EP0382603A1 - Procédé d'usinage par rectification comportant des mesures d'une meule de forme et machine le mettant en oeuvre - Google Patents

Procédé d'usinage par rectification comportant des mesures d'une meule de forme et machine le mettant en oeuvre Download PDF

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EP0382603A1
EP0382603A1 EP90400276A EP90400276A EP0382603A1 EP 0382603 A1 EP0382603 A1 EP 0382603A1 EP 90400276 A EP90400276 A EP 90400276A EP 90400276 A EP90400276 A EP 90400276A EP 0382603 A1 EP0382603 A1 EP 0382603A1
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EP
European Patent Office
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grinding
machine
grinding wheel
control
foil
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EP90400276A
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German (de)
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Françis Girard
Christian Jean André Marceau
Jean-Pierre Gaston Pouget
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Safran Transmission Systems SAS
Original Assignee
Hispano Suiza SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/06—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels
    • B24B53/08—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels controlled by information means, e.g. patterns, templets, punched tapes or the like

Definitions

  • the present invention relates to a method of machining by grinding using a shaped grinding wheel, in particular for finishing grooves or teeth.
  • the invention also relates to a machine for machining by rectification used for the implementation of said method.
  • US-A-4,295,301 and US-A-4,359,841 describe a method and means for dressing a grinding wheel associated with the detection of grinding wheel wear by means of a probe contact sensor.
  • devices are also known for geometrical control of the contours of parts, in particular using laser means, for example according to US-A-4,158,507 or EP-A-0 195 405.
  • a machine for machining by rectification allowing an advantageous implementation of said method and comprising, in a manner known per se, a workpiece holder assembly, a tool holder assembly and a control and sharpening assembly of the grinding wheel, the three assemblies being connected to an integrated computer control system is characterized in that the control and sharpening assembly of the grinding wheel comprises means -supports of a foil on which the grinding wheel is capable of forming the imprint of its own profile and a control head carried by an arm movable along two perpendicular axes.
  • said control head comprises a laser diode which emits a laser beam directed by a first optical device on the contour of said foil imprint to form through a second optical device an image of the imprint on a sensitive plate, said image being analyzed by the computer.
  • the foil support means consist of two plates of electrically insulating material whose face tightened on the foil comprises an electroconductive coating and the control head comprises an electroconductive wire connected to a potential source, the electroconductive face of said foil support being connected to an input of the computer so as to transmit to the computer a signal corresponding to the contact between said wire and tinsel at the level of the imprint whose coordinates are thus noted.
  • a third advantageous embodiment making it possible in particular to reduce the control times, provides for a control head comprising an optical profilometer of the type known which gives a profile of the fingerprint profile by photodetection.
  • the machine shown diagrammatically in FIG. 1 is intended in particular for machining by rectification of grooves or teeth by means of a grinding wheel 1, in particular on aeronautical parts for which the strict acceptance criteria impose frequent dimensional control of the grinding wheel and of the sharpening of the grinding wheel from which arises an obligation to integrate the size of the grinding wheel in the control parameters of the operation of rectification of parts on the machine.
  • Said machine is composed, in the example shown in the drawings and according to a principle known per se, of a workpiece holder assembly 2, of a tool holder assembly 3 and of a control and sharpening assembly 4 of the grinding wheel 1.
  • the workpiece holder assembly 2 comprises, placed on a base 5, on the one hand, a support 6 of a part such as 7 comprising in particular grooves to be rectified and, on the other hand, a plate 8 associated with means 9 for clamping the part 7, said plate 8 being secured to a spindle associated with rotation drive means 10 making it possible in particular to obtain the angular indexing of the part 7.
  • the support 6 piece is mounted on a table 6a movable in a longitudinal direction indicated by the arrow Z3.
  • the tool holder assembly comprises, arranged in the same way on a base 11, on the one hand, a connection and connection assembly 12 to the various power sources of the machine, in electricity 13, in oil 14, in air 15 and a link 16 to the central control and calculation unit 17 and, on the other hand, a double carriage 18 with crossed movements, the lower element 19 of which can move relative to the base 11 in two perpendicular, longitudinal directions , indicated by arrow Z2 and transverse indicated by arrow X1.
