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REVENDICATIONS
1. Procédé d'usinage de finition, caractérisé en ce que la partie de la surface de l'organe rotatif d'usinage opérant sur une pièce à usiner se déplace par rapport à la surface à usiner suivant une trajectoire ayant la forme d'une courbe fermée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce à usiner est entraînée en rotation autour d'un axe supportant la e plece.
3. Procédé selon la revendication 1. caractérisé en ce que la pièce à usiner est en translation rectiligne.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un organe rotatif d'usinage est monté sur une première coulisse (5) guidée par une seconde glissière (6), les deux ensembles coulisse-glissière (1, 2; 5, 6) étant disposés orthogonalement, qu'une bielle ( 12) est fixée par une de ses extrémités à un pivot (35) solidaire d'un support immobile (7), l'autre extrémité étant articulée à un point décentré d'une roue (13) entraînée en rotation autour d'un axe (17) solidaire de la seconde coulisse (5), qu'une seconde bielle (12') est fixée par une de ses extrémités à un pivot (45) solidaire de la première coulisse (1),
l'autre extrémité étant articulée à un point décentré d'une roue ( 13') entraînée en rotation autour d'un axe (20) solidaire de la seconde coulisse (5).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une bielle (12) au moins est constituée d'éléments télescopiques (38, 39, 40) et que l'articulation (32, 33, 34) est montée coulissante sur une tige (28) solidaire de la roue (13), ladite tige (28) étant disposée perpendiculairement à l'axe de rotation (17) de la roue (13).
6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que les roues (13, 13') sont pourvues de moyens pour être entraînées à la même vitesse.
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que les roues (13, 13') sont pourvues de moyens pour être entraînées en rotation ô des vitesses différentes.
La présente invention concerne un procédé d'usinage de finition tel qu'ébavurage ou émerisage et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
Il est connu, pour ébavurer, polir ou émeriser une pièce obtenue par matriçage, étampage ou tout autre procédé nécessitant un usinage de finition, de présenter la pièce à finir immobile, en translation ou en rotation autour d'un axe fixe, à un outil rotatif dont l'axe de rotation est fixe, tel qu'une brosse. Habituellement la face à finir est usinée par deux outils rotatifs consécutifs tournant en sens contraire afin de mieux atteindre, suivant deux sens différents, les différents contours intérieur et extérieur d'une pièce telle qu'une roue dentée ou le relief d'une médaille. L'outil d'usinage étant immobile par rapport â la pièce â usiner, son action est limitée à la partie de la surface à usiner qui entre en contact avec l'outil.
D'autre part la direction de travail est déterminée par le mouvement de la pièce à usiner par rapport à l'outil. La pièce tourne habituellement autour d'un axe fixe ou elle est en déplacement rectiligne, déterminant ainsi une direction et un sens de travail fixes. Ce procédé mécanique présente principalement deux inconvénients. Le premier est qu'il est impossible d'atteindre de face toutes les parties d'un contour sinueux d'une pièce comme une roue dentée ou le relief d'une médaille ou toute autre pièce ayant une configuration nécessitant un usinage de finition dans des directions différentes, telle qu'une pièce reproduisant un signe distinctif, littéral ou figuratif, d'une gamme de produits.
Le deuxième inconvénient concerne l'outil d'usinage, lequel subit une usure rapide car, lors de l'usinage, il n'y a qu'une zone de sa surface de travail qui opère sur la surface à usiner. Cette zone dépend de la position relative de la pièce par rapport à l'outil et de la largeur de la surface à usiner. L'usure rapide et partielle de l'outil d'usinage est un facteur de l'augmentation du coût de production.
L'invention permet d'obvier à ces inconvénients.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que la partie de la surface de l'organe rotatif d'usinage opérant sur une pièce à usiner se déplace par rapport à la surface à usiner suivant une trajectoire ayant la forme d'une courbe fermée.
Le déplacement de la surface de contact de l'organe suivant une trajectoire courbe fermée assure un changement continu de la direction d'usinage permettant ainsi d'atteindre de face toutes les parties d'une pièce en relief ou d'une pièce présentant un contour sinueux.
D'autre part, ce même déplacement assure une usure uniforme de la totalité de la surface de travail de l'organe d'usinage.
