CH638423A5 - Dispositif de rhabillage pour le profilage de roues de meulage. - Google Patents

Description

Cette invention concerne un dispositif de rhabillage pour le profilage de roues de meulage utilisées par exemple dans la fabrication de roues d'engrenage.

Un dispositif de rhabillage connu pour le profilage de roues de meulage comprend un pantographe qui commande le mouvement de l'organe de travail selon la forme d'un gabarit ou modèle. D'une manière caractéristique, le pantographe possède une réduction de 5:1 ou 10:1 du gabarit à l'organe de travail. On sait également qu'il possède des moyens pour faire tourner l'organe de travail pour ajuster son angle par rapport à la surface de la roue de meulage de manière à réduire l'usure irrégulière de l'organe de travail. Un inconvénient des dispositifs de rhabillage pantographiques connus est qu'ils comportent de nombreux paliers et tiges d'assemblage qui sont des sources d'imprécisions. De plus, les dispositifs de ce genre ne se prêtent pas à la commande automatique numérique qui devient de plus en plus populaire dans l'ingénierie.

Selon la présente invention, le dispositif de rhabillage pour le profilage de roues de meulage est défini par la revendication 1.

Le dispositif de l'invention est simple dans la mesure où il comprend un seul bras avec un support qui peut avoir la forme d'un palier sphérique, un mécanisme de suspension à la Cardan, un palier du type à galet ou sphère antifriction ou autre dispositif permettant le mouvement nécessaire du bras. Les moyens de commande peuvent être situés en une position éloignée de l'organe de travail, ce qui peut être un avantage considérable lorsque le dispositif est monté sur une machine de meulage d'engrenage où l'espace au voisinage de la roue de meulage est limité et de préférence est maintenu dégagé. Les mouvements de pivotement et de rotation du bras sont facilement commandés, ce qui permet le profilage précis des roues de meulage avec des formes très variables. En outre, les moyens de commande peuvent être adaptés de manière appropriée pour une commande automatique, électronique.

Les moyens de commande sont montés pour effectuer un mouvement rectiligne dans deux directions perpendiculaires entre elles; ils sont accouplés au bras dans un mode de réalisation de l'invention par l'intermédiaire d'un mécanisme de suspension à la Cardan.

Le support intermédiaire pour le bras peut être situé à mi-chemin entre les moyens de commande et l'organe de travail ou il peut être positionné plus près de l'organe de travail pour réduire le déplacement de l'organe de travail comparé à celui effectué par les moyens de commande.

Le dispositif de rhabillage peut comprendre un support, un support de bague porté sur le support et réglable par rapport au support dans un plan prédéterminé, une bague pouvant être reçue dans le support de bague et ayant un alésage pour recevoir l'organe de travail ou plusieurs organes, en particulier des diamants, l'axe de l'organe étant normal au plan prédéterminé, l'organe étant réglable axialement par rapport à la bague et étant verrouillable dans une position ajustée.

Un support de cette forme permet de placer de manière précise la pointe du diamant dans une position optimale. La bague peut tourner de préférence dans son support et elle est verrouillable dans une position angulaire ajustée de telle sorte que le diamant peut subir une rotation déterminée autour de son axe pour compenser l'usure de manière à garder la pointe du diamant et prolonger sa vie utile. Un autre avantage du support est qu'il permet un positionnement optique précis qui à son tour prolonge la vie du diamant et permet Fadditiori d'un diamant de dégrossissage assujetti dans un bloc approprié à une distance légèrement supérieure du point de pivot à celle du diamant positionné de manière précise. Cette dernière caractéristique prolonge également la vie du diamant de finition et il n'est plus nécessaire de modifier l'entrée de la commande, ce qui est d'une importance particulière lorsqu'on façonne une roue de meulage neuve.

Une compréhension plus totale de l'invention sera obtenue à partir de la description suivante détaillée qui est donnée à titre d'exemple en référence aux dessins d'accompagnement dans lesquels:

la fig. 1 est une vue en perspective schématique illustrant les principes qui caractérisent l'invention;

la fig. 2 est une vue en perspective d'un dispositif de rhabillage selon l'invention et les fig. 3 et 4 montrent en plan et en élévation de côté, respectivement, un porte-diamant réalisant l'invention.

