EP0291383B1 - Procédé et machine pour le traitement thermique des arbres à cames - Google Patents

Procédé et machine pour le traitement thermique des arbres à cames Download PDF

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EP0291383B1
EP0291383B1 EP88401059A EP88401059A EP0291383B1 EP 0291383 B1 EP0291383 B1 EP 0291383B1 EP 88401059 A EP88401059 A EP 88401059A EP 88401059 A EP88401059 A EP 88401059A EP 0291383 B1 EP0291383 B1 EP 0291383B1
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EP
European Patent Office
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torch
carriage
shaft
carried
machine
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88401059A
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German (de)
English (en)
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EP0291383A1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Grand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
Original Assignee
Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
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Publication date
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Publication of EP0291383B1 publication Critical patent/EP0291383B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/30—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts

Definitions

  • the present invention relates to a machine for heat treatment by reflow of the surface or carried by the cams carried by a camshaft.
  • reflow is a heat treatment process consisting in carrying out a point fusion on a surface, such as a cam span, using an electric arc surrounded by a jet of inert gas and produced by a torch. This produces a "hardening” or hardening of the surface or cam surface which is generally swept by the electric arc so that the treatment is carried out over the entire surface to be treated.
  • camshaft remelting machines in which a vertical movement of the torch is carried out using a mother cam so that the torch is at constant distance from the surface to be treated, the camshaft itself being driven in a rotational movement combined with an axial translational movement so as to effect the scanning.
  • Such a machine has drawbacks resulting in particular from the fact that the point of impact of the torch is generally located on an inclined surface of the cam, especially when the latter has a pointed apex, and it follows that the electric arc torch causes a dip or concavity on the surface or cam surface, since the molten metal flows due to the inclination of said surface.
  • the electric arc torch causes a dip or concavity on the surface or cam surface, since the molten metal flows due to the inclination of said surface.
  • Document DE-A-3 626 808 also discloses a method and a machine for heat treatment of the cams of a camshaft, as described in the preamble of claim 1.
  • the cam is divided into several zones treated one after the other by moving the torch or else the cam according to the treated areas.
  • the object of the present invention is therefore to remedy these drawbacks by proposing an improved method and machine for the heat treatment by reflow of the cams carried by the camshafts, which method and which machine in no case risks damaging the surface or cam range and advantageously allow the automatic processing of series of identical and different camshafts.
  • the subject of the invention is a method for the heat treatment by reflow of the cams carried by a rotating camshaft and arranged horizontally, using at least one torch capable of performing fusion by electric arc on the surface of the cam to be treated and capable of moving relative to the shaft in a first vertical direction and perpendicular to the axis of the camshaft, a second horizontal direction and parallel to the axis of the shaft with cams, and a third direction horizontal and perpendicular to said axis, characterized in that the rotation of the shaft and the movements of the torch along the three axes are respectively controlled by independent numerical control means under the control of a computer which is programmed in such a way that the torch goes permanently to seek in the third direction, while the shaft is rotated, a position plumb with the cam such that the plane tangent to the point of impact of the torch on the cam is always horizontal and perpendicular to the axis of said torch.
  • the invention also relates to a machine for implementing the above method, characterized in that it comprises an intermediate carriage in the form of a square which can be displaced by a motor with digital control in the third direction and one of which on the sides carries a carriage supporting the above-mentioned torch and movable by means of a numerically controlled motor in the second direction, while the other side of the intermediate square-shaped carriage is mounted horizontally movable on a plate itself mounted vertically movable following the first direction on the machine frame thanks to yet another numerically controlled motor.
  • the heat treatment by reflow is always carried out on a part of the surface or cam surface lying in a horizontal plane, so that there is practically no longer any risk of causing concavities in this surface or cam span, as explained above.
  • the machine according to this invention comprises as many torches that the shaft to be treated has cams or pairs of cams and that the number of identical camshafts can be processed simultaneously by the machine, said shafts each being initially oriented by an indexing system so that the treatment begins identically on all the cams of the trees.
  • This indexing system which is associated with the means for rotating each shaft, comprises a finger cooperating with a groove made on the shaft.
  • the movements of the above-mentioned carriage (s) carrying the torches are ensured by roller screws controlled by belts driven by a numerically controlled motor carried by the intermediate carriage in the form of a square.
