CH632951A5 - Device for clamping a turbine machine blade and transfer machine comprising this device - Google Patents

Description

La présente invention concerne un dispositif pour le bridage, en cours d'usinage de son pied, d'une aube de turbomachine, dont la pale est à cotes finies, au moins pour ses cotes autres que sa hauteur par rapport au pied, ainsi qu'une machine-transfert comportant un tel dispositif.

L'usinage de pales d'aubes de turbomachines n'a jusqu'à présent pas été réalisé sur une machine-transfert. Le but de cette invention consiste par conséquent à permettre un tel usinage sur une machine-transfert.

En conséquence, le premier objet de cette invention tendant à atteindre le but précité consiste en un dispositif pour machine-transfert pour le bridage en cours d'usinage d'une aube de turbomachine dont la pale est à cotes finies, au moins pour ses cotes autres que sa hauteur par rapport à son pied, caractérisé en ce qu'il est formé d'un support, auquel ne sont pas transmis les efforts d'usinage, muni de moyens d'orientation et de préhension de l'aube par sa pale dans lesquels l'aube est maintenue en permanence, d'un premier moyen de serrage en position agissant sur deux faces latérales opposées du pied de l'aube destiné à supporter les efforts d'usinage, dans lequel l'aube est immobilisée pendant une première série d'opérations d'usinage, et d'un second moyen de serrage en position, dont la ligne d'action est transversale par rapport à celle du premier moyen, agissant sur des parties du pied de l'aube usinées précédemment, dont la mise en fonction permet le dégagement du premier s

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moyen, afin d'effectuer des usinages que sa présence rendait impossibles, et dans lequel l'aube est immobilisée pendant une seconde série d'opérations d'usinage.

Selon une réalisation préférée du dispositif, le support peut comporter des moyens d'orientation de l'aube et des moyens de préhension de celle-ci par sa pale. L'aube est maintenue par sa pale dans ce support pendant toutes les opérations d'usinage, de transferts éventuels et de contrôle. Les moyens d'orientation sont constitués de six plots formant six points de référence sur lesquels l'aube doit reposer librement lors de son introduction dans le support. Trois de ces points non alignés portent sur l'extrados de la pale, deux sur son bord d'attaque et le dernier soit sur l'extrémité libre de la pale, si celle-ci ne doit pas subir d'usinage, soit, dans le cas contraire, sur la face du pied située à la base de la pale. La vérification du contact effectif de l'aube sur ces six points de référence peut être effectuée par un moyen électrique et matérialisée par un dispositif visuel.

Lorsque la condition de contact a été vérifiée, les moyens de préhension dont est muni le support entrent en action. Ceux-ci assurent le serrage de la pale de l'aube contre les cinq premiers points de référence cités, à savoir les trois points d'extrados et les deux points de bord d'attaque. Ces moyens de préhension ne doivent pas entraîner de déformations de la pale ou de mouvements de celle-ci, glissement par exemple, par rapport aux points de référence pour ne pas modifier l'orientation du pied de l'aube. Les moyens de préhension sont avantageusement constitués de deux séries de poussoirs dont la première applique l'extrados de la pale contre ses points de référence et dont la seconde applique le bord d'attaque de la pale contre ses points de référence. La répartition, le nombre et la force de serrage des poussoirs seront déterminés en fonction des caractéristiques de flexibilité de la pale.

Selon différentes variantes du dispositif, la réalisation du support dépendra des caractéristiques géométriques de la pale, de la disposition des premiers et des seconds moyens de serrage et des usinages à effectuer.

Dans le cas d'une aube dont l'extrémité libre de la pale ne subit pas d'usinage, le support pourra comprendre une cavité fermée à l'une de ses extrémités dans laquelle l'aube est introduite par sa pale, son pied restant dégagé afin de pouvoir être usiné.

Dans le cas d'une aube dont l'extrémité de la pale subit également un usinage, le support ne devra enserrer qu'une partie de la pale comprise entre son extrémité libre et sa base; la cavité recevant la pale sera alors ouverte à ses deux extrémités.

Les plots constituant les points de référence peuvent être disposés dans la cavité, ainsi que les poussoirs de préhension. Ces poussoirs pourront, selon un premier mode de réalisation, être maintenus constamment en position active de manière irréversible par des moyens élastiques tarés appartenant au support. Par irréversibilité, on entend l'impossibilité de rétracter les poussoirs en agissant sur leur partie active. Le dégagement des poussoirs doit être assuré, dans ce cas, par un dispositif prévu sur le bâti de la machine effectuant les usinages aux endroits où se font le chargement et le déchargement de l'aube afin de permettre respectivement l'introduction de sa pale dans la cavité du support avant l'usinage et son retrait de ladite cavité après usinage et contrôle. Dans un second mode de réalisation, la mise en position des poussoirs et leur retrait sont effectués par un moyen prévu à cet effet sur la machine effectuant les usinages.