  • Said lower element 19 carries on the one hand, a carriage 20 movable in a longitudinal direction indicated by arrow Z1 and which carries the grinding wheel of form 1 used for the rectification of splines of the part 7 and, on the other hand, a measuring device 21 comprising a measuring sensor 22 retractable in the longitudinal direction indicated by the arrow Z4 and carrying a feeler device 23.
  • the e nsemble 4 for controlling and sharpening the grinding wheel comprises a support frame 24 which carries two superimposed tables with crossed movements, a lower table 25 movable in a direction transverse to the machine indicated by arrow X2 and an upper table 26 movable according to a vertical direction indicated by the arrow Y and which carries at its lower end a device 27 for sharpening a grinding wheel and at its upper end a device 28 for supporting a foil 29 arranged in a strip between two rods 30 and 31 of reel.
  • a support arm 32 integral with the control and sharpening assembly 4 carries a control head 33 capable of cooperating with the foil 29 for its control, in a manner which will be described later.
  • FIG. 1 represents the first step (a) consisting of a calibration of the geometric measuring probe 23 connected to the measuring sensor 22 integrated in the machine.
  • step (b) of measuring the axial positioning of the part, by means of said probe 23 and sensor 22, as shown in FIG. 1a.
  • step (c) we then proceed, as shown in Figure 1b to the angular orientation of the part 7, in a third step (c).
  • step (d) after retraction of the sensor 22 and positioning of the grinding wheel 1, the grooves of the part 7 are machined by finishing by rectification.
  • an imprint 34 is produced during the sixth step (f), the contour of which reproduces the profile of the grinding wheel 1 on the foil 29, as shown in FIGS. 1e and 2, said grinding wheel 1 being moved towards the foil 29 in the plane of said foil, as symbolized by the arrow 35 in FIG. 2.
  • the contour of the imprint 34 obtained in the previous step on the foil 29 and which consequently reproduces the profile of the grinding wheel of form 1.
  • the grinding wheel 1 is sharpened , using the sharpening device 27.
  • control head 33 used in the seventh step (g) to carry out the control of the imprint 34, according to FIG. 1f can be carried out according to several embodiments including two examples adapted to the implementation of the process in accordance with invention will be described.
  • said control head 33 comprises an optical system 36 composed of a laser diode 37, of an optical focusing device 38, d an optical recovery device 39 beyond the foil 29 and a sensitive plate 40, for example with a network of the charge transfer type and with a matrix structure.
  • the movement of the control head 33 relative to the foil 29, according to the movements of the arm 32 along two perpendicular axes X transverse to the machine and Y vertical and controlled by the calculation unit or computer 17 makes it possible to follow the contour of the 'imprint 34 made in the foil 29 by the grinding wheel 1 in the previous step.
  • the image of the light spot 41 obtained on the sensitive network plate 40 in digitized form is reproduced at 41a by the screen 42 of the computer which performs the image processing and the analysis of the fingerprint. where result the geometric data in coordinates of the profile of the grinding wheel 1.
  • control data of the grinding wheel 1 are integrated by the computer 17 into the machine control program and serve in particular as a reference for carrying out the following step d automatic sharpening of the grinding wheel 1, the new geometrical dimensions of the grinding wheel 1 being then taken into account for the following operations of rectification of the grooves of a new part 7.
  • FIG. 4a, 4b A second embodiment of a control head 133 used during the seventh step (g) to carry out the control of the contour of the imprint 34 on the foil 29 corresponding to the profile of the grinding wheel 1, in the implementation of the method according to the invention, is shown in Figures 4a, 4b.
  • the elements identical to those which were used in the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3f will keep the same references and the analogous elements will have a reference increased by a hundred.
  • a support arm 132 which is now made of electrical insulating material, for example of plastic material of the bakelite type and remains as previously secured to the control and sharpening assembly 4 and capable of being moved along two perpendicular axes.
  • the control head 133 at the end of the arm 132 comprises an electric conductive wire 43, stretched between two elements 44 and 45, forming two fingers spaced apart at the end of the arm 132.
  • the finger 45 carries on its internal face situated opposite the finger 44 a plate 46 in which a hole is made metallized 47 through which the wire 43 passes.
