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"Dispositif destiné à meuler des surfaces convexes composées*.
La présente invention a trait au meulage des surfaces courbes convexes composées et, plus particulièrement, à un tel meulage des faces terminales des lames d'alésoir ou d'autres outils de coupe à lames.
Le but de l'invention consiste à proposer un dispositif simple et efficace, destiné à meuler des surfaces courbes convexes
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composées et, en particulier, des surfaces de forme sphérique ou ellipsoïde.
Un autre but de l'invention consiste à permettre l'affûtage économique et précis d'alésoirs du type proposé par le brevet antérieur au même nom N 2.940.342, de même que -l'affûtage semblable de forêts, de tarauds ou @'outils se aouper semblables.
L'invention est caractérisée par la présence d'une surface de moulage interne, sur une meule rotative. Cette sur- face de meulage est engendrée par une ligne courbe tournant . autour de l'axe de rotation de la meule. Des moyens sont prévus pour positionner une pièce d'oeuvre en prise avec cette surface de meulage interne pour former là-dessus des surfaces courbes convexes composées. Dans le cas de l'affûtage des alésoirs du type susdit, les alésoirs sont disposés pour mettre en prise les faces terminales de lames successives avec cette surface interne qui a de préférence une configuration concave simple.
Il est pourvu au réglage précis du moyen de positionnement pour obtenir le jeu ou la dépouille nécessaire derrière les tranchants des lames de 3.!alésoir, qui sont ainsi affûtés. D'autres réglages sont assurés. de manière que, lors de l'opération de l'alésage, les surfaces finies puissent être situées avec précision, comme on le désire.
Pour maintenir la précision des surfaces meulées, des moyens sont prévus pour dresser cette surface de meulage interne avec un minimum d'effort. Ces moyens sont Bontés en relation fixe par rapport au moyen de positionnement de la pièce d'oeuvre et ont de préférence la forme d'une pointe de diamant ou analogue que l'on fait tourner autour d'un axe traasversal à l'axe de rotation de la meule pour les mettre en prise avec la surface de meulage interne de la meule en rotation et dresser ladite sur-
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Bien que l'invention puisse être réalisée par une ma- chine spécialisée, elle peut être avantageusement réalisée par
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un dispositif rapporté, destiné à être utilisé en combinaison avec une meule de surfaçage ou analogue.
Sous cette former elle comprendrait un organe de maintien de pièce d'oeuvre ou d'alésoir, qui serait agencé pour être monté sur le banc d'un meule de surfaçage pour positionner l'alésoir pour mise en prise avec une surface de meulage interne d'une meule montée sur l'arbre habituel de ces machines. En outre, l'organe rap- porté porterait de préférence un moyen destiné à dresser cette surface de meulage interne.
Les buts ci-dessus et d'autres particularité8 et buta corrélatifs de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de la représentation donnée par les lessint annexés, les perfectionnements étant indiqués par les revendi- cations annexées.
La fige 1 est une élévation latérale en section par- tielle et certaines parties étant découpées, représentant un dispositif réalisant la présente invention.
La fige 2 est une élévation frontale, certaines parties étant découpées, du présent dispositif.
La fige 3 est une section, à une échelle plus grande, prise suivant la ligne III-III de la fig.1.
La fige 4 est une section, prise suivant la ligne IV-IV de la fige 2.
La fig. 5 est une perspective de l'extrémité d'un alé- soir meule par le dispositif selon la présente invention.
La fige 6 est une section, à une échelle plus grande, prise gé@ lement suivant la ligne VI-VI de la fig.1,
En fige 7 est une section prise suivant la ligne VII-VII de la fig.6.
La fig. 8 est une vue fragmentaire d'une variante de porte-pièce destinée à des alésoirs plus grands.
La fige 9 est une section prise généralement suivant la ligne IX-IX de la fig.8.
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Comme il apparaîtra plus complètement à la lecture de la présente description, la présente invention peut être réalisée par une machine spécialisée ou en tant qu'organe rapporté) destin née à être utilisée en combinaison avec une machine de meulage à surfacer ou analogue, comme le représentent les dessins. Les meuleuses à surfacer sont bien connues et comprennent fondamen- talement (fig. 1 et 2) un banc 10 sur lequel les pièces d'oeuvre sont montées, et un arbre rotatif 12 sur lequel diverses meules peuvent être montées par l'écrou 11, vissé sur son extrémité externe. Dans le présent cas, une meule en cuvette 14 est repré- sentée, montée sur l'arbre 12.