Dans les deux cas, l'aube se trouve maintenue dans la position optimale, après application des moyens de préhension appartenant au support, l'orientation convenable de son pied étant garantie par la portée sur les six points de référence. Il est à noter que les efforts nécessaires à la préhension ne doivent pas conduire à des déformations de la pale, mais être suffisants pour empêcher toute modification de la position de l'aube dans son support sous l'effet de sollicitations relativement faibles, vibrations de la machine ou chocs accidentels par exemple, indépendamment de tout autre moyen de serrage. La force de préhension n'est toutefois pas suffisante pour s'opposer à des mouvements de l'aube sous l'effet d'efforts d'usinage.

Des supports ainsi réalisés trouvent une application particulièrement avantageuse dans le cas des machines-transferts comportant un plateau divisé en secteurs passant successivement devant des postes d'usinage différents, chaque secteur étant équipé d'un support décrit ci-avant. La première conception des poussoirs, c'est-à-dire mainte-5 nue constamment en position active, permet d'envisager le transfert du support avec conservation de la position relative de l'aube d'une machine à une autre, ou entre différents postes d'usinage; le positionnement correct de l'aube étant alors assuré, par rapport au moyen d'usinage, par des points de référence du support lui-même, io L'utilisation de supports permet d'envisager l'usinage d'un grand nombre de types d'aubes sur une même machine, un type de support étant conçu pour chaque famille d'aubes; les points d'ancrage du support sur la machine, servant de points de référence, étant identiques pour tous les supports.

15 Pour effectuer l'usinage de l'aube, celle-ci doit être ensuite bridée de façon ferme. A cet effet, un premier moyen de serrage en position est appliqué au pied. De façon générale, il comprend deux mors agissant de façon antagoniste sur deux faces latérales du pied. Ces mors sont mus par des vérins hydrauliques et ils sont disposés de 20 façon articulée à l'extrémité de la tige de ceux-ci. On notera que le pied de l'aube, étant par exemple brut de fonderie, n'a pas de cotes suffisamment précises, avant usinage, pour permettre l'accostage direct, en butée franche, des mors. Des précautions doivent donc être prises, qui ont pour but d'éviter le déplacement excessif du pied sous 25 l'action du premier moyen de serrage. A cet effet, les vérins sont commandés simultanément sous faible charge dans une première phase d'approche, la vitesse d'avance de l'un étant plus élevée à courses égales, ou sa course plus courte à vitesses égales, pour permettre son accostage sur la pièce en premier. Préalablement à 30 l'accostage sur le pied, la vitesse de ce vérin doit être réduite pour limiter la flexion de la pièce. Un dispositif constitué d'une butée élastique tarée pourra avantageusement jouer ce rôle de ralentisseur; le mors rencontre d'abord cette butée qui freine son avance, puis il accoste la pièce; l'autre mors accoste ensuite.

35 Le serrage proprement dit peut s'effectuer, après accostage des deux mors, par augmentation de la charge sur les vérins. Un moyen d'immobilisation en translation de sa tige est préalablement appliqué à l'un des vérins, garantissant le maintien en position du pied, la pression hydraulique étant maintenue sur les deux vérins. 40 La première série d'opérations d'usinage peut alors être entreprise. Après que cette première série d'usinages est terminée, un deuxième moyen de serrage en position entre en action, pour permettre ensuite la libération du premier moyen de serrage et effectuer les usinages que sa présence rendait impossibles. Ce 45 deuxième moyen de serrage exerce son action sur des parties usinées du pied de l'aube qui constituent alors des références certaines; des précautions d'approche ne s'imposent plus, puisque les distances relatives entre le second moyen de serrage et les faces sur lesquelles il agit sont connues.

50 Le dispositif de bridage selon l'invention est utilisable pour l'usinage, sur une même machine, de types d'aubes différents, un support étant conçu pour chaque famille d'aubes, le réglage des moyens d'usinage sur la machine étant effectué selon le type d'aube et les usinages désirés.