  • the vertical displacement of the aforementioned plate on the frame of the machine is ensured by a numerically controlled motor carried by said frame which comprises vertical bars on which slide sleeves or the like integral with said plate.
  • each torch can perform in the vertical plane perpendicular to the camshaft an angular displacement defined by a numerically controlled motor carried by the carriage carrying the torch.
  • the machine according to the invention comprises a plurality of torches, each torch being carried by a carriage suitable for performing a vertical movement, this carriage being carried by an intermediate carriage suitable for effecting a horizontal movement perpendicular to the 'shaft and all intermediate carriages being carried by a single carriage suitable for performing a horizontal movement parallel to the tree.
  • a machine essentially comprises a frame 33 supporting torches 14 movable above shafts 40 each carrying a plurality of cams 41, these shafts being supported horizontally and able to rotate along their axis A.
  • the shafts 40 are supported by a lower frame 3 on which is articulated a jack 1 which actuates by its rod 1a and by means of a connecting rod, a control bar 2.
  • This control bar 2 which is fixed to the frame 3 by bearings is equipped with four connecting rods 4 acting respectively on four tailstock 5 holding one end of the shafts 40, as can be seen on the lower left part of FIG. 1.
  • the other end of the shafts 40 is held by means which will now be described and which allow the shafts 40 to rotate during the heat treatment by reflow.
  • a motor 6 allows, by means of a connecting rod-crank system 7, the reciprocating movement (forward and backward) of a carriage 8 supporting a system 9 with drive point 10.
  • a connecting rod-crank system 7 With this system 9 is associated an indexing finger 11 which cooperates with a groove made in the shaft 40 and not shown.
  • the system 9 does not need to be described in detail and it will only be said that it pivots the shaft 40 in search of its indexing position and the rotation of the assembly indexed according to the program of treatment. In other words, the shaft 40 rotates until the finger 11 engages in the groove of the shaft, and at this time, it is certain that the shaft is correctly oriented in the initial position for allow the reflow cycle to start.
  • the torches 14, as can be seen in FIGS. 1 to 3, are supported by two carriages 13 each supporting two torches 14 and which are guided on bars 16 clearly visible in FIG. 1, in the direction Y, that is i.e. parallel to the axis A of the camshafts 40.
  • the movement of the carriages 13 is ensured by a numerically controlled motor 18 which acts on roller screws 17 of each carriage 13, by means of pulleys 19 and toothed belts 20 (FIG. 2).
  • the assembly described above consists essentially of the carriages 13 and the motor 18 is supported by an intermediate carriage taking the form of a bracket 21 clearly visible in FIG. 1.
  • This plate 27 is mounted vertically sliding in the direction X on the upper frame 33 of the machine.
  • the frame 33 includes vertical bars 28 on which ball bushings 29 which are integral with the plate 27 can move.
  • a numerically controlled motor 30, supported by the frame 33 can act on a ball screw 31 (FIG. 2) by means of heaps and a toothed belt 32 to control the vertical movement of the plate 27 and therefore the vertical movement of the bracket 21 and the carriages 13.
  • the bracket 21 comprises a side 21a supporting the carriages 13, and another side 21b which is itself mounted horizontally movable on the plate 27 itself mounted vertically sliding on the upper frame 33 of the machine.
  • This machine can perfectly include, without departing from the scope of the invention, another motor (not shown) installed between the carriage 13 and the torches associated therewith, to allow each torch to perform an angular displacement in the vertical plane perpendicular to the camshaft 40, this in order to be able to orient the torch in an appropriate manner, towards the center of the part to be treated.
  • another motor not shown installed between the carriage 13 and the torches associated therewith, to allow each torch to perform an angular displacement in the vertical plane perpendicular to the camshaft 40, this in order to be able to orient the torch in an appropriate manner, towards the center of the part to be treated.
  • the displacement of the torches 14 along the Z axis is provided to allow the point of impact of the torch to be located, as can be seen in FIG. 4, on the generator G in contact with the horizontal tangent plane H.
  • the torch 14, by virtue of the programming will permanently seek the generator G of the cam 41 with a tangent and horizontal plane to produce the electric arc there.
