Brevet FR3103402A1 — publié le 20210528

L’invention concerne un procédé d’usinage d’une pièce (1) présentant une première surface (2), une deuxième surface (3) et une surface de référence (4), ledit procédé prévoyant successivement de : prendre en charge ladite pièce au moyen d’un premier outil (6) présentant une première paroi (7) ; immobiliser ladite pièce dans une position d’usinage dans laquelle la surface de référence (4) de ladite pièce est en butée sur la première paroi (7) ; usiner ladite première surface de ladite pièce ; prendre en charge ladite pièce dans la position d’usinage au moyen d’un deuxième outil (8) qui présente une deuxième paroi (9) ; disposer ladite deuxième paroi en butée sur la surface de référence (4) en position d’usinage ; retirer ledit premier outil en conservant la pièce (1) dans la position d’usinage au moyen du deuxième outil (8) ; usiner ladite deuxième surface de ladite pièce. Figure 2 Procédé d’usinage d’une pièce L’invention concerne un procédé d’usinage d’une pièce, ainsi qu’un outillage pour la mise en œuvre d’un tel procédé. Elle s’applique en particulier à un procédé dans lequel la pièce à usiner présente une géométrie annulaire et comprend deux surfaces périphériques intérieure et extérieure à usiner par tournage. La pièce à usiner est par exemple une bague de roulement, dont une surface périphérique est destinée à former une piste de roulement pour des corps roulants, l’autre surface étant destinée à être emmanchée sur un organe d’un palier à roulement. Pour usiner les surfaces périphériques à la géométrie souhaitée, il est connu de prendre en charge ladite pièce au moyen d’un outil de serrage d’une surface de ladite pièce, ladite surface ayant subi une rectification préalable afin de s’affranchir des éventuelles déformations de la pièce, telles que celles de type ovalité pouvant être induites par un traitement thermique d’une ébauche de ladite pièce. En particulier, il est connu de rectifier la surface extérieure préalablement à son usinage afin de pouvoir serrer ladite surface au moyen de mors enveloppants extérieurs en vue de l’usinage de la surface intérieure. Ce type de procédé permet d’obtenir un effort de serrage radial suffisant pour l’usinage à réaliser, mais nécessite une opération de rectification coûteuse qui n’apporte aucune valeur ajoutée à la pièce usinée dans la mesure où la surface extérieure rectifiée sera ensuite usinée. En outre, le serrage radial peut induire une déformation de la pièce, et l’usinage ultérieure de la surface extérieure impose un transfert d’outillage comprenant un retournement pouvant induire des défauts de forme de type coaxialité sur la pièce usinée. L’invention vise à perfectionner l’art antérieur en proposant notamment un procédé d’usinage d’une pièce, notamment des surfaces extérieure et intérieure d’une bague de roulement, ne nécessitant pas une rectification préalable des surfaces à usiner, et ce tout en assurant un serrage optimal et sans risque de déformation de ladite pièce lors dudit usinage, ainsi qu’une immobilisation de ladite pièce lors du transfert d’outillage pour l’usinage des différentes surfaces. A cet effet, selon un premier aspect, l’invention propose un procédé d’usinage d’une pièce présentant une première surface, une deuxième surface et une surface de référence, ledit procédé prévoyant successivement de : prendre en charge ladite pièce au moyen d’un premier outil présentant une première paroi ; immobiliser ladite pièce dans une position d’usinage dans laquelle la surface de référence de ladite pièce est en butée sur la première paroi dudit premier outil, ledit premier outil étant agencé pour laisser libre d’accès la première surface de ladite pièce dans ladite position d’usinage ; usiner ladite première surface de ladite pièce ; prendre en charge ladite pièce dans la position d’usinage au moyen d’un deuxième outil qui présente une deuxième paroi ; disposer ladite deuxième paroi en butée sur la surface de référence en position d’usinage ; retirer ledit premier outil en conservant la pièce dans la position d’usinage au moyen du deuxième outil qui est agencé pour laisser libre d’accès la deuxième surface de ladite pièce dans ladite position d’usinage ; usiner ladite deuxième surface de ladite pièce. Selon un deuxième aspect, l’invention propose un outillage pour la mise en œuvre d’un tel procédé, ledit outillage comprenant un premier et un deuxième outils dont les première et deuxième parois de butée sont discontinues angulairement, lesdits premier et deuxième outils étant agencés pour pouvoir être disposés angulairement avec leurs parois respectives positionnées dans un même plan de butée. D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : est une représentation en perspective coupée d’un outillage selon l’invention, sur lequel la pièce est en position d’usinage de sa