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La présente invention se rapporte à une affûteuse pour lames d'outils de coupe rotatifs et pour outils de tournage ou analogues,' comportant une broche perte-outil montée rotative et conçue pour recevoir un outil à affûter, et un dispositif diviseur entraîné qui fait automatiquement progresser la broche avec l'outil à chaque fois d'au moins une division de coupe et qui est dispcsé, sur une première table déplaçable longitudinalement et/ou rotative et auquel est associée une deuxième table entraînée portant la meule, la broche porte-outil et tout au moins la table la supportant étant, par l'intermédiaire d'une transmission sans ;eu à
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pas à pas électrique.
Par la demande de brevet R.F.A. 2 641 568, on connaît par exemple une affûteuse d'outils dont le dispositif diviseur associé est, par l'intermédiaire d'une transmission à démultiplication appropriée, directement entraîné par un moteur pas à pas électrique. L'avantage de cet entraînement réside dans le fait que, par une conception adéquate de la transmission et du moteur'pas à pas, on peut, par des moyens simples, obtenir une précision exactement définie et de la grandeur voulue du positionnement exact de chaque lame à aiguiser de l'outil installé sur la broche porte�outil, attendu que le moteur pas à pas fait avancer la broche à chaque fois par petits incréments exactement déterminés.
Du fait du mouvement par petites étapes du moteur pas à pas, le déplacement de la broche porte-outil entraînée par ce dernier est jusqu'à un certain point saccadé, ce qui est bien entendu également valable si un chariot longitudinal ou circulaire est entraîné par un tel moteur pas à pas. Ce mouvement d'entraînement saccadé est, par la grande démultiplication de la transmission et par une électronique de commande appropriée pour le moteur pas à pas, maintenu dans des limites suffisamment faibles pour qu' il n'affecte pas le travail de l'affûteuse d'outils.
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cation nécessaires à cet effet et l'électronique de commande pour le moteur pas à pas constituent toutefois des frais importants.
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laquelle la broche porte-outil et au moine le chariot longitudinal portant cette dernière sont entraînés par des moteurs pas à pas par l'intermédiaire de transmissions, la présente
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compenser les mouvements d'entraînement saccadés provoqués par les moteurs pas à pas, et ce, sans qu'il faille imposer des conditions trop 'sévères en ce qui concerne l'absence de jeu des transmissions et l'électronique de commande.
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selon l'invention est caractérisée par le fait qu'à un
arbre d'entraînement du dispositif diviseur et/ou d'au moins une des tables de la machine est accouplée une masse d'inertie accordée à la fréquence de résonance en torsion de chaque entraînement, ce� accouplement' étant assuré par l'intermédiaire d'un dispositif permettant, sous l'effet des couples d'accélération angulaire, une rotation relative freinée de la masse d'inertie par rapport à l'arbre d'entraînement.
Comme la masse d'inertie est accouplée à l'arbre d'entraînement par le dispositif d'accouplement de façon
que, sous l'effet des couples d'accélération angulaire, elle puisse exécuter un mouvement relatif freiné par rapport à l'arbre d'entraînement, on arrive à ce que les pointes de l'accélération angulaire soient coupées et que par conséquent le déplacement saccadé provoqué par le moteur pas à pas soit égalisé.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif d'accouplement comporte au moins un organe d'accouplement élastique en rotation raccordant la masse d'inertie à l'arbre d'entraînement. De ce fait, la masse d'inertie agit en tant que masse oscillante du système oscillant-système d'entraînement/masse d'inertie y accouplée -, présentant une fréquence propre déterminée. Par un choix judicieux de la grandeur de la masse d'inertie et de la constante de rappel de l'organe d'accouplement élastique, cette fréquence propre peut être accordée de façon qu'elle se situe par exemple à 80% d'une fréquence d'oscillation en torsion de l'arbre d'entraînement et que par conséquent elle amortisse les oscillations en torsion de cette fréquence.
