La présente invention concerne une pince de maintien d'une pièce à usiner dans une machine de meulage.

Pour certaines pièces nécessitant des usinages par meulage, comme par exemple des outils de perçage en métal dur ou en acier rapide devant satisfaire à des exigences très poussées, notamment lorsqu'il s'agit de forets ayant un grand rapport longueur sur diamètre, il faut que la machine à meuler soit équipée d'une pince de maintien assurant un appui sûr de la pièce, notamment de la partie cylindrique terminale du foret pendant au moins une partie des opérations.

On connaît actuellement des pinces de maintien comportant, en une pièce, une zone centrale de fixation sur un support et deux branches parallèles reliées à la zone centrale par plusieurs bras étroits et déformables élastiquement. A l'une de leurs extrémités, les branches sont pourvues de becs adaptés au type de pièces à soutenir tandis qu'un mécanisme de pression agit sur leur autre extrémité pour provoquer le serrage des becs. A l'état de repos, la pince est en position ouverte et sa fermeture, pour mise en prise de la pièce, nécessite l'action d'un poussoir guidé agissant entre les extrémités des bras de la pince opposées à celles portant les becs. Lors de la fermeture des becs, la pièce, les bras de la pince et le poussoir constituent un système hyperstatique. Il en résulte que, si le mouvement de fermeture n'est pas rigoureusement isométrique (par exemple si le poussoir n'appuie pas de façon égale sur les deux branches de la pince, notamment pour cause d'usure ou de jeu) , ce mouvement provoque un déplacement de la pièce qui constitue l'élément faible du système.

La présente invention a pour objet une pince de maintien améliorée, avec laquelle la prise de pièce est réalisée par déformation élastique mais passivement, en l'absence de force extérieure. Le montage des becs est tel que la pince exerce en position fermée une force déterminée sur la pièce, sans action extérieure.

A cet effet, la présente invention concerne une pince de maintien pour pièce à usiner sur une machine de meulage, notamment pour forets de perçage à partie terminale présentant un grand rapport longueur sur diamètre, comportant un corps de pince en une pièce avec deux branches parallèles ayant une extrémité arrière et une extrémité avant, avec une zone centrale de fixation de la pince sur un support, et des bras élastiquement flexibles découpés dans le corps de manière à assurer la liaison entre la zone centrale et les branches en formant un dispositif de pivotement, de sorte qu'un organe de commande agissant sur les extrémités arrières des branches provoque des écartements ou des rapprochements des extrémités avant par pivotement des branches dans le dispositif de pivotement, caractérisée en ce que le dispositif de pivotement est agencé de manière que l'organe de commande étant dans une position de repos, les extrémités avant des branches sont rapprochées et la pince est en position de fermeture, tandis qu'en se déplaçant vers une position active, cet organe de commande déforme le dispositif de pivotement et les extrémités avant des branches sont écartées.

De préférence, les extrémités avant des branches sont équipées de becs de serrage adaptés aux dimensions de la pièce à maintenir, fixés par des moyens de fixation, de manière à empêcher tout déplacement lors du meulage.

L'ouverture de la pince peut être obtenue par déplacement d'un organe de commande en translation le long des extrémités arrières des branches, deux rampes divergentes sur les branches de la pince transformant le mouvement longitudinal en un mouvement transversal provoquant le pivotement des branches. Dans une forme de réalisation préférentielle, l'une au moins des pointes des becs présente une gorge ayant une forme en vé de façon à constituer deux points de contact avec la pièce, ce qui permet d'assurer le maintien de la pièce à meuler d'une manière statiquement déterminée, sans risque de modification des conditions de prise.

Le dispositif de pivotement est de préférence réalisé par une découpe dans l'ébauche du corps de la pince en formant quatre bras élastiques reliant deux à deux la zone centrale à chacune des branches ce qui détermine deux axes de rotation parallèles, fictifs, assurant un fonctionnement de haute précision.