55 Un second objet de l'invention consiste en une machine-transfert pour l'usinage d'une aube de turbomachine, notamment de son pied, comprenant un bâti, un plateau, mobile en rotation autour d'un axe fixe, divisé en un certain nombre de secteurs qui passent successivement devant le même nombre de postes fixes où sont effectués le 60 chargement, les usinages, le contrôle et le déchargement de l'aube et chaque secteur comportant un dispositif pour le bridage de l'aube tel que décrit ci-dessus, dont la pale est à cotes finies, au moins pour ses cotes autres que sa hauteur par rapport à son pied, et qui est caractérisée en ce que le support de chaque dispositif de bridage est 65 disposé sur le bâti de la machine au poste de chargement, les poussoirs de préhension contenus dans le support étant écartés de leur position active par un moyen prévu à ce poste et libérés après introduction de l'aube et vérification du contact effectif de celle-ci sur

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ces six points de référence, le support étant ensuite transféré et solidarisé sur le plateau qui porte les premiers moyens de serrage qui entrent en action et restent en fonction jusqu'au dernier poste d'usinage où ils sont remplacés par les deuxièmes moyens de serrage solidaires dudit poste après que le support a été transféré du plateau sur ledit poste auquel il est alors solidarisé.

On décrira maintenant, à titre d'exemple, un mode de réalisation particulier de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels:

la fig. 1 représente schématiquement, en vue de dessus, une machine-transfert à cinq postes pour l'usinage de pieds d'aubes,

les fig. 2,3,4 montrent les trois premiers postes d'usinage vus du centre du plateau,

la fig. 5 est une vue à grande échelle d'un secteur du plateau de la machine de la fig. 1,

les fig. 6a et 6b représentent, à grande échelle et en deux parties, le support contenant les moyens d'orientation et de préhension, la fig. 6b comprenant un arrachement en coupe partielle selon la ligne F6-F6 de la fig. 7,

la fig. 7 est une vue selon la flèche F7 de la fig. 6b,

la fig. 8 est une vue en coupe selon la ligne F8-F8 de la fig. 6a, la fig. 9 est une vue en coupe selon la ligne F9-F9 de la fig. 6a, la fig. 10 est une vue en coupe selon la ligne F10-F10 des fig. 6a et 6b montrant les dispositifs de commande des moyens de préhension,

la fig. 11 est une vue en coupe selon la ligne Fl 1-F11 des fig. 10 et 6a,

la fig. 12 est une vue en coupe selon la ligne F12-F12 des fig. 10 et 6a,

la fig. 13 est une vue en coupe selon la ligne F13-FI3 de la fig. 6a représentant le corps du support,

la fig. 14 est une vue en coupe représentant les moyens de solidarisation du support au plateau de la machine,

la fig. 15 est une vue en coupe schématique des premiers moyens de serrage en position, et la fig. 16 est une vue en coupe schématique des seconds moyens de serrage en position.

La machine-transfert représentée sur la fig. 1 comprend un plateau mobile 1 divisé en un certain nombre de secteurs la, lb, le, ld, le, soit cinq dans ce cas. L'axe de rotation 2 du plateau est perpendiculaire au plan de la figure. La machine comporte des postes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e en nombre égal à celui des secteurs du plateau.

Au poste 3a s'effectue le chargement de l'aube dans son support, ainsi que le contrôle en fin de cycle d'usinage et le déchargement. Aux postes 3b, 3c, 3d et 3e ont lieu des opérations d'usinage déterminées, soit successivement: rainurage symétrique de la face 42 du pied de l'aube située à la base de la pale, surfaçage de deux faces latérales 43, 43' du pied 4, usinage de la semelle 42' et enfin dressage des deux faces latérales 44,44' du pied sur lesquelles agissait le premier moyen de serrage.

Dans l'exemple choisi, il n'y a pas d'usinage de l'extrémité libre de la pale 5 de l'aube; aussi le support 6 comporte-t-il une cavité fermée dans laquelle est introduite la pale. La description du support 6 sera faite en référence aux fig. 6a à 13.

Le support 6 comprend un corps 7 et des pattes 8,9 dans lesquelles sont percés des alésages de référence 10,11,12. Une cavité 13 est ménagée dans le corps pour recevoir la pale 5 d'une aube dont le pied 4 émerge du support et en est suffisamment dégagé en fonction des usinages ultérieurs. Dans la cavité sont disposés les six points de référence fixes sur lesquels doit reposer la pale de l'aube. Ils sont constitués de plots dont trois 14,15,16 (fig. 8,9) reçoivent l'extrados de la pale 5, deux autres 17,18 recevant son bord d'attaque et le dernier 19 le sommet de la pale (fig. 6b). La vérification du contact effectif de l'aube sur les six points se fait par un dispositif électrique comprenant des lampes témoins. On décrira un mode de réalisation d'un circuit électrique de vérification du contact en référence au plot 14. Celui-ci est formé d'une tige 141 dont l'extrémité en forme de calotte sphérique doit porter sur l'extrados de la pale. La tige 141 est fixée dans un perçage par l'intermédiaire d'un manchon isolant 142. Cette tige est intégrée dans un circuit électrique, comprenant en série une source de courant et une lampe témoin, dont la fermeture se fait par contact entre plot et pale, ce qui assure la visualisation du contact. Chacun des plots 14,15,16,17,18,19 peut être compris dans un tel circuit. Le support 6 comporte des perçages tels que 48 pour le passage des conducteurs 48' appartenant aux différents circuits. Il est avantageux également de prévoir un dispositif n'autorisant la mise en route des opérations d'usinage que dans le cas où la pale est effectivement en contact sur les six points de référence.

