Machine pour le meulage d'une pièce La présente invention a pour objet une machine pour le meulage d'une pièce présen tant au moins une surface concave et au moins une surface convexe se succédant sur la péri phérie de la pièce.
La machine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un support de pièce, un support de meule, des moyens pour effectuer un mouvement relatif entre lesdits supports pour assurer une avance de meulage, ledit sup port de pièce comprenant un berceau oscil lant, une poupée principale et une poupée auxiliaire disposée sur ledit berceau pour sup porter rotativement une pièce, une came-étalon tourillonnant sur ledit berceau autour de l'axe des poupées, des moyens pour faire tourner solidairement ladite came-étalon et la pièce, un galet suiveur de came monté de façon à rouler sur ladite came-étalon pour produire le mouvement oscillant du berceau,
la came- étalon présentant deux parties convexes, la partie de la surface périphérique de cette came- étalon qui correspond angulairement à la sur face concave -de la pièce étant de même cour bure que la partie qui correspond angulaire- ment à la surface convexe de la pièce, tout contact entre la meule et la partie concave de la pièce étant ainsi empêché.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine selon l'invention. La fig. 1 en est une vue en plan, montrant le meulage d'une came-étalon.
La fig. 2 est une vue partielle en éléva tion de bout, à plus grande échelle, corres pondant à la fig. 1.
La fig. 3 en est une vue en plan, montrant le meulage d'une aube de turbine.
La fig. 4 est une vue partielle en élévation de bout, à plus grande échelle, correspondant à la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un détail représenté à la fig. 3. La fig. 6 est un schéma hydraulique et électrique de cette forme d'exécution.
Les fig. 7 à 10 sont des vues schématiques montrant les positions relatives de divers or ganes représentés à la fig. 4, par rapport à la pièce dans chacune de quatre positions angu laires, respectivement.
La machine représentée comprend un banc 10, un support de pièce sur un berceau 11 monté de façon à pouvoir osciller autour de son axe, une poupée auxiliaire 12 (fig. 1) pour le meulage d'une came-étalon et une poupée auxi liaire 13 (fig. 3) pour le meulage d'une aube. Le support de pièce peut osciller de la façon classique sur des tourillons dont l'un d'eux 14 est représenté sur le banc 10 (fig. 2). Une poupée principale présentant une base 20 comporte un moteur de commande 21, un volant 22 et une poulie à gorge 23 montée sur le moteur. La poulie 23 est reliée par une cour roie 24 à un frein électrique 25. Elle est égale ment reliée par des courroies 26 à une poulie 27 dont la jante est très lourde afin de consti tuer un volant.
La poulie 27 est reliée à un mé canisme connu d'entrainement de la pièce.
Un support 40 pour la meule, monté sur un chariot 41, peut glisser transversalement et longitudinalement sur le banc 10 par rapport au support de pièce 11. Une meule 42 peut tourner sur ce support et est entraînée par l'intermédiaire d'une commande par courroie à partir d'un moteur 43. Le montage représenté aux fig. 1 et 2 pour le meulage d'une came- étalon diffère légèrement de celui représenté aux fig. 3 et 4 pour le meulage d'une aube. Sur les fig. 3 et 4, une came-étalon 50 est montée à côté de la poupée principale 20 entre des paliers 51 et 52 sur le berceau 11.
Une broche 53 solidaire de la came-étalon ou de la poupée principale passe à travers le palier 52 et comporte un organe 54 d'entraînement de la pièce et une pointe 55 ; une aube non meulée 56 est insérée dans ledit organe d'en traînement et montée de façon à pouvoir tour ner entre ladite pointe 55 et la pointe 57 de la poupée auxiliaire 13.
La came-étalon 50 tourne au contact d'un galet suiveur 60 qui tourillonne dans des pa liers 61 d'une console 62 fixée sur le chariot 41. Le galet 60 a un diamètre égal au dia mètre moyen de la meule 42, c'est-à-dire à la moyenne entre le diamètre d'une meule neuve et celui d'une meule usée au maximum. Cette came-étalon 50 est maintenue en contact avec le galet 60 au moyen d'un ressort 65 monté entre le banc 10 et le berceau 11.
Pour meuler une came-étalon, on monte la machine comme représenté aux fig. 1 et 2. On amène les paliers 51 et 52à mi-chemin sur le berceau 11 et on monte une ébauche 50 de la came-étalon de façon à pouvoir la faire tour ner entre les paliers sur la broche 53. On monte un modèle 70 sur l'organe 54 d'entrai- nement de la pièce de façon qu'il puisse tour- ner entre la pointe 55 de la poupée principale et la pointe 71 de la poupée auxiliaire spéciale 12.
Ce modèle diffère de l'aube en fabrication 56 en ce qui la partie A, qui correspond angu- lairement à la partie concave A de l'aube 56 et qui ne comporte pas; les bords d'attaque et de fuite 1 et 2 respectivement, présente un profil convexe. On pourrait utiliser la came- étalon 50 fabriquée à partir du modèle 70 pour meuler une pièce identique au modèle 70. La partie B de la pièce 56 est identique à la partie B du modèle 70. La came-étalon 50 établie à partir du modèle 70 règle le mouvement d'os cillation de la pièce 56 comme si elle avait la même forme que le modèle 70.
Pour cette rai son, il n'y a pas de contact entre la pièce 56 et la meule pendant que la partie A est adja cente à la surface de la meule. Cet effet est dû à ce que la came-étalon correspond au modèle 70 et non pas à la pièce 56 en ce qui concerne la partie A. Un arbre de commande 72 relie la commande de la pièce à la broche de la came-étalon. Le modèle 70 tourne à une vitesse relativement faible, en contact avec la surface courbe d'un sabot suiveur 73 qui est monté d'une façon réglable longitudinalement sur une console 74. La console 74 est montée sur le chariot 41 devant le support de meule 40. Le rayon du sabot suiveur 73 est égal au rayon moyen de la meule 42, c'est-à-dire qu'il est égal à celui du galet 60.