  • a source of potential 48 for example 5 volts, to which the wire 43 is connected.
  • the foil strip 29 stretched between the s support rods 30 and 31 is immobilized, as shown in FIG.
  • the operation of the fingerprint control device 34 on the foil 29 is as follows, in this second embodiment.
  • the arm 132 carrying the control head 133 is moved until the wire 43 comes into contact with the foil 29 at the level of the imprint 34.
  • the wire being brought to potential, for example 5 volts, by the source 48, the foil 29 and the copper-colored faces 50a and 51a of the plates 50 and 51 are brought to the same potential during the contact between wire 43 and foil 29.
  • the variation in potential is detected by the computer 17 by means of an electroconductive connection established between the part copper plate and an input interface of the computer 17 which simultaneously records the coordinates X and Y corresponding consequently to a point of the profile of impression 34 and of the profile of the grinding wheel 1.
  • the data for controlling the profile of the grinding wheel 1 are again used to control the next step of automatic sharpening of the grinding wheel in the eight me step (g) of the method according to the invention as well as to serve as tool reference dimensions for the following operation of rectification of the grooves of a part 7, intervening in particular in the fourth step (d) of the method d machining by rectification according to the invention.
  • the operation of the control head 133 which has just been described also includes a safety provision.
  • the arm 132 continues to advance and the wire 43 pressing on the imprint 34 of the foil 29 is deflected, the wire 43 touches then the edge of the metallized hole 47 of the plate 46, allowing the advance of the arm 132 to stop and thus detecting the malfunction when, during normal operation, the wire 43 is not in contact with the edges of the metallized hole 47.
  • a control head 233 of a type known per se can be placed at the end of the arm 232 in order to obtain a reading of the profile of the imprint 34 made on the foil 29, as described above in step (g) of the rectification machining process according to the invention.
  • the diagram in FIG. 8 indicates the known principle of an optical profilometer integrated into the control head 233 which can be used in particular to respond to time saving requirements in controlling the fingerprint 34.
  • a laser diode 54 sends a beam focused by lenses 55, 56 onto the imprint 34 of the foil 29.
  • the correct position of the focal point is obtained by displacement of a lens 56 controlled from a unit 57 which records the data corresponding measurement and receives from a photodetection device 58 the signal corresponding to the difference obtained on the path of the beams through the divider 59, the lens 60 and the prism 61.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

Un procédé automatique d'usinage par rectification, après étalonnage du palpeur de mesure (22), mesure du positionnement de la pièce et orientation angulaire de la pièce comporte l'usinage par rectification à la meule de forme de cannelures ou dentures d'une pièce puis, après nettoyage et contrôle des cannelures ou dentures, une opération réalisant le profil de la meule (1) sur un clinquant (29) monté sur la machine, sous forme d'empreinte et une opération de contrôle du contour de l'empreinte obtenue et traitement des données obtenues pour terminer par un affûtage automatique de la meule (1). La machine permettant la mise en oeuvre dudit procédé est également décrite, comportant notamment la tête de contrôle (4) de l'empreinte de meule sur le clinquant (29).

Description

  • La présente invention concerne un procédé d'usinage par rectification utilisant une meule de forme, notamment pour la finition de cannelures ou de dentures. L'invention concerne également une machine à usiner par rectification utilisée pour la mise en oeuvre dudit procédé.
  • Ces opérations d'usinage par rectification à grande précision, de principe connu en soi, au moyen d'une meule de forme imposent un contrôle dimensionnel fréquent et en fonction des valeurs obtenues lors des mesures de contrôle effectuées, un affûtage de la meule, notamment par usinage à l'outil-diamant, est habituellement effectué ou selon l'état d'usure de la meule, un changement de meule intervient.
  • On connaît ainsi, par exemple par FR-A-2 517 237 un procédé et un dispositif de commande automatique de rectifieuse par ordinateur. En outre, la meule est associée à un dispositif de dressage qui est également déclenché et commandé automatiquement par le dispositif de commande de la rectifieuse.
  • US-A-4 295 301 et US-A-4 359 841 décrivent un procédé et des moyens pour le dressage d'une meule de rectification associés à la détection d'usure de meule au moyen d'un capteur à contact par palpeur.