Il apparaît également un troisième avantage: le déplacement relatif de l'organe d'usinage par rapport à la surface à finir permet de traiter une plus grande surface par unité de temps. Ainsi, il est possible de réduire le temps d'usinage d'une pièce tout en obtenant une meilleure finition. La trajectoire choisie a la forme d'une ellipse ou le plus souvent la forme du nombre huit.
La présente invention concerne aussi un dispositif de mise en oeuvre du procédé. Une forme d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé sera décrite, à titre d'exemple, à l'aide du dessin annexé, dans lequel:
la fig. I est une vue de côté de deux ensembles coulisse-glissière sans le mécanisme d'entraînement,
la fig. 2 est une vue de gauche et partiellement en coupe de la fig. 1, mais présentant surtout le mécanisme d'entraînement;
la fig. 3 est une vue de droite de la fig. 2.
Une coulisse I est guidée par une glissière 2 (fig. 1). La coulisse I est munie à une de ses extrémités d'un organe de préhension 3 de l'outil d'usinage. L'organe de préhension est ici un anneau fendu que l'on peut serrer par une vis 4. La glissière 2 est solidaire d'une deuxième coulisse 5 dont la direction de déplacement est orthogonale à la direction de déplacement de la première coulisse 1. La coulisse 5 est guidée par une glissière 6 qui est solidaire d'un support 7 fixe. Le support 7 fait partie de la machine d'usinage. Le profil transversai des glissières 2 et 6 est en forme de queue-d'aronde tandis que les coulisses I et 5 présentent un profil correspondant collaborant avec celui des glissières et assurant la tenue transversale et le guidage des coulisses I et 5.
Etant donné que les deux coulisses I et 5 sont animées d'un mouvement continu de va-et-vient, il est préférable que le glissement soit réalisé par des roulements à billes ou à rouleaux afin de diminuer les frottements et d'éviter les à-coups dus au porte-à-faux, surtout en fin de course, de la coulisse I supportant l'outil d'usinage.
Pour mieux positionner l'outil d'usinage par rapport à la pièce à usiner, le support 7 de la glissière 6 peut être aussi une coulisse dont le déplacement est assuré par la rotation d'une vis sans fin. Une deuxième coulisse disposée orthogonalement par rapport à la glissière de la première, également commandée par la rotation d'une vis sans fin, permet d'avoir une grande souplesse quant au positionnement initial de l'outil par rapport à la pièce à usiner.
Les trous taraudés 8 et 8' de la coulisse I et les trous 9, 10 et 11 de la coulisse 5 servent à la fixation du mécanisme d'entraînement de deux coulisses 1 et 6.
Le mécanisme d'entraînement est constitué essentiellement de deux bielles 12 et 12' (fig. 2 et 3) et de deux roues 13 et 13' entraînées en rotation. Une plaque 14 est fixée sur la coulisse 5 par des vis 15' vissées dans les trous taraudés 9, 10 et 11. Un carter 15 est fixé sur la plaque 14 par des vis 16. Le carter 15 a une forme rectangulaire et il est muni d'une ouverture dans trois de ses faces. Les deux ouvertures situées dans deux des faces opposées sont traversées par un arbre moteur 17 reposant sur deux paliers 18 et 19. Un deuxième arbre 20 disposé perpendiculairement à l'arbre 17 traverse l'ouverture de la troisième face et repose sur un palier 21.
L'entraînement du deuxième arbre 20 est assuré par la collaboration de deux pignons coniques 22 et 23 montés respectivement sur l'arbre 17 et sur l'arbre 20. A l'extrémité de l'arbre 17 est monté et
fixé, par une clavette 24, le moyeu 23 de la roue 13. La roue 13' est montée et fixée de la même façon à l'extrémité de l'arbre 20. Chaque roue 13 ou 13' présente suivant un diamètre un alésage 25 d'une longueur inférieure au rayon de la roue 13. A proximité de la périphérie de la roue, l'alésage 25 présente un épaulement 26. Suite à l'alésage 25, la roue 13 présente une rainure 27. A l'intérieur de l'alésage 25, une vis 28 est glissée jusqu'à ce que sa tête bute contre l'épaulement 26. La vis 28 est fixée à cette position au moyen d'une rondelle 29 et d'un Circlips 30. Un écrou 31 muni d'un taraudage correspondant au filetage de la vis 28 est monté sur cette vis. L'écrou 31 est solidaire d'un axe 32 traversant l'articulation de la bielle 12. Un écrou 33 et une rondelle 34 assurent la fixation de l'articulation sur l'axe 32.