Le banc 10 est horizontalement réglable dans les directions longitudinale et transversale par rapport * l'axe de l'arbre 12. Le banc est en outre réglable verticalement par rapport à l'arbre. Ces réglages du banc 10 par rapport à l'arbre 12 sont assurés par des moyens connus,-qui sont ici représentés schématiquement par des vis de réglage 16,
18 et 20.
Comme il est dit ici, l'invention a la forme d'un organe rapporté comprenant une plaque 22, fixée au banc 10 et portant un guide en queue d'aronde 24 qui s'étend transversalement par rapport à l'axe de l'arbre 12. Normalement, le banc 10 est apte à être magnétisé pour fixer la plaque 22 là-dessus, bien que d'autres moyens puissent être utilisés. Un pied 26 est monté pour coulisser sur ce guide et est positionné par rapport à ce dernier par une vis de réglage 28 qui se visse dans le pied 26 et se loge rotativement dans une oreille 30, attachée à une extrémité du guide 24.
Un bouton 32 est fixé à la vis de réglage
28 de manière à la maintenir axialement fixe par rapport à l'oreille 30 et pour faciliter la rotation de la vis de réglage ,pour positionner le pied 26 par rapport à la plaque 22. Une aiguille 34 peut être fixée au pied 26 et se déplacer devant des repères portés par une plaque 36, fixée au guide 24 pour consti- tuer un moyen de repérage pour le réglage du pied. Une vis de
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fixation 38 peut être vissée à travers le pied 26 et venir en prise avec une contre-clavette 39 pour verrouiller le pied 26 pais rapportau guide 24 dans sa position réglée là-dessus.
Le porte-aléaoir 42 est monté pour pivoter au moyen d'une brocho 44 et de la liaison à manille, représentée par les dessins et portée par un bloc pivotant 46. Des vis de *fixation 47 maintiennent la broche 44 en place et fixent aussi le porte-pièce 42 dans la position angulaire relative réglée par rapport au bloc pivotant 46. Une aiguille 48 et des repères 50 peuvent être utilisés comme moyen de repérage de ce réglage angulaire du porte-outil 42 autour d'un axe horizontal, transver- sal par rapport à l'axe de l'arbre 12.
Le bloc pivotant 46 est monté pour pivoter sur le pied
26 pour permettre le réglage angulaire du porte-pièce 42 autour d'un axe vertical. Une vis de fixation 52 est prévue pour verrouiller le bloc pivotant et, avec lui, le porte-pièce 42 dans une position angulaire donnée de réglage. Une aiguille 54 est fixée au bloc pivotant 46 et peut être consignée par rapport à des repères portés par une plaque 56, constituant un moyen de repérage do ce réglage. La plaque 56 est montée sur l'extrémité supérieure du pied angulairement fixe, 26.
Le porte-outil 42 est aussi réglable dans la direction verticale, en hauteur, par rapport à la plaque 22 du fait que le pied 26 est extensible. Le pied 26 comprend un organe inférieur
58 qui porte la vis de réglage longitudinale 28 et dans lequel est formée la glissière destinée à recevoir le guide en queue d'aronde 24. L'extrémité supérieure de l'organe 58 est filetée pour recevoir un manchon 60. Le pied comprend en outre un organe supérieur 62 qui est aussi fileté pour recevoir le manchon 60.
Le filet porté par les organes 58 et 62 sont de sens opposé, si bien que lorsqu'on fait tourner le manchon 60, la hauteur du porte-pièce 42 peut être aisément et rapidement modifiée. On voit aussi que des broches 64 sont prévues pour empêcher la
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cotation relative entre lea organes 58 et 62. Une vis de fixa- tion 66 peut être utilisée pour verrouiller le manchon 60 dans une position réglée quelconque. Un bouchon de plomb 68 peut
8tre interposé entre la via de fixation 66 et le filetde l'organe 58 pour en empêcher la déformation.
Le porte-pièce 42 comprend en outre une buselure rem- plaçable 70 qui est maintenue en place par u vis de fixation 72.