Etant donné que l'étalon 50 et le modèle 70 sont entraînés à une vitesse relativement faible, il n'est pas nécessaire d'appliquer une force telle que celle fournie par le ressort 65 sur le berceau 11. On utilise un bras d'équili brage 80 fixé audit berceau et qui s'étend dans une direction qui maintient le modèle 70 en contact avec le sabot 73. On peut ajouter des poids 81 audit bras pour exercer la force dé sirée sur le berceau.
Pour meuler l'aube 56 de la façon la plus efficace, et pour combiner en une seule opé ration ce qui normalement en nécessiterait quatre, on donne à la meule 42 (fig. 5) une forme telle qu'une face latérale meule un épau lement 90 de la racine 91 de l'aube 56. On donne au coin de gauche de la meule 42, en regardant la fig. 5, un rayon de courbure 92 permettant de meuler le raccord entre l'aube 56 et sa racine 91. La surface périphérique de la meule 42 est rectifiée pour présenter un rayon de courbure 93 auquel est raccordé le rayon 92.
Le but du rayon 93 est d'adapter la meule à toutes les courbures longitudinales de l'aube 56 et aussi de faciliter le meulage de la pièce à la cote, en une seule passe, après un meulage en plongée à cette cote, comme représenté à la fig. 5 dans laquelle la ligne en trait plein représente la pièce brute et la ligne pointillée, la limite de l'opération de meulage.
Pour mettre la machine en marche, l'opé rateur actionne l'interrupteur 100 (fia. 6) de démarrage de la machine qui relie une ligne<I>LI</I> par un conducteur 101 à un bouton-poussoir 102 de mise en marche de la meule. A partir du conducteur 101, le courant est également dirigé par des conducteurs 103 et 104, un bouton-poussoir 105 d'arrêt de la machine, à contact normalement fermé, et un conducteur 106, vers une bobine de relais OP de mise en marche d'un moteur 107 d'une pompe à huile.
Le relais OP ne comporte qu'un contact<B>108</B> qui ferme le circuit à partir de<I>LI</I> par les con ducteurs 103 et 104, le bouton-poussoir 105 et le conducteur 106 pour servir de circuit de maintien de la bobine de relais OP, l'autre extrémité de ladite bobine étant reliée à une ligne L.. Le démarrage du moteur 107 de la pompe à huile permet de disposer de fluide sous pression dans toute l'installation hydrau lique. L'opérateur appuie alors sur le bouton- poussoir 102 de mise en marche de la meule pour fermer le circuit partant du conducteur 101 et passant par un conducteur 109 pour aboutir à une bobine du relais W du moteur de la meule.
Ce relais, comme le relais OP du moteur de la pompe à huile, ne présente qu'un contact 110 du circuit de maintien. Ce pendant, il est entendu que d'autres contacts de ces deux relais, qui n'ont pas été repré sentés, servent à faire démarrer le moteur de la pompe à huile et le moteur de la meule res pectivement. Il en est de même du moteur d'une pompe à liquide de refroidissement, dont la bobine 111 est alimentée à partir de<I>LI</I> par le contact 108 de la pompe à huile, le con tact 110 du moteur de meule, des conducteurs 113, 109 et 114, et un interrupteur 115. L'autre extrémité de la bobine 111 est reliée directement à L2- On peut faire fonctionner la machine dé crite ci-dessus suivant l'un quelconque de trois cycles distincts.
On désignera le premier de ceux-ci par cycle de travail en une seule passe. Celui-ci consiste à faire d'abord avancer la meule dans la pièce sur toute la profondeur de coupe, c'est-à-dire à une dimension prédé terminée, et ensuite à amorcer un mouvement d'avance longitudinale relativement lent pour effectuer une opération de meulage qui est connue sous le nom de travail en une seule passe. A la fin de la course longitudinale, on dégage la meule de la pièce et l'on inverse le mouvement d'avance longitudinale pour ra mener rapidement la pièce et la meule à la position de départ.
Un autre cycle est appelé meulage en plu sieurs passes. Ce cycle consiste à faire avancer la meule dans la pièce à une profondeur pré déterminée, mais pas à la cote finale. Après quoi, on effectue un mouvement d'avance lon gitudinale à une vitesse beaucoup plus grande que celle employée dans le cycle en une seule passe. A la fin de la première passe, un mécanisme de comptage est actionné et la pièce et la meule effectuent un mouvement axial re latif de va-et-vient pendant un certain nombre de passes qui est déterminé par le compteur. A chaque inversion, la meule avance d'une quan tité prédéterminée, de sorte que lors de la passe finale elle a été amenée à la cote désirée.
Le troisième cycle est tout simplement une opération de meulage en plongée qui consiste à utiliser une meule ayant une largeur égale à la longueur de la surface à meuler. On fait avancer la meule, comme dans tout travail de meulage en plongée, jusqu'à ce qu'elle attei gne la cote désirée, après quoi on dégage la meule de la pièce. On peut utiliser ce cycle seulement sur des aubes présentant un contact rectiligne ou que l'on peut manipuler au cours d'une opération de meulage pour assurer un tel contact avec la meule.
On préfère le cycle en une seule passe aux deux autres cycles et on va en discuter plus à fond que des autres. Pour commencer, ce cycle ne nécessite pas une inversion du mouvement d'avance longitudinale et, par conséquent il n'est pas besoin de disposer des éléments né cessaires à un tel mécanisme, tels que soupapes d'inversion et levier d'inversion.