Après vérification du contact, les moyens de préhension sont mis en position. Dans le cas particulier représenté, ils sont formés de deux poussoirs 20,21 appliquant la pale contre les plots 14,15,16 et d'un poussoir 22 appliquant le bord d'attaque contre les plots 17,18 (fig. 10,11,12,13). La commande des poussoirs 20,21 se fait de façon synchrone. Ils sont constamment maintenus en position, le poussoir 21 sous l'effet d'un plan incliné 23 irréversible, agissant sur une surface conjuguée 24, situé à l'extrémité d'une tige 25 maintenue constamment en position par un ressort 26, le poussoir 20 par l'intermédiaire d'un élément tubulaire creux 27, permettant le passage de la tige 25, dont l'extrémité libre forme un plan incliné 28 irréversible coopérant avec une surface conjuguée du poussoir 20. Le poussoir 20 est également constamment maintenu en position active par l'élément 27 qui est repoussé par un ressort 29 s'appuyant sur un épaulement réalisé par arrêt d'une bague 30 dans l'alésage 25' contenant la tige 25.

Au poste de chargement pour introduire l'aube, il faut que les poussoirs 20,21 et 22 soient rétractés. Le retrait des poussoirs 20,21 se fait par l'action d'une came 31 semi-circulaire commandée par un épaulement 36 formé sur une tige 32. En position active des poussoirs, l'ensemble du dispositif de commande est dans la position illustrée fig. 6b, un ressort 33 travaillant en compression agissant sur l'extrémité 33' de la tige 32 dont une extrémité 34 dépasse du support. Au poste de chargement, pour dégager les poussoirs, un vérin vient appuyer sur l'extrémité 34, repoussant ainsi la tige 32 dont un épaulement 35 vient entraîner la came 31 dans le sens indiqué par la flèche f, la came actionne la tige 25 par l'intermédiaire de l'épaule-ment 36 de celle-ci. Les plans inclinés 24 et 28 sont alors dégagés et des ressorts tels que 370 et 371 assurent le retrait des poussoirs 20 et 21 (fig. 11 et 12).

La commande du poussoir 22 se fait d'une façon analogue, l'extrémité 34' d'une tige 32' entraînant une came 31' identique à la came 31 apparaissant sur la fig. 6b. Cette came permet de manœuvrer une tige 251 dont l'extrémité comporte un plan incliné irréversible coopérant avec l'extrémité libre du poussoir. Le poussoir 22 est également muni d'un ressort de rappel qui tend à l'écarter de sa position active lorsque l'extrémité 34' est enfoncée au poste de chargement.

L'intérêt de cette façon de réaliser le dispositif de préhension, c'est-à-dire avec des poussoirs constamment en position active irréversible, est de permettre la manipulation de la navette, par exemple du plateau vers un poste d'usinage sans affecter l'orientation de l'aube, les références étant constituées par les alésages 10,11,12 du support.

Le tarage des ressorts 26 de la tige 25, et 261 de la tige 251, est tel que l'effort exercé par les poussoirs n'entraîne pas de déformations de la pale qui pourraient nuire à l'orientation du pied.

Il serait possible de réaliser des poussoirs dont la mise en position active est commandée par un dispositif appartenant au plateau de la machine, mais cela ne permettrait pas le transfert de l'ensemble support-aube en dehors du plateau sans affecter la position de l'aube qui ne serait plus maintenue. Au poste de chargement, le relâchement des extrémités 34 et 34' des tiges de commande des poussoirs est avantageusement effectué par le recul de vérins commandés par la vérification du contact effectif de la pale sur ses six points de référence.

Dans l'exemple choisi (fig. 1) illustrant l'application du dispositif à une machine-transfert, un support 6 se trouve au poste de

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chargement 3a sur une partie 3'a mobile radialement par rapport au plateau 1. Il est solidarisé à cette partie mobile par des tiges expansibles radialement 10a, 1 la, 12a, s'engageant dans ses alésages de référence 10,11,12. Le principe de fonctionnement de ces tiges expansibles sera décrit en référence à la fig. 14.