La buselure 70 reçoit, de manière coulissante, un alésoir R qui est disposé dana le sens rotatif par rapport à, elle par une broche 74 située à son extrémité avant. La broche 74 (voir aussi tige 3) pénètre dans une cannelure de l'alésoir, entre ses lames voisines, pour positionner correctement la face de tête de la lame de l'alésoir par rapport à la meule 14.
Plus spécifiquement, le porte-pièce 42 positionne l'alésoir R pour venue en prise avec la face terminale d'une lame de l'alésoir, bravée la surface de meulage interne g (fig.6), formée sur la meule en cuvette 14. L'alésoir R (fig.1) a un collet d'arrêt 76, qui y est fixé de manière amovible de façon qu'il puisse être positionné à travers la buaelure 70 pour mise en prise avec la surface de meulage 5 jusqu'à un point limité par le collet 76.
Après que la face terminale d'une lame de l'alésoir a été meulées on retira l'alésoir dans la buselure 70, au-delà de la broche 74, on le fait tourner pour mettre une autre cannelure au droit de la broche 74. On fait de nouveau avancer l'alésoir pour le mettre en prise avec la surface de eulage interne g, jusqu'il un point limité par le collet 76.
Ce processus se poursuit junqu'à ce que la totalité des lames de l'alésoir aient été moulées. Le moyen décrit assure que la surface terminale de chaque lame ait la même configuration et que toutes les lames aient la même longueur efficace.
La nature de la zurface finie produite par la aurface de maulage g se comprend le mieux en se référant aux fig.5 à 7, représentant la face terminale ± de la lame d'alésoir b et le tranchant c. formé à la jonction de la face terminale f et de la
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face de ttte 1 de la lame b.
La surface de meulage g peut bzz définie le mieux par le fait qu'elle est engendrée par une e courbe qui tourne autour de l'axe de rotation de la me,1 Plus spécifiquement la surface de meulage g est une surf concave engendrée par une ligne courbe simple et, spécifiquement, par une ligne courbe qui s'étend de la surface externe de meule 14 jusqu'à la surface interne de celle-ci et que Il fais tourner autour de l'axe de rotation de la meule. Comme le .outre la fige 2, la meule 14 tourne dans le sens contraire aux @@@uil- les d'une montre. La face de tête 3. de la lame b fait face vers le haut, dans le sens de la rotation de la roue.
La face de tête 1 est disposée de préférence dans un plan horizontal qui s'étend radialement par rapport à l'axe de rotation de la meule 14, à son point de contact avec la surface g. Cette tels- tion est établie par la broche ?4 de la buselure 70. Il est aussi préférable que la surface de tête 3. soit coudée de calque peu plus de 90 à partir de la surface g, l'angle # se voyant tige ? et il apparatt aussi tige 1. Cette relation peut être établie par l'angle du porte-pièce 42 par rapport au pivot 46, car il est réglé autour de la liaison pivotante procurée par la broche 44.
L'angle d'inclinaison du porte-outil 42 sur l'axe horizontal de la broche 44 règle le jeu ou la dépouille de La face terminale f, derrière le tranchant o. pour satisfaire max exigences d'un alésoir donné.
En partant de ces relations, on meule une surface sensi- blement sphérique sur la face terminale ± de la lame d'alésoir b Comme il a été dit plus haut, les taces terminales f des lame* success' @ peuvent être mises en prise avec la surface g peur Meuler avec précision cette même configuration sur chaque lans et produire de ce fait une lame qui, non seulement a un tran@hant courbe c, mais une lame qui comporte une quantité maximum de le matière de l'alésoir derrière le tranchant afin d'améliorer l'eff@ de coupe et les caractéristiques d'usure, ainsi qu'il est exposé plus complètement dans le brevet susdit.
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Les réglages divers prévue pour le porte-pièce 42 par rapport à la plaque 22 et le réglage du banc 10 par rapport à la meule permettent un réglage précis de la disposition relative de la surface sphérique meulée sur la face terminale de chaque lame.
Ainsi, il faut observer en outre qu'il est avantageux de faire pivoter le porte-pièce 42 autour de l'axe vertical formé par la liaison pivotante entre le bloc pivotant 46 et le pied 26. De même, la situation transversale du porte-pièce 42 détermine la mesure dans laquelle le tranchant c s'approche d'une position tangentielle par rapport au bord longitudinal de la lame.