L'amortissement de cette fréquence d'oscillation en torsion fait que les oscillations en torsion de l'arbre d'entraînement sont fortement réduites et, de ce fait, ne peuvent plus avoir un effet nuisible sur le résultat de l'affûtage.
Par ailleurs, en cas d'une autre fréquence de pas ou d'oscillation de l'arbre d'entraînement ou en cas d'une fréquence qui par exemple s'écarte de plus de 20% de la fréquence d'oscillation propre, la masse d'inertie agit comme un véritable volant qui, par une accumulation et une restitution momentanée de l'énergie, produit une uniformisation du mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement.
Si le dispositif d'accouplement comporte au moins un organe d'accouplement raccordant par friction l'arbre d'entrainement à la masse d'inertie, on introduit dans le système oscillant encore un amortissement qui est provoqué par la friction de glissement entre l'organe d'accouplement et l'arbre d'entraînement et par lequel il se produit une réduction encore plus rapide des oscillations en torsion engendrées.
On peut en principe également envisager des cas d'utilisation dans lesquels la masse d'inertie est uniquement,
par l'intermédiaire d'un tel organe d'accouplement à friction, accouplée à l'arbre d'entraînement, c'est-à-dire qu'il n'existe aucune constante de rappel notable. Avec un tel agencement, on obtient une égalisation du mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement par le fait que, pendant les phases d'accélération et de décélération du système d'entraînement pas à pas de l'arbre, ce dernier glisse contre la masse d'inertie de sorte que pendant ces phases de déplacement, un effet de freinage s'exerce sur l'arbre d'entraînement, tandis que d'autre part pendant les fractions du déplacement qui sont effectuées à vitesse constante, on obtient un accouplement rigide entre la masse d'inertie et l'arbre d'entraînement.
On obtient un mode de réalisation très simple et peu encombrant en réalisant la masse d'inertie sous la forme
d'un disque annulaire qui, par l'intermédiaire du dispositif d'accouplement, est relié à une douille coaxiale fixée en rotation à l'arbre d'entraînement et contre laquelle il vient s'appuyer axialement au moins d'un côté.
L'organe élastique en rotation peut être une pièce métallo-caoutchouc placée entre le disque annulaire et la douille, mais, à la place de cette pièce, on peut également prévoir entre le disque annulaire et la douille un certain nombre de pièces métallo-caoutchouc réparties régulièrement sur un arc de cercle.
Ce mode de réalisation présente l'avantage qu'il est de fabrication simple et bon marché, qu'il fonctionne absolument sans usure et que par conséquent il n'affecte pas le rendement de l'entraînement.
Dans un autre mode de réalisation, le disque annulaire peut être accouplé à la douille par l'intermédiaire d'une bague d'étanchéité qui, au moyen d'un organe élastique,est accouplée par friction à une surface cylindrique du disque annulaire et/ou de la douille. En cas d'un mouvement relatif d'amplitude extrême entre la masse d'inertie et l'arbre d'entraînement, la bague d'étanchéité permet un mouvement
de glissement relatif déterminé vis-à-vis de l'arbre d'entraînement de sorte que l'on réalise un frottement supplémentaire et par conséquent un amortissement. Malgré cela l'ensemble du dispositif ne subit qu'une très faible usure; il présente en outre l'avantage que selon la fréquence des oscillations en torsion ou l'irrégularité des mouvements de rotation de l'arbre d'entraînement, -il peut se produire de très grands mouvements relatifs entre la masse d'inertie et l'arbre d'entraînement sans que la rotation de l'ensemble dudit dispositif ne s'en trouve affectée.
L'élasticité propre de la bague d'étanchéité produit en pareil cas la constante de rappel déjà expliquée dans le système oscillant.
Dans un mode de réalisation en principe analogue,
le disque annulaire peut, au moyen d'une bride annulaire,
être supporté axialement sur une bride annulaire coaxiale
de la douille, auquel cas, une bague élastique précontrainte et réalisant un accouplement à friction par rapport à la douille est insérée entre cette dernière et la paroi frontale interne de la bride annulaire, du disque. Cette bague élastique peut s'appuyer radialement contre une bagua en un matériau
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Il est avantageux en pareil cas que la bague élastique soit un anneau torique 'inséré dans une gorge annulaire à bord ouvert disposée sur la bride annulaire du disque annulaire.