Chaque tige est constituée d'un empilement de rondelles métalliques élastiques 38, s'appuyant, par l'intermédiaire d'une bague 38', sur une partie 39, à laquelle doit être solidarisé le support 6, et maintenu par un épaulement 40 situé à l'extrémité d'une tige de vérin 41. Le vérin du type à double effet appartenant à la partie 39 n'est pas représenté. Le déplacement du vérin vers la droite selon la flèche f 1 entraîne l'écrasement des rondelles 38 et leur expansion radiale; elles viennent porter contre les parois de l'alésage, ici 10, dans lequel la tige est engagée, ce qui assure le maintien en position sans jeu du support et un effort axial assurant la portée sur ses faces et empêchant son recul lors du déverrouillage de l'aube. On notera que la longueur des alésages 10,11 ou 12 est de l'ordre du double de la longueur totale de la tige expansible dans la position relâchée, pour des raisons qui apparaîtront ci-après.

Des moyens de commande, vérins par exemple, appartenant au poste de chargement, appuient sur les extrémités 34 et 34' des tiges de commande des moyens de préhension pendant que le support 6 se trouve sur la partie 3'a, permettant le dégagement des poussoirs 20, 21 et 22. L'opérateur introduit alors la pale de l'aube dans la cavité 13, il vérifie que la condition de contact de l'aube sur ses six points est remplie (allumage des lampes témoins). Un dispositif interdisant toute opération ultérieure en cas de non-vérification de cette condition est en outre prévu. Si l'aube repose effectivement sur les six points, les extrémités 34 et 34' des tiges de commande sont libérées de façon à permettre la préhension de la pale de l'aube par les poussoirs 20,21,22.

La partie mobile radialement 3'a transfère alors le support 6 vers le plateau 1, un secteur la de celui-ci se trouvant en position pour recevoir le support. Ce secteur porte des tiges expansibles radialement 10b, 1 lb, 12b, analogues à celle décrite en référence à la fig. 14. Ces tiges s'engagent dans les alésages 10,11,12 du support et solidarisent celui-ci au secteur considéré, leur expansion étant commandée par des vérins. Les tiges 10a, lia, 12a sont alors relâchées, ce qui permet le recul de la partie 3'a mobile radialement appartenant au poste de chargement.

Des premiers moyens de serrage portés par le secteur considéré entrent alors en action et viennent serrer l'aube sur deux de ses faces latérales 44,44'. Ces moyens sont schématiquement représentés par les flèches a et b sur la fig. 1, leur position rétractée figurant en traits forts, leur position active en pointillés au poste 3a. Ces moyens sont constitués de deux mors articulés sur l'extrémité libre des tiges de vérins. La description d'une forme préférée de réalisation de ces premiers moyens de serrage est faite en référence à la fig. 15.

Chaque mors 45 (45') est articulé sur un axe 47 (47') situé à l'extrémité de la tige d'un vérin 49 (49'). Chaque axe 47 (47') a une direction transversale à la direction de translation des vérins et parallèle à la face du pied de l'aube sur laquelle porte le mors correspondant. Chaque secteur du plateau comprend un tel ensemble de moyens de serrage. Chaque tige de vérins 50 (50') comprend une partie creuse 51 (51') qui est alimentée en huile sous pression par un conduit 52 (52') et qui commande la première phase du mouvement des mors qui consiste en ime approche de la pièce sous effort faible grâce à la réduction de la surface sur laquelle agit le fluide. Des dispositions sont prises pour que l'un des mors, 45 par exemple, accoste en premier sur la pièce; pour cela, plusieurs solutions sont possibles: à vitesses égales des deux tiges 50 et 50', on réduit la course, par rapport à la face 44, du vérin 49; à courses égales, on réduit la vitesse du vérin 49' comme cela sera expliqué plus loin.

La tête de la tige 50 est munie par ailleurs d'une butée 53 (fig. 5, 6a et 8) qui entre en contact avec une butée élastique tarée 54 située sur le support 6. La position relative des butées 53 et 54 peut être inversée. La butée 53 vient porter sur la butée 54 avant l'entrée en contact du mors 45 avec le pied de l'aube. La résistance ainsi engendrée permet de ralentir la vitesse d'avance du mors 45 avant son contact effectif sur le pied. Le réglage de l'instant du début du freinage peut être effectué en tournant d'un certain angle la butée 53 qui est une rondelle, dont la face 55 est contenue dans un plan incliné par rapport à son axe de rotation 56. La butée 54 est ici constituée d'un empilement de rondelles métalliques (type Belleville), sa résistance peut donc être ajustée avec précision.

Après accostage du mors 45 sur la face 44 du pied de l'aube, le mors 45' entre à son tour en contact avec la face 44' du pied de l'aube.