  • torches 14 will be subjected to an alternating movement in the direction Y parallel to the axis A of the shaft 40 so as to be able to sweep approximately the entire width of the bearing surface or surface of the cams 41 during the rotation of said shaft.
  • FIG. 5 represents four shafts 40 comprising four cams or four identical pairs of cams (A, B, C and D ), all the cams having the same profile but different orientations.
  • the torches 14 naturally perform the same movement and, as can be seen in FIG. 5, are arranged so as to treat simultaneously on the four shafts a cam.
  • the first torch T1 treats the cam A of the first shaft
  • the torch T2 treats the cam B of the second shaft and so on
  • cams A, B, C and D belonging respectively to the four shafts 40 the four shafts are moved using an appropriate system, in the direction of the arrow F, so that the cam B of the first shaft located at right of Figure 5, is processed by the torch T2, that the cam C of the second shaft is processed by the torch T3, and so on.
  • each torch 14 can be carried by a carriage suitable for performing a vertical movement, this carriage being carried by an intermediate carriage suitable for effecting a horizontal movement perpendicular to the shaft and all intermediate carriages being carried by a single carriage capable of carrying out a horizontal movement parallel to the shaft, locating means constituting for example an optical marker, being provided for, before the initiation of the heat treatment, switch the torch to the appropriate program.
  • locating means constituting for example an optical marker
  • a machine has therefore been produced according to the invention comprising torches whose displacement can be programmed and in which the laws of displacement in the different directions can be modified, and which makes it possible to carry out a heat treatment by reflow on each cam homogeneously, efficiently and with less risk of damaging the range of the cams.

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Description

  • La présente invention a pour objet une machine pour le traitement thermique par refusion de la surface ou portée des cames portées par un arbre à cames.
  • On sait que la refusion est un procédé de traitement thermique consistant à réaliser une fusion ponctuelle sur une surface, telle qu'une portée de came, à l'aide d'un arc électrique entouré d'un jet de gaz inerte et produit par une torche. On réalise ainsi une "trempe" ou un durcissement de la surface ou portée de came qui est généralement balayée par l'arc électrique de façon à ce que le traitement soit effectué sur toute la surface à traiter.
  • Plus précisément, on connaît, d'après le document US-A-4 312 685 par exemple, des machines de refusion des arbres à cames dans lesquelles on réalise un mouvement vertical de la torche à l'aide d'une came mère de manière que la torche soit à distance constante de la surface à traiter, l'arbre à cames étant lui-même entraîné dans un mouvement de rotation combiné avec un mouvement de translation axial de manière à effectuer le balayage.
  • Une telle machine présente des inconvénients résultant notamment du fait que le point d'impact de la torche se situe en général sur une surface inclinée de la came surtout lorsque celle-ci présente un sommet pointu, et il s'ensuit que l'arc électrique de la torche provoque un creux ou une concavité sur la surface ou portée de came, puisque le métal fondu s'écoule en raison de l'inclinaison de ladite surface. En d'autres termes, après le traitement de refusion, on obtient une surface ou portée de came impropre à l'utilisation et nécessitant un réusinage important.
  • On connaît également d'après le document DE-A-3 626 808 un procédé et une machine de traitement thermique des cames d'un arbre à cames, comme décrit dans le préambule de la revendication 1.
  • Plus précisément, comme expliqué à partir de la colonne 8, ligne 67 de ce document et comme montré à la figure 9, la came est divisée en plusieurs zones traitées l'une après l'autre en déplaçant la torche ou bien la came selon les zones traitées.
  • La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé et une machine perfectionnée pour le traitement thermique par refusion des cames portées par les arbres à cames, lequel procédé et laquelle machine ne risquent en aucun cas de détériorer la surface ou portée de came et permettent avantageusement de traiter de façon automatique des séries d'arbres à cames identiques et différentes.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour le traitement thermique par refusion des cames portées par un arbre à cames tournant et disposé horizontalement, à l'aide d'au moins une torche apte à réaliser une fusion par arc électrique sur la surface de la came à traiter et susceptible de se déplacer par rapport à l'arbre suivant une première direction verticale et perpendiculaire à l'axe de l'arbre à cames, une deuxième direction horizontale et parallèle à l'axe de l'arbre à cames, et une troisième direction horizontale et perpendiculaire audit axe, caractérisé en ce que la rotation de l'arbre et les déplacements de la torche suivant les trois axes sont respectivement commandés par des moyens à commande numérique indépendants sous le contrôle d'un ordinateur qui est programmé de telle façon que la torche aille en permanence chercher suivant la troisième direction, alors que l'arbre est entraîné en rotation, une position à l'aplomb de la came telle que le plan tangent au point d'impact de la torche sur la came soit toujours horizontal et perpendiculaire à l'axe de ladite torche.