  • Par ailleurs, on connaît également des dispositifs de contrôle géométrique de contours de pièces, notamment utilisant des moyens à laser, par exemple selon US-A-4 158 507 ou EP-A-0 195 405.
  • Dans les procédés connus toutefois, l'intégration de l'opération de dressage de la meule, notamment en l'associant à une étape préalable d'un contrôle géométrique de la meule, obtenu avec suffisamment de précision et sans allongement important des temps d'opération (arrêt de machine, etc...) se révèle insuffisante, notamment pour des applications visées par l'invention, d'usinage par rectification pour la finition de cannelures ou dentures, sur des pièces, par exemple à destination aéronautique.
  • Le procédé d'usinage par rectification selon l'invention permettant d'obtenir ces résultats améliorés tout en évitant les inconvénients précédemment encourus est caractérisé en ce qu'il suit le découlé opératoire des étapes suivantes :
    • - (a) étalonnage du palpeur de mesure géométrique intégré à la machine,
    • - (b) mesure du positionnement axial de la pièce à usiner sur la machine,
    • - (c) orientation angulaire de la pièce,
    • - (d) usinage-finition de la pièce par rectification à la meule des cannelures ou dentures,
    • - (e) nettoyage puis contrôle des cannelures ou dentures,
    • - (f) réalisation d'une empreinte au profil de la meule sur un élément en forme de clinquant monté sur la machine,
    • - (g) contrôle du contour de l'empreinte obtenue à l'étape précédente (f) et traitement des données obtenues,
    • - (h) affûtage automatique de la meule.
  • Une machine à usiner par rectification permettant une mise en oeuvre avantageuse dudit procédé et comportant, de manière connue en soi, un ensemble porte-pièce, un ensemble porte-outil et un ensemble de contrôle et d'affûtage de la meule, les trois ensembles étant reliés à un système intégré de commande par ordinateur est caractérisé en ce que l'ensemble de contrôle et d'affûtage de la meule comporte des moyens-supports d'un clinquant sur lequel la meule est susceptible de former l'empreinte de son propre profil et une tête de contrôle portée par un bras déplaçable suivant deux axes perpendiculaires.
  • Selon un premier mode avantageux de réalisation, ladite tête de contrôle comporte une diode laser qui émet un faisceau laser dirigé par un premier dispositif optique sur le contour de ladite empreinte du clinquant pour former à travers un deuxième dispositif optique une image de l'empreinte sur une plaque sensible, ladite image étant analysée par l'ordinateur.
  • Selon un second mode avantageux de réalisation de ladite machine à usiner par rectification permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, les moyens-­supports de clinquant se composent de deux plaques en matériau électriquement isolant dont la face serrée sur le clinquant comporte un revêtement électroconducteur et la tête de contrôle comporte un fil électroconducteur relié à une source de potentiel, la face électroconductrice dudit support de clinquant étant reliée à une entrée de l'ordinateur de manière à transmettre à l'ordinateur un signal correspondant au contact entre ledit fil et le clinquant au niveau de l'empreinte dont les coordonnées sont ainsi relevées.
