EP0896856B1 - Machine d'usinage, en particulier de superfinition, de surfaces cylindriques de pièces de révolution, par bande abrasive à défilement tangentiel - Google Patents

Machine d'usinage, en particulier de superfinition, de surfaces cylindriques de pièces de révolution, par bande abrasive à défilement tangentiel Download PDF

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EP0896856B1 EP98402018A EP98402018A EP0896856B1 EP 0896856 B1 EP0896856 B1 EP 0896856B1 EP 98402018 A EP98402018 A EP 98402018A EP 98402018 A EP98402018 A EP 98402018A EP 0896856 B1 EP0896856 B1 EP 0896856B1
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    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
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    • B24B5/35—Accessories
    • B24B5/355—Feeding means

Definitions

  • the present invention relates to a machining machine, in particular of superfinishing, of cylindrical surfaces of revolution by tangential movement, on the cylindrical surface of at least one part, at at least one machining station, of an abrasive belt which, from an unwinding reel, goes on a support roller before being rewound on a rewinding reel, the part being supported by a pair of spaced parallel rotating support rollers.
  • the known machining machines by abrasive belt with scrolling tangential comprising one or more machining stations stationary and stationary support rollers use, to produce a movement of the workpiece in relation to the support rollers stationary, i.e. a pair of support rollers inclined one by compared to the other (see for example EP-A-495,691), which however gives a non-positive forward movement, i.e. cleats mounted on a chain animated by a movement of advancement, the cleats passing between pairs of parallel rollers.
  • the parts are certainly driven by a positive movement of advancement, but from the fact that the rollers are stationary, the advancement of the parts on the rollers causes a slip, so a friction of the parts on the rollers. This can cause the surface finish of the parts to deteriorate.
  • the present invention relates to a machining machine of the defined type above, which ensures a positive feed movement between the parts to machine and the machining station (s), without sliding and therefore without friction of the parts on the support rollers.
  • the machining machine according to the present invention has the features of claim 1.
  • the mobile assembly can be either the machining assembly carrying the machining unit (s), i.e. the assembly of support carrying the support rollers, the other assembly being stationary.
  • the first variant may in particular have advantages in the case of long workpieces, while the second variant is preferable more particularly for machining parts relatively short.
  • the machine on which the support assembly is movable can advantageously comprise at least one pair of support rollers mounted on a table with a translational movement.
  • the or each positioning means is constituted by a rotary cleat participating in the rotational movement that the part undergoing during machining. This removes or at the very least reduces also the sliding therefore the friction of the part on the cleat.
  • the or each positioning means is arranged in a central position relative to the workpiece, i.e. in position median with respect to the two workpiece support rollers.
  • the support rollers are preferably rotated by a motor mounted on the table of the mobile support assembly.
  • the table which can be mounted movable in translation on slides can advantageously be moved in translation by a screw-nut type drive system.
  • the machine can include several stations successive machining in the direction of translation, allowing submit the same part in a row to several operations successive, for example several superfinishing operations with grains of increasing finesse.
  • the machine tool by abrasive belt preferably for superfinishing surfaces cylindrical parts of revolution, includes an elongated frame 1 bearing two parallel longitudinal slides 2, arranged in the same plane horizontal, and a longitudinal screw 3 located between the two slides 2.
  • the screw 3 can be rotated by a geared motor 4.