  • L'invention vise également une machine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comprend un chariot intermédiaire en forme d'équerre déplaçable grâce à un moteur à commande numérique suivant la troisième direction et dont l'un des côtés porte un chariot supportant la torche précitée et déplaçable grâce à un moteur à commande numérique suivant la deuxième direction, tandis que l'autre côté du chariot intermédiaire en forme d'équerre est monté horizontalement mobile sur une platine elle-même montée verticalement mobile suivant la première direction sur le bâti de la machine grâce à encore un autre moteur à commande numérique.
  • Ainsi, comme on le comprend, le traitement thermique par refusion s'effectue toujours sur une partie de la surface ou portée de came se trouvant dans un plan horizontal, de sorte qu'il n'y a pratiquement plus de risque de provoquer des concavités dans cette surface ou portée de came, comme expliqué précédemment.
  • Suivant une autre caractéristique de l'invention, la machine selon cette invention comprend autant de torches que l'arbre à traiter comporte de cames ou de paires de cames et que le nombre d'arbres à cames identiques pouvant être traités simultanément par la machine, lesdits arbres étant chacun initialement orientés par un système d'indexage de façon que le traitement débute identiquement sur toute les cames des arbres.
  • Ce système d'indexage, qui est associé aux moyens pour faire tourner chaque arbre, comprend un doigt coopérant avec une rainure ménagée sur l'arbre.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, les déplacements du ou des chariots précités portant les torches sont assurés par des vis à rouleaux commandées par des courroies entraînées par un moteur à commande numérique porté par le chariot intermédiaire en forme d'équerre.
  • Quant au déplacement horizontal et perpendiculaire à l'axe de l'arbre, du chariot intermédiaire précité, ce déplacement est assuré par une vis à billes entraînée par un moteur à commande numérique porté par la platine précitée qui est munie de barres sur lesquelles peut coulisser ledit chariot intermédiaire.
  • Le déplacement vertical de la platine précitée sur le bâti de la machine est assuré par un moteur à commande numérique porté par ledit bâti qui comporte des barres verticales sur lesquelles coulissent des douilles ou analogues solidaires de ladite platine.
  • Suivant encore une autre caractéristique de la machine selon cette invention, chaque torche peut effectuer dans le plan vertical perpendiculaire à l'arbre à cames un déplacement angulaire défini par un moteur à commande numérique porté par le chariot portant la torche.
  • Suivant un autre mode de réalisation, la machine selon l'invention comporte une pluralité de torches, chaque torche étant portée par un chariot propre à effectuer un mouvement vertical, ce chariot étant porté par un chariot intermédiaire propre à effectuer un mouvement horizontal perpendiculaire à l'arbre et tous les chariots intermédiaires étant portés par un chariot unique propre à effectuer un mouvement horizontal parallèle à l'arbre.
  • Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue très schématique en élévation et de côté d'une machine conforme aux principes de l'invention ;
    • La figure 2 est une vue schématique de cette machine suivant la flèche II de la figure 1 ;
    • La figure 3 est une vue schématique et de dessus de cette machine ;
    • La figure 4 est une vue schématique montrant comment s'effectue l'impact de l'arc électrique produit par la torche suivant un plan horizontal tangent aux génératrices de ladite came ; et
    • La figure 5 est une vue très schématique, correspondant sensiblement à la figure 3 et montrant comment s'effectue le traitement de quatre arbres à cames identiques traités par la machine.
  • En se reportant aux figures 1 à 3, on voit qu'une machine conforme aux principes de l'invention comprend essentiellement un bâti 33 supportant des torches 14 déplaçables au-dessus d'arbres 40 portant chacun une pluralité de cames 41, ces arbres étant supportés horizontalement et pouvant tourner suivant leur axe A.
