanté et calée sur un arbre monté libre en rotation autour d'un axe, 30 parallèle à l'axe longitudinal de la meule, cet arbre étant, d'une part, porté par un bras central saillant du second support et de manière que l'extrémité active de son biseau soit dans le plan contenant les axes X et Y et contienne la projection dans ce plan de l'axe A, et, d'autre part, relié à des moyens moteurs aptes à l'entrainer en rotation, tandis que l'un des pivots du second support sur les branches du premier support est relié à des moyens moteurs aptes à le faire pivoter autour de l'axe A sur une fraction de tour. Avec cet agencement, le risque de talonnage contre la paroi de la meule est fortement réduit, d'abord par le remplacement d'un outil de taillage cylindrique, nécessairement doté dune épaisseur, par une molette avec biseau de faible épaisseur, et ensuite par la possibilité donnée à la molette d'être toujours orientée sensiblement normalement à la zone de taillage, en évitant de talonner contre le profil en cours de rafraichissement. Dans une forme d'exécution de l'invention, l'âme du second support en U se prolonge au-delà de l'une des branches du premier support, qu'elle traverse par une ouverture en arc de cercle, et cette âme contient des moyens de transmission de mouvement entre des moyens moteurs disposés à son extrémité libre et l'arbre d'entrainement de la molette, porté par le bras central. Avec cette construction les moyens moteurs assurant l'entrainement de la molette sont disposés à l'extérieur de la zone de réglage du taillage et ne peuvent pas influer sur celui-ci. Dans une réalisation de l'invention, aux deux supports en U est associé un châssis composé d'une âme, disposée à l'extérieur et près de l'âme du premier support et liée au corps du dispositif, et d'au moins une branche s'étendant parallèlement à l'extérieur de la branche du premier chariot, cette branche comportant une lumière en arc de cercle pour le passage du prolongement de l'âme du second chariot et supportant les moyens moteurs aptes à faire pivoter le second chariot sur une fraction de tour. Ainsi, les moyens d'entrainement du pivotement de la molette autour de l'axe A dégagent aussi la zone de réglage du taillage et ne peuvent pas gêner celui-ci. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant une forme d'exécution 30 d'un dispositif de taillage pour meule de rectifieuse centerless. Figure 1 est une vue de coté en coupe partielle de l'ensemble du dispositif ; Figure 2 en est une vue en plan par-dessus, avec coupe partielle de la branche du châssis ; Figure 3 est en une vue partielle en plan par-dessus et en coupe selon III-III de figure 1, avec le bras porte-molette dans une position de taillage d'une partie cylindrique ; Figure 4 est une vue en perspective avec en coupe partielle de l'ensemble 5 du dispositif dans la position de figure 3 ; Figures 5 et 6 sont des vues similaires à la figure 3 montrant les angulations extrêmes pouvant être prises par le bras porte-molette et la molette lors du taillage d'une meule présentant, respectivement, une face cylindrique et une face tronconique ; 10 Figures 7 et 8 sont des vues similaires à la figure 3 montrant les angulations extrêmes pouvant être prises par le bras porte-molette et la molette lors du taillage d'une meule présentant localement une gorge circulaire étroite ; Figures 9 et 10 sont des vues similaires à la figure 3 montrant les angulations extrêmes pouvant être prises par le bras porte-molette et la molette 15 lors du taillage d'un profil de meule présentant localement une nervure périphérique profilée en demi rond de petite diamètre. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 4, la référence numérique 1 désigne de manière générale le dispositif de taillage d'une meule 2. 3 désigne le corps du dispositif, 4 une broche ou canon, 5 un premier support lié 20 à la broche et 6 un second support portant l'outil de taillage. Dans la forme d'exécution représentée, le premier support 5 est en forme de U et comporte donc une âme 5a solidaire de deux branches 5b et 5c. Le second support 6 est aussi en forme de U et comprend donc une âme 6a et deux branches 6b et 6c. Il est disposé entre les branches 5a et 5b du 25 premier support sur lesquelles ses branches sont montées à pivot autour d'un axe A, orthogonal à un plan P. Ce plan passant par l'axe longitudinal de la meule, non représenté, contient un axe X, dit de plongée et disposé radialement à l'axe longitudinal de la meule, et un axe Y parallèle à cet axe de meule et correspondant au sens de déplacement transversal de l'outil 7 de taillage. 