première surface ; est une représentation en perspective coupée de l’outillage de la figure 1, sur lequel la pièce est prise en charge par les premier et deuxième outil, et étant des agrandissement de respectivement la zone A et la zone B de la figure 2 ; est une représentation en perspective coupée de l’outillage des figures 1 et 2, sur lequel la pièce est en position d’usinage de sa deuxième surface. En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un procédé d’usinage d’une pièce 1 présentant une première surface 2, une deuxième surface 3 et une surface de référence 4, ainsi qu’un outillage pour la mise en œuvre d’un tel procédé. Dans le mode de réalisation représenté, la pièce à usiner 1 est annulaire et présente une surface périphérique axiale extérieure 2 et une surface périphérique axiale intérieure 3 à usiner par tournage. En outre, la pièce 1 comprend deux surfaces radiales 4, 5 s’étendant latéralement de part et d’autre des surfaces 2, 3 à usiner, le procédé prévoyant d’utiliser l’une 4 desdites surfaces latérales en tant que surface de référence. Pour ce faire, le procédé prévoit une rectification préalable de la surface de référence 4, afin de définir parfaitement sa géométrie pour pouvoir positionner précisément la pièce sur l’outillage lors de son usinage. Dans la description, les termes « extérieur » et « intérieur » sont définis par rapport à l’axe X de révolution de la pièce 1 à usiner, respectivement pour une localisation éloignée et proche dudit axe. De même, les termes « axial » et « radial » sont relatifs à des directions respectivement suivant cet axe X et perpendiculaire à cet axe X. En particulier, la pièce 1 à usiner est une bague de roulement, dont une surface périphérique 2, 3 est destinée à former une piste de roulement pour des corps roulants, l’autre surface périphérique 2, 3 étant destinée à être emmanchée sur un organe d’un palier à roulement, ou un organe périphérique audit palier. Dans le mode de réalisation représenté, le procédé prévoit d’usiner en premier la surface périphérique extérieure 2, puis la surface périphérique intérieure 3. En variante, le procédé peut prévoir d’usiner en premier la surface périphérique intérieure 3 et en deuxième la surface périphérique extérieure 2. En relation avec la figure 1, le procédé prévoit successivement de : prendre en charge la pièce 1 au moyen d’un premier outil 6 présentant une première paroi 7 ; immobiliser ladite pièce dans une position d’usinage dans laquelle la surface de référence 4 de ladite pièce est en butée sur la première paroi 7 dudit premier outil, ledit premier outil étant agencé pour laisser libre d’accès la surface périphérique extérieure 2 dans ladite position d’usinage ; usiner ladite surface périphérique extérieure. Après avoir effectué ce premier usinage, le procédé prévoit ensuite de : prendre en charge la pièce 1 dans ladite position d’usinage au moyen d’un deuxième outil 8 qui présente une deuxième paroi 9, puis disposer ladite deuxième paroi en butée sur la surface de référence 4 en position d’usinage (figures 2, 2a, 2b) ; retirer le premier outil 6 en conservant la pièce 1 dans la position d’usinage au moyen du deuxième outil 8, qui est agencé pour laisser libre d’accès la surface périphérique intérieure 3 de ladite pièce en position d’usinage (figure 3) ; usiner la surface périphérique intérieure 3. En particulier, entre les deux étapes d’usinage de ses surfaces périphériques 2, 3 (figure 2), la pièce 1 est solidarisée à la fois au premier outil 6 et au deuxième outil 8, ce qui permet de la maintenir immobilisée dans une position d’usinage identique pour chacune desdites étapes. Ainsi, le procédé permet d’éviter les mouvements de la pièce 1, et donc de garantir une bonne coaxialité entre les surfaces usinées 2, 3. Lors de l’usinage de la première surface 2, le procédé prévoit une prise en charge de la pièce 1 par le premier outil 6 au niveau de sa deuxième surface à usiner, qui correspond à la surface périphérique intérieure 3 dans le mode de réalisation représenté. Pour ce faire, le premier outil 6 présente un fût 10 de géométrie sensiblement cylindrique, sur la périphérie extérieure duquel est formée une paroi axiale 11 pour la prise en charge de la surface périphérique intérieure 3. De même, lors de l’usinage de la deuxième surface 3, le procédé prévoit une prise en charge de la pièce 1 par le deuxième outil 8 au niveau de sa première surface, c’est-à-dire la surface périphérique extérieure 2, le deuxième outil 8 présentant à cet effet une paroi axiale 12 adaptée. En particulier, le deuxième outil 8 présente un fût 13 de géométrie sensiblement cylindrique, ledit fût comprenant un alésage qui est délimité par une paroi intérieure 14, une paroi axiale 12 de prise en charge de la première surface 2 étant formée sur ladite paroi intérieure. Pour pouvoir mettre la surface