Machine-outil, notamment machine à copier des pièces non cylindriques La présente invention a pour objet une machine- outil, notamment une machine à copier des pièces non cylindriques, comprenant un moteur hydrauli que à piston et cylindre destiné à déplacer un élément de ladite machine alternativement dans deux sens opposés, une source de fluide sous pression reliée à une extrémité dudit cylindre et une source de fluide sous pression reliée à l'autre extrémité afin d'action ner ledit moteur dans les deux sens opposés.
Le procédé usuel pour tailler une pièce rotative non cylindrique consiste à la monter sur un arbre sur lequel est également disposé un gabarit qui tourne pendant qu'un tâteur est en contact avec lui, et à faire osciller cet arbre rotatif en un mouvement de va-et-vient l'approchant et l'éloignant d'une meule à rectifier. Le gabarit et le tâteur sont généralement maintenus en contact l'un avec l'autre par un ressort suffisamment puissant pour assurer une coopération constante entre ces deux éléments pendant la rota tion. Les gabarits ou cames maîtresses sont généra lement suffisamment robustes pour que la force exer cée par le ressort ne suffise pas à provoquer une déformation ou un enfoncement quelconque du gabarit.
Lorsque le gabarit représente une pale de tur bine ou un autre article de construction relativement légère, la force d'un tel ressort maintenant le gabarit en contact avec le tâteur produit une sollicitation considérable du gabarit, d'où il résulte une impréci sion de la pièce en travail.
Le but d'une des formes d'exécution préférées de la présente invention est de remédier à l'incon vénient ci-dessus en fournissant une machine dans laquelle la pièce en travail et le gabarit sont montés dans la même position relative que dans les machines habituelles, mais dans laquelle le gabarit commande le mouvement de la meule et non pas de la pièce.
La machine suivant l'invention est caractérisée par un by-pass disposé dans l'un des deux circuits hydrauliques reliant l'une desdites sources à l'une desdites extrémités, et par des moyens pour faire varier la section de ce by-pass, ces moyens compre nant un gabarit mobile en relation avec la pièce en travail et des moyens actionnés par ledit gabarit pour changer l'équilibre de la pression du fluide aux extrémités opposées du cylindre, et des moyens dans ledit circuit pour maintenir un volume constant de l'écoulement du fluide dans ce circuit.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en plan d'une machine à copier.
La fia. 2 est une vue en élévation de profil du support de la meule comprenant un schéma électri que et hydraulique de la commande de la meule, et la fig. 3 est un schéma hydraulique de la com mande du mouvement longitudinal relatif entre la meule et la pièce à travailler. 10 désigne le bâti de la machine à copier. Il désigne un chariot pour la pièce en travail destiné à se déplacer longitudinalement sur le bâti, et 12 un support pour la meule se déplaçant transversalement sur le bâti.
Le mécanisme produisant ce mouvement trans versal comprend un cylindre 20 fixé au bâti 10 et dans lequel se déplace un piston 21. La tige 22 de ce piston est reliée par un bras 23, au support 12 de la meule. Du fluide sous pression fourni par une pompe 30 est admis dans la partie gauche du cylin dre par un conduit 31, une soupape by-pass 33 et un conduit 34. Une pompe 40 envoie du fluide sous pression directement dans la partie droite du cylin dre 20 par un conduit 45.
En variante, la pompe 40 pourrait alimenter la partie droite du cylindre 20 par un conduit 41, une soupape by-pass 42 et un conduit 43.
Les soupapes 33 et 42 sont construites de façon que le fluide qui leur parvient par les conduits 31 et 41 respectivement est réparti dans une proportion prédéterminée, entre les conduits 34 et 43, d'une part, menant au cylindre 20, et des conduits 35 et 46, d'autre part, menant respectivement à deux buses 36 et 47 situées l'une en face de l'autre. Des pres sions égales sont maintenues dans ces conduits par des pièces d'équilibrage 37 et 48 logées respective ment dans les soupapes 33 et 42. Ces buses sont montées sur un support 50 qui, à son tour, peut cou lisser sur un support 51.
Ce support 51 est fixé au support 12 de la meule. Un obturateur 55 est dis posé entre les deux buses se faisant face ; cet obtu rateur est mobile horizontalement de manière à pou voir régler l'écoulement du fluide des deux buses. Il est porté par une entretoise 56 qui est à son tour fixée par des ressorts 57 à une partie 58 du support coulissant 50. Un tâteur 60 est fixé à l'entretoise 56 de manière que sa position soit réglable verticale ment.
Ce tâteur présente une surface 61, en arc de cercle, approximativement de même rayon que la meule 13, maintenu élastiquement en contact avec un gabarit rotatif non cylindrique 62.
Un comparateur 65 est fixé à un support 66 porté lui-même par le support 51. Une butée 67 solidaire de l'obturateur 55, est en contact avec la tige du comparateur 65 de manière à indiquer les variations de position relative entre le support 12 de la meule et le tâteur 60. La position du support 50 sur le support 51 peut être réglée par le moyen d'une vis 70 munie d'un poulet de commande 71. Une extrémité de cette vis est reliée à une oreille 72 du support coulissant 50, alors que la partie filetée de la vis traverse un écrou 73 fixé au support 51.