En référence tout d'abord à la fig. 1, le dispositif de rhabillage pour le profilage de la roue de meulage 1 d'une machine de meulage d'engrenage (non illustrée) comprend un organe de travail 2 en diamant ou autre matériau dur approprié supporté par un organe de

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montage 3 attaché à l'extrémité avant d'un bras de commande consistant en une tige 4. La tige est pourvue d'une boule 5 d'un palier sphérique près de l'extrémité avant, le centre de la boule étant fixé dans une position prédéterminée le long de l'axe de la tige et définissant un point P sur lequel la tige peut pivoter dans n'importe quelle direction. L'extrémité arrière de la tige 4 est connecté à l'élément interne 6 d'un dispositif à la Cardan 6, 7 qui accouple la tige à une chape en forme d'étrier 8 qui est montée par des moyens non illustrés pour permettre un mouvement suivant deux directions perpendiculaires entre elles indiquées par des flèches x et y. La tige peut effectuer un mouvement axial et une rotation de 360° autour de l'axe du bras et par rapport à l'élément de Cardan 6.

Etant donné que le point P est fixe, le mouvement de la chape 8 dans les directions x et y est réfléchi ou reporté par des mouvements identiques de la pointe D du diamant 2, la pointe D étant ajustée pour reposer sur l'axe projeté de la tige 4 de telle sorte que la rotation de la tige modifie seulement l'angle du diamant par rapport au profil de la roue de meulage. Habituellement, le diamant est ajusté normal au profil à tout moment, mais cela n'est pas toujours le cas. Il est aussi possible que la pointe D soit décalée par rapport à l'axe de la tige de telle sorte que, lorsque la tige tourne sur son axe, la pointe D décrit un arc produisant un rayon approximatif.

Pour profiler la roue de meulage 1 avec le dispositif de rhabillage, l'opération de meulage est interrompue et la roue de meulage sous la commande de la machine à meuler est présentée au dispositif de rhabillage. Des moyens de commande électroniques préprogrammés associés au dispositif de rhabillage placent la pointe du diamant sur un point logement, et le profilage commence. La pointe du diamant passe autour de la périphérie de la roue de meulage 1 qui continue de tourner, le mouvement du diamant 2 étant déterminé par déplacements de la chape 8 dans les directions x et y et la rotation de la tige 4 autour de son axe, ces mouvements étant sous commandes numériques établies par le programme. L'ordre dans lequel les surfaces latérales et de bord de la roue de meulage sont façonnées n'est pas important et le diamant peut, par exemple, effectuer un balayage simple autour de la périphérie. Alternativement, les deux côtés peuvent être façonnés par des passes distinctes du diamant à partir d'un diamètre intérieur vers le diamètre extérieur. Dans le dernier cas, il est possible de permettre un ajustement séparé de la chape dans la direction x entre les deux passes de manière que le même programme de commande puisse être utilisé pour des roues de meulage ayant la même forme, mais d'épaisseurs différentes.

Pour certains profils, il est possible de disposer l'un des axes, par exemple y, sensiblement parallèle au profil, et pour une avance constante le long de cet axe, tandis que les changements requis en profil sont obtenus en commandant l'avance dans la direction d'un second axe, telle que la direction x, à un angle approprié par rapport à l'axe y. Dans ce cas particulier, il peut ne pas être nécessaire de faire tourner le bras de commande pendant le procédé de rhabillage.

En ce qui concerne maintenant la réalisation des fig. 2 à 4, le dispositif de rhabillage comprend un bras de commande 4 avec une boule 5, comme décrit ci-dessus. La boule est montée dans un bloc de palier sphérique 9 fixé sur une plaque d'embase 10 qui porte également les moyens de commande (décrits en détails ci-dessous) pour le bras de commande et qui sont fixes à leur tour sur les éléments de support 11,12 ayant un socle 13 et des rainures 14, respectivement, formant un système de support à trois points qui permet au dispositif d'être ajusté de manière appropriée en position par rapport à la roue de meulage 1 à rhabiller. La plaque d'embase est fixée en position au moyen d'un boulon passant au travers d'un bossage 10' aménagé sur la plaque d'embase 10.