  • a machining assembly 5 is mounted in a fixed position on the frame 1, above the runners 2, roughly in the middle of the length of these latest. Machining assembly 5 includes three units or stations of machining 6 succeeding one another in the direction of the length of the slides 2. As especially shown in Figure 3, each machining station 6 includes essentially a coil 7 for unwinding an abrasive belt 8, a reel 9 for rewinding the abrasive belt 8, a support roller 10 on which the abrasive belt 8 passes between the two coils 7 and 9, and a actuator 11 which can be for example a jack for moving down and upwards the support roller 10.
  • Such machining units by tangential movement of a strip abrasive are well known, especially in the field of superfinishing. As an example, it is possible to refer to the request EP-A-495691.
  • An assembly 12 is mounted movable in translation on the slides 2.
  • the assembly 12 comprises a rectangular table 13 guided on the runners 2.
  • the table 13 carries on its underside a nut 14 in engagement with screw 3.
  • the table 13 On its upper face, the table 13 carries, by means of bearings 15, two pairs of parallel horizontal rollers 16, at least one roller of each pair being rotated by a motor 17 mounted below table 13.
  • the rollers 16 of each pair are used to support a part 18, the rotation of the rollers 16 causing the rotation of the part 18 resting on these rollers.
  • these means consist of bearings 19 with bearings provided at the axial ends of the rollers 16 and bearing against the rear end of the part 18 during advancement of the latter from left to right in Figures 1 and 2 below the machining unit 5. Since the cleat advances in synchronism with rollers 16 and door against the rear end face of the part 18, the cylindrical surface of part 18, the superfinish of which is provided by the machining assembly 5, does not undergo any friction with respect to to the rollers 16, which excludes any risk of damage to this area.
  • the cleat 19 is a rolling cleat, a damage to the end face of the part, by friction with the cleat, is also excluded.
  • the cleat 19 is arranged in the middle position by compared to the rollers 16 of the pair of rollers located in front of it.
  • two pairs of rollers 16 are mounted one behind the other on the table 13, to support two pieces to machining which pass successively under the machining assembly 5.
  • a cleat 19 is arranged at the rear end of each pair of rollers 16 and an additional stopper 19 is arranged at the front end of the pair of rollers 16 anterior.
  • the mobile assembly 12 is shown in lines solid in the starting position (on the left in the figure) and in phantom in the position after machining (on the right in the figure). It should be noted at this subject that the movable assembly 12 back and forth makes it possible to discharge the parts, either in the loading position shown in solid lines, after return of the mobile assembly 12 in this position, either in the opposite position shown in phantom. In the latter case, the unloading can be done on the same side as the loading or on the opposite side.
  • the machine comprises on a frame 101, a machining assembly 105 movable in translation, and a stationary assembly 112 carrying pairs of rollers 116.
  • the assembly 105 comprising three machining stations 106 successive abrasive belt is movable on slides 102, under the action a screw 103 driven by a geared motor 104.
  • the assembly 112 stationary includes a motor 117 for the rotational drive of support rollers 116.
  • means 119 for positioning which can be of the same type as the cleats 19 of the mode for carrying out FIGS. 1 to 3, can be provided on the assembly 112 to ensure the positioning of the parts relative to the rollers 116, during the machining of the parts by longitudinal translation of the assembly mobile 105 according to the arrow.
  • the machining assembly 5, 105 can include either a single machining station or a more or less number important successive posts in a row.
  • the set 12 or 112 can include a single pair of support rollers 16, 116, or also more than two successive pairs of support rollers, depending on the length of workpieces.
  • the means shown for guiding the mobile assembly 5, 112 (slides 2, 102) and for back-and-forth drive of this assembly (screw 3, 103, gearmotor 4, 104, nut 14) can also be replaced by equivalent means filling the same function.
  • the tabs 19 in the middle position between the rollers 16 could be replaced, for example, by means of positioning mounted on the support rollers and rotating with these last.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