Un ressort 74 sert à absorber les mouvements de recul pouvant se produire entre l'oreille 72 et l'écrou 73. Un comparateur 75 est fixé à un support 76 sur le support 51. Le tâteur de ce comparateur vient en contact avec une surface mobile quelconque du sup port 50, de manière à indiquer l'amplitude des mou vements du support de meule 12.
Le gabarit 62 est monté rotativement sur le cha riot 11 de la pièce en travail 80, en alignement axial avec celle-ci, entre une poupée 82 et une contrepointe 81. Le chariot 11 peut être déplacé de manière à produire un mouvement de translation entre la meule 13 et la pièce 80, d'une part, et le tâteur 60 et le gabarit 62, d'autre part, par un méca nisme approprié quelconque.
Dans un but d'illustration, le dispositif hydrau lique de commande du mouvement longitudinal rela tif entre la meule et la pièce a été représenté sché matiquement dans la fig. 3. Ce dispositif comprend un cylindre 100 fixé au bâti 10 de la machine. Un piston 101 se déplaçant dans ce cylindre est relié par une tige 102 et un tasseau 103 au chariot 11. Une pompe 105 alimente le cylindre 100 par un conduit 106 et par une soupape 107 de départ et d'arrêt, actionnée dans une direction par un ressort 108 et dans la direction opposée par un solénoïde 109.
De cette soupape de départ et d'arrêt, un con duit 110, muni d'un étrangleur 111, amène le fluide sous pression à une soupape d'inversion 112 à par tir de laquelle le fluide est dirigé sur les deux parties droite et gauche du cylindre 100 par des conduits 113 et 114 respectivement. La soupape d'inversion 112 peut être commandée par un levier 115. Un toc de commande 120, placé sur l'arbre d'entraînement 121 de la pièce en travail, actionne un interrupteur 122 fixé au chariot 11. Chaque fois que la pièce a accompli un tour, cet interrupteur relie le solénoïde 109 par des fils 125 et 126 à une source de courant Ll . L., est relié au solénoïde par un fil 127.
Une quantité déterminée de fluide sous pression est alors envoyée à la soupape d'inversion et au cylindre 100 pour déplacer le chariot 11 d'une valeur suffisante pour amener une nouvelle partie de la pièce en tra vail en regard de la meule. Fonctionnement La description du fonctionnement de la machine décrite sera limitée à la forme d'exécution préférée de celle-ci, dans laquelle la pompe 40 est reliée directement à la partie droite du cylindre 20 par un conduit 45 produisant ainsi une pression constante dans cette partie du cylindre ; la soupape 42, le con duit 43 et la buse 47 sont alors supprimés.
Il en résulte que les conduits 34 et 35 menant de la soupape 33 respectivement à la partie gauche du cylindre 20 et à la buse 36 constituent le dispo sitif de liaison entre le contour du gabarit 62 et le support 12 de la meule 13 montée rotativement sur lui. La commande est réalisée en réglant la pression dans le conduit 34 au-dessus et au-dessous de la pression constante du conduit 45 par le mouvement de l'obturateur 55 en regard de la buse 36 dû à la rotation du gabarit 62 ; ces variations de la pres sion dans le conduit 34 produisent un mouvement alternatif prédéterminé du piston 21 et de la meule 13 attaquant la pièce en travail 80.
L'ébauche de la pièce en travail 80 et le gabarit 62 sont montés rota- tivement sur la machine comme cela a été décrit plus haut. La pièce 80 est entraînée par la poupée 82 dont les détails n'ont pas été représentés. La pompe 30 est commandée par des moyens adéquats quelconques. Le fluide sous pression est dirigé de là, par le conduit 31, à la soupape 33, dans laquelle il est divisé par des étranglements 38 et 39 de dimen sions différentes. Une partie de ce fluide quitte la soupape 33 par le conduit 34 pour atteindre la partie gauche du cylindre 20 de façon à maintenir ou à déplacer le piston 21, et par conséquent le support 12 de la meule 13, en position rétractée.
L'autre partie du fluide quitte la soupape 33 par le conduit 35 pour atteindre la buse 36. La partie du fluide dirigée vers le cylindre 20 est en outre divisée de façon à être partiellement déchargée au travers de la soupape 33 selon les conditions sous lesquelles fonctionne le cylindre 20. Lorsque le piston 21 est immobile, tout le fluide passant par l'étranglement 39 passe ensuite par le conduit 32. La pression dans le conduit 35 variera en fonction inverse de la dis tance entre l'obturateur 55 et la buse 36. Lorsque cet espace entre l'obturateur et la buse augmente, la pression dans le conduit 34 décroît sous le con trôle de la soupape 33. Il s'agit pratiquement d'une variation linéaire.