Le serrage proprement dit est alors effectué comme cela est expliqué ci-dessous.

Chaque tige de vérin 50 (50') comprend, outre la partie creuse 51 (51') qui détermine une chambre alimentée en huile pour l'accostage, un piston 57 (57') divisant un alésage 58 (58') en deux chambres 59, 60 (59', 60'), de façon à réaliser un vérin à double effet. Le piston 57 (57') a une surface importante et le serrage est effectué par admission de l'huile sous pression dans les chambres 59 (59') par une canalisation 61 (61'). Avant que le serrage des deux mors ne soit assuré, l'une des tiges de vérin, ici 50', est immobilisée en translation par une bague déformable 62 dont la contraction est assurée par admission d'huile sous pression autour de sa périphérie par une canalisation 63. Cette bague déformable 62 comprend une partie métallique 621, déterminant un manchon de faible épaisseur, entourée d'un manchon en élastomère 622; l'ensemble introduit dans le corps du vérin est donc susceptible d'une contraction radiale lors de l'introduction de l'huile sous pression.

Le desserrage de la pièce se fait de la façon suivante. Après libération de la bague 62, de l'huile sous pression est envoyée dans la chambre 60 (60') par l'intermédiaire d'une canalisation 64 (64'), la chambre 59 (59') étant reliée au réservoir d'huile par une canalisation 611 (611'), de même pour la chambre 51 (51'); les tiges de vérin 50 (50') peuvent donc reculer, et la pièce être libérée des mors. On notera que, dans le cas particulier représenté, la canalisation 65' d'évacuation de la chambre 60' comporte un diaphragme réglable 66 qui permet d'étrangler le débit de vidange de celle-ci lors de la phase d'approche et d'accostage, et donc de ralentir ainsi la vitesse d'avance de la tige de vérin 50', la canalisation 65 de vidange de la chambre 60 n'étant pas étranglée.

Les précautions prises pour l'accostage de la pièce sont imposées par le fait que les cotes du pied de l'aube, venant en général brut de fonderie, ne sont pas déterminées avec précision, ce qui rend impossible le repérage exact de la position des faces du pied par rapport aux mors.

En cours d'usinage, l'immobilisation en translation de la tige de vérin 50' par le dispositif 62 garantit la stabilité en position du pied de l'aube; le serrage continu contre l'obstacle fixe ainsi créé est assuré par le vérin 49.

Le pied de l'aube étant immobilisé en position, une série d'opérations d'usinage peut alors être entreprise. Ces opérations sont décrites à titre d'exemple dans le cas de la machine représentée sur la fig. 1. Au poste 3b a lieu l'usinage de rainures disposées symétriquement sur la face 42 du pied de l'aube située à la base du pied. Cet usinage 401 représenté en pointillés au poste 3b est effectué par deux têtes de fraisage, portant des fraises 301,301', montées sur un support mobile en rotation autour d'un axe 302 perpendiculaire au plan de la figure. La fig. 2 représente les têtes de fraisage et le pied de l'aube vus du centre 2 du plateau, chaque fraise 301,301' décrit un cycle rectangulaire; partant de la position repos B0 (B0') les têtes sont mises en position B1 (Bl') puis a lieu l'usinage avec rotation autour de l'axe 302 jusqu'en position B2 (B2'), retrait en position B3 (B3') et retour à la position repos.

Au poste 3c est effectué un surfaçage des faces latérales 43,43' du pied sur lesquelles ne s'appuient pas les mors. La fig. 3 montre, vues du centre 2 du plateau, les deux têtes de fraisage portant des fraises 303,303' disposées symétriquement par rapport au pied 4 de l'aube. Ces fraises effectuent simultanément un cycle rectangulaire dont les positions extrêmes CO (CO') et Cl (Cl') sont représentées sur la fig. 3.

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Au poste 3d est effectué un usinage circulaire de la semelle 42' du pied de l'aube par une fraise 304. Le mouvement de cette fraise est représenté sur la fig. 4, qui est une vue du poste 3d depuis le centre 2 de la machine. Partant de la position dégagée DO, la fraise est introduite dans l'espace ménagé entre le pied de l'aube et le secteur du plateau, translatée vers le bas en position Dl, l'usinage ayant lieu jusqu'en D2 par déplacement circulaire de la tête portant la fraise 304; la fraise est ensuite dégagée, position D3, et retourne en DO.