  • Un troisième mode avantageux de réalisation, permettant notamment de réduire les temps de contrôle, prévoît une tête de contrôle comportant un profilomètre optique de type connu qui donne un relevé du profil de l'empreinte par photodétection.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre des modes de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une machine à usiner par rectification permettant la mise en oeuvre du procédé d'usinage par rectification conforme à l'invention ;
    • - les figures 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g représentent les différentes étapes de réalisation du procédé conforme à l'invention utilisant la machine représentée à la figure 1 ;
    • - la figure 2 montre schématiquement un détail de réalisation d'une empreinte sur clinquant reproduisant le profil d'une meule, selon l'une des étapes du procédé conforme à l'invention ;
    • - les figures 3a et 3b représentent schématiquement un détail d'une tête de contrôle de l'empreinte réalisée suivant la figure 2, selon un premier mode de réalisation de ladite tête de contrôle ;
    • - la figure 3c représente un schéma du fonctionnement de la tête de contrôle des figures 3a et 3b ;
    • - les figures 3d et 3e montrent des détails de l'étape du contrôle de l'empreinte selon l'une des étapes du procédé conforme à l'invention ;
    • - la figure 4a représente une vue schématique, en coupe par un plan longitudinal moyen du bras de support, d'une tête de contrôle de l'empreinte, analogue à la tête de contrôle représentée sur les figures 3a à 3d, mais selon un deuxième mode de réalisation de ladite tête de contrôle ;
    • - la figure 4b montre une vue en perspective de la tête de contrôle de la figure 4a ;
    • - la figure 5 représente une vue schématique en perspective du sous-ensemble de contrôle appartenant à la machine de la figure 1 selon le deuxième mode de réalisation de la tête de contrôle représenté sur les figures 4a et 4 b ;
    • - la figure 6 montre selon une vue en perspective un élément de détail du sous-ensemble de contrôle représenté sur la figure 5 ;
    • - la figure 7 représente, selon une vue schématique en perspective du sous-ensemble de contrôle analogue à la vue de la figure 5, un troisième mode de réalisation de la tête de contrôle ;
    • - la figure 8 représente un schéma de fonctionnement avec ses principaux constituants du profilomètre optique d'un type connu qui est intégré à la tête de contrôle repré­sentée sur la figure 7.
  • La machine schématiquement représentée sur la figure 1 est destinée notamment à l'usinage par rectification de cannelures ou de dentures au moyen d'une meule 1 de forme, notamment sur des pièces aéronautiques pour lesquelles les critères sévères d'acceptation imposent un contrôle dimensionnel fréquent de la meule et des affûtages de la meule d'où découle une obligation d'intégrer la dimension de meule dans les paramètres de commande de l'opération de rectification de pièces sur la machine. Ladite machine se compose, dans l'exemple représenté aux dessins et selon un principe connu en soi, d'un ensemble porte-pièce 2, d'un ensemble porte-outil 3 et d'un ensemble 4 de contrôle et d'affûtage de la meule 1. L'ensemble porte-pièce 2 comporte, disposés sur un socle 5, d'une part, un support 6 d'une pièce telle que 7 comportant notamment des cannelures à rectifier et, d'autre part, un plateau 8 associé à des moyens 9 de bridage de la pièce 7, ledit plateau 8 étant solidaire d'une broche associée à des moyens d'entraînement en rotation 10 permettant notamment d'obtenir l'indexage angulaire de la pièce 7. Le support 6 de pièce est monté sur une table 6a déplaçable selon une direction longitudinale indiquée par la flèche Z3. L'ensemble porte-outil comporte, disposés de même sur un socle 11, d'une part, un ensemble de raccordement et liaisons 12 aux différentes sources d'alimentation de la machine, en électricité 13, en huile 14, en air 15 et une liaison 16 à l'unité centrale 17 de commande et de calcul et, d'autre part, un chariot double 18 à mouvements croisés dont l'élément inférieur 19 est susceptible de se déplacer par rapport au socle 11 suivant deux directions perpendicu­laires, longitudinale, indiquées par la flèche Z2 et trans­versale indiquée par la flèche X1.Ledit élément inférieur 19 porte d'une part, un chariot 20 déplaçable suivant une direction longitudinale indiquée par la flèche Z1 et qui porte la meule de forme 1 utilisée pour la rectification des cannelures de la pièce 7 et, d'autre part, un dispo­sitif de mesure 21 comportant un capteur de mesure 22 rétractable selon la direction longitudinale indiquée par la flèche Z4 et portant un dispositif de palpeur 23. L'en­semble 4 de contrôle et d'affûtage de la meule comporte un bâti de support 24 qui porte deux tables superposées à mouvements croisés, une table inférieure 25 déplaçable selon une direction transversale à la machine indiquée par la flèche X2 et une table supérieure 26 déplaçable selon une direction verticale indiquée par la flèche Y et qui porte à son extrémité inférieure un dispositif 27 d'affû­tage de meule et à son extrémité supérieure un dispositif 28 support d'un clinquant 29 disposé en bande entre deux tiges 30 et 31 d'enrouleur. Un bras-support 32 solidaire de l'ensemble 4 de contrôle et d'affûtage porte une tête de contrôle 33 susceptible de coopérer avec le clinquant 29 pour son contrôle, d'une manière qui sera décrite plus loin.