Pour permettre une syntonisation à une fréquence de résonance appropriée ou à une autre fréquence de pas, il est avantageux que le moment d'inertie efficace du volant puisse être modifié par rapport à l'arbre d'entraînement. Cela peut se faire par le fait que d'autres bagues sont placées extérieurement sur la masse d'inertie réalisée sous la forme d'un disque annulaire ou '}le ces bagues soient placées sur la douille précitée par l'intermédiaire de dispositifs d'accouplement
y associés.
Pour des raisons identiques, il est également avantageux que le dispositif d'accouplement soit réglable. Dans le dispositif précité comportant plusieurs éléments métallo-caoutchouc répartis le long d'un cercle, ce réglage peut par exemple s'effectuer en modifiant le nombre des éléments métallo-caoutchouc ou en utilisant de tels éléments de dimensions ou de duretés différentes et ayant par conséquent des constantes
de rappel différentes.Avec le mode de réalisation avec la bague d'étanchéité, on peut utiliser des bagues différentes ayant des ajustements de diamètre différents entre la bague d'étanchéité et le disque annulaire extérieur, tandis qu'avec le mode de réalisation avec la bague précontrainte ayant l'élasticité du caoutchouc, on peut faire varier la section transversale et/ou la précontrainte de la bague.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel :
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d'une affûteuse d'outils selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement et en vue <EMI ID=9.1> la figure 3 représente à une autre échelle, en vue latérale et en coupe partielle, le système d'entraînement de la table porte-outil de l'affûteuse selon la figure 1; <EMI ID=10.1>
Latérale, et en coupe transversale partielle, le système
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selon la figure 1; la figure 5 représente en une autre vue latérale et en coupe axiale partielle, le système d'entraînement selon la fiqure 4;
les figures 6 et 7 représentent, à une autre échelle, en vue latérale et respectivement en coupe axiale, deux modes de réalisation des dispositifs d'amortissement et d'égalisation pour l'affûteuse d'outils selon la figure 1;
les figures 8 et 9 représentent respectivement en vues
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autres modes de réalisation de deux dispositifs d'amortissement et d'égalisation pour l'affûteuse d'outils selon la figure 1; la figure 10 est un diagramme illustrant l'action des dispositifs d'amortissement et d'égalisation sur l'affûteuse selon la figure 1.
L'affûteuse d'outils représentée sur les figures 1 et
2 comporte un montant 1 sur lequel est montée déplaçable une première table de machine 2 réalisée sous la forme d'un chariot longitudinal. Le chariot longitudinal 2 porte une table de travail 3 sur laquelle est installé un porte-pièce 4.
Latéralement à côté de la première table de machine 2
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deuxième table de machine 5 réalisée sous la forme d'un chariot transversale et sur laquelle est fixée une colonne 6 portant une tête porte-meule 7 dont la meule est schématisée en 8. La meule 8 est entraînée par un moteur électrique 9; le réglage
de la deuxième table de machine 5 s'effectue au moyen d'une manette 10. Une autre manette 11 permet le réglage en hauteur du porte-meule 7.
L'entraînement de la première table de machine 2 est assuré par un moteur pas à pas 12 qui, en liaison avec un réducteur non représenté en détail, est fixé par bride sur un boîtier 13 (figure 3) qui de son coté est raccordé à la première table de machine 2 par l'intermédiaire d'une cornière 14. Le moteur pas à pas 12 entraîne, par l'intermédiaire d'un arbre 15 et d'un accouplement à griffes sans jeu 16, un arbre intermédiaire 17 monté rotatif dans-le boîtier 13 et qui,'-de son
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y associé est fixé' au montant 1.