La construction selon l'invention permet de produire des pinces capables de maintenir des parties cylindriques terminales de forets de très faibles diamètres, en particulier des diamètres de l'ordre de 0,05 mm. De tels forets sont utilisés par exemple sur des plaques de circuits imprimés pour exécuter des trous avec une précision de l'ordre du micron.

On décrit maintenant, à simple titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention en se référant aux dessins annexés, dont

- la fig. 1 est une vue en plan de dessus montrant le corps monobloc de la pince,-

- les fig. 2, 3 et 4 sont des vues d'un bec de serrage, respectivement en plan, en élévation latérale et en élévation en bout;

- la fig. 5 est une vue en plan à échelle agrandie montrant la partie de la pointe du bec de la fig. 2 située à l'intérieur du cercle c; et

- la fig. 6 est une vue en plan de dessus montrant la pince complète avec son organe de commande. l'l'

Le corps de pince 1 représenté à la fig. 1 est une pièce en acier présentant les propriétés métallurgiques voulues pour que ses différentes parties, obtenues après découpe, remplissent les fonctions requises. Ces différentes parties comprennent une zone centrale 2, deux branches parallèles et de formes symétriques 3 et 4, et un dispositif de pivotement 5 formant deux axes de pivotement fictifs a et b (correspondant aux intersections respectives des axes des bras 12 et 15 et des bras 13 et 14 décrits plus loin), dont on voit qu'ils sont situés sur une même ligne perpendiculaire à l'axe général longitudinal de la pince, de part et d'autre de cet axe.

La zone centrale 2 est de forme rectangulaire avec un trou central 6 taraudé pour la fixation du corps 1 sur un support fixe, et avec quatre trous 7 ajustés et destinés à recevoir des goupilles de positionnement sur le support. Elle est délimitée par rapport aux branches 3 et 4 par une découpe étroite 8 qui l'entoure sur ses quatre côtés sauf au centre du côté tourné vers extrémité avant des branches.

Cette interruption de la découpe 8 située entre deux portions terminales légèrement élargies 8a et 8b forme la base du dispositif de pivotement 5. Celui-ci est délimité d'autre part par deux découpes profilées et symétriques 9 et 10 ayant la forme de triangles curvilignes ou de profils de fleurs et par une extrémité élargie lia d'une fente 11 qui s'étend selon l'axe longitudinal du corps 1 et sépare l'une de l'autre les extrémités avant des branches 3 et 4. Ainsi, le dispositif de pivotement 5 est constitué de quatre bras courts et étroits 12, 13, 14 et 15 disposés en éventail et reliant les branches 3 et 4 par leur partie avant à la zone centrale 2 du corps 1. Pour réaliser les découpes, on peut utiliser des outillages à commande contrôlée, comme électroérosion par exemple. Dans l'exemple représenté, la découpe est réalisée de façon que les deux bras 12 et 13 sont orientés sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de la pince, avec les deux bras 14 et 15 orientés de façon sensiblement perpendiculaire audit axe longitudinal.

Un espace 16 légèrement trapézoïdal sépare les extrémités arrières des branches 3 et 4 qui présentent encore chacune une rampe 27 et 28 destinée à coopérer avec un organe de commande 26 (fig. 6) des ouvertures et fermetures de la pince, comme on le verra plus loin. Des butées 32, 33 de limitation de la course d'ouverture de la pince sont également prévues à proximité des extrémités arrières des branches 3 et 4.

L'un des becs de serrage 17 est représenté aux fig. 2 à 5. En plan (fig. 2) , il présente une forme allongée généralement rectangulaire avec, dans sa partie avant, une face biseautée et un côté latéral oblique. Deux forures 18 et 19 reliées par des découpes transversales respectivement à la face externe et à la face interne du bec sont prévues pour l'engagement de goupilles qui viendront se loger sans jeu avec serrage élastique dans des forures correspondantes de la branche de pince destinée à recevoir le bec. La pointe antérieure du bec 17 présente encore un rebord 20 rectangulaire proéminent vers l'intérieur (fig. 3 et 4), dans lequel est ménagée une gorge 22, réalisée de préférence en vé. Tous ces éléments sont réalisés avec une extrême précision, les becs 17 étant formés dans un acier fortement allié, par exemple au MnCrW trempé et revenu.