Pour commencer une opération de meulage, l'opérateur déplace un levier 200 vers la gauche (fig. 1, 3 et 6) afin de faire communiquer les orifices 201 et 202 d'un robinet 203. Le fluide sous pression d'une conduite 204 est dirigé par ledit robinet dans une conduite 205 vers l'extré mité de droite d'un tiroir inverseur 206 qui se dé place alors vers la gauche (fig. 6). Dans cette position du tiroir 206, le fluide sous pression d'une conduite 207 est dirigé par une conduite 208 et une soupape d'arrêt 209, des conduites 210, 211 et 212, vers une extrémité d'un cylindre d'avance rapide 213 pour entraîner un piston 214 et une vis d'avance 215 vers le bas sur la fig. 6.
La vis d'avance 215 agit, par l'intermédiaire d'un arbre vertical 227 du sup port de meule 40, pour déplacer ce support et la meule 42 montée sur lui, en coopération avec la pièce 56. Ce mouvement est ralenti par un dash-pot 219 pour le meulage de l'épaulement 90 de la pièce. En même temps, du fluide qui passe par la conduite 211 est dirigé par une conduite de dérivation 220 vers l'extrémité de gauche d'un cylindre 221 pour déplacer vers la droite un piston 222 glissant dans ce cy lindre. Ce mouvement du piston 222 actionne un interrupteur 120 et l'amène dans la position opposée à celle qui est indiquée dans la partie inférieure de la fig. 6.
Dans cette position de l'interrupteur 120, le courant qui provient de L1 est dirigé par un conducteur 121 vers un contact à ouverture 122 d'un relais HR. Le contact 122 ferme un circuit par un conducteur 123 qui aboutit à la bobine d'un relais<I>HF</I> et par un conducteur 124 à la bobine d'un relais CR4.
L'excitation du relais CR4 ferme des con tacts 125 et<B>126</B> ; le contact 125 relie LI par un conducteur 127 à un contact normalement fermé ou à ouverure 128 d'un relais<I>CRI</I> et un conducteur 129 alimente un électro-aimant- interrupteur à poussoir 130 normalement ou vert. Le contact 126 ferme un circuit partant de L., et comprenant un conducteur 131, un contact à ouverture<B>132</B> de CRI, un conduc teur 133 et l'autre borne de l'électro-aimant 130. L'électro-aimant 130 alors excité ferme un contact 134.
L'alimentation du relais<I>HF</I> met en marche le moteur 21 d'entraînement de la pièce par des contacts de relais (non représentés). L'ali mentation du relais<I>HF</I> ferme aussi un contact 135 qui ferme un circuit par un conducteur 136, le contact d'interrupteur à poussoir 134, un conducteur 137, des contacts 138 et 139 d'un interrupteur à fermetures successives 190, un conducteur 141 et l'interrupteur<B>11.5</B> de li quide de refroidissement pour exciter la bobine 111 du relais de démarrage du moteur de li quide de refroidissement (non représenté).
Lorsque le piston 214 et le support de meule 40 atteignent la fin de leur mouvement rapide de mise en position, la vis d'avance 215 sert à étrangler la sortie du fluide sous pres sion dans une conduite 216, ce qui met en jeu la pression pour déplacer une soupape 230 contre un ressort 231 pour diriger le fluide sous pression venant d'une conduite 232 par une conduite 233 jusqu'à un interrupteur 234 de pression d'avance rapide. Dans le cycle en une seule passe, l'interrupteur 234 ne joue aucun rôle avant la fin de l'avance lente.
Le fluide sous pression est fourni par une pompe 107 à travers une conduite 240 jusqu'à une extrémité d'une soupape de décharge 241, actionnée par la pression, d'un type bien connu. Le fluide sous pression passe à travers cette soupape dans une conduite 242 et une soupape de réduction 243 qui est reliée à son tour par une conduite 244 et une conduite 245 à l'ex trémité de gauche de la soupape de décharge 241. Le fluide provenant de la conduite 245 passe aussi par l'extrémité de gauche de la sou pape 241 et est amené par une conduite 218 et la conduite 207 à différentes parties de l'instal lation que l'on décrira plus loin.
Lorsque le robinet 203 est tourné vers la gauche, comme décrit plus haut et que le fluide sous pression est dirigé par la conduite 205 pour déplacer le tiroir 206 vers la gauche, l'expulsion du fluide sous pression par une con duite 253 est bloquée du fait que cette conduite est reliée à la conduite sous pression 207 par le tiroir 206. Le fluide provenant de l'extré mité de gauche de la soupape 241 est ensuite dirigé vers la conduite 245, une soupape 246, une conduite 247, une soupape de réduction 248 et une conduite 249 jusqu'à la tête d'un cylindre 250, en entraînant un piston 260 vers la gauche (fig. 6) afin d'assurer une avance de travail à la meule 42 et au support de meule 40.
Au moment où ledit piston approche de la fin de sa course vers la gauche, une tige de piston 261 qui est taillée en crémaillère et en prise avec un pignon 262 sur ladite vis 215, réduit le débit du fluide venant d'une conduite sous pression 263, en y provoquant l'établisse ment d'une pression et en déplaçant un tiroir 264 vers la gauche à l'encontre d'un ressort 265. Ledit tiroir dans cette position dirige le fluide sous pression de la conduite 263 par une conduite 266 pour actionner un interrup teur manométrique 267 d'avance lente, ce qui provoque la fermeture d'un contact 268.
La fermeture du contact 268 de l'inter rupteur manométrique 267 d'avance lente ferme un circuit passant par<I>LI</I> et un contact 235 de l'interrupteur manométrique 234 d'avance rapide, par des conducteurs 160 et 170 et un interrupteur 171 de sélection d'avance longitudinale, un conducteur 172, un contact <I>TRI,</I> des conducteurs 173, 174 et la bobine d'un relais CR2.