de référence 4 en butée simultanément sur les première 7 et deuxième 9 parois, lesdites parois sont discontinues angulairement, les premier 6 et deuxième 8 outils étant agencés pour pouvoir être disposés angulairement avec leurs parois 7, 9 respectives positionnées dans un même plan de butée contre ladite surface de référence. Dans le mode de réalisation représenté, les premier 6 et deuxième 8 outils comprennent chacun des créneaux radiaux 15, 16 définissant respectivement la première 7 et la deuxième 9 paroi de butée, lesdits créneaux bordant respectivement la paroi axiale 11 de prise en charge de la surface périphérique intérieure 3 et la paroi axiale 12 de prise en charge de la surface périphérique extérieure 2. En particulier, comme représenté sur la figure 2, les créneaux 15 du premier outil 6 sont agencés pour s’emboiter entre les créneaux 16 du deuxième outil 8, afin de former une paroi de butée sensiblement continue pour la surface de référence 4. Pour immobiliser la pièce 1 en position d’usinage, le procédé prévoit un troisième outil 17 de serrage de la pièce 1 en position d’usinage avec sa surface de référence 4 en butée sur respectivement les première 7 et/ou deuxième 9 parois. Pour ce faire, l’outillage comprend un troisième outil 17 sur lequel les premier 6 et deuxième 8 outils peuvent être assemblés indépendamment en serrant la pièce 1 entre ledit troisième outil et lesdits premier et deuxième outils. Dans le mode de réalisation représenté, le procédé prévoit successivement : un assemblage des premier 6 et troisième 17 outils pour immobiliser entre eux la pièce 1 en position d’usinage (figure 1) ; après usinage de la surface périphérique extérieure 2, un assemblage du deuxième outil 8 au troisième outil 17 pour disposer la deuxième paroi 9 en butée sur la surface de référence 4 en position d’usinage (figures 2, 2a, 2b), les premier 6 et deuxième 8 outils étant ainsi assemblés par l’intermédiaire du troisième outil 17 ; et un désassemblage du premier outil 6 pour pouvoir usiner la surface périphérique intérieure 3 (figure 3). Ainsi, le procédé permet de faciliter le changement d’outil 6, 8, et notamment de garantir une immobilisation de la pièce 1 dans une même position d’usinage pour chacune de ses surfaces 2, 3. En relation avec les figures, le fût 10 du premier outil 6 présente un alésage central 18 dans lequel est engagé un moyen 19 d’assemblage au troisième outil 17, notamment sous la forme d’une vis. En particulier, le troisième outil 17 comprend un logement 20 qui présente : un fond 21 sensiblement radial, au centre duquel débouche un alésage 22 pour la réception de la vis 19 d’assemblage du premier outil 6 ; une paroi axiale intérieure 23 bordant ledit fond, en regard de laquelle est disposée la périphérie extérieure du fût 10 lors de l’assemblage des outils 6, 17, la paroi axiale 11 de prise en charge de la deuxième surface 3 et les créneaux radiaux 15 étant disposés en dehors dudit logement. De façon avantageuse, le fond 21 du troisième outil 17 présente une empreinte centrale 24 agencée pour recevoir une saillie 25 de géométrie complémentaire formée sur le premier outil 6, afin de faciliter l’assemblage dudit premier outil audit troisième outil 17. De même, le deuxième outil 8 présente une bride 26 qui s’étend radialement depuis la périphérie extérieure du fût 13 et à l’opposé de la paroi axiale 12 de prise en charge de la première surface 2 et des créneaux radiaux 16, ladite bride étant agencée pour permettre l’assemblage dudit deuxième outil au troisième outil 17. Pour ce faire, le troisième outil 17 comprend une bride 27 qui s’étend radialement autour du logement 20 d’assemblage du premier outil 6 et qui est pourvue d’un dispositif de fixation, notamment d’orifices 28, pour le maintien de la bride 26 du deuxième outil 8, notamment au moyen de vis 29. Pour permettre l’immobilisation de la pièce 1 en position d’usinage, le procédé prévoit une mise en appui du troisième outil 17 sur une surface de la pièce 1 qui est opposée à la surface de référence 4, notamment sur la surface latérale 5 s’étendant radialement du côté opposé à ladite surface de référence, ladite surface pouvant avantageusement avoir été préalablement rectifiée préalable, notamment pour assurer parallélisme et planéité avec la surface de référence 4. Pour ce faire, le troisième outil 17 présente une portée 30 de serrage de la pièce 1 sur les première 7 et deuxième 9 parois de butée, ladite portée de serrage s’étendant axialement autour du logement 20, notamment dans le prolongement axial de la paroi intérieure 23. Ainsi, le procédé prévoit d’immobiliser la pièce 1 en position d’usinage par un serrage axial, ce qui permet d’éviter les efforts radiaux, et donc de limiter les risques de déformation de ladite pièce lors dudit serrage garantissant les circularités et concentricités respectives