  • La machine à usiner par rectification qui vient d'être brièvement décrite en référence à la figure 1 permet la mise en oeuvre d'un procédé d'usinage par rectification conforme à l'invention dont les étapes vont être décrites en référence aux figures 1 et 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f et 1g.
  • La pièce 7 ayant été montée sur la machine, la figure 1 représente la première étape (a) consistant en un étalonnage du palpeur 23 de mesure géométrique relié au capteur 22 de mesure intégré à la machine. Vient ensuite la deuxième étape (b) de mesure du positionnement axial de la pièce, au moyen desdits palpeur 23 et capteur 22, comme représenté sur la figure 1a. On procède alors, comme indiqué sur la figure 1b à l'orientation angulaire de la pièce 7, dans une troisième étape (c). Puis, dans une quatrième étape (d), selon la figure 1c, après escamotage du capteur 22 et mise en position de la meule 1, les cannelures de la pièce 7 sont usinées en finition par rectification. Lors de la cinquième étape (e), après mise en position d'attente de la meule 1, la zone usinée est nettoyée puis le capteur 22 et son palpeur 23 sont ramenés pour le contrôle géométrique des cannelures de la pièce 7, comme représenté à la figure 1d. De manière remarquable et conforme à l'invention, on réalise au cours de la sixième étape (f) une empreinte 34 dont le contour reproduit le profil de la meule 1 sur le clinquant 29, comme représenté sur les figures 1e et 2, ladite meule 1 étant déplacée vers le clinquant 29 dans le plan dudit clinquant, comme symbolisé par la flèche 35 sur la figure 2. Puis, au cours de la septième étape (g), selon la figure 1f, on réalise le contrôle du contour de l'em­preinte 34 obtenue à l'étape précédente sur le clinquant 29 et qui reproduit par conséquent le profil de la meule de forme 1. Enfin, à la huitième étape (h) représentée sur la figure 1g on procède à l'affûtage de la meule 1, en utilisant le dispositif d'affûtage 27.
  • La tête de contrôle 33 utilisée à la septième étape (g) pour réaliser le contrôle de l'empreinte 34, selon la figure 1f peut être réalisée suivant plusieurs modes de réalisation dont deux exemples adaptés à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention vont être décrits. Selon un premier mode de réalisation, représenté schématiquement sur les figures 3a, 3b, 3c, 3d et 3e, ladite tête de contrôle 33 comporte un système optique 36 composé d'une diode laser 37, d'un dispositif optique de focalisation 38, d'un dispositif optique de reprise 39 au-delà du clinquant 29 et d'une plaque sensible 40, par exemple à réseau du type à transfert de charges et à structure matricielle. Le déplacement de la tête de contrôle 33 par rapport au clinquant 29, suivant les déplacements du bras 32 selon deux axes perpendiculaires X transversal à la machine et Y vertical et piloté par l'unité de calcul ou ordinateur 17 permet de suivre le contour de l'empreinte 34 faite dans le clinquant 29 par la meule 1 à l'étape précédente. L'image de la tache lumineuse 41 obtenue sur la plaque sensible 40 à réseau sous forme numérisée est reproduite en 41a par l'écran 42 de l'ordinateur qui réalise le traitement de l'image et l'analyse de l'empreinte d'où résultent les données géométriques en coordonnées du profil de la meule 1. Les données de contrôle de la meule 1 ainsi obtenues sont intégrées par l'ordinateur 17 au programme de commande de la machine et servent notamment de référence pour réaliser l'étape suivante d'affûtage automatique de la meule 1, les nouvelles cotes géométriques de la meule 1 étant ensuite prises en compte pour les opérations suivantes de rectification des cannelures d'une nouvelle pièce 7.