L'alimentation de CR2 ferme des contacts 175 et 176 en reliant respectivement<I>LI</I> et L2 à un électro-aimant 177 d'avance longitudinale pour déplacer un tiroir 270 d'avance longitudi nale vers la gauche contre un ressort<B>271,</B> en reliant une conduite sous pression 272 avec une conduite 273 aux étages 2 et 3 d'un distribu teur 274 d'avance longitudinale. A partir de l'étage 2 de ce distributeur, le fluide sous pres sion traverse l'étage 4 et une conduite 275 jusqu'à un petit alésage 276 de l'extrémité de gauche d'un tiroir 277 pour déplacer ce der nier vers la droite (fig. 6).
Le fluide est fourni au tiroir 277 à partir de la ligne sous pression 272 par l'étage 3 du distributeur 274 d'avance longitudinale et une conduite 278. Le tiroir 27.7 étant dans la position de droite, le fluide sous pression en provenance de la conduite 278 est dirigé par une conduite 279 vers l'extrémité de gauche d'un cylindre 280 de commande d'avance longitudinale pour repousser vers la droite un piston 281 et le chariot 41 porte- meule. Pendant ce mouvement, le galet 60 se déplace de gauche à droite sur la came-étalon 50, tandis que la meule 42 se déplace dans le même sens sur la pièce 56.
En même temps, le fluide provenant de la conduite 279 passe aussi par une conduite 282 pour actionner un interrupteur manométrique 283 de commande du sens de l'avance longitudinale pour ouvrir un contact 180 de cet interrupteur. Le rôle joué par l'ouverture de cet interrupteur fait partie d'un autre cycle et sera décrit plus loin.
Lorsque le chariot 41 atteint la fin de sa course vers la droite, une came 45 (fig. 6) portée par lui entre en contact avec un inter rupteur 44 de fin de la course de recul du support de meule, en fermant un circuit par tant de<I>LI</I> et passant par un conducteur 185, un interrupteur 186 sélecteur de position et un conducteur<B>187</B> pour exciter la bobine d'un relais CR3. L'excitation de CR3 ferme des con tacts 188 et 189 pour relier les lignes<I>LI</I> et L2 par des conducteurs 191 et 192 respective ment, afin d'alimenter un électro-aimant 193 de recul du support de meule.
Cet électro-ai mant déplace un tiroir 285 contre un ressort 286 pour relier une conduite de pression 287 à une conduite 288 qui mène à l'extrémité de droite d'un tiroir 289. Ce tiroir se déplace vers la gauche en entrant en contact avec une douille encochée 217 montée sur le robinet 203 pour faire tourner ce robinet dans le sens dextror- sum jusqu'à la position représentée à la fig. 6. Dans cette position du robinet 203, le fluide sous pression venant de la conduite 204 est dirigé par la conduite 290 vers l'extrémité de gauche du tiroir 206 et déplace ce dernier vers la droite de la figure 6.
Dans cette position, du tiroir 206, le fluide sous pression de la conduite 207 passe par un clapet de retenue 295 et une conduite 296 et atteint une chambre 297 adja cente au cylindre 213 d'avance rapide. Le fluide sous pression introduit dans cette chambre ramène à sa position de départ le pis ton 214 d'avance rapide. Aussitôt que ce piston s'est déplacé suffisamment pour découvrir une conduite 298, du fluide est dirigé par celle-ci vers le cylindre 250 d'avance lente pour dé placer le piston 260 vers la droite et pour pré parer le mécanisme d'avance pour la prochaine opération.
A ce moment, du fluide est égale ment dirigé de la conduite 298 et par une con duite 299 vers l'extrémité de droite du cylindre 221, pour déplacer le piston 223 vers la gauche et amener l'interrupteur 120 dans la position représentée à la fig. 6.
L'interrupteur 120 étant dans la position représentée à la fig. 6, le circuit passant par LI <I>,</I> le conducteur 121, le contact à ouverture 1-22 de HR, le conducteur 123 jusqu'à<I>HF</I> et CR4 , est coupé. Cependant, CR4 et<I>HF</I> restent ali mentés à partir de<I>LI</I> par un contact de main tien à ouverture 135 de<I>HF,</I> le conducteur 136, l'interrupteur 134, le conducteur 137, le con tact 138 de l'interrupteur 190 à fermetures successives, le conducteur 145 jusqu'à 121. Dans cette position de l'interrupteur 120, un circuit est fermé jusqu'au frein 25 dans lequel un interrupteur 320 peut être ouvert par la ro tation d'un bras 321 lorsque le moteur 21 change de sens.
A partir de l'interrupteur 320, le circuit continue par un conducteur 300, un contact 301 de<I>HF,</I> des conducteurs 302 et 303 jusqu'à un contact 304 de CR3, un con ducteur 305 jusqu'à la bobine de<I>CRI.</I> L'ali mentation de la bobine de<I>CRI</I> ouvre les con tacts 128 et 132 reliés par des conducteurs 129 et 133 à l'électro-aimant 130 à poussoir en désexcitant cet électro-aimant.
