Dispositif de superfinition de surfaces usinées. Les méthodes d'examen modernes des états de surface de pièces usinées ont révélé le ca ractère relativement grossier des surfaces qui avaient subi des opérations d'usinage et étaient jugées jusqu'alors finies. On a été ainsi conduit à la technique connue aujour d'hui sous le terme de superfinition permet tant d'obtenir un fini beaucoup plus poussé de ces
surfaces usinées par l'application d'abrasifs fins sous des pressions relativement modérées.
Des essais effectués sur des moteurs ont montré que les usures prématurées de certains organes provenaient du mauvais état de sur face des parties frottantes et tourillonnantes et qu'à ce point de vue, la superfinition apporte un avantage certain.
Les engins récemment construits pour réa liser cette opération se présentent sous la forme de machines-outils lourdes, compliquées et coûteuses. En outre, dans ces machines,
la pierre abrasive servant à la superfinition est appliquée sur la pièce en traitement par la pression de ressorts à boudins disposés norma lement à la surface à superfinir. Cette dispo sition rend certaines opérations difficiles ou impossibles; il en est ainsi notamment de la superfinition de la surface interne d'un alé sage.
La présente invention a pour objet un dis positif de superfinition de surfaces usinées, comportant un organe abrasif monté sur un bras élastique relié à un coulisseau animé d'un mouvement alternatif et des moyens pour ré gler l'orientation dudit bras par rapport au dit coulisseau. L'invention a pour but de permettre de donner à l'organe abrasif toutes les orienta tions désirées et d'obtenir la superfinition aussi bien de surfaces externes que de sur faces internas,
en réalisant ainsi un dispositif de superfinition de caractère universel.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention et une variante sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé: La fig. l est une vue -en perspective d'un dispositif de superfinition constituant cette forme d'exécution et représenté dans la posi tion qui correspond à la superfinition d'une surface externe cylindrique.
La fig. 2 est une vue en élévation et en coupe verticale, à plus grande échelle, de ce dispositif.
La fig. 3 est une coupe partielle du dis positif selon la ligne III-III de la fig. 2. Sur cette fig. 3, la ligne II-II représente la trace du plan de coupe de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en projection et en coupe horizontale du dispositif.
La fig. 5 est une vue de détail de la fig. 4. Les fig. 6, 7 et 8 sont des vues en perspec tive partielles analogues à la fig. 1 représen tant le dispositif dans diverses applications.
La fig. 9 est une vue schématique de la va riante susdite.
Le dispositif de superfinition représenté comporte un bâti 1 formé d'une tôle épaisse verticale muni à sa base d'une embase 2 en fer épais, pouvant être serrée par exemple entre les mors 3 d'un chariot de tour (fig. 2). La fixation de la tôle 1 sur l'embase 2 est assurée par un boulon 4 dont la tête 4a peut être réglée dans une coulisse 5 à section en T que présente l'embase 2, le serrage se faisant par un écrou 6 contre l'aile 7 d'une cornière. L'autre aile 8 de la cornière est fixée à la tôle 1 par des boulons 9 traversant des trous oblongs 10 permettant un certain réglage en hauteur de la tôle 1.
Dans la partie médiane de cette tôle est fixée une coulisse 11, en forme de [J à branches horizontales. Dans cette coulisse peut so déplacer, parallèlement au plan de la tôle 1, un coulisseau auquel est attachée l'une des extrémités d'un bras élas tique constitué par un ressort à lame 12, por tant à son extrémité libre opposée la pierre abrasive de superfinition -13.
Le coulisseau est en deux parties, à savoir: d'une part, une noix 14 guidée dans la coulisse 11 et mainte nue dans celle-ci par quatre séries de billes 15 disposées dans des rainures 16 en<B>V</B> de la cou lisse et de la noix, d'autre part, une tête 17 fixée sur la noix 14 par des prisonniers 18 et des écrous 19.