Pour montrer le détail du maintien, on a représenté à la fig. 5 le rebord 20 de la fig. 2 à une échelle considérablement agrandie. Les deux flancs 23 et 24 de la gorge 22 sont plans et, dans cet exemple, perpendiculaires l'un à l'autre. L'extrémité d'une arête oblique entre la face biseautée et la face plane supérieure du bec 17 aboutit au centre du flanc 23. La portée cylindrique d'un foret 25 est engagée dans la gorge 22 de façon à appuyer selon quatre génératrices contre les flancs 23 et 24 des pointes des deux becs 17. Selon une variante d'exécution, l'une seulement des pointes 20 des becs de serrage 17 présente une gorge 22 à profil en vé, la pointe 20 de l'autre bec pouvant ne pas comporter de gorge. Selon d'autres variantes d'exécution, l'une ou les deux gorges à profil en vé peuvent être remplacées par des gorges en forme de demi-lune ou de tout autre forme adéquate.

La pince est représentée dans son ensemble, avec un foret 25, à la fig. 6. Les deux branches 3 et 4, de part et d'autre de la zone centrale 2, se trouvent dans leur position de fermeture, l'organe de commande 26 étant décalé par rapport à l'extrémité arrière des branches et des rampes 27, 28. Cet organe 26 est une bague coulissant sur les flancs extérieurs des branches 3 et 4 et se déplaçant sous l'effet d'un mécanisme qu'il n'est pas nécessaire de décrire.

Comme mentionné plus haut, l'espace 16 est légèrement trapézoïdal. De même, les espaces longitudinaux séparant la zone centrale 2 des bras 3 et 4 sont de formes légèrement trapézoïdales. Cet agencement permet aux dits espaces d'absorber les mouvements de rapprochement des bras 3 et 4 de l'ouverture de la pince.

Les deux becs 17 de la pince sont fixés sur les parties avant des branches 3 et 4 dans des positions qui sont exactement déterminées par des goupilles 29 engagées dans les ouvertures 18 et 19 et les trous correspondant des branches 3 et 4. Comme on le voit à la fig. 6, des plaquettes 30 fixées par des vis 31 assurent la fixation. On comprend que le positionnement des becs sur la pince grâce aux goupilles 29 et aux vis 31 est réalisé en fonction du diamètre de la partie terminale du foret, de manière que dans la position de fermeture, avec l'organe de commande 26 en position décalée, le dispositif de pivotement 5 soit dans un état de flexion élastique assurant le serrage de la partie terminale du foret, de manière à ce que le meulage puisse s'effectuer de façon sûre. Une fois le meulage terminé, l'organe 26 est déplacé sur les rampes 27, 28, ce qui a pour effet d'ouvrir la pince et par conséquent de permettre le dégagement du foret.

Dans l'exemple décrit et représenté sur les figures, l'ensemble est agencé de façon que l'ouverture de la pince soit provoquée par un mouvement vers le bas de 1 'organe de commande 26. L'ensemble peut bien entendu également être aménagé de façon que l'ouverture de la pince soit provoquée par un mouvement vers le haut de l'organe de commande 26.

En pratique, différents jeux de becs adaptés aux différents forets à meuler peuvent être montés de cas en cas sur une même pince. Cependant, il peut aussi être préférable de prévoir que chaque jeu de becs soit monté à demeure sur des pinces différentes.

Avec le système décrit, le maintien de la pièce est statiquement déterminé, sans action extérieure, sans modification des conditions de prise. L'usure des pièces d'actionnement ni aucune autre perturbation n'ont d'influence sur la prise et le maintien des pièces à meuler. Une précision bien inférieure au micron (10~6 mètre) peut être obtenue en pratique.