La désexcitation de cet électro-aimant libère le contact 134, qui cependant est maintenu fermé par une came <B>310</B> sur la broche de poupée principale jus qu'à ce que celle-ci tourne dans une position déterminée pour laquelle ladite came libère le contact 134, ce qui ouvre un circuit par le conducteur 137, le contact 138 de l'interrup teur 190, le conducteur 145, le conducteur 121, le contact à ouverture 122 de HR et le con ducteur 123 jusqu'à la bobine de<I>HF.</I> La désexcitation de<I>HF</I> ferme un circuit passant par un contact à ouverture 315 en excitant <I>CRI</I> à partir de<I>LI</I> par l'interrupteur 120, l'in terrupteur 320 à freinage, un conducteur 322, un contact 323 de<I>CRI</I> , un conducteur 302,
un contact 315 de<I>HF</I> jusqu'à HR. Un autre con ducteur 303 relie le conducteur 302 par le contact à ouverture 304 de CR3 et le conduc teur 305 pour maintenir<I>CRI.</I> . L'alimentation de HR ouvre le contact 122 et ferme des con tacts (non représentés) pour inverser le bran chement du moteur 21. L'inversion du moteur 21 libère le bras 321 qui se retire pour ouvrir le contact 320 de freinage, en coupant ainsi toute alimentation au moteur 21. L'ouverture du contact 320 coupe le circuit de maintien passant par un contact 323 dudit relais et le contact 304 de CR3 pour alimenter la bobine de<I>CRI.</I>
Lorsque le piston 214 d'avance rapide et le piston 260 d'avance lente sont revenus à leur position de départ, la pression ne s'exerce plus sur les interrupteurs manométriques 234 et 267, CR., est désexcité, ce qui ouvre le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 177 d'avance longitudinale et permet au ressort 271 de dé placer le tiroir 270 d'avance longitudinale vers la droite. Dans cette position, le fluide sous pression venant de la conduite 272 passe par ce tiroir pour aboutir à une conduite 400, à l'étage 1 du distributeur 274 d'avance longi tudinale, et à une conduite 401 et à un petit alésage 402 de l'extrémité de droite du tiroir 277 pour déplacer celui-ci vers la gauche.
Dans cette position du tiroir 277, le fluide sous pression venant de la conduite 278 est dirigé par une conduite 403 jusqu'à l'extrémité de droite du cylindre 280 pour ramener le piston 281 et le chariot 41 vers la gauche, c'est-à- dire dans la position de départ. Avec la chute de pression dans l'extrémité de gauche du cylindre 280, l'interrupteur manométrique 283 d'avance longitudinale retourne à sa position normale avec le contact 180 fermé. Le circuit passant par ce contact avait précédemment été ouvert par la chute de pression dans l'inter rupteur manométrique 267 d'avance lente lorsque le mécanisme d'avance de la meule avait été remis en place.
En utilisant les différents interrupteurs sé lecteurs indiqués sur la fig. 6, on peut réaliser les autres cycles de fonctionnement. Si l'on désire imprimer au chariot 41 un mouvement de va-et-vient pour exécuter plusieurs phases successives, on peut utiliser un robinet inver seur 224 (fig. 6). Ce robinet peut être actionné par des taquets (non représentés) portés par le chariot 41 ou bien à la main au moyen d'un levier 225 (fig. 1 et 3). L'extrémité de gauche (fig. 6) de ce robinet inverseur est une soupape de réduction 226 qui est reliée de façon à assurer une temporisation réglable au cours du fonctionnement manuel ou automatique du mé canisme d'inversion.
Machine for grinding a part The present invention relates to a machine for grinding a part having at least one concave surface and at least one convex surface following one another on the periphery of the part.
The machine according to the invention is characterized in that it comprises a workpiece support, a grinding wheel support, means for effecting a relative movement between said supports to ensure a grinding advance, said workpiece support comprising an oscil cradle lant, a main headstock and an auxiliary headstock arranged on said cradle to support rotatably a part, a standard cam journaling on said cradle around the axis of the headstocks, means for integrally rotating said standard cam and the part, a cam follower roller mounted so as to roll on said gauge cam to produce the oscillating movement of the cradle,
the standard cam having two convex parts, the part of the peripheral surface of this standard cam which corresponds angularly to the concave surface of the part being of the same curvature as the part which corresponds angularly to the convex surface of workpiece, any contact between the grinding wheel and the concave part of the workpiece being thus prevented.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine according to the invention. Fig. 1 is a plan view, showing the grinding of a master cam.
Fig. 2 is a partial end elevation view, on a larger scale, corresponding to FIG. 1.
Fig. 3 is a plan view thereof, showing the grinding of a turbine blade.
Fig. 4 is a partial end elevational view, on a larger scale, corresponding to FIG. 3.
Fig. 5 is a plan view, on a larger scale, of a detail shown in FIG. 3. Fig. 6 is a hydraulic and electrical diagram of this embodiment.
Figs. 7 to 10 are schematic views showing the relative positions of various organs shown in FIG. 4, relative to the workpiece in each of four angular positions, respectively.
The machine shown comprises a bench 10, a workpiece support on a cradle 11 mounted so as to be able to oscillate around its axis, an auxiliary doll 12 (fig. 1) for grinding a standard cam and an auxiliary doll. 13 (fig. 3) for grinding a blade. The workpiece support can oscillate in the conventional manner on journals, one of which 14 is shown on the bench 10 (FIG. 2). A main headstock having a base 20 has a drive motor 21, a flywheel 22 and a groove pulley 23 mounted on the motor. The pulley 23 is connected by a belt 24 to an electric brake 25. It is also connected by belts 26 to a pulley 27 whose rim is very heavy in order to constitute a flywheel.
Pulley 27 is connected to a known mechanism for driving the part.
A support 40 for the grinding wheel, mounted on a carriage 41, can slide transversely and longitudinally on the bed 10 relative to the workpiece support 11. A grinding wheel 42 can rotate on this support and is driven by means of a control by belt from a motor 43. The assembly shown in FIGS. 1 and 2 for the grinding of a standard cam differs slightly from that shown in figs. 3 and 4 for the grinding of a blade. In fig. 3 and 4, a standard cam 50 is mounted next to the main headstock 20 between bearings 51 and 52 on the cradle 11.