Aux extrémités de la coulisse, la chute des billes est empêchée par des pla quettes 19a fixées respectivement sur la cou lisse et sur la noix 14, l'amplitude maximum de la course de la noix dans la coulisse étant ainsi égale .au total des jeux entre les billes. Par des vis-pointeaux 20, la noix 14 est soli darisée d'une tige 21 engagée dans un trou de cette noix et pouvant coulisser librement à son extrémité opposée dans un petit coussinet 22 d'un flasque 23.
Ce flasque est fixé sur une embase 24 elle-même solidarisée de la coulisse 11. Dans sa partie médiane, la tige 21 présente une fente transversale 25 (fig. 4) dans laquelle s'engage un doigt 26 porté par un coulisseau 27. Ce coulisseau est fixé d'une manière réglable dans une rainure diamétrale 28 d'un plateau 29. L'axe 30 de ce plateau est solidarisé en rotation du bout d'arbre 37. d'un moteur pneumatique 32 à turbine, fixé par des colliers 33 sur la partie supérieure de la tôle 1.
(Sur le dessin, ce moteur dont on voit l'admission en 34 et la bague de réglage de l'admission en 35, est du type couramment employé pour l'entraînement des petites meu les ou des crayons abrasifs.) L'ensemble du plateau 29 (pouvant. être entraîné en rotation phis ou moins rapide par le moteur 32), du coulisseau 27 et. de son doigt 26, forme uii excentrique, à excentration réglable entre zéro et quelques millimètres.
Le réglage de l'excen- tration se fait en dévissant- deux vis 36 qui fixent le coulisseau 27 dans la rainure diamé trale 28 du plateau 29, en déplaçant alors de la valeur voulue le coulisseau 27 dans ladite rainure, puis en resserrant. les vis 36, le dé placement du coulisseau étant rendu possible du fait que les vis 36 traversent des bouton nières 37 de ce coulisseau. Un index 38 gravé sur le coulisseau et se déplaçant en regard d'une graduation 39 gravée sur le plateau permet de lire la valeur de l'excentricité obte nue pour le doigt 26.
Quand cette excentri cité est nulle, la rotation de l'arbre 31 du mo teur pneumatique et du plateau 29 ne trans met évidemment aucun mouvement à la tige 21 et au coulisseau 14, 17 relié au ressort porte-pierre 12. Quand cette excentricité a une certaine valeur, le doigt. 26 décrit un cer cle autour de l'axe de l'arbre 31 et, en agis sant sur les bords de la fente 25 de la tige 21, transmet à cette tige un mouvement de trans lation alternative dont la valeur dépend de l'excentricité du doigt 26. Cette translation alternative est imprimée par la tige 21 au coulisseau 14, 17 qui se déplace sur les billes 15 et finalement à la pierre 13 par l'intermé- diaire du ressort 12.
La tête 17 comporte deux rainures 40 et 40a à section en<B>T</B> dans l'une desquelles est engagée et. coulisse la tête d'un boulon 41 ser vant à attacher sur cette tête l'extrémité du ressort à lame 12 qui est ensuite serrée par un écrou 42. Cette disposition permet des orientations diverses de la lame-ressort 12 et (le la pierre, comme on le voit en comparant par exemple entre elles les fig. 1. et 6.
L'embase 2 du bâti 1 qui porte l'ensemble des organes étant serrée sur le chariot d'une machine-outil, par exemple sur un chariot. de tour, qui peut, comme on le sait, prendre deux mouvements de translation, l'un parallèle au grand axe de la machine-outil, l'autre trans- versal, on a le moyen d'approcher le dispositif et la pierre 13 de toute surface circulaire cen trée sur la machine-outil et entraînée par elle.
Dans l'exemple représente sur la fig. 1, la surface à superfinir est une des surfaces cy lindriques extérieures 43 d'une pièce 44. Celle- ci est fixée et centrée sur la poupée mobile du tour qui L'entraîne en rotation. En man#u- vrant le chariot du tour, on amène la pierre 13 contre la surface 43 et l'on gradue comme l'on veut la pression de cette pierre sur la dite surface, cette pression correspondant à une certaine flexion élastique du ressort à lame 12.