  • Les arbres 40 sont supportés par un bâti inférieur 3 sur lequel est articulé un vérin 1 qui actionne par sa tige 1a et par l'intermédiaire d'une bielle, une barre de commande 2. Cette barre de commande 2 qui est fixée au bâti 3 par des paliers est équipée de quatre bielles 4 agissant respectivement sur quatre contre-pointes 5 maintenant une extrémité des arbres 40, comme cela est visible sur la partie inférieure gauche de la figure 1.
  • L'autre extrémité des arbres 40 est maintenue par des moyens qui seront maintenant décrits et qui permettent la rotation des arbres 40 durant le traitement thermique par refusion.
  • Comme il apparaît clairement sur la figure 1, un moteur 6 permet, par l'intermédiaire d'un système bielle-manivelle 7 le déplacement alternatif (avance et recul) d'un chariot 8 supportant un système 9 avec pointe d'entraînement 10. A ce système 9 est associé un doigt d'indexage 11 qui coopère avec une rainure ménagée dans l'arbre 40 et non représentée.
  • Le système 9 n'a pas besoin d'être décrit en détail et on en dira seulement qu'il réalise le pivotement de l'arbre 40 à la recherche de sa position d'indexage et la rotation de l'ensemble indexé selon le programme de traitement. En d'autres termes, l'arbre 40 tourne jusqu'à ce que le doigt 11 s'engage dans la rainure de l'arbre, et à ce moment là, on est certain que l'arbre est correctement orienté en position initiale pour permettre le démarrage du cycle de refusion.
  • On a montré en 12 un moteur qui, par l'intermédiaire d'une transmission appropriée, permet l'entraînement en rotation des pointes 10 et donc des arbres 40 autour de leur axe A.
  • Revenant aux torches 14, celles-ci peuvent se déplacer par rapport au bâti 33 suivant trois directions orthogonales, et à savoir, comme on le voit sur les figures, une première direction X verticale et perpendiculaire à l'axe A des arbres, une deuxième direction Y horizontale et parallèle à l'axe A, et une troisième direction Z horizontale et perpendiculaire à l'axe A, ce déplacement suivant les trois directions précitées pouvant s'effectuer alors que les arbres sont entraînés en rotation par le moteur 12. Tous les mouvements sont commandés par des moteurs à commande numérique séparés, sous le contrôle d'un ordinateur ayant en mémoire toutes les lois de mouvements, et cela de telle façon que le point d'impact de l'arc électrique des torches soit situé sur la génératrice de contact avec le plan tangent horizontal, comme on l'expliquera plus loin.
  • Les torches 14, comme on le voit bien sur les figures 1 à 3 sont supportées par deux chariots 13 supportant chacun deux torches 14 et qui sont guidés sur des barres 16 bien visibles sur la figure 1, suivant la direction Y, c'est-à-dire parallèlement à l'axe A des arbres à cames 40.
  • Le déplacement des chariots 13 est assuré par un moteur 18 à commande numérique qui agit sur des vis à rouleaux 17 de chaque chariot 13, par l'intermédiaire de poulies 19 et de courroies crantées 20 (figure 2).
  • L'ensemble décrit ci-dessus est constitué essentiellement par les chariots 13 et le moteur 18 est supporté par un chariot intermédiaire revêtant la forme d'une équerre 21 bien visible sur la figure 1.
  • Le déplacement de cette équerre suivant la direction Z, c'est-à-dire horizontalement et perpendiculairement à l'axe A de l'arbre 40, est assuré par un moteur 24 à commande numérique qui agit sur une vis à billes 25 (figure 2) par l'intermédiaire de poulies 25a et d'une courroie crantée 26. L'équerre 21 est guidée par des barres 22 et des douilles 23 (voir plus particulièrement figure 3), de sorte que ladite équerre peut se déplacer suivant la direction Z.
  • L'ensemble ci-dessus, à savoir le moteur 24 et les barres 22 supportant à coulissement l'équerre 21, est supporté par une platine 27 que l'on voit bien sur les figures 1 à 3.
  • Cette platine 27 est montée verticalement coulissante suivant la direction X sur le bâti supérieur 33 de la machine.
  • Plus précisément, le bâti 33 comporte des barres verticales 28 sur lesquelles peuvent se déplacer des douilles à billes 29 solidaires de la platine 27.