30 Cette description reprend les dispositions décrites dans le document FR2847841 mais s'en différencie par le fait que les supports 5 et 6 ne sont pas en forme d'arcs sensiblement concentriques, mais en forme de U l'un dans l'autre. Ce document précise aussi que l'axe A de pivotement passe à l'extrémité de la partie active de l'outil de taillage 7 et au point de croisement C des axes X et Y. L'invention perfectionne ce dispositif en lui apportant les aménagements 5 suivants : - L'outil de taillage est constitué par une molette 7 qui, munie d'un biseau diamanté 7a, est calée sur un arbre 8 monté en rotation à l'extrémité d'un bras porte-molette 9. Ce bras 9 est disposé sensiblement au milieu de l'intervalle entre les branches 6b et 6c du second support 6 et de manière 10 que la partie active du biseau 7a, c'est-à-dire la partie venant en contact avec la meule 2, soit dans la projection sur le plan P de l'axe A de pivotement du support 6, et au point C. Ce positionnement peut être ajusté précisément par des moyens de réglage de la longueur du bras 8, non représentés. 15 - La molette de taillage 7 est reliée à des moyens moteurs 10 aptes à l'entrainer en rotation à très grande vitesse et ces moyens sont disposés hors de l'intervalle entre les branches des supports 5 et 6, pour ne pas perturber la précision des réglages. - Les moyens générant le pivotement du second support 6 et de la molette 7 20 autour de l'axe A sont constitués par des moyens moteurs 12, qui sont aussi disposés hors des supports 5 et 6. - Une commande numérique, non représentée, pilote et contrôle les déplacements de la molette selon les axes X et Y, ses pivotements autour de l'axe A et, bien entendu, sa vitesse périphérique. 25 Dans la forme d'exécution représentée, le dispositif comprend aussi un châssis 13 composé d'une âme 13a, liée au corps 3, et d'une aile 13b qui porte les moyens moteurs 10 et 12 et s'étend au dessus de la branche 5c du premier support 5. De plus, l'âme 6a du second support 6 se prolonge au delà de l'une de ses 30 branches, par exemple de celle 6c, par un tenon 6f. Ce tenon 6f traverse la branche 5c par une ouverture 14, en arc de cercle centré sur l'axe A de pivotement. Il traverse aussi l'aile 13b du châssis 13 par une autre ouverture en arc de cercle 15, centré sur le même axe A. L'âme 6a, son tenon de prolongement 6f et son bras 9 contiennent une transmission de mouvements allant du moteur 10, fixé à l'extrémité du tenon, à l'arbre 8 d'entrainement de la molette 7. Dans la forme d'exécution représentée, cette transmission de mouvements comprend : - un arbre de renvoi 17 disposé dans l'âme 6a, (figure 3) - une transmission 18 par poulies et courroie crantées, entre l'arbre 8 de la molette et l'arbre de renvoi 17, - et une autre transmission 19 par poulies et courroie crantées, entre l'arbre de renvoi 17 et l'arbre de sortie 10a du moteur 10. Les moyens moteurs 12 assurant le pivotement autour de l'axe A sont portés par l'aile 13b du châssis 13 et actionnent un arbre 20 qui, coaxial à l'axe A et lié à la branche 6c du second support 6, traverse l'aile 13b et la branche 5c par des paliers 22 et 23. La branche 6b du second support 6 est solidaire d'un pivot 24, coaxial à 15 l'axe A et monté pivotant dans un palier 25 de la branche 5b du premier support. La figure 4 met en évidence que, quand la molette 7 est au travail, et par exemple est radiale, sa partie active dressant la meule 2 est confondue avec le point C, correspondant au croisement des axes X, Y et A. Moyennant des déplacements de réglage sur les axes X e t Y et un pivotement autour de l'axe A, 20 la molette peut occuper diverses autres positions non radiales, mais toujours normales à la face en cours de traitement. La figure 3 montre que le biseau 7a de la molette 7 est symétrique pour pouvoir tailler la meule dans les deux sens de travail. L'angle au sommet a du biseau à une valeur comprise entre 15 et 45 degrés, par exemple de 30°, tandis 25 que l'épaisseur de la molette est comprise entre 6 et 10 millimètres. La figure 4 met en évidence que, quand la molette 7 est au travail, et par exemple est radiale, sa partie active dressant la meule 2 est confondue avec le point C, correspondant au croisement des axes X, Y et A. Moyennant des déplacements de réglage sur les axes X e t Y et un pivotement autour de l'axe A, 30 la molette peut occuper diverses autres positions non radiales, mais toujours normales à la face en cours de traitement. Les figures 5 et 6 montrent que le pivotement autour de l'axe A permet de positionner la molette de manière qu'elle puisse dresser sans talonner des faces diamétrales, comme montré en D figure 5 et de faces pentues, comme montré en E figure 6. Les figures 7 à 8 montrent que la molette 7 peut reconfigurer des gorges G, ayant un profil en demi rond ou autre, mais ayant un très petit rayon de courbure. Cela est possible, grâce au pivotement autour de l'axe A permettant de donner à la molette une orientation normale à la face traitée, cette orientation normale empêchant son épaisseur de venir au contact avec une autre partie de cette face. Il en est de même aux figures 9 et 10 qui concernent le taillage d'une 10 nervure N, dont le profil en demi-rond ne peut pas être dressé en une seule opération par les dispositifs de taillage habituels. Dans la forme d'exécution, le pivotement du bras 9 de chaque coté de la position radiale montrée figure 3 est de l'ordre de 45 degrés, mais cet angle peut varier en plus ou en moins selon les applications envisagées. 