A pin 53 integral with the standard cam or the main headstock passes through the bearing 52 and comprises a member 54 for driving the part and a point 55; an unground blade 56 is inserted into said dragging member and mounted so as to be able to turn between said tip 55 and tip 57 of auxiliary headstock 13.
The standard cam 50 rotates in contact with a follower roller 60 which pivots in the bearings 61 of a bracket 62 fixed to the carriage 41. The roller 60 has a diameter equal to the average diameter of the grinding wheel 42, it is that is to say the average between the diameter of a new wheel and that of a wheel worn to the maximum. This standard cam 50 is maintained in contact with the roller 60 by means of a spring 65 mounted between the bench 10 and the cradle 11.
To grind a standard cam, the machine is mounted as shown in fig. 1 and 2. The bearings 51 and 52 are brought halfway on the cradle 11 and a blank 50 of the standard cam is mounted so that it can be rotated between the bearings on the spindle 53. A model 70 is mounted. on the drive member 54 of the workpiece so that it can rotate between the point 55 of the main headstock and the point 71 of the special auxiliary headstock 12.
This model differs from the vane in manufacture 56 in that part A, which corresponds angularly to the concave part A of vane 56 and which does not include; the leading and trailing edges 1 and 2 respectively have a convex profile. You could use the cam 50 made from model 70 to grind a part identical to model 70. Part B of part 56 is the same as part B of model 70. Cam cam 50 made from model 70 adjusts the bone motion of part 56 as if it had the same shape as model 70.
For this reason, there is no contact between the part 56 and the grinding wheel while the part A is adja cente to the surface of the grinding wheel. This effect is due to the fact that the master cam corresponds to model 70 and not to part 56 with respect to part A. A drive shaft 72 connects the control of the part to the spindle of the master cam. The model 70 rotates at a relatively low speed, in contact with the curved surface of a follower shoe 73 which is longitudinally adjustable mounted on a bracket 74. The bracket 74 is mounted on the carriage 41 in front of the grinding wheel support. 40. The radius of the follower shoe 73 is equal to the mean radius of the grinding wheel 42, that is to say it is equal to that of the roller 60.
Since the etalon 50 and the model 70 are driven at a relatively low speed, it is not necessary to apply a force such as that supplied by the spring 65 on the cradle 11. A balance arm is used. brage 80 attached to said cradle and which extends in a direction which maintains the pattern 70 in contact with the shoe 73. Weights 81 can be added to said arm to exert the desired force on the cradle.
To grind vane 56 in the most efficient way, and to combine in one operation what would normally require four, grindstone 42 (fig. 5) is shaped such that one side face grinds a spur. element 90 of the root 91 of the blade 56. The left corner of the grinding wheel 42 is given, looking at FIG. 5, a radius of curvature 92 making it possible to grind the connection between the blade 56 and its root 91. The peripheral surface of the grinding wheel 42 is ground to present a radius of curvature 93 to which the spoke 92 is connected.
The purpose of spoke 93 is to adapt the grinding wheel to all the longitudinal curvatures of the blade 56 and also to facilitate the grinding of the part to the dimension, in a single pass, after a plunge grinding at this dimension, as shown. in fig. 5 in which the solid line represents the blank and the dotted line the limit of the grinding operation.
To start the machine, the operator actuates the machine start switch 100 (fia. 6) which connects a <I> LI </I> line via a conductor 101 to a push-button 102 for starting the machine. running of the grinding wheel. From the conductor 101, the current is also directed by conductors 103 and 104, a pushbutton 105 for stopping the machine, with normally closed contact, and a conductor 106, towards a start-up relay coil OP of an engine 107 of an oil pump.
The OP relay has only one contact <B> 108 </B> which closes the circuit from <I> LI </I> through conductors 103 and 104, push button 105 and conductor 106 for serve as a holding circuit for the OP relay coil, the other end of said coil being connected to a line L. Starting the engine 107 of the oil pump makes it possible to have pressurized fluid throughout the hydrau installation lique. The operator then presses the grinding wheel start-up push button 102 to close the circuit starting from the conductor 101 and passing through a conductor 109 to end at a coil of the relay W of the grinding wheel motor.
This relay, like the OP relay of the oil pump motor, has only one contact 110 of the holding circuit. However, it is understood that other contacts of these two relays, which have not been shown, serve to start the engine of the oil pump and the motor of the grinding wheel respectively. The same is true of the engine of a coolant pump, the coil 111 of which is supplied from <I> LI </I> by contact 108 of the oil pump, contact 110 of the engine of grinding wheel, conductors 113, 109 and 114, and a switch 115. The other end of coil 111 is connected directly to L2. The machine described above can be operated in any one of three separate cycles.
The first of these will be designated by work cycle in a single pass. This consists in first advancing the grinding wheel in the workpiece over the entire depth of cut, that is to say to a predefined dimension, and then in initiating a relatively slow longitudinal advance movement to effect a grinding operation which is known as single pass work. At the end of the longitudinal stroke, the grinding wheel is released from the workpiece and the longitudinal feed movement is reversed to quickly bring the workpiece and the grinding wheel to the starting position.
Another cycle is called multiple pass grinding. This cycle consists in advancing the grinding wheel in the part to a predetermined depth, but not to the final dimension. Thereafter, a longitudinal feed movement is carried out at a speed much greater than that employed in the single pass cycle. At the end of the first pass, a counting mechanism is actuated and the workpiece and grinding wheel perform a relative reciprocating axial movement for a number of passes which is determined by the counter. At each reversal, the wheel advances by a predetermined amount, so that during the final pass it has been brought to the desired dimension.