Les réglages prévus permettent aussi un déplacement de l'alésoir de manière qu'il puisse venir en prise avec la surface g en d'autres points. S'il est ainsi déplacé par rapport à la posi- tion représentée, la confirguration de la surface meulée tend à prendre une forme ellipsoïde plus prononcée.
Pour maintenir la précision de la surface meulée, des moyens sont prévus pour dresser ou ajuster périodiquement la sur- face de meulage g. De tels moyens sont avantageusement montés sur la plaque 22 dans une relation prédéterminée par rapport au porte-pièce 42.
Comme le montrent les dessins, le moyen de dressage comprend une pointe de diamant 78 que l'on peut faire pivoter autour d'un axe transversal, le long de la ligne qui engendre la surface de meulage g. La pointe de diamant 78 est montée dans un bras 80 qui s'étend latéralement par rapport à la meule 14 et est tourillonnée dans un bloc 82 pour tourner autour d'un axe horizontal, de préférence normal à l'axe de rotation de la meule 14. Il est aussi préférable que l'axe de rotation du bras
80 soit disposé sensiblement en alignement avec la face frontale de la meule 14.
Le mouvement basculant du bras 80 est représenté fig.1 qui montre les limites de son mouvement pour la translation de la pointe de diamant 78 en travers de la surface de meulage g. De
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préférence, des moyens sont prévue pour empêcher la rotation du bras 80 au-delà de ces limites, un tel moyen ayant la forme d'une paire de doigts 84 qui s'étendent à partir du moyeu du bras 80 et sont aptes à venir en prise avec une broche 86 qui seille à partir du bloc 82. Un bouton 88 est fixé au bras 80 pour facili- tor cette rotation.
Il faut observer en outre que le bras 80 est dépouille en 90 pour donner du jeu à la face frontale de la meule 14 entre les limites de rotation ainsi établies.
La pointe de diamant 78 peut aussi être employée pour dresser la face frontale de la meule 14 à mesure que la surface g n'une* On peut effectuer cela aisément en déplaçant le banc 10 dans une direction verticale par l'emploi du dispositif de réglage vertical du banc qui a été indiqué plus haut.
On voit que la pointe de diamant 78 a une relation voulue dans le sens de la hauteur et de la longueur par rapport à la meule 14. Les réglages vertical et transversal du porte-pièce 42, assurés par l'extensibilité du pied 26 et son mouvement sur le guide 24, permettent au porte-pece de positionner l'alésoir R dans la position voulue par rapport à la meule 14 et sa surface* La meule 14 est représentée comme ayant une forme conique, ce qui signifie qu'à mesure que la surface g s'use, le banc 10 doit être progressivement élevé et qu'en outre, le porte-pièce 42 doit être déplacé vers le bas et vers l'intérieur pour conserver la relation établie avec la surface g.
La meule 14 en forme de cuvette peut être remplacée par une meule en forme de cylindre et, dans ce cas, la nécessité des réglages entre la pointe de diamant 78 et le porte-pièce 42 se trouve réduite.
Il est évident que des buselurea 70 de différentes tailles seraient employées pour des alésoirs de diamètres ditt6- rents afin de maintenir un positionnement précis des alésoirs par le porte-pièce 42. En outre, le présent dispositif peut être utilisé pour affûter des alésoirs cannelés hélicoïdaux, de même que des alésoirs cannelés rectilignes, comme le montre la figure.
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Sous ce rapport, il faut observer que la buselure 70 peut être tournée dans le porte-pièce 42 et ensuite, verrouillée par des vis de fixation 72, pour positionner avec précision la face de tête de la lame à affaler par rapport à la surface de moulage g, comme il est décrit plus haut.
L'emploi de la buselure 70 pour le positionnement de l'alésoir R est préférable pour les alésoirs @ setits diamètres, mais il présente la limitation d'exiger des buselurea de diffé- rentes tailles pour chaque diamètre différent de l'alésoir. Les fig.8 et 9 représentent une variante d'un porte-pièce dans lequel les alésoira R sont montés "entre pointes" et une grande variété d'alésoirs peuvent 8tre meulés sans requérir de changement de pièces telles que la buselure 70.