La présente invention se rapporte à une machine d'usinage, en particulier de superfinition, de surfaces cylindriques de pièces de révolution par défilement tangentiel, sur la surface cylindrique d'au moins une pièce, à au moins un poste d'usinage, d'une bande abrasive qui, provenant d'une bobine de déroulement, passe sur un rouleau d'appui avant d'être réenroulée sur une bobine de réenroulement, la pièce étant supportée par une paire de rouleaux de support rotatifs parallèles espacés.
Les machines d'usinage connues par bande abrasive à défilement tangentiel dites "Centerless" comprenant un ou plusieurs postes d'usinage fixes et des rouleaux de support stationnaires utilisent, pour produire un mouvement d'avancement de la pièce par rapport aux rouleaux de support stationnaires, soit une paire de rouleaux de support inclinés l'un par rapport à l'autre (voir par exemple EP-A-495 691), ce qui donne cependant un mouvement d'avancement non positif, soit des taquets montés sur une chaíne animée d'un mouvement d'avancement, les taquets passant entre les paires de rouleaux parallèles. Dans ce dernier cas, les pièces sont certes animées d'un mouvement d'avancement positif, mais du fait que les rouleaux sont stationnaires, l'avancement des pièces sur les rouleaux entraíne un glissement, donc un frottement des pièces sur les rouleaux. Cela peut provoquer une altération de l'état de surface des pièces.
La présente invention vise une machine d'usinage du type défini ci-dessus, qui assure un mouvement d'avance positif entre les pièces à usiner et le ou les postes d'usinage, sans glissement et donc sans frottement des pièces sur les rouleaux de support.
La machine d'usinage suivant la présente invention a les caractéristiques de la revendication 1.
Dans le cadre de l'invention, l'ensemble mobile peut être, soit l'ensemble d'usinage portant la ou les unités d'usinage, soit l'ensemble de support portant les rouleaux de support, l'autre ensemble étant stationnaire.
La première variante peut présenter en particulier des avantages dans le cas de pièces à usiner de grande longueur, alors que la seconde variante est préférable plus particulièrement pour l'usinage de pièces relativement courtes.
La machine sur laquelle l'ensemble de support est mobile peut avantageusement comprendre au moins une paire de rouleaux de support montés sur une table animée d'un mouvement de translation.
De préférence, le ou chaque moyen de positionnement est constitué par un taquet rotatif participant au mouvement de rotation que la pièce subit pendant l'usinage. Cela supprime ou pour le moins réduit également le glissement donc le frottement de la pièce sur le taquet.
De préférence, le ou chaque moyen de positionnement est disposé en position centrale par rapport à la pièce, c'est-à-dire en position médiane par rapport aux deux rouleaux de support de la pièce.
Les rouleaux de support sont de préférence entraínés en rotation par un moteur monté sur la table de l'ensemble de support mobile.
La table qui peut être montée mobile en translation sur des glissières peut être avantageusement déplacée en translation par un système d'entraínement du type vis-écrou.
De préférence, la machine peut comprendre plusieurs postes d'usinage successifs suivant la direction de translation, permettant ainsi de soumettre la même pièce en enfilade à plusieurs opérations successives, par exemple plusieurs opérations de superfinition avec des grains de finesse croissante.
En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail deux modes de réalisation illustratifs et non limitatifs d'une machine conforme à l'invention; sur les dessins :
  • la figure 1 est une vue de dessus d'une machine conforme à l'invention;
  • la figure 2 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, de la machine suivant la figure 1;
  • la figure 3 est une vue en bout de la machine suivant les figures 1 et 2;
  • la ligne 4 est une vue de dessus d'une variante de la machine suivant la figure 1.
    • Telle qu'illustrée par les figures 1 à 3, la machine d'usinage par bande abrasive, de préférence pour la superfinition de surfaces cylindriques de pièces de révolution, comprend un bâti 1 allongé portant deux glissières 2 longitudinales parallèles, disposées dans un même plan horizontal, et une vis 3 longitudinale située entre les deux glissières 2. La vis 3 peut être entraínée en rotation par un motoréducteur 4.
    Un ensemble d'usinage 5 est monté en position fixe sur le bâti 1, au-dessus des glissières 2, à peu près au milieu de la longueur de ces dernières. L'ensemble d'usinage 5 comprend trois unités ou postes d'usinage 6 se succédant dans le sens la longueur des glissières 2. Comme le montre surtout la figure 3, chaque poste d'usinage 6 comprend essentiellement une bobine 7 de déroulement d'une bande abrasive 8, une bobine 9 de réenroulement de la bande abrasive 8, un rouleau d'appui 10 sur lequel la bande abrasive 8 passe entre les deux bobines 7 et 9, et un actionneur 11 qui peut être par exemple un vérin pour déplacer vers le bas et vers le haut le rouleau d'appui 10.
    De telles unités d'usinage par défilement tangentiel d'une bande abrasive sont bien connues , notamment dans le domaine de la superfinition. A titre d'exemple, il est possible de se référer à la demande de brevet EP-A-495691.
    Un ensemble 12 est monté mobile en translation sur les glissières 2. L'ensemble 12 comprend une table 13 rectangulaire guidée sur les glissières 2. La table 13 porte sur sa face inférieure un écrou 14 en prise avec la vis 3.