The third cycle is simply a plunge grinding operation which consists of using a grinding wheel having a width equal to the length of the surface to be ground. The wheel is advanced, as in any plunge grinding job, until it reaches the desired dimension, after which the wheel is released from the workpiece. This cycle can be used only on blades having rectilinear contact or which can be manipulated during a grinding operation to ensure such contact with the grinding wheel.
We prefer the cycle in a single pass to the other two cycles and we will discuss it more fully than the others. To begin with, this cycle does not require a reversal of the longitudinal advance movement and, therefore, there is no need to have the elements necessary for such a mechanism, such as reversing valves and reversing lever.
To start a grinding operation, the operator moves a lever 200 to the left (fig. 1, 3 and 6) in order to communicate the orifices 201 and 202 of a valve 203. The pressurized fluid of a pipe 204 is directed by said valve in a pipe 205 towards the right end of an inverter slide 206 which then moves to the left (FIG. 6). In this position of the spool 206, the pressurized fluid from a line 207 is directed through a line 208 and a shut-off valve 209, lines 210, 211 and 212, to one end of a rapid advance cylinder 213 to drive a piston 214 and a feed screw 215 downwards in FIG. 6.
The feed screw 215 acts, via a vertical shaft 227 of the grinding wheel support 40, to move this support and the grinding wheel 42 mounted on it, in cooperation with the part 56. This movement is slowed down by a dash-pot 219 for grinding the shoulder 90 of the part. At the same time, fluid passing through line 211 is directed through bypass line 220 to the left end of cylinder 221 to move piston 222 sliding in that cylinder to the right. This movement of the piston 222 activates a switch 120 and brings it to the position opposite to that indicated in the lower part of FIG. 6.
In this position of the switch 120, the current which comes from L1 is directed by a conductor 121 to an opening contact 122 of an HR relay. Contact 122 closes a circuit through a conductor 123 which terminates at the coil of a <I> HF </I> relay and through a conductor 124 at the coil of a CR4 relay.
The energization of relay CR4 closes contacts 125 and <B> 126 </B>; the contact 125 connects LI through a conductor 127 to a normally closed or opening contact 128 of a <I> CRI </I> relay and a conductor 129 feeds an electromagnet-push switch 130 normally or green. The contact 126 closes a circuit starting from L., and comprising a conductor 131, an opening contact <B> 132 </B> of CRI, a conductor 133 and the other terminal of the electromagnet 130. L The electromagnet 130 then excited closes a contact 134.
The supply of the relay <I> HF </I> starts the motor 21 for driving the workpiece via relay contacts (not shown). The <I> HF </I> relay power supply also closes a contact 135 which closes a circuit through a conductor 136, the push-button switch contact 134, a conductor 137, contacts 138 and 139 of a switch. with successive closings 190, a conductor 141 and the coolant switch <B> 11.5 </B> to energize the coil 111 of the coolant motor start relay (not shown).
When the piston 214 and the grinding wheel support 40 reach the end of their rapid positioning movement, the feed screw 215 serves to throttle the outlet of the pressurized fluid in a line 216, which engages the pressure. to move a valve 230 against a spring 231 to direct pressurized fluid from a line 232 through a line 233 to a fast forward pressure switch 234. In the single pass cycle, switch 234 plays no role until the slow advance is complete.
The pressurized fluid is supplied by a pump 107 through a line 240 to one end of a pressure actuated relief valve 241 of a well known type. The pressurized fluid passes through this valve into a line 242 and a reducing valve 243 which is in turn connected by a line 244 and a line 245 to the left end of the relief valve 241. The fluid coming from of the pipe 245 also passes through the left end of the valve 241 and is brought by a pipe 218 and the pipe 207 to different parts of the instal lation which will be described later.
When the valve 203 is turned to the left, as described above, and the pressurized fluid is directed through the line 205 to move the spool 206 to the left, the expulsion of the pressurized fluid through a pipe 253 is blocked. this line is connected to the pressure line 207 by the spool 206. The fluid from the left end of the valve 241 is then directed to the line 245, a valve 246, a line 247, a relief valve. reduction 248 and a pipe 249 to the head of a cylinder 250, driving a piston 260 to the left (fig. 6) in order to ensure a working advance to the grinding wheel 42 and the grinding wheel support 40.
As said piston nears the end of its travel to the left, a piston rod 261 which is rack-cut and meshed with a pinion 262 on said screw 215, reduces the flow of fluid from a pressure line. 263, by causing a pressure to build up therein and by moving a spool 264 to the left against a spring 265. Said spool in this position directs the pressurized fluid from the line 263 through a line 266 to actuate a slow forward pressure switch 267, which causes a contact 268 to close.
The closing of the contact 268 of the slow advance pressure switch 267 closes a circuit passing through <I> LI </I> and a contact 235 of the rapid advance pressure switch 234, through conductors 160 and 170 and a longitudinal advance selection switch 171, a conductor 172, a <I> TRI, </I> contact of the conductors 173, 174 and the coil of a relay CR2.
The supply of CR2 closes contacts 175 and 176 by connecting respectively <I> LI </I> and L2 to an electromagnet 177 of longitudinal advance to move a spool 270 of longitudinal advance to the left against a spring <B> 271, </B> by connecting a pressure line 272 with a line 273 on stages 2 and 3 of a distributor 274 with longitudinal advance. From stage 2 of this distributor, the pressurized fluid passes through stage 4 and a pipe 275 to a small bore 276 at the left end of a spool 277 to move this latter towards the right (fig. 6).
The fluid is supplied to the spool 277 from the pressure line 272 by the stage 3 of the distributor 274 of longitudinal advance and a pipe 278. The spool 27.7 being in the right position, the pressurized fluid coming from the conduit 278 is directed by a conduit 279 towards the left end of a cylinder 280 for controlling longitudinal advance to push to the right a piston 281 and the grinding wheel carriage 41. During this movement, the roller 60 moves from left to right on the standard cam 50, while the grinding wheel 42 moves in the same direction on the part 56.
