Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PRECISION GUIDING DEVICE IN A MACHINE FOR MACHINING CYLINDRICAL PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/027939
Kind Code:
A2
Abstract:
The part to be machined (2) is attached so that its axis lies in a position exactly determined relative to the base of the machine (1) and to the pedestal (3) due to the flanges (8) and the rear face (9) of the V formed on the pedestal, and due to an intermediate member (11) having the shape of a crown sector in which the concave cylindrical faces (23) are adapted to the part (2). The part is pressed against the faces (23) by a lug (14) actuated by the calliper (15). The part (2) can be rotated by a floating pin actuated by a servomotor in a determined position relative to the base of the machine (1).

Inventors:
PIGUET PIERRE-LOUIS (CH)
PAHUD PIERRE (CH)
Application Number:
IB2008/053471
Publication Date:
March 05, 2009
Filing Date:
August 28, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ROLLOMATIC SA (CH)
PIGUET PIERRE-LOUIS (CH)
PAHUD PIERRE (CH)
International Classes:
B24B3/24; B24B41/06
Foreign References:
US3591988A1971-07-13
DE8915435U11990-06-07
GB363781A1931-12-31
FR2684035A11993-05-28
Attorney, Agent or Firm:
GANGUILLET, Cyril et al. (ABREMA Agence Brevets et Marques, GanguilletAvenue du Théâtre 1, CP 5027 Lausanne, CH-1002, CH)
Download PDF:
Claims:

Revendications

1. Dispositif de guidage de précision dans une machine d'usinage de pièces cylindriques, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble d'appui (8, 9, 1 1 , 14, 15, 17) définissant un axe fixe pour lesdites pièces (2), et comprenant un vé (8) solidaire d'une embase (3), un jeu d'organes intermédiaires interchangeables (1 1 ) adaptés au vé et correspondant chacun à un diamètre déterminé d'une série desdites pièces cylindriques et un doigt d'appui (14), pressant la pièce à usiner contre l'organe intermédiaire dans le vé.

2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, pour permettre des changements de séries instantanés, chaque organe intermédiaire interchangeable (11 ) a la forme d'un secteur de couronne ajusté au diamètre des pièces d'une série des pièces à usiner et agencé extérieurement pour être monté dans le vé (8), entre ce dernier et la pièce cylindrique (2) à usiner.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun desdits organes intermédiaires présente, dans une surface concave cylindrique qui correspond au diamètre de la pièce, des facettes d'appui (23) ajustées avec précision pour recevoir les pièces (2) de la série auquel cet organe est destiné, et une portion de surface cylindrique convexe (25) exactement coaxiale auxdites facettes d'appui concaves (23) et destinée à être appuyée contre les flancs (8) du vé.

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans chaque organe intermédiaire (11 ), ladite portion de surface cylindrique convexe (25) est une face extérieure formant la tranche d'une bride radiale (24) de l'organe intermédiaire et en ce que ce dernier est fixé à l'embase dans le vé par une plaquette (19) munie d'un trou pour une vis de fixation (20) à l'embase et de deux trous pour des goupilles de positionnement (21 ) de la plaquette, ces goupilles étant engagées dans l'embase en dehors du vé.

5. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le doigt d'appui (14) est fixé sur un étrier (15) pivotant sur l'embase, autour d'un axe (16) exactement perpendiculaire à celui défini par les plans internes (8) du vé, et est pressé contre la pièce (2) à usiner.

Description:

Dispositif de guidage de précision dans une machine d'usinage de pièces cylindriques

Domaine technique

L'usinage de certains outils cylindriques en matériaux durs, comme des forets de petit diamètre, plus ou moins longs, doit souvent répondre à des exigences de précision extrêmement grandes. Or, c'est un domaine de la technique qui évolue vers une diminution des nombres de pièces des séries ce qui pose le problème d'une réduction des temps non productifs causés par l'adaptation des outillages aux changements de série. Cette adaptation doit évidemment être réalisée en garantissant l'extrême qualité du positionnement et du guidage des pièces usinées, à chaque modification du dispositif de guidage.

Etat de la technique

Dans les machines usuelles, le dispositif de guidage comporte généralement une partie fixe avec deux flancs plans en forme de vé, dans laquelle la pièce à usiner est engagée et guidée, et une partie mobile, le doigt d'appui qui presse la pièce dans le vé en garantissant une rotation dont la qualité ne dépend plus alors que de la circularité de la pièce à usiner elle-même. Lors d'un changement de série, le vé de positionnement doit être changé puisque le diamètre d'outil de la série nouvelle diffère de celui de la série précédente, et sa hauteur de positionnement doit être ajustée avec grande précision pour assurer une position parfaite de l'axe de rotation. Ce travail de réglage de la position du vé, selon trois degrés de liberté au minimum, est consommateur de temps et diminue ainsi la productivité de la machine toute entière. Finalement, il réduit la versatilité du système de production en ne le rendant attractif que pour de très longues séries.