des première 1 et deuxième 2 surfaces. Par ailleurs, cet agencement permet d’exercer une force de serrage importante sur la pièce 1, et donc de garantir sa bonne immobilisation durant les usinages. Procédé d’usinage d’une pièce (1) présentant une première surface (2), une deuxième surface (3) et une surface de référence (4), ledit procédé prévoyant successivement de : prendre en charge ladite pièce au moyen d’un premier outil (6) présentant une première paroi (7) ; immobiliser ladite pièce dans une position d’usinage dans laquelle la surface de référence (4) de ladite pièce est en butée sur la première paroi (7) dudit premier outil, ledit premier outil étant agencé pour laisser libre d’accès la première surface (2) de ladite pièce dans ladite position d’usinage ; usiner ladite première surface de ladite pièce ; prendre en charge ladite pièce dans la position d’usinage au moyen d’un deuxième outil (8) qui présente une deuxième paroi (9) ; disposer ladite deuxième paroi en butée sur la surface de référence (4) en position d’usinage ; retirer ledit premier outil en conservant la pièce (1) dans la position d’usinage au moyen du deuxième outil (8) qui est agencé pour laisser libre d’accès la deuxième surface (3) de ladite pièce dans ladite position d’usinage ; usiner ladite deuxième surface de ladite pièce. Procédé d’usinage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il prévoit une prise en charge de la pièce (1) au niveau de sa première (2) – respectivement sa deuxième (3) – surface par le deuxième (8) – respectivement le premier (6) – outil. Procédé d’usinage selon l’un des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il prévoit une prise en charge périphérique de la pièce (1) par l’un et/ou l’autre des outils (6, 8), ladite pièce étant annulaire en présentant une surface périphérique extérieure (2) et une surface périphérique intérieure (3) à usiner. Procédé d’usinage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il prévoit une rectification préalable de la surface de référence (4). Procédé d’usinage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il prévoit d’utiliser une surface latérale (4) de la pièce (1) en tant que surface de référence. Procédé d’usinage selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il prévoit un troisième outil (17) de serrage de la pièce (1) en position d’usinage avec sa surface de référence (4) en butée sur respectivement les première (7) et/ou deuxième (9) parois. Procédé d’usinage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il prévoit une mise en appui du troisième outil (17) sur une surface (5) de la pièce (1) qui est opposée à la surface de référence (4). Procédé d’usinage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il prévoit une rectification préalable de la surface opposée (5). Procédé d’usinage selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu’il prévoit successivement : un assemblage des premier (6) et troisième (17) outils pour immobiliser entre eux la pièce (1) en position d’usinage ; après usinage de la première surface (2), un assemblage du deuxième outil (8) au troisième outil (17) pour disposer la deuxième paroi (9) en butée sur la surface de référence (4) en position d’usinage ; un désassemblage du premier outil (6) pour pouvoir usiner la deuxième surface (3). Procédé d’usinage selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pièce (1) à usiner est une bague de roulement. Outillage pour la mise en œuvre d’un procédé d’usinage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend un premier (6) et un deuxième (8) outils dont les première (7) et deuxième (9) parois de butée sont discontinues angulairement, lesdits premier et deuxième outils étant agencés pour pouvoir être disposés angulairement avec leurs parois respectives (7, 9) positionnées dans un même plan de butée. Outillage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier (6) – respectivement le deuxième (8) – outil présente une paroi axiale (11, 12) de prise en charge de la deuxième (3) – respectivement la première (2) – surface de la pièce (1), lesdites parois axiales étant bordées par des créneaux radiaux (15, 16) définissant la paroi de butée (7, 9). Outillage selon la revendication 12, caractérisé en ce que les créneaux (15) du premier outil (6) sont agencés pour s’emboiter entre les créneaux (16) du deuxième outil (8). Outillage selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu’il comprend un troisième outil (17) sur lequel les premier (6) et deuxième (8) outils peuvent être assemblés indépendamment en serrant la pièce (1) entre ledit troisième outil et lesdits premier et deuxième outils. Outillage selon la revendication 14, caractérisé en ce que le troisième outil (17) présente une portée (30) de serrage de la pièce (1) sur les parois de butée (7, 9) des premier (6) et deuxième (8) outils.