  • Ainsi, un moteur 30 à commande numérique, supporté par le bâti 33, peut agir sur une vis à billes 31 (figure 2) par l'intermédiaire de pouiles et d'une courroie crantée 32 pour commander le déplacement vertical de la platine 27 et donc le déplacement vertical de l'équerre 21 et des chariots 13.
  • Comme on le voit bien sur la figure 1, l'équerre 21 comprend un côté 21a supportant les chariots 13, et un autre côté 21b qui, lui, est monté horizontalement mobile sur la platine 27 elle-même montée verticalement coulissante sur le bâti supérieur 33 de la machine.
  • Cette machine peut parfaitement comporter, sans sortir du cadre de l'invention, un autre moteur (non représenté) installé entre le chariot 13 et les torches qui lui sont associées, pour permettre à chaque torche d'effectuer un déplacement angulaire dans le plan vertical perpendiculaire à l'arbre à cames 40, cela afin de pouvoir orienter la torche d'une façon appropriée, vers le centre de la pièce à traiter.
  • Il est important de remarquer ici que le déplacement des torches 14 suivant l'axe Z est prévu pour permettre au point d'impact de la torche de se situer, comme on le voit bien sur la figure 4, sur la génératrice G de contact avec le plan tangent horizontal H. Autrement dit, la torche 14, grâce à la programmation, ira en permanence chercher la génératrice G de la came 41 à plan tangent et horizontal pour y produire l'arc électrique. Ainsi, on évitera avantageusement les phénomènes de concavité se produisant sur la portée ou surface de la came 41, puisque l'impact s'effectuera toujours sur une partie horizontale de la came, et cela alors que l'arbre 40 est entraîné en rotation.
  • Par ailleurs, on notera que les torches 14 seront soumises à un mouvement alternatif suivant la direction Y parallèle à l'axe A de l'arbre 40 de façon à pouvoir balayer approximativement toute la largeur de la portée ou surface des cames 41 pendant la rotation dudit arbre.
  • Ce mouvement de rotation de l'arbre 40 à cames 41 autour de son axe A sera suffisamment lent par rapport au mouvement alternatif précité pour que le balayage se fasse avec recouvrement.
  • Mais on expliquera brièvement dans ce qui suit le fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite en se reportant plus particulièrement à la figure 5 qui représente quatre arbres 40 comportant quatre cames ou quatre paires identiques de cames (A, B, C et D), toutes les cames ayant le même profil mais des orientations différentes. Les torches 14 effectuent bien entendu le même mouvement et, comme on le voit sur la figure 5, sont disposées de façon à traiter simultanément sur les quatre arbres une came.
  • Autrement dit, après orientation des quatre arbres grâce au système d'indexage précédemment décrit, la première torche T₁ traite la came A du premier arbre, la torche T₂ traite la came B du deuxième arbre et ainsi de suite, étant entendu qu'après traitement des cames A, B, C et D appartenant respectivement aux quatre arbres 40, les quatre arbres sont déplacés à l'aide d'un système approprié, suivant le sens de la flèche F, de sorte que la came B du premier arbre située à droite de la figure 5, est traitée par la torche T₂, que la came C du deuxième arbre est traitée par la torche T₃, et ainsi de suite.
  • La machine qui vient d'être décrite permet de traiter une seule catégorie d'arbres 40, comme on l'a dit précédemment.
  • Si l'on veut traiter un deuxième catégorie d'arbres à cames à la suite de la première catégorie d'arbres, il est nécessaire d'achever complètement le traitement sur la première catégorie d'arbres avant de commuter la machine sur un autre programme.
  • Aussi, selon un autre mode de réalisation selon cette invention, chaque torche 14 peut être portée par un chariot propre à effectuer un mouvement vertical, ce chariot étant porté par un chariot intermédiaire propre à effectuer un mouvement horizontal perpendiculaire à l'arbre et tous les chariots intermédiaires étant portés par un chariot unique pouvant effectuer un mouvement horizontal parallèle à l'arbre, des moyens de repérage constituant par exemple un repère optique, étant prévus pour, avant le déclenchement du traitement thermique, commuter la torche sur le programme qui convient. Autrement dit, il est possible de faire effectuer simultanément des programmes différents par les différentes torches à condition bien entendu que toutes les cames aient la même largeur de portée.