Les moyens de commande comprennent un cadre 15 qui est accouplé au bras de commande 4 par l'intermédiaire d'un dispositif à la Cardan 6, 7 et est fixé à une table coulissante 16 qui est mobile dans la direction des flèches y par rapport à un guide 17 sous la commande d'un moteur 18. Le guide 17 est fixé à un patin 19 qui à son tour est monté de manière fixe sur la table 20 d'une seconde coulisse en mouvement dans la direction des flèches x par rapport à la plaque d'embase 10 sous la commande d'un moteur 21. Un troisième moteur 22 est prévu pour la rotation du bras de commande 4 autour de son axe, un engrenage à vis sans fin sur l'arbre moteur entraînant un engrenage hélicoïdal 22a qui est claveté pour être solidaire sur l'axe sans fin 23 qui s'engrène avec un engrenage droit 24 attaché au bras de commande 4. L'axe sans fin 23 est tourillonné dans des paliers 23a porté sur l'organe à la Cardan 6 dans lequel l'extrémité du bras de commande est supporté par un palier rotatif/linéaire.

L'organe de travail en diamant 2 est monté sur le bras de commande 4 par un support attaché à l'extrémité de la tige par une vis 25. Le support consiste en un élément de support 26 avec une partie inclinée vers le bas ayant un socle de réception d'un porte-bague 27 qui possède une bride fixée à l'organe 26 par des vis 28. Les vis 28 permettent un léger ajustement du porte-bague dans le plan normal à son axe. Un alésage axial est prévu dans le porte-bague pour recevoir la bague 29 qui possède un alésage axial de réception du diamant 2 et une vis 30 d'ajustement de la position du diamant axia-lement par rapport à la bague. Des vis sans tête 31 et 32 sont prévues dans le porte-bague et la bague, respectivement pour fixer la bague et le diamant dans leur position ajustée.

Pour aligner la pointe du diamant 2 avec l'axe de la tige de commande 4, on utilise une projection optique comprenant une applique ou console appropriée 33 pour tenir la bague 29.

Une pièce de disposition ou ajustage 34 ayant un tube de précision 35 est introduite dans la bague 29 à la place du diamant. En utilisant un indicateur de précision en contact avec la périphérie du tube 35, le bras de commande 4 est tourné et les ajustements sont effectués sur le porte-bague 27, la rotation de la pièce d'ajustage 34, et la vis d'ajustement axial 30. Lorsque le mouvement de l'indicateur est très petit, comme cela est requis, les vis 28, 32 et 31 sont serrées pour la vérification finale. La vis 31 est desserrée et la bague 29 portant la pièce d'ajustage 34 est montée sur une projection optique appropriée. Le tube de précision 35 est aligné avec l'axe optique et l'alésage du tube mis au point. Un dessin maître approprié est orienté de manière précise sur l'image optique de l'alésage. Sans bouger le dessin ou la console 33, la vis de positionnement 32 est desserrée et la pièce de positionnement 34 est retirée de la bague 29. Le diamant 2 est ensuite introduit et ajusté par rotation et la vis 30 en position requise par projection optique sur le dessin maître. Le diamant 2 serré par la vis 32 dans la bague 29 est enlevé de la console 33 et introduit dans le porte-bague 27 et serré par la vis 31 qui tient également la bride de la bague 29 fermement contre la surface de repère du porte-bague 27.

Le diamant est maintenant positionné de manière précise dans une position optimale avec sa pointe alignée avec l'axe de la tige de commande 4 et le dispositif de rhabillage est prêt à fonctionner.

La manière avec laquelle le dispositif fonctionne pour profiler la roue de meulage 1 sera comprise à l'aide de la description donnée en référence à la fig. 1, le pivotement et la rotation du bras de commande 4 étant effectués par l'intermédiaire des moteurs 18, 20, 22 qui sont connectés à un dispositif de commande électronique programmé. Il est à noter que les moyens de commande pour la tige 4 sont placés à distance de la roue de meulage et de la zone de travail de la machine à meuler.

De temps à autre, à cause de l'usure du diamant, il est nécessaire d'avancer le diamant au moyen de la vis de réglage 30 pour replacer sa pointe sur l'axe de projection de la tige de commande. Il est également avantageux de tourner le diamant légèrement de temps à autre, par exemple en tournant la bague 29 dans son porte-bague 27, de manière à compenser l'usure sur le diamant de sorte qu'il est utilisé avec un rendement maximal et que sa vie est prolongée. Dans la réalisation des fig. 2 à 4, l'axe du diamant est à 45° par rapport à la tangente de la roue de meulage au point de contact de telle sorte que le diamant s'aiguisera lui-même. D'autres orientations sont possibles.