La deuxième extrémité de la bielle 12 est articulée sur un axe 35 collé dans un support 36, lequel est fixé au support 7 de la glissière 6.
Le support 7 est ici la coulisse commandée par une vis sans fin que nous avons évoquée précédemment sans la décrire en détail. Le support 36 est fixé par deux vis 37 sur la coulisse 7.
La bielle 12 comporte trois parties, un tube 38 et deux tiges filetées 39 et 40 munies, à une de leurs extrémités, d'une tête 46 présentant une ouverture pour le passage de l'axe 32 ou 35. Deux écrous 41 et 42, fixés aux extrémités du tube 38 et collaborant avec les tiges filetées 39 et 40, permettent la mise en longueur de la bielle 12. La deuxième bielle 12' est identique à la bielle 12. La roue 13' montée à l'extrémité de l'arbre 20 est identique à la roue 13. Une extrémité de la bielle 12' est articulée à un point décentré de la roue 13', monté de la même façon que l'extrémité de la bielle 12. La seconde extrémité est articulée sur un axe 45 collé dans un support fixé par deux vis 44 à la coulisse 1. Les vis 44 sont vissées dans les trous taraudés 8 et 8' de la coulisse 1.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant. L'arbre moteur 17 est entraîné en rotation par exemple par un moteur électrique (non représenté). Le moteur est également supporté par la plaque 14. La roue 13, entraînée en rotation par l'arbre 17, impartit un mouvement de va-et-vient à la coulisse 5 dont elle est solidaire. En effet, le support 36 étant fixe et l'écrou 31 étant fixé à une certaine distance du centre de la roue 13, la rotation de la roue 13 ne peut être réalisée que si l'axe de la roue se déplace. L'axe, étant monté sur la coulisse 5, n'a qu'un seul degré de liberté et, par conséquent, on obtient un mouvement rectiligne alternatif. De la même façon, la rotation de la roue 13', dont l'axe n'est pas en mouvement par rapport à la coulisse 5, impartit un mouvement alternatif à la coulisse 1 supportant l'outil d'usinage.
L'amplitude du mouvement alternatif de chaque coulisse est réglée par la position de l'écrou 31. Pour cela, il suffit de tourner la vis 28 pour positionner l'écrou 31 à la distance voulue du centre de la roue 13 ou 13'.
Le réglage de la longueur d'une bielle assure le positionnement de la coulisse correspondante par rapport à la glissière. Il est possible d'entraîner les deux roues à des vitesses différentes, par exemple par des arbres moteurs indépendants ou en utilisant des pignons 22, 23 de diamètre différent. Selon le rapport d'amplitude, le rapport de vitesse et la position relative de deux coulisses, l'outil d'usinage décrit des courbes en forme d'ellipse ou en huit.
Il est évident que le même mouvement de deux coulisses pourrait être obtenu par deux vérins, mais les possibilités de réglage de l'amplitude du mouvement alternatif sont réduites.
Le dispositif décrit est monté habituellement sur une machine munie d'un plateau de transfert sur lequel sont fixées des broches rotatives supportant les pièces à usiner.
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CLAIMS
1. Finishing machining method, characterized in that the part of the surface of the rotary machining member operating on a workpiece moves relative to the surface to be machined along a path having the shape of a closed curve.
2. Method according to claim 1, characterized in that the workpiece is rotated about an axis supporting the e plece.
3. Method according to claim 1. characterized in that the workpiece is in rectilinear translation.
4. Device for implementing the method of claim 1, characterized in that a rotary machining member is mounted on a first slide (5) guided by a second slide (6), the two slide assemblies- slide (1, 2; 5, 6) being arranged orthogonally, that a connecting rod (12) is fixed by one of its ends to a pivot (35) integral with a stationary support (7), the other end being articulated at an off-center point of a wheel (13) driven in rotation about an axis (17) integral with the second slide (5), that a second connecting rod (12 ') is fixed by one of its ends to a pivot (45) integral with the first slide (1),
the other end being articulated at an off-center point of a wheel (13 ') driven in rotation about an axis (20) integral with the second slide (5).