Après cette série d'usinages, la pièce est transportée au poste 3e où doit avoir lieu l'usinage des faces latérales 44,44' du pied sur lesquelles s'appliquaient les mors 45 et 45' pendant les usinages précédents. A cet effet, la machine d'usinage comporte, au poste 3e, une partie mobile radialement 3'e qui vient chercher le support 6 sur le plateau 1 et sur laquelle sont solidarisés des seconds moyens de serrage. Ceux-ci agissent sur des parties du pied usinées précédemment; la position et l'orientation de ces parties usinées étant connues de façon précise, un réglage convenable de ces seconds moyens de serrage dispensera des précautions d'approche requises pour le premier serrage. Cette partie 3'e mobile comprend des tiges expansibles 10e, 1 le, 12e analogues à celle illustrée fig. 14, s'engageant dans les alésages 10,11,12 du support 6. Après que ces tiges ont été dilatées, interviennent la libération des tiges expansibles 10b, 11b, 12b du secteur de plateau considéré, la mise en action des seconds moyens de serrage et enfin le relâchement du premier moyen de serrage. Le support 6 est alors transporté par la partie mobile 3'e vers le poste d'usinage 3e. L'usinage proprement dit est assuré de façon symétrique par deux fraises 305,305' dont le pincement, c'est-à-dire l'angle entre les axes de rotation respectifs peut être réglé.

Les seconds moyens de serrage sont décrits en référence à la 30 fig. 16 qui illustre schématiquement un mode possible de réalisation de ceux-ci.

L'axe vertical est figuré en X'X, le plateau 1 étant à gauche de l'axe X'X, l'aube est schématiquement représentée par son pied 4 et

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une partie de sa pale 5. Pour la compréhension du dessin, le support 6 a été supprimé. Les seconds moyens de serrage sont formés de deux bras 68 et 69 dont la translation selon une direction verticale dans des glissières est assurée par l'action de vérins non représentés. En position fermée, les deux bras sont solidarisés, de façon à empêcher tout mouvement relatif dans un plan transversal, par un dispositif 70. Un poussoir 80 est alors mis en place à l'aide d'une rampe irréversible actionnée par un ressort que libère un vérin schématiquement représenté par la flèche 81. Ce poussoir 80 agit sur la semelle 42' du pied de l'aube. Deux touches 72 et 73, actionnées par des leviers d'axes de rotation 74,75, sont ensuite mises en place sous l'action de vérins représentés de façon schématique par les flèches 76 et 77. Ces touches viennent s'appuyer sur les rainures 78, 79 du pied, usinées précédemment au poste 3b. L'usinage des faces latérales 44 et 44' du pied de l'aube peut alors avoir lieu. Après achèvement de celui-ci, le support 6 est transféré à nouveau sur le plateau 1 par la partie mobile 3'e, les tiges 10e, lie, 12e, sont relâchées et les tiges 10b, 1 lb, 12b, mises en fonction; les seconds moyens de serrage sont alors libérés. Le plateau ramène ensuite l'aube au poste la où peut avoir lieu le contrôle, par exemple par palpeurs, des cotes du pied de l'aube. L'aube est enfin libérée par action de vérins sur les tiges 34 et 34' et un nouveau chargement peut avoir lieu.

On notera que l'usinage simultané de quatre aubes peut s'effectuer sur la machine décrite, une cinquième étant en cours de contrôle de chargement ou de déchargement. Le temps d'immobilisation du plateau entre deux déplacements consécutifs est égal au temps passé au poste où les opérations sont les plus longues. Dans le cas de la machine décrite, il s'agit du poste la où s'effectuent le contrôle, le déchargement d'une aube usinée, puis le chargement d'une aube à usiner.

Le support 6 est adapté au type d'aube à usiner, c'est-à-dire en fait aux dimensions de la pale; seuls les alésages 10,11,12 resteront invariants, des jeux d'au minimum cinq supports étant prévus par famille d'aubes.

10 feuilles dessins

Claims (12)

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1. Dispositif pour machine-transfert, pour le bridage, en cours d'usinage, d'une aube de turbomachines dont la pale est à cotes finies au moins pour ses cotes autres que sa hauteur par rapport à son pied, caractérisé en ce qu'il est formé d'un support, auquel ne sont pas transmis les efforts d'usinage, muni de moyens d'orientation et de préhension de l'aube par sa pale dans lesquels l'aube est maintenue en permanence, d'un premier moyen de serrage en position agissant sur deux faces latérales opposées du pied de l'aube destiné à supporter les efforts d'usinage, dans lequel l'aube est immobilisée pendant une première série d'opérations d'usinage, et d'un second moyen de serrage en position, dont la ligne d'action est transversale par rapport à celle du premier moyen, agissant sur des parties du pied de l'aube usinées précédemment, dont la mise en fonction permet le dégagement du premier moyen, afin d'effectuer des usinages que sa présence rendait impossibles, et dans lequel l'aube est immobilisée pendant une seconde série d'opérations d'usinage.