  • Un deuxième mode de réalisation d'une tête de contrôle 133 utilisée lors de la septième étape (g) pour réaliser le contrôle du contour de l'empreinte 34 sur le clinquant 29 correspondant au profil de la meule 1, dans la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, est représenté sur les figures 4a, 4b. Les éléments identiques à ceux qui ont été utilisés dans le premier mode de réalisation décrit en référence aux figures 1 à 3f conserveront les mêmes références et les éléments analogues auront une référence augmentée d'une centaine. On retrouve ainsi un bras-support 132 qui est maintenant en matériau isolant électrique, par exemple en matériau plastique de type bakélite et reste comme précédemment solidaire de l'ensemble 4 de contrôle et d'affûtage et susceptible d'être déplacé suivant deux axes perpendiculaires, un axe X transversal à la machine et un axe Y vertical, comme visible sur la figure 5 qui représente le sous-ensemble de contrôle de l'empreinte 34 sur le clinquant 29. La tête de contrôle 133 à l'extrémité du bras 132 comporte un fil conducteur électrique 43, tendu entre deux éléments 44 et 45, formant deux doigts écartés à l'extrémité du bras 132. Le doigt 45 porte sur sa face interne située en regard du doigt 44 une plaquette 46 dans laquelle est ménagé un trou métallisé 47 à travers lequel passe le fil 43. A l'extré­mité du bras 132 est placée une source de potentiel 48, parexemple de 5 volts, à laquelle est relié le fil 43. La bande de clinquant 29 tendue entre les tiges-support 30 et 31 est immobilisée, comme représenté sur la figure 5, dans un corps de maintien 49 où le clinquant 29 se trouve immo­bilisé entre deux plaques 50 et 51 en matériau de type époxy par exemple et possédant leurs faces 50a et 51a respectives en regard cuivrées et par conséquent électro­conductrices comme représenté sur le détail de la figure 4. Cette immobilisation est obtenue au moyen de deux gachettes électromécaniques 52 et 53 disposées respecti­vement à la partie supérieure et à la partie inférieure du corps de maintien 49, de part et d'autre de la zone du clinquant 29 où est réalisée l'empreinte 34 de la meule 1.
  • Le fonctionnement du dispositif de contrôle de l'empreinte 34 sur le clinquant 29 est le suivant, dans ce deuxième mode de réalisation.
  • Le bras 132 portant la tête de contrôle 133 est déplacée jusqu'au contact du fil 43 avec le clinquant 29 au niveau de l'empreinte 34. Le fil étant porté au potentiel, par exemple de 5 volts, par la source 48, le clinquant 29 et les faces cuivrées 50a et 51a des plaques 50 et 51 sont portées au même potentiel lors du contact entre fil 43 et clinquant 29. La variation de potentiel est détectée par l'ordinateur 17 au moyen d'une liaison électroconductrice établie entre la partie cuivrée de plaque et une entrée d'interface de l'ordinateur 17 qui enregistre simultanément les coordonnées X et Y correspondant par conséquent à un point du profil d'empreinte 34 et du profil de la meule 1. Comme précédemment dans le premier mode de réalisation de la tête de contrôle 33 décrit en référence aux figures 3a à 3f, les données de contrôle du profile de la meule 1 sont à nouveau utilisées pour commander l'étape suivante d'affûtage automatique de la meule dans la huitième étape (g) du procédé conforme à l'invention ainsi que pour servir de cotes de référence d'outil pour l'opération suivante de rectification des cannelures d'une pièce 7, intervenant notamment à la quatrième étape (d) du procédé d'usinage par rectification conforme à l'invention. Le fonctionnement de la tête de contrôle 133 qui vient d'être décrit comporte également une disposition de sécurité. En effet, si la variation de potentiel au contact du fil 43 et du clinquant 29 n'est pas détectée, le bras 132 continue à avancer et le fil 43 en appui sur l'empreinte 34 du clinquant 29 est dévié, le fil 43 touche alors le bord du trou métallisé 47 de la plaquette 46, permettant l'arrêt de l'avance du bras 132 et détectant ainsi le mauvais fonctionnement alors qu'au cours d'un fonctionnement normal, le fil 43 n'est pas en contact avec les bords du trou métallisé 47.
  • Comme représenté sur la figure 7, une tête de contrôle 233 d'un type connu en soi peut être placée à l'extrémité du bras 232 en vue d'obtenir un relevé du profil de l'empreinte 34 réalisée sur le clinquant 29, comme décrit précédemment à l'étape (g) du procédé d'usinage par rectification conforme à l'invention.