5. Device according to claim 4, characterized in that at least one connecting rod (12) consists of telescopic elements (38, 39, 40) and that the articulation (32, 33, 34) is slidably mounted on a rod (28) integral with the wheel (13), said rod (28) being arranged perpendicular to the axis of rotation (17) of the wheel (13).
6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the wheels (13, 13 ') are provided with means to be driven at the same speed.
7. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the wheels (13, 13 ') are provided with means for being driven in rotation at different speeds.
The present invention relates to a finishing machining process such as deburring or emery-making and a device for implementing the process.
It is known, for deburring, polishing or emerying a part obtained by stamping, stamping or any other process requiring finishing machining, to present the part to be finished immobile, in translation or in rotation about a fixed axis, to a tool rotary whose axis of rotation is fixed, such as a brush. Usually the face to be finished is machined by two consecutive rotary tools rotating in opposite directions in order to better reach, in two different directions, the different interior and exterior contours of a part such as a toothed wheel or the relief of a medal. The machining tool being stationary relative to the workpiece, its action is limited to the part of the surface to be machined which comes into contact with the tool.
On the other hand, the working direction is determined by the movement of the workpiece relative to the tool. The part usually rotates around a fixed axis or it is in rectilinear displacement, thus determining a fixed direction and direction of work. This mechanical process has two main drawbacks. The first is that it is impossible to reach from the front all the parts of a sinuous outline of a part such as a toothed wheel or the relief of a medal or any other part having a configuration requiring finishing machining in different directions, such as a piece reproducing a distinctive sign, literal or figurative, of a range of products.
The second drawback concerns the machining tool, which undergoes rapid wear because, during machining, there is only one zone of its working surface which operates on the surface to be machined. This zone depends on the relative position of the workpiece in relation to the tool and the width of the surface to be machined. The rapid and partial wear of the machining tool is a factor in the increase in production cost.
The invention overcomes these drawbacks.
The method according to the invention is characterized in that the part of the surface of the rotary machining member operating on a workpiece moves relative to the surface to be machined along a path having the shape of a closed curve .
The displacement of the contact surface of the member along a closed curved trajectory ensures a continuous change of the machining direction thus making it possible to reach from the front all the parts of a part in relief or of a part having a contour. winding.
On the other hand, this same movement ensures uniform wear of the entire working surface of the machining member.
A third advantage also appears: the relative displacement of the machining member relative to the surface to be finished makes it possible to process a larger surface per unit of time. Thus, it is possible to reduce the machining time of a part while obtaining a better finish. The trajectory chosen has the shape of an ellipse or most often the shape of the number eight.
The present invention also relates to a device for implementing the method. An embodiment of the device for implementing the method will be described, by way of example, using the appended drawing, in which:
fig. I is a side view of two slide and slide assemblies without the drive mechanism,
fig. 2 is a view on the left and partially in section of FIG. 1, but above all presenting the drive mechanism;
fig. 3 is a view from the right of FIG. 2.
A slide I is guided by a slide 2 (fig. 1). The slide I is provided at one of its ends with a gripping member 3 of the machining tool. The gripping member is here a split ring which can be tightened by a screw 4. The slide 2 is integral with a second slide 5 whose direction of movement is orthogonal to the direction of movement of the first slide 1. The slide 5 is guided by a slide 6 which is integral with a fixed support 7. The support 7 is part of the machining machine. The transverse profile of the slides 2 and 6 is in the form of a dovetail while the slides I and 5 have a corresponding profile collaborating with that of the slides and ensuring the transverse holding and guiding of the slides I and 5.
Since the two slides I and 5 are driven in a continuous back-and-forth movement, it is preferable that the sliding is carried out by ball or roller bearings in order to reduce friction and avoid -cuts due to the overhang, especially at the end of travel, of the slide I supporting the machining tool.
To better position the machining tool relative to the workpiece, the support 7 of the slide 6 can also be a slide whose movement is ensured by the rotation of an endless screw. A second slide arranged orthogonally to the slide of the first, also controlled by the rotation of an endless screw, allows great flexibility in terms of the initial positioning of the tool relative to the workpiece.