Sur l'arbre d'entraînement 15 est monté un dispositif d'égalisation et d'amortissement 20 dont la structure sera expliquée en détail à l'aide des figures 6-11.
La deuxième table de machine 5 peut également être entraînée de façon en principe identique si, à la place de la
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nement automatique.
Le porte-outil 4 comporte un boîtier oblong 21 qui peut être fixé en position sur la table de travail 3 au moyen d'un dispositif de serrage. Dans le boîtier 21 est montée sans jeu une broche porte-outil 22 sur laquelle est clavetée une roue à vis sans fin 23 (figure 5) qui, par l'intermédiaire d'un arbre de vis sans fin non représenté, est accouplée à l'arbre d'entraînement 24 d'un moteur pas à pas 25 monté sur le boîtier
21 et réuni à un réducteur .
La broche porte-outil 22 est, à une extrémité, munie d'un cône normal 26 dans lequel peut être engagé un outil rotatif non représenté sur le dessin, par exemple une tête porte-lame, qui est ensuite fixé au moyen d'une vis 27.
Sur l'arbre d'entraînement 24 du moteur pas à pas-
25 est également monté un dispositif d'amortissement et d'égalisation 20 dont la structure est expliquée ci-après.
Dans le mode de réalisation selon les figures 6,7, le dispositif d'amortissement et d'égalisation comporte une douille 29 qui est munie d'une bride annulaire 28 venue d'une seule pièce et qui, au moyen d'une clavette 30. est raccordée fixée en rotation à l'arbre d'entraînement 15 ou 24. Concentriquement à la douille 29 est disposée une masse d'inertie sous la forme d'un disque annulaire 31 qui est également muni d'une bride annulaire 32 située à distance axiale par rapport
à la bride annulaire 28 de la douille 29.
Le disque annulaire 31 en acier est raccordé à la douille 29 par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement qui, sous l'action de couples d'accélération angulaires, permet une rotation relative limitée et freinée du disque annulaire
31 par rapport à la douille 29 et par conséquent à l'arbre d'entraînement 15 et 24.
Ce dispositif d'accouplement comporte, dans le mode de réalisation selon la figure 6, un organe élastique sous la forme d'une pièce annulaire métallo-caoutchouc 33 qui, au moyen de boulons filetés 34,est fixé sur la bride annulaire
28 do la douille 29, et qui est par contre, par d'autres boulons filetés décalés* 27, raccordé à l'autre bride annulaire
32 du disque annulaire 31, ce disque annulaire 31 étant fixé axialement par rapport à la douille 29 au moyen d'écrous 36.
Dans le mode de réalisation selon la figure 7, les deux brides annulaires 28, 32 de la douille 29 et du disque annulaire 31 sont mutuellement raccordées par des pièces cylindriques métallo-caoutchouc en forme de tampons qui sont, d'une part, au moyen de tétons filetés rapportés par vulca-
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liaison axiale entre les deux brides annulaires 28, 32.
Les pièces métallo-caoutchouc 37 sont disposées à des distances déterminées régulières le long du cercle primitif des boulons filetés 35a par exemple de façon que les boulons filetés 35a de pièces métallo-caoutchouc voisines 37 forment
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et d'amortissement 20 agit en tant que masse d'inertie d'un système oscillant, tandis que les éléments métallo-caoutchouc
33 et 37 constituent un organe élastique ayant une constante de rappel déterminée dans ce système oscillant. Le frottement interne des parties en caoutchouc des éléments métallo-caoutchouc 33 et 37 produit un certain amortissement. La fréquence propre de ce système oscillant est, par un choix judicieux
de la masse du disque annulaire 32 et de la grandeur de la constante de rappel des éléments métallo-caoutchouc 33 et 37, accordée à la fréquence d'oscillation en torsion de l'arbre d'entraînement correspondant 15 et 24 de façon qu'elle se situe par exemple à 80% d'une fréquence d'oscillation en torsion
de l'arbre d'entraînement, comme cela est illustré à la figure 11 dans laquelle l'amplitude indiquée (en volt d'un appareil de mesure électrique) est illustrée en 40 en fonction de la fréquence de l'oscillation en torsion du système d'entraînement constitué par le moteur pas à pas, la transmission et l'arbre d'entraînement..A l'inverse de la courbe d'oscillation 40 reproduisant les conditions sans dispositif d'amortissement et d'égalisation, les courbes 40a, 40b, 40c reproduisent les courbes d'oscillation propres du dispositif d'amortissement et d'égalisation 20 telles qu'elles apparaissent dans le mode de réalisation selon les figures 6 et 7 en cas de constantes de rappel différentes des pièces métallo-caoutchouc 33 et 37.