  • Le schéma de la figure 8 indique le principe connu d'un profilomètre optique intégré à la tête de contrôle 233 qui peut être utilisée notamment pour répondre à des impératifs de gain de temps dans le contrôle de l'empreinte 34. Selon ce principe, une diode laser 54 envoie un faisceau focalisé par des lentilles 55, 56 sur l'empreinte 34 du clinquant 29. La position correcte du point de focalisation est obtenue par déplacement d'une lentille 56 commandé à partir d'une unité 57 qui enregistre les données correspondantes de mesure et reçoit d'un dispositif de photodétection 58 le signal corres­pondant à l'écart obtenu sur le trajet des faisceaux à travers le diviseur 59, la lentille 60 et le prisme 61.

Claims (8)

1. Procédé d'usinage par rectification au moyen d'une meule de forme, notamment pour la rectification de cannelures ou de dentures, comportant une opération d'affûtage automatique de la meule caractérisé en ce qu'il suit le découlé opératoire des étapes suivantes :
- (a) étalonnage du palpeur de mesure géométrique intégré à la machine,
- (b) mesure du positionnement axial de la pièce à usiner sur la machine,
- (c) orientation angulaire de la pièce,
- (d) usinage-finition de la pièce par rectification à la meule des cannelures ou dentures,
- (e) nettoyage puis contrôle des cannelures ou dentures,
- (f) réalisation d'une empreinte au profil de la meule sur un élément en forme de clinquant monté sur la machine,
- (g) contrôle du contour de l'empreinte obtenue à l'étape précédente (f) et traitement des données obtenues :
- (h) affûtage automatique de la meule.
2. Machine à usiner par rectification destinée à la mise en oeuvre du procédé objet de la revendication 1 comportant un ensemble porte-pièce (2), un ensemble porte-­outil (3) et un ensemble de contrôle et d'affûtage (4) de l'outil ou meule (1), les trois ensembles (2, 3 et 4) étant reliés à un système intégré de commande par ordinateur (17) caractérisée en ce que l'ensemble de contrôle et d'affûtage (4) comporte des moyens-supports (30, 31) d'un clinquant (29) sur lequel la meule (1) est susceptible de former une empreinte (34) de son propre profil et une tête de contrôle (33; 133 ; 233) comportant des moyens de contrôle géométrique du contour de ladite empreinte (34).
3. Machine à usiner par rectification selon la revendication 2 dans laquelle lesdits moyens-supports consistent en deux tiges (30, 31) entre lesquelles ledit clinquant (29) est tendu sous forme d'une bande enroulable.
4. Machine à usiner par rectification selon l'une des revendications 2 ou 3 dans laquelle ladite tête de contrôle (33 ; 133) est portée par un bras (32 ; 132) solidaire de deux tables (25, 26) à déplacements croisés, respectivement selon une direction X₂ transversale à la machine et selon une direction verticale Y.
5. Machine à usiner par rectification selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4 dans laquelle lesdits moyens de contrôle géométrique incorporés dans la tête de contrôle (33) comportent une diode à émission laser (37), un dispositif optique (38, 39) de focalisation et de reprise du faisceau laser émis par ladit diode (37), une plaque sensible (40) qui reçoit l'image d'empreinte (41) et la transmet à l'ordinateur (17).
6. Machine à usiner par rectification selon la revendication 5 dans laquelle ladite plaque sensible (40) comporte un réseau du type à transfert de charges et à structure matricielle.
7. Machine à usiner par rectification selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4 dans laquelle lesdits moyens de contrôle géométrique incorporés dans la tête de contrôle (133) comportent un fil électro­conducteur (43) relié à une source de potentiel (48) et le clinquant (29) est serré entre deux plaques (50, 51) en matériau électriquement isolant dont les faces (50a, 51a) respectivement en contact avec le clinquant (29) comportent un revêtement électroconducteur et sont reliés à l'ordinateur (17).
8. Machine à usiner par rectification selon la revendication 7 dans laquelle ledit fil électroconducteur (43) est tendu entre deux doigts (44, 45) espacés et portés par l'extrémité du bras (132) et passe par un trou métallisé (47) ménagé sur une plaquette (46) fixée sur un (45) desdits doigts, ladite source de potentiel (48) étant portée par l'extrémité dudit bras (132).
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