Divulgation de l'invention

La présente invention a pour but de remédier à ce défaut en créant un dispositif de guidage qui assure le maintien des pièces dans la machine d'usinage, avec

une précision maximale pour tous les diamètres des pièces, et supprime les réglages fastidieux lors des changements de série de façon à minimiser les temps improductifs. Par conséquent, le dispositif objet de l'invention permet notamment de gérer dans des conditions concurrentielles le traitement de séries plus courtes que jusqu'à maintenant.

A cet effet la présente invention concerne un dispositif de guidage de précision dans une machine d'usinage de pièces cylindriques, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble d'appui définissant un axe fixe pour lesdites pièces et comprenant un vé solidaire d'une embase, un jeu d'organes intermédiaires interchangeables adaptés au vé et correspondant chacun à un diamètre déterminé d'une série desdites pièces cylindriques et un doigt d'appui, pressant la pièce à usiner contre l'organe intermédiaire dans le vé.

Selon un mode d'exécution du dispositif, pour permettre des changements de séries instantanés, chaque organe intermédiaire interchangeable a la forme d'un secteur de couronne ajusté au diamètre des pièces d'une série des pièces à usiner et agencé extérieurement pour être monté dans le vé, entre ce dernier et la pièce cylindrique à usiner, chacun desdits organes intermédiaires pouvant présenter, dans une surface concave cylindrique qui correspond au diamètre de la pièce, des facettes d'appui ajustées avec précision pour recevoir les pièces de la série auquel cet organe est destiné, et une portion de surface cylindrique convexe exactement coaxiale auxdites facettes d'appui concaves et destinée à être appuyée contre les flancs du vé.

Selon une variante du dispositif, dans chaque organe intermédiaire, ladite portion de surface cylindrique convexe est une face extérieure formant la tranche d'une bride radiale de l'organe intermédiaire, ce dernier étant fixé à l'embase dans le vé par une plaquette munie d'un trou pour une vis de fixation à l'embase et de deux trous pour des goupilles de positionnement de la plaquette, ces goupilles étant engagées dans l'embase en dehors du vé.

Le doigt d'appui peut être fixé sur un étrier pivotant sur l'embase, autour d'un axe exactement perpendiculaire à celui défini par les plans internes du vé, et être pressé contre la pièce à usiner.

Brève description des dessins

On décrit ci-après une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, donnée à simple titre d'exemple et illustrée par les dessins annexés, dont :

- la fig. 1 est une vue en perspective d'un ensemble d'appui avec son embase, faisant partie du dispositif de guidage,

- la fig. 2 est une vue en élévation de face du même ensemble,

- la fig. 3 est une vue en coupe verticale selon A-A de l'ensemble représenté à la fig. 2, et

- la fig. 4 est une vue en perspective d'un organe intermédiaire faisant partie de l'ensemble de la fig. 1.

Description détaillée de modes d'exécution de l'invention

Le dispositif de guidage représenté au dessin fait partie d'une machine d'usinage de pièces cylindriques telles que des forets en matériau dur dont le profil doit être meule ou rectifié avec une extrême précision. Il comporte un ensemble d'appui (fig. 1 et 2) monté sur une base machine 1. L'ensemble d'appui des fig. 1 et 2 est agencé pour maintenir selon un axe rigidement déterminé des pièces à usiner 2, soit des outils de forage comme dit plus haut. Il comporte une embase 3 fixée sur la base machine 1 par un lardon de serrage 4 et une vis de blocage 5. Pour cela, la base 1 présente deux surfaces planes 12 et 13 (fig. 2), rigoureusement planes et perpendiculaires, sur lesquelles viennent s'appliquer deux faces planes correspondantes usinées à la partie inférieure de l'embase 3. L'embase 3 présente encore, à sa partie antérieure et supérieure un logement usiné avec

- A -

deux flancs plans obliques et symétriques 8 (fig. 2) et un fond vertical également plan 9. Ces surfaces forment un logement de vé fermé à l'arrière, dans lequel est immobilisé un organe intermédiaire 1 1 qui sera décrit plus loin. Les surfaces 8 seront usinées avec grande précision par rapport aux faces 12 et 13 de positionnement de l'embase 3 sur la machine. Elles constituent la référence de positionnement de l'outil 2 à usiner sur la machine. Quant à la face 9, elle sert de référence d'appui dans le sens axial pour l'organe intermédiaire 1 1 et doit donc être plane et parfaitement perpendiculaire à l'axe défini par le vé 8.