Dans un dispositif modifié, le bras de commande est épaulé et porte un porte-diamant en forme de bague qui maintient deux ou

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plusieurs diamants disposés radialement avec leur pointe à angles différents, le bras étant rotatif sur 360°. Dans ce cas, le mécanisme de commande ajuste la position du diamant selon les coordonnées x et y tandis que la rotation du bras sert à changer le diamant occupant la position de travail effective ainsi qu'à ajuster son angle par rapport à la surface de la roue de meulage. Ainsi, le mécanisme de commande peut fonctionner de sorte que le bras tourne d'une quantité préétablie en utilisant un premier diamant, le bras est repositionné en altérant les coordonnées x et y et tourne pour amener un second diamant dans la position de travail, puis le bras tourne avec le second diamant agissant sur la roue de meulage. De cette manière, des courbes composites constituées avec plusieurs rayons différents, comme cela est requis habituellement sur les roues de meulage,

peuvent être produites sans difficulté. En pratique, une courbe à développante comme on en utilise fréquemment dans la fabrication d'engrenage peut être fabriquée de manière très précise avec deux rayons seulement.

5 D'autres modifications sont possibles et viendront à l'esprit de ceux qui sont experts dans l'art. Un palier sphérique hydraulique s'est révélé spécialement approprié et efficace pour la commande du bras. Là où le bras présente une longueur sensiblement sans support entre le palier sphérique et le mécanisme de commande, il est avan-io tageux de fabriquer le bras avec un matériau en fibre de carbone qui possède une rigidité élevée mais un faible poids, de sorte que les gauchissements latéraux de la longueur non supportée, provoquant le dandinement de l'élément de travail, sont réduits au minimum.

2 feuilles dessins

Claims (9)

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   REVENDICATIONS

   1. Dispositif de rhabillage pour le profilage de roues de meulage, comprenant un organe de travail porté à l'extrémité avant d'un bras (4) pour se déplacer sous la commande d'un mécanisme de commande, un palier (5, 9) supportant le bras entre ses extrémités pour lui permettre un mouvement angulaire libre autour d'un point fixe (P) sur l'axe du bras et en rotation autour de l'axe du bras, le mécanisme de commande (15-22), qui est accouplé au bras (4) en arrière du point fixe (P) pour commander le déplacement angulaire et la rotation du bras, caractérisé en ce que le palier (5, 9) supporte le bras pour une rotation de 360° autour de l'axe du bras et que le mécanisme de commande comprend des moyens d'entraînement pour des mouvements linéaires indépendants dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre (x, y) dans un plan normal au bras (4), ce qui déplace le bras (4) angulairement autour du point déterminé (P)

   dans les plans respectifs, et pour un mouvement de rotation du bras autour de son axe.
2. 2. Dispositif de rhabillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier est un palier sphérique (5,9).
3. 3. Dispositif de rhabillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance axiale entre le mécanisme de commande et le point fixe (P) est supérieure à celle entre l'organe de travail (2) et le point fixe (P).
4. 4. Dispositif de rhabillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mécanisme de commande comprend deux tables coulissantes (17, 20) ayant des moteurs respectifs (18, 21) pour effectuer des déplacements dans les directions perpendiculaires.
5. 5. Dispositif de rhabillage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mécanisme de commande est accouplé au bras par un mécanisme de suspension à la Cardan (6, 7).
6. 6. Dispositif de rhabillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme de suspension à la Cardan comprend une pièce (6) engageant le bras (4) par l'intermédiaire d'un palier rotatif/linéaire, et en ce que ladite pièce (6) porte un moteur électrique (22) accouplée cinématiquement à un pignon (24) attaché au bras (4) pour faire tourner le bras sur son axe.
7. 7. Dispositif de rhabillage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de travail est supporté sur le bras (4) par un dispositif qui comprend un support (26) attaché à l'extrémité avant du bras (4), un support de bague (27) fixé au support et réglable par rapport à lui dans un plan déterminé, une bague (29) reçue dans le support de bague (27) et ayant un alésage pour recevoir l'organe de travail (2) avec son axe normal audit plan déterminé, et un dispositif (30) pour régler la longueur de l'organe de travail (2) se prolongeant à partir de la bague (29).
8. 8. Dispositif de rhabillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bague (29) est agencée de façon à pouvoir tourner dans le support de bague (27) et en ce que le support de bague est pourvu d'un élément de verrouillage libérable (31) pour bloquer la bague (29) dans sa position angulaire ajustée.
9. 9. Dispositif de rhabillage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le bras est fait en fibre de carbone.