2. Dispositif selon la revendication 1 pour le bridage d'aubes, en cours d'usinage de leur pied, caractérisé en ce que les moyens d'orientation sont constitués de six plots formant six points de référence sur lesquels l'aube doit reposer librement après son introduction dans le support, trois de ces points non alignés portant sur l'extrados de la pale, deux autres sur son bord d'attaque, le dernier sur son extrémité libre, et comprennent des moyens de vérification du contact effectif de l'aube sur les plots.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 1 pour le bridage d'aubes en cours d'usinage de leur pied et du sommet de leur pale, caractérisé en ce que les moyens d'orientation dont est muni le support sont constitués de six plots formant six points de référence sur lesquels l'aube doit reposer librement après son introduction dans le support, trois de ces points non alignés portant sur l'extrados de la pale, deux autres sur son bord d'attaque, le dernier sur la face du pied située à la base de la pale, et comprennent des moyens de vérification du contact effectif de l'aube sur les plots.

4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de préhension dont est muni le support assurent le serrage irréversible sans déformation de la pale contre les cinq premiers points de référence, leur mise en œuvre étant commandée après vérification du contact effectif de l'aube sur les six points de référence.

5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens de préhension sont constitués de deux séries de poussoirs dont la première applique l'extrados de la pale de l'aube contre ses trois points de référence et dont la seconde applique le bord d'attaque de l'aube contre ses deux points de référence.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moyen de serrage en position comprend deux mors dont chacun est mû en translation par un vérin hydraulique sur l'extrémité de la tige duquel il est monté articulé autour d'un axe transversal à sa direction de déplacement et parallèle à son plan de contact avec la face du pied sur laquelle il porte, les vérins étant dans une première phase, d'approche et d'accostage, commandés de façon simultanée, l'un des mors entrant le premier en contact avec une face de la pièce après que sa vitesse d'avance a été réduite par un dispositif ralentisseur, le second mors entrant en contact avec le pied de l'aube postérieurement, le serrage proprement dit nécessaire à l'immobilisation du pied en cours d'usinage s'effectuant ensuite, par augmentation de la charge sur les tiges du vérin, un moyen d'immobilisation en translation agissant avec serrage sur la tige de l'un des vérins.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque vérin présente une première surface d'aire réduite sur laquelle le fluide sous pression agit pendant la phase d'approche et d'accostage, et une seconde surface d'aire, plus élevée que la précédente, la pression du fluide étant appliquée sur l'une des faces pour assurer le serrage et sur l'autre pour permettre le retrait du vérin.

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif ralentisseur en fin de course du vérin le plus rapide comprend une butée élastique tarée portée par le support, sur laquelle le mors correspondant vient porter avant d'entrer en contact effectif avec le pied de l'aube.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième moyen de serrage est formé d'un dispositif agissant de façon antagoniste sur des parties du pied de l'aube usinées au cours de la première série d'opérations d'usinage.

10. Machine-transfert pour l'usinage d'une aube de turboma-chine, notamment de son pied, comprenant un bâti, un plateau, mobile en rotation autour d'un axe fixe, divisé en un certain nombre de secteurs qui passent successivement devant le même nombre de postes fixes où sont effectués le chargement, les usinages, le contrôle et le déchargement de l'aube et chaque secteur comportant un dispositif pour le bridage d'une aube de turbomachine selon les revendications 2 et 5, dont la pale est à cotes finies, au moins pour ses cotes autres que sa hauteur par rapport à son pied, caractérisé en ce que le support de chaque dispositif de bridage est disposé sur le bâti de la machine au poste de chargement, les poussoirs de préhension contenus dans le support étant écartés de leur position active par un moyen prévu à ce poste et libérés après introduction de l'aube et vérification du contact effectif de celle-ci sur ces six points de référence, le support étant ensuite transféré et solidarisé sur le plateau qui porte les premiers moyens de serrage qui entrent en action et restent en fonction jusqu'au dernier poste d'usinage où ils sont remplacés par les deuxièmes moyens de serrage solidaires dudit poste après que le support a été transféré du plateau sur ledit poste auquel il est alors solidarisé.

11. Machine-transfert selon la revendication 10, caractérisée en ce que les poussoirs du dispositif sont maintenus constamment en position active irréversible par des moyens élastiques tarés appartenant au support, leur dégagement étant assuré par un dispositif prévu sur la machine effectuant les usinages, aux endroits où se font le chargement et le déchargement de l'aube afin de permettre respectivement l'introduction de celle-ci dans le support avant usinage et son retrait du support après usinage.

12. Machine-transfert selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'un moyen est prévu pour assurer la mise en position active, le maintien dans cette position et le retrait des poussoirs.