Préalablement, on aura réglé la posi tion du coulisseau 27 sur le plateau 29, de ma nière à avoir l'amplitude voulue pour les oscillations de la pierre 13 qui se feront pa rallèlement aux génératrices de la surface cy lindrique 43 à superfinir. La pierre 13 étant en contact avec la surface 43, on met en mar- ehe, d'une part., le tour pour faire tourner cette surface autour de son axe, d'autre part, le moteur pneumatique 32 pour produire les oscillations de la pierre 13.
Au fur et à me sure de la progression de la superfinition, le chariot est déplacé parallèlement à l'axe de rotation de la pièce 44, c'est-à-dire aux géné ratrices de la surface 43.
Dans l'exemple de la fig. 6, il s'agit de superfinir la surface interne d'un alésage 45 de la pièce 44; la lame-ressort 12 portant la pierre est alors disposée parallèlement à l'axe de la pièce 44, ce que permet le mode de fixation de cette lame sur la tête 17.
Dans l'exemple de la fig. 7 le dispositif exécute la superfinition d'une face plane 46 perpendiculaire à l'axe de rotation de la pièce 44. L'embase 2 du bâti 1 est alors disposée sur le chariot du tour de manière que le bâti 1 soit perpendiculaire à l'axe de rotation.
L'exemple de la fig. 8 ne diffère de celui de la fig. 1 que par la substitution à la pierre 13 d'un rodoir 13a en forme de roue d'engre nage pour obtenir le rodage des dents d'une roue d'engrenage 47 à superfinir qui est en traînée en rotation autour de son axe par le tour.
Enfin, la fig. 9 montre une variante du dispositif, destinée à la superfinition des pe tites pièces telles que des galets. Dans cette variante, la lame-ressort 12 est dans un plan horizontal. de manière que la pierre 13 vienne s'appliquer sur le dessus du galet 48 à super- finir. La lame-ressort 12 est alors fixée dans la rainure 40a que l'on voit sur les, fig. 1 à 8 sous la tête coulissante 17.
Le galet à super- finir 48 est appuyé par son poids et par la pression de la pierre 13 contre deux galets ou rouleaux 49, 50. Il est, en outre, entraîné en rotation par l'un au moins de ces galets dont l'axe est solidarisé de la poupée mobile du tour, l'autre galet pouvant être fou. L'axe du galet 50 tourillonne dans un bâti 51 que l'on peut aménager de faon à faciliter la mise en place des galets à superfinir et leur éjec tion après traitement.
Pour cela, ce bâti 51 est articulé autour de l'axe du galet 49, de sorte qu'en faisant pivoter ce bâti 51 autour dudit axe, on éloigne ou l'on rapproche le galet 50 du galet à superfinir 48. Le bâti 51 est main- i tenu en position pendant l'opération de super- finition par une béquille élastique 52. Cette béquille est articulée en 53 sur le bâti 51 et vient prendre appui par son extrémité infé rieure 54 contre le bâti 55 du tour. Sur la i fig. 9, les organes sont dans la position de travail.
La pression exercée par la lame-res- sort 12 et également la réaction de la béquille 52 maintiennent entre la pierre 13 et le galet 48 le frottement nécessaire à la superfinition, en même temps que la pierre 13 reçoit du mo teur pneumatique son oscillation parallèle aux génératrices du galet, c'est-à-dire perpendicu laire au plan de la fig. 9. Quand la superfini- tion du galet 48 est terminée, on écarte la bé quille 52 de son point d'appui 55 en la fai- saut pivoter autour de l'articulation 52.
Le bâti 51 s'abaisse alors en pivotant autour de l'axe du galet 49. Lin doigt 56, monté pivotant en 57 sur le bâti 51 et qu'un contrepoids 58 tend. à maintenir dans sa position, vient ren contrer le galet 48 qui s'est abaissé en restant en contact avec les deux galets 49 et 50. Par la vitesse de rotation cqu'il a acquise, le galet 48 s'appuyant sur l'extrémité du doigt 56 est projeté contre une rampe 59 ,solidaire du bâti 51 et s'éjecte automatiquement en roulant sur cette rampe.
Par le moyen de la même rampe, on peut introduire un nouveau galet, puis on remet immédiatement. les organes en position de travail au moyen de la béquille 52.