The threaded holes 8 and 8 ′ of the slide I and the holes 9, 10 and 11 of the slide 5 are used for fixing the drive mechanism of two slides 1 and 6.
The drive mechanism consists essentially of two connecting rods 12 and 12 '(fig. 2 and 3) and two wheels 13 and 13' driven in rotation. A plate 14 is fixed to the slide 5 by screws 15 'screwed into the tapped holes 9, 10 and 11. A casing 15 is fixed to the plate 14 by screws 16. The casing 15 has a rectangular shape and is provided of an opening in three of its faces. The two openings located in two of the opposite faces are crossed by a drive shaft 17 resting on two bearings 18 and 19. A second shaft 20 disposed perpendicular to the shaft 17 passes through the opening on the third face and rests on a bearing 21.
The drive of the second shaft 20 is ensured by the collaboration of two bevel gears 22 and 23 mounted respectively on the shaft 17 and on the shaft 20. At the end of the shaft 17 is mounted and
fixed, by a key 24, the hub 23 of the wheel 13. The wheel 13 'is mounted and fixed in the same way to the end of the shaft 20. Each wheel 13 or 13' has a bore 25 according to a diameter of a length less than the radius of the wheel 13. Near the periphery of the wheel, the bore 25 has a shoulder 26. Following the bore 25, the wheel 13 has a groove 27. Inside the bore 25, a screw 28 is slid until its head abuts the shoulder 26. The screw 28 is fixed at this position by means of a washer 29 and a Circlips 30. A nut 31 provided a thread corresponding to the thread of the screw 28 is mounted on this screw. The nut 31 is integral with an axis 32 passing through the articulation of the connecting rod 12. A nut 33 and a washer 34 ensure the fixing of the articulation on the axis 32.
The second end of the connecting rod 12 is articulated on an axis 35 glued in a support 36, which is fixed to the support 7 of the slide 6.
The support 7 is here the slide controlled by an endless screw which we have mentioned previously without describing it in detail. The support 36 is fixed by two screws 37 on the slide 7.
The connecting rod 12 has three parts, a tube 38 and two threaded rods 39 and 40 provided, at one of their ends, with a head 46 having an opening for the passage of the axis 32 or 35. Two nuts 41 and 42, fixed to the ends of the tube 38 and collaborating with the threaded rods 39 and 40, allow the connecting rod 12 to be lengthened. The second connecting rod 12 'is identical to the connecting rod 12. The wheel 13' mounted at the end of the shaft 20 is identical to the wheel 13. One end of the connecting rod 12 'is articulated at an off-center point of the wheel 13', mounted in the same way as the end of the connecting rod 12. The second end is articulated on an axis 45 glued in a support fixed by two screws 44 to the slide 1. The screws 44 are screwed into the tapped holes 8 and 8 'of the slide 1.
The operation of the device is as follows. The motor shaft 17 is driven in rotation for example by an electric motor (not shown). The motor is also supported by the plate 14. The wheel 13, driven in rotation by the shaft 17, imparts a back-and-forth movement to the slide 5 of which it is integral. Indeed, the support 36 being fixed and the nut 31 being fixed at a certain distance from the center of the wheel 13, the rotation of the wheel 13 can only be achieved if the axis of the wheel moves. The axis, being mounted on the slide 5, has only one degree of freedom and, consequently, an alternative rectilinear movement is obtained. In the same way, the rotation of the wheel 13 ′, the axis of which is not in motion relative to the slide 5, imparts an alternative movement to the slide 1 supporting the machining tool.
The amplitude of the reciprocating movement of each slide is adjusted by the position of the nut 31. For this, it suffices to turn the screw 28 to position the nut 31 at the desired distance from the center of the wheel 13 or 13 '.
The adjustment of the length of a connecting rod ensures the positioning of the corresponding slide relative to the slide. It is possible to drive the two wheels at different speeds, for example by independent drive shafts or by using pinions 22, 23 of different diameter. Depending on the amplitude ratio, the speed ratio and the relative position of two slides, the machining tool describes elliptical or eight-shaped curves.
It is obvious that the same movement of two slides could be obtained by two cylinders, but the possibilities of adjusting the amplitude of the reciprocating movement are reduced.
The device described is usually mounted on a machine provided with a transfer plate on which are fixed rotary spindles supporting the workpieces.