En superposant la courbe 40 à l'une des courbes
40a à 40c on peut voir que les oscillations en torsion de l'arbre d'entraînement sont fortement diminuées.
Par ailleurs, le disque annulaire 31, en cas d'une fréquence qui par exemple s'écarte sensiblement de plus de
20% de la fréquence d'oscillation propre, agit pratiquement en tant que volant, ce qui a pour effet d'amortir les rotations saccadées, provoquées par le déplacement par petites étapes du moteur pas à pas 12 et 25, de l'arbre d'entraînement 15 et 24.
Le dispositif d'égalisation et d'amortissement qui vient d'être décrit fonctionne sans usure.
Dans le mode de réalisation selon la figure 8 sur laquelle les pièce ; correspondantes sont revêtues des mêmes signes de référence que sur les figures 6, 7, le disque annulaire 31 avec sa bride annulaire 32 disposée au centre, est ici placé directement sur la bride annulaire 28 de la douille
29 réalisée en forme de disque. Dans la périphérie de la douille 29 est aménagée une gorge annulaire 41 dans laquelle est engagée une bague fendue 42 en un matériau réduisant
le frottement et l'usure, par exemple en polytétrafluoroéthylène. Dans un espace intermédiaire compris entre la bague
42 et la surface frontale interne de la bride annulaire 32
du disque annulaire 31 est inséré sous précontrainte un anneau torique élastique 43 qui est maintenu par une rondelle 44 reposant sur la bride annulaire 32 et qui est elle-même
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gorge annulaire' correspondante de la douille 29.
Sensiblement analogue est le mode de réalisation selon la figure 9 dans lequel sur le côté droit, on prévoit uniquement, à la place de l'anneau torique 43, un anneau élastique 43a de
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externe, est raccordé à la bride annulaire 32 du disque annulaire 31, par exemple par vulcanisation.
Dans ce mode de réalisation, comme on peut le voir
sur le côté gauche de la figure 9. on a inséré entre la douille
29 et le disque annulaire 31 une bague d'étanchéité 46 qui, au niveau'de sa surface périphérique externe, est fixée sur une paroi correspondante du disque annulaire 31, mais qui pourrait également être, par sa surface périphérique interne, ancrée fixée en rotation sur une surface cylindrique correspondante de la douille 29. La bague d'étanchéité 46 porte, de façon connue, des moyens élastiques pouvant être par exemple réalisés sous la forme d'une lame de ressort qui, sur le cOté opposé à la surface de fixation, s' appuie à chaque fois contre une surface cylindrique, c'est-à-dire contre une surface cylindrique de la douille 29 ou contre une surface cylindrique du disque annulaire 31.