  • On a donc réalisé suivant l'invention une machine comportant des torches dont le déplacement peut être programmé et dans laquelle les lois de déplacement suivant les différentes directions peuvent être modifiées, et qui permet d'effectuer un traitement thermique par refusion sur chaque came d'une manière homogène, efficace et un moindre risque de détériorer la portée des cames.

Claims (9)

1. Procédé pour le traitement thermique par refusion des cames portées par un arbre à cames tournant et disposé horizontalement, à l'aide d'au moins une torche (14) apte à réaliser une fusion par arc électrique sur la surface de la came à traiter et susceptible de se déplacer par rapport à l'arbre (40) suivant une première direction (X) verticale et perpendiculaire à l'axe de l'arbre à cames, une deuxième direction (Y) horizontale et parallèle à l'axe de l'arbre à cames, et une troisième direction (Z) horizontale et perpendiculaire au dit axe, caractérisé en ce que la rotation de l'arbre (40) et les déplacements de la torche (14) suivant les trois axes (X, Y, Z) sont respectivement commandés par des moyens à commande numérique indépendants (12, 18, 24, 30) sous le contrôle d'un ordinateur qui est programmé de telle façon que la torche (14) aille en permanence chercher suivant la troisième direction (Z), alors que l'arbre (40) est entraîné en rotation, une position à l'aplomb de la came telle que le plan tangent (H) au point d'impact de la torche (14) sur la came soit toujours horizontal et perpendiculaire à l'axe de ladite torche.
2. Machine pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un chariot intermédiaire (21) en forme d'équerre déplaçable grâce à un moteur à commande numérique (24) suivant la troisième direction (Z) et dont l'un (21a) des côtés porte un chariot (13) supportant la torche précitée (14) et déplaçable grâce à un moteur à commande numérique (18) suivant la deuxième direction (Y), tandis que l'autre côté (21b) du chariot intermédiaire (21) en forme d'équerre est monté horizontalement mobile sur une platine (27) elle-même montée verticalement mobile suivant la première direction (X) sur le bâti (33) de la machine grâce à encore un autre moteur à commande numérique (30).
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend autant de torches (14) que l'arbre (40) comporte de cames (41) ou de paires de cames et que le nombre d'arbres à cames identiques pouvant être traités simultanément par la machine, lesdits arbres étant chacun initialement orientés par un système d'indexage de façon que le traitement débute identiquement sur toutes les cames (41).
4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le système d'indexage précité, associé aux moyens pour faire tourner chaque arbre, comprend un doigt (11) coopérant avec une rainure ménagée sur l'arbre (40).
5. Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les déplacements du ou des chariots (13) portant les torches (14) sont assurés par des vis à rouleaux (17) commandées par des courroies (20) entraînées par un moteur à commande numérique (18) porté par le chariot intermédiaire en forme d'équerre (21).
6. Machine selon la revendication 2 ou 5, caractérisée en ce que le déplacement horizontal et perpendiculaire à l'axe (A) de l'arbre (40) du chariot intermédiaire précité (21) est assuré par une vis à billes (25) entraînée par un moteur (24) à commande numérique porté par la platine précitée (27) qui est munie de barres (22) sur lesquelles peut coulisser ledit chariot intermédiaire.
7. Machine selon l'une des revendications 2, 5 ou 6 , caractérisée en ce que le déplacement vertical de la platine précitée (27) sur le bâti (33) de la machine est assuré par un moteur (30) à commande numérique porté par ledit bâti qui comporte des barres verticales (28) sur lesquelles coulissent des douilles (29) solidaires de ladite platine.
8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque torche (14) peut effectuer dans le plan vertical perpendiculaire à l'arbre à cames (40) un déplacement angulaire défini par un moteur à commande numérique porté par le chariot (13) portant la torche.
9. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de torches (14), chaque torche étant portée par un chariot propre à effectuer un mouvement vertical, ce chariot étant porté par un chariot intermédiaire propre à effectuer un mouvement horizontal perpendiculaire à l'arbre et tous les chariots intermédiaires étant portés par un chariot unique propre à effectuer un mouvement horizontal parallèle à l'arbre.
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