Comme on le voit encore aux fig. 1 à 3, la pièce 2 est maintenue en appui par rapport au vé 8 et 9 par un doigt 14 fixé, par l'intermédiaire d'un élément 14', à un étrier 15 pivotant autour d'un axe 16 par rapport à l'embase 3. L'utilisation d'un doigt d'appui 14 fixé sur un étrier 15 perpendiculairement à la pièce à usiner est connue en soi dans des machines conventionnelles. On sait que de tels étiers sont souvent à commande hydraulique ou pneumatique par un piston 6 logé dans une chambre ménagée dans l'embase et alimentée par des raccords tels que 17, de manière à presser le doigt 14 contre la pièce 2 à rencontre d'un ressort 18 de dégagement.

Pour éliminer les manœuvres d'ajustage et de réglage au moment d'un changement de série de pièces à usiner on associe à l'ensemble d'appui des fig. 1 et 2 un jeu d'organes intermédiaires 1 1 (figs 1 , 2 et 4) interchangeables, correspondant chacun à un diamètre de pièce à usiner particulier. Ainsi, pour adapter l'ensemble d'appui à une série de pièces à usiner d'un diamètre donné, un organe 11 correspondant à ce diamètre est monté entre le doigt d'appui 14 et les faces 8 et 9 du vé. Il est maintenu par une plaquette de positionnement 19 fixée à l'embase par une vis 20 et deux goupilles 21.

L'organe intermédiaire 1 1 , en un matériau de haute résistance, a la forme d'un secteur de couronne cylindrique avec un évidement 22 en arc de cylindre concave qui détermine l'axe correspondant au diamètre de la pièce à usiner pour laquelle l'organe est conçu (fig. 4). Pour réaliser le meilleur guidage possible, la surface 22 est dégagée et seules quatre facettes cylindriques concaves 23 sont

maintenues dans des positions symétriques rigoureusement contenues dans une même surface cylindrique. L'organe 1 1 comporte en outre une bride radiale 24 limitée par une portion de surface cylindrique convexe 25 destinée à s'appuyer contre les faces 8 du vé. La pièce 1 1 étant un secteur de couronne, sa réalisation peut être faite avec la plus grande précision par des opérations de rectification cylindrique intérieure et extérieure. C'est le diamètre de la pièce à usiner 2 qui détermine le diamètre de la surface 23, donc le choix de l'organe intermédiaire 11 , et par conséquent la position de l'axe commun des surfaces 23 et 25 dans le vé 8, cette position étant invariable.

On voit à la fig. 1 que la plaquette 19 est pressée par la vis 20 contre la face antérieure de la bride 24, laquelle est par conséquent pressée contre la face 9 du logement formant le vé 8.

Un changement de série implique le changement de la pièce 1 1 tenue par la plaquette 19. La vis 20 assure le blocage de l'ensemble et les goupilles 21 servent en plus à reprendre le couple de frottement en rotation lors du serrage de la vis 20, lequel aurait, sinon la tendance à faire tourner la pièce 1 1.

L'ensemble d'appui décrit ci-dessus maintient donc les pièces à usiner dans une position telle que l'axe de la pièce est rigoureusement déterminé par rapport à l'embase, et donc par rapport à la base machine 1. Pour que l'usinage des pièces puisse être réalisé avec la précision voulue, il faut encore que l'entraînement de la pièce se fasse de telle manière que cette dernière tourne effectivement autour de l'axe défini par l'ensemble d'appui. La machine d'usinage sera pourvue d'une poupée ayant une broche dans laquelle la pièce à usiner sera fixée et par laquelle elle sera entraînée. Le cas échéant, cette poupée pourra être d'un type à broche flottante.

L'homme du métier comprendra aisément que le vé 8 de l'ensemble d'appui du dispositif de guidage de la présente invention, comportant deux flancs plans obliques et symétriques, peut bien entendu être constitué ou remplacé par une paire de surfaces courbes, concaves ou convexes, et par exemple par deux

goupilles. Par conséquent, dans le cadre de la présente invention, le terme "vé" désigne toute paire de surfaces agencées pour servir d'appui selon deux génératrices rectilignes à une pièce cylindrique, que lesdites surfaces soient planes ou courbes.