At the same time, the fluid coming from line 279 also passes through line 282 to actuate a pressure switch 283 controlling the direction of longitudinal advance to open a contact 180 of this switch. The role played by the opening of this switch is part of another cycle and will be described later.
When the carriage 41 reaches the end of its stroke to the right, a cam 45 (fig. 6) carried by it comes into contact with an end switch 44 of the back stroke of the grinding wheel support, closing a circuit by so much <I> LI </I> and passing through a conductor 185, a switch 186 position selector and a conductor <B> 187 </B> to energize the coil of a CR3 relay. The excitation of CR3 closes contacts 188 and 189 to connect the lines <I> LI </I> and L2 by conductors 191 and 192 respectively, in order to supply an electromagnet 193 for recoiling the grinding wheel support .
This electro-magnet moves a spool 285 against a spring 286 to connect a pressure line 287 to a line 288 which leads to the right end of a spool 289. This spool moves to the left upon contacting it. a notched bush 217 mounted on the tap 203 to turn this tap in the dextror- sum direction to the position shown in FIG. 6. In this position of the valve 203, the pressurized fluid coming from the line 204 is directed by the line 290 towards the left end of the spool 206 and moves the latter towards the right of FIG. 6.
In this position, from the spool 206, the pressurized fluid from the line 207 passes through a check valve 295 and a line 296 and reaches a chamber 297 adjacent to the rapid advance cylinder 213. The pressurized fluid introduced into this chamber returns the rapid advance udder 214 to its starting position. As soon as this piston has moved enough to uncover a line 298, fluid is directed by it to the slowly advancing cylinder 250 to move the piston 260 to the right and to prepare the advance mechanism for. the next operation.
At this time, fluid is also directed from line 298 and through line 299 to the right hand end of cylinder 221, to move piston 223 to the left and bring switch 120 to the position shown in Fig. fig. 6.
The switch 120 being in the position shown in FIG. 6, the circuit passing through LI <I>, </I> conductor 121, normally open contact 1-22 of HR, conductor 123 up to <I> HF </I> and CR4, is cut. However, CR4 and <I> HF </I> remain supplied from <I> LI </I> by a main opening contact 135 of <I> HF, </I> the conductor 136, l 'switch 134, conductor 137, contact 138 of switch 190 with successive closures, conductor 145 to 121. In this position of switch 120, a circuit is closed to the brake 25 in which a switch 320 can be opened by the rotation of an arm 321 when the motor 21 changes direction.
From switch 320, the circuit continues through a conductor 300, a contact 301 of <I> HF, </I> conductors 302 and 303 to a contact 304 of CR3, a conductor 305 to the <I> CRI </I> coil. Powering the <I> CRI </I> coil opens contacts 128 and 132 connected by conductors 129 and 133 to the electromagnet 130 to push button by de-energizing this electromagnet.
The de-energization of this electromagnet releases the contact 134, which, however, is kept closed by a cam <B> 310 </B> on the main headstock spindle until the latter turns into a determined position for which said cam releases contact 134, which opens a circuit through conductor 137, contact 138 of switch 190, conductor 145, conductor 121, NC contact 122 of HR and conductor 123 to the <I> HF coil. </I> De-energizing <I> HF </I> closes a circuit passing through a break contact 315 by energizing <I> CRI </I> from <I> LI </I> by switch 120, the braking switch 320, a conductor 322, a contact 323 of <I> CRI </I>, a conductor 302,
a contact 315 from <I> HF </I> to HR. Another conductor 303 connects conductor 302 through NC contact 304 of CR3 and conductor 305 to maintain <I> CRI. </I>. The HR power supply opens contact 122 and closes contacts (not shown) to reverse the connection of motor 21. Reversing motor 21 releases arm 321 which withdraws to open braking contact 320, by cutting off thus any power supply to the motor 21. The opening of the contact 320 cuts off the holding circuit passing through a contact 323 of said relay and the contact 304 of CR3 to supply the coil of <I> CRI. </I>
When the rapid advance piston 214 and the slow advance piston 260 have returned to their starting position, the pressure is no longer exerted on the pressure switches 234 and 267, CR., Is de-energized, which opens the circuit. feed of the electromagnet 177 of longitudinal advance and allows the spring 271 to move the slide 270 of longitudinal advance to the right. In this position, the pressurized fluid coming from the pipe 272 passes through this slide to end in a pipe 400, at stage 1 of the distributor 274 of longitudinal advance, and at a pipe 401 and at a small bore 402 of the right end of drawer 277 to move it to the left.
In this position of the spool 277, the pressurized fluid coming from the line 278 is directed by a line 403 to the right end of the cylinder 280 to bring the piston 281 and the carriage 41 to the left, that is to say- ie in the starting position. With the pressure drop across the left end of cylinder 280, longitudinal advance pressure switch 283 returns to its normal position with contact 180 closed. The circuit through this contact had previously been opened by the pressure drop in the slow feed pressure switch 267 when the grinding wheel advance mechanism was replaced.
Using the different selector switches shown in fig. 6, the other operating cycles can be performed. If it is desired to impart to the carriage 41 a back and forth movement in order to carry out several successive phases, it is possible to use a reversing valve 224 (FIG. 6). This valve can be actuated by tabs (not shown) carried by the carriage 41 or else by hand by means of a lever 225 (fig. 1 and 3). The left end (Fig. 6) of this reversing valve is a reducing valve 226 which is connected so as to provide an adjustable time delay during manual or automatic operation of the reversing mechanism.