Dans ces figures, une variante de porte-pièce 42' est disposée par la broche 44 sur le bloc pivotant 46, comme dans la réalisation précédente, et tous les autres éléments de cette réa- lisation restent inchangés. La meule 14' est toutefois modifiée pour représenter une meule en cuvette cylindrique au lieu d'une meule à cuvette conique. La surface de meulage g, formée là- dessus, peut être la même qu'auparavant. Un support 96 est monté pour coulisser dans le porte-pièce 42', pour mouvement générale- ment axial par rapport à l'arbre 12, vers la surface de meulage g et loin de celle-ci.
Le support 96 a généralement une forme tubu- laire et porte, à son extrémité avant, une pointe conique de sup- port 98 qui est fixée à un bras 100 qui s'étend à partir d'une allonge du support 96, disposée à l'intérieur de la meule en cuvette 14'. La disposition de l'allonge du support et du bras 100 est de nature à éviter le contact de la meule 14'. Cette disposition est maintenue par une calle 102, fixée au support 96 et guidée par une fente longitudinale du ports-pièce 42' de manière à empêcher la rotation du support 96 par rapport à ce dernier.
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Un bouchon 104. est fixé de manière amovible à l'extré-
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mité externe du support 96 pour former un moyen destiné au tage d'un second suppôt çanique 106, formé à .J;'xt:a1Ùt'; , via fil08, vissée à travera le bouchon '104.. Les supporta 98 -.
-a1 106 viennent en prise avec des centres prévus dans les bouts opposés de l'alésoir R pour positionner l'alésoir sur le support.
On voi'b que l'alésoir R peut être enlevé du'support en êtant le bouchon 104. Des alésoirs successifs peuvent être introduits dans le support 96 par l'extrémité externe de l'alésoir et ensuite disposés sur les supports 98 et 106. Les variations de la longueur sont compensées, entre des limites données, par la mesure dont la vis 108 est vissée à travers le bouchon 104.
Une broche de situation 110 saille à partir de l'extré- mité d'un bras 112, fixé au porte-pièce 42' par une vis 114. La broche 110 pénètre dans les.cannelures de l'alésoir R pour posi- tionner ses lames par rapport à la surface de meulage g, de la même manière que la broche 74, décrite plus haut.
Une fente 115, prévue dane le bras 112, sert à régler la position relative du doigt de situation, circonférentiellement par rapport au porte- pièce 42', de manière à obtenir une disposition angulaire cor- recte de la face de tête de chaque lame de l'alésoir par rapport à la surface de meulage g afin que les mêmes fonctions que calles qui ont été exercées plus haut par la rotation de la buselure 70, soient ici assurées.
Un collet 116 est fixé, de manière ajustable, au support 96, et est agencé pour buter contre le porte-pièce 42' pour limi- ter le déplacement du support vers la surface de meulage 1 et il fonction de la même façon que le collet 76 (voir fig. 1) pour assurer que la longueur efficace de toutes les lames d'aléseir soit la même après le meulage de leurs faces terminales.
Il faut aussi observer que le support 96 est découpé en 118 pour donner accès à l'extrémité externe de l'alésoir R.
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Cela permet à l'alésoir R d'être tourné sur les supports 98 et '106 pour amener des lames successives en prise avec la surface de meulage g. Ainsi, en fonctionnement, le support 96 est .avancé vers la meule 14' jusqu'à ce que ce déplacement soit limité par le collet 116. Le support est retiré jusqu'à un point où l'extrémité externe de l'alésoir est dégagée du doigt de situation 110. On fait alors tourner l'alésoir sur ces sup- ports pour aligner une autre cannelure avec le doigt de situation
110 et l'on fait de nouveau avancer le support 96. On répète ce cycle d'opérations jusqu'à ce que les faces terminales de toutes les lames d'alésoir aient été meulées.
Dans la description ci-dessus, il est fait particuliè- rement référence au meulage et à l'affûtage des alésoirs; toute- fois, il est évident aux personnes versées dans cette technique que le concept de l'invention est aussi applicable au meulage d'autres surfaces convexes composées, de même qu'à l'affûtage d'outils de coupe semblables, ayant des lames longitudinales et des cannelures, tels que, par exemple, les forets, les tarauds et les fraises.
Les références faites ici et dans les revendications annexées à la disposition horizontale et verticale des éléments sont faites simplement aux fins de simplification pour définir la situation relative des pièces et ne doivent pas être prises nécessairement comme une limitation. Pareillement, les revendi- cations exposent la portée de l'invention, laquelle comprend les variantes et les modifications de la présente description, qui se présentent aux personnes versées dans cette technique.