15 Il ressort de ce qui précède que le dispositif selon l'invention augmente considérablement les possibilités de taillage, mais aussi le rendement de la rectifieuse et la durée de vie des diamants de la molette. A titre d'exemple, cette durée de vie est au moins multipliée par le nombre de diamants portés par la molette, c'est-à-dire au moins de 100 à 150 par rapport 20 à celle d'un outil de taillage habituel. De plus, la rotation de la molette assure, par contact avec la meule opposée, un avivage permanent des diamants actifs en réduisant les méplats qui se forment sur leur face active en réduisant leur capacité de taillage. En raison de sa structure, la molette peut assurer un taillage de manière 25 permanente ou intermittente. Enfin, ce mode de taillage multiplie par 5 le rendement de la rectifieuse sans centre. REVENDICATIONS1.) Dispositif de taillage de meule pour rectifieuse, ce dispositif comprenant : - un premier support en U, (5) calé à l'extrémité d'une broche (4) apte à lui 5 communiquer des déplacements sur un axe X, dit de plongée, cette broche étant portée elle même par un corps (3) déplaçable sur un axe Y, parallèle à l'axe longitudinal de la meule - et un second support en U (6) qui, portant l'outil de taillage (7), est disposé dans le premier support (5) et est monté à pivot dans celui-ci autour d'un axe A, 10 orthogonal au plan formé par les axes X et Y et passant par les extrémités des branches (5ab et 5c) du premier support (5) et par le point de croisement C des axes X et Y dans un plan P, caractérisé en ce que l'outil de taillage est constitué par une molette (7), munie d'un biseau (7a) diamanté et calée sur un arbre (8) monté libre en rotation autour 15 d'un axe Z, parallèle à l'axe longitudinal de la meule, cet arbre (8) étant, d'une part, porté par un bras central (9) saillant du second support (6) et de manière que l'extrémité active de son biseau soit dans le plan P contenant les axes X et Y et contienne la projection dans ce plan de l'axe A, et, d'autre part, relié à des moyens moteurs (10) aptes à l'entrainer en rotation, 20 - tandis que l'un des pivots (20, 24) articulant le second support (6) sur les branches (5b et 5C) du premier support (5) est relié à des moyens moteurs (12) aptes à le faire pivoter autour de l'axe A sur une fraction de tour. 2.) Dispositif de taillage de meule pour rectifieuse selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'âme (6a) du second support en U (6) se 25 prolonge au-delà de l'une de ses branches (6c) par un tenon (6f) qui, traversant l'une des branches (5c) du premier support par une ouverture en arc de cercle (14), contient des moyens de transmission de mouvements (17,18 et 19) entre les moyens moteurs (10) disposés à son extrémité libre et l'arbre d'entrainement (8) de la molette (7) porté par le bras central (9). 30 3.) Dispositif de taillage de meule pour rectifieuse selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé en ce qu'aux deux supports en U (5 et 6) est associé un châssis (13) composé d'une âme (13a), disposée près et à l'extérieur de l'âme (5a) du premier support (5) et liée au corps (3) du dispositif, et d'au moins une branche (13b) s'étendant à l'extérieur et près de labranche (5c) du premier support traversée par le tenon (6f), cette branche (13b), d'une part, comportant une lumière en arc de cercle (15) pour le passage du tenon (6f) prolongeant l'âme du second support (6) et, d'autre part, supportant les moyens moteurs (12) aptes à faire pivoter le second support (6). 4.) Dispositif de taillage de meule pour rectifieuse selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens moteurs (12) aptes à faire pivoter le second support (6) actionnent un arbre (20) qui, lié à la branche (6c) du second support (6), traverse par des paliers (23 et 24), respectivement, la branche (5c) du premier support et la branche (13b) du châssis (13). 5.) Dispositif de taillage de meule pour rectifieuse selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé en ce que l'arbre (8) portant la molette (7) est lié en rotation, par une transmission de mouvements par courroie et poulies crantées (18), à un arbre de renvoi (17) disposé dans l'âme 6a) du second support (6), et cet arbre (17) est relié, par une autre transmission de mouvements par courroie et poulies crantées (19), à l'arbre de sortie (10a) des moyens moteurs (10) entrainant la molette (7). 6.) Dispositif de taillage de meule pour rectifieuse selon la revendication 1 caractérisé en ce que les déplacements de la molette (7) sur l'axe de plongée X et sur l'axe Y, de même que son pivotement sur une fraction 20 de tour sur l'axe A sont pilotés et contrôlés par une commande numérique. 7.) Dispositif de taillage de meule pour rectifieuse selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle en bout (a) du biseau (7a) de la molette est compris entre 15 et 45 degrés.