Tandis que dans les modes de réalisation selon les figures 6, 7, le disque annulaire 31 ne peut pas glisser par rapport à la douille 29, dans les modes de réalisation selon les figures 8, 9, le disque annulaire 31, en cas d'apparition de fortes valeurs d'accélération angulaire, c'est-à-dire sous l'action de couples d'accélération angulaires suffisamment grands, peut tourner en permanence vis-à-vis de la douille
29. Lors de ce glissement du disque annulaire 31 par rapport à la douille 29 intervenant pendant les phases d'accélaration et de décélération du mouvement rotatif irrégulier de l'arbre d'entraînement 15 et 24, il se produit sur les "surfaces de
<EMI ID=23.1> figures 8, 9 entre la bague 42 et les anneaux éléstiques 43,43a <EMI ID=24.1> voisine de la lame de ressort 48 un mouvement , freiné par frottement sous l'effet duquel ce système oscillant'est soumis
à un amortissement qui conduit à une autre égalisation du mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement. L'usure produite au cours de ce déplacement avec'frottement est relativement petite; cette usure peut être ramenée à un minimum par l'emploi de bagues 42 la réduisant ou par la conception
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Par un dimensionnement approprié de la précontrainte ainsi que par un choix judicieux du matériau des bagues élastiques 43, 43a ou de la bague d'étanchéité 46 et de ses lames de ressort 48,on peut introduire n'importe quelle constante de rappel voulue ainsi que n'importe quel amortissement approprié dans le système oscillant.Par ailleurs, le dispositif d'amortissement et d'égalisation 20 selon les figures 8 à 10 agit de la même façon que celle qui a été illustrée à l'aide des courbes d'oscillation 40 et 40a -
40c dans le diagramme selon la figure 10.
Pour modifier la masse d'inertie du disque annulaire
31, on peut placer sur ce dernier des anneaux supplémentairesde
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31 les uns à côté des autres.
L'appui .axial du disque annulaire 31 vis-à-vis de la douille 29 ne doit pas non plus toujours s'effectuer au moyen d'une bride annulaire sur la douille 29, mais le disque annulaire 31 peut également s'appuyer axialement contre des éléments du boîtier 13 ou du boîtier du moteur pas à pas 12.
Dans ce qui précède, on a décrit une affûteuse d'outils dans laquelle, comme déjà mentionné, les dispositifs d'amortissement et d'égalisation 20 sont uniquement associés au système d'entraînement de la première table de machine 2 et à la broche porte-outil 22. Bien entendu, les disnositifs de
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l'affûteuse d'outils pourraient être équipés de ces systèmes
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d'amortissement et d'égalisation, de même qu'on pourrait également envisager des modes de réalisation dans lesquels par exemple seulement le système d'entraînement pas à pas de la
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sement et d'égalisation 20.
Dans le mode de réalisation représenté de la nouvelle affûteuse d'outils, le dispositif d'amortissement et d'égalisation 20 repose à chaque fois sur l'arbre d'entraînement
15 ou 24 qui constitue en même temps l'arbre de sortie du
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que l'on pourrait également imaginer des modes de réalisation dans lesquels le dispositif d'amortissement et d'égalisation
20 serait placé à un autre endroit dans le trajet de transmission et dans lesquels par exemple il serait placé directement sur l'arbre du moteur pas à pas, c'est-à-dire devant l'entrée du réducteur y associé.
Il est en principe avantageux que le dispositif d'amortissement et d'égalisation soit disposé sur un arbre qui tourne avec la plus grande vitesse de rotation possible.
REVENDICATIONS
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pour outils de tournage ou analogues, comportant une broche porte-outil montée rotative et conçue pour recevoir un outil
à affûter, et un dispositif diviseur entraîné qui fait progresser automatiquement la broche avec l'outil à chaque fois d'au
moins une division de couoe et qui est disposé sur une première table de machine déplaçable longitudinalement et/ou en rotation et auquel est associée une deuxième table de Machine entraînée portant la meule, la broche porte-outil et au moins la tabla
de machine portant cette dernière étant, par l'intermédiaire
d'une transmission sans jeu à démultiplication appropriée, accoupléesdirectement à un moteur pas à pas électrique, caractérisée par le fait qu'à un arbre d'entraînement du dispositif diviseur et /ou d'au moins une des tables de la machine est
accouplée une masse d'inertie accordée à la fréquence de
résonance en torsion de chaque système d'entraînement, cet accouplement étant assuré au moyen d'un dispositif d'accouplement
qui, sous l'effet des couples d'accélération angulaire, permet
un mouvement de rotation relatif freiné de la masse d'inertie
par rapport à l'arbre d'entraînement.