La pression dans le conduit 34 et la partie gauche du cylindre 20 varie directement avec la pression dans le conduit 35 puisque la sou pape 33 maintient ces deux pressions égales, qu'elles augmentent ou décroissent. Le débit du fluide pas sant par la buse 36 est constant et ainsi n'est pas affecté par des changements de température, de charge, etc. Pour tout changement donné de la posi tion de l'obturateur 55, la variation de pression dans les conduits 34 et 35 et dans la partie gauche du cylindre 20 sera la même. C'est seulement en main tenant le débit à travers la buse 36 constant qu'il est possible d'arriver à ce que le piston 21 déplace le support de l'outil exactement en concordance avec le contour du gabarit 62.
La pression dans le conduit 35 dépend de la distance entre l'obturateur 55 et la buse 36. L'écoulement par la buse 36 est constant, quelle que soit la position relative entre celle-ci et l'obturateur 55 ou d'autres facteurs varia bles tels que la température, charge, etc. L'écoule ment constant par la buse 36 est essentiel puisque c'est le seul moyen de produire la transmission fidèle du contour du gabarit par une liaison hydraulique sous la forme d'une variation correspondante de pression d'un côté du cylindre 20 par rapport à la pression constante de l'autre côté de ce cylindre. Le jet du fluide sortant de la buse 36 est, en fait,
ana logue à un levier mécanique. Un changement dans la vitesse d'écoulement équivaudrait à un déplace ment de l'outil de coupe le rapprochant ou l'éloi gnant de la pièce en travail.
La pression dans le conduit 34 agit sur un in terrupteur 150 pour fermer un circuit allant de L. , par des lignes 151 et 152, au moteur de commande de la pompe 40. Il y a une liaison directe de Ll , par une ligne 153,à ce moteur. La pompe 40 envoie du fluide par les conduits 41 et 45 sur la partie de tête du cylindre 20. La direction du déplacement du piston 21, et par conséquent du support 12 et de la meule 13, sera déterminée par les variations de pression dans le conduit 34.
Ces variations de pres- sion sont obtenues par les mouvements de l'obtura teur 55 modifiant la vitesse d'écoulement du fluide par la buse 36 en fonction de la rotation du gabarit 62 prenant appui contre le tâteur 61. Lorsque l'ob turateur 55 est déplacé en direction de la buse 36, diminuant l'ouverture pour le passage du fluide, l'augmentation de la pression dans le conduit 35 est transmise par la soupape 33 et le conduit 34 à la partie gauche du cylindre 20.
Le piston 21 est déplacé vers la droite afin d'amener la meule 13 dans la position dans laquelle elle attaque la portion de la pièce en travail 80 correspondant angulaire- ment à la portion du gabarit 62 en contact avec le tâteur 61. Comme le gabarit tourne, le tâteur 61 et l'obturateur 55 peuvent se déplacer vers, la gauche en suivant le contour de ce gabarit, augmentant ainsi l'espace entre l'obturateur et la buse 36 et réduisant ainsi la pression dans le conduit 35 et dans la partie gauche du cylindre 20 jusqu'à une valeur inférieure à celle de la pression dans la partie droite du cylin dre 20.
Le piston 21 se déplace alors vers la gauche pour amener la meule 13à meuler une autre partie de la pièce en travail 80 correspondant à la partie du gabarit 62 alors en contact avec le tâteur 61. Comme il n'y a pas de soupape d'inversion pour diriger le fluide alternativement vers les extrémités opposées du cylindre 20, les moyens pour changer la direction du mouvement du piston 21 dépendent seulement des variations de pression dans le conduit 35 et se traduisent immédiatement dans la partie gauche du cylindre 20,
éliminant ainsi les retards dus au fonctionnement d'une soupape d'inversion. Le rôle de la soupape 42 est de transformer les variations de débit de la buse 47 en variations de pression dans le conduit 43 comme la soupape 33 transforme les variations de débit de la buse 36 en variations de pression dans le conduit 34. Ainsi, lors que le gabarit 62 actionne l'obturateur 55, les débits par les buses 36 et 47 sont modifiés alternativement en fonction du contour de ce gabarit et produisent un mouvement réciproque du piston 21 et de la meule 13 par rapport à la pièce en travail 80.
Le toc 120 est fixé à l'arbre 121 de la poupée et sert à actionner l'interrupteur 122 une fois par tour de la pièce 80. Cet interrupteur est branché entre les lignes 125 et 12:6 reliant Ll au solénoïde 109 qui est relié, par la ligne 127,à L2 . Le solé noïde 109 déplace la soupape 107 à l'encontre de l'action du ressort 108 afin de relier la pompe 105 à l'extrémité de tête du cylindre 100, par les con duits 106 et 110, l'étrangleur 111 et la soupape d'inversion 112, placée dans la position dans la quelle elle alimente le conduit 113 ; le piston 10,1, relié par la tige 102 et le tasseau 103 au chariot 11, est ainsi déplacé.
L'alimentation du solénoïde 9 est momentanée, de telle sorte que seule pénètre dans le cylindre 100 une petite quantité de fluide suffi sante pour déplacer le chariot 11 et amener la zone suivante de la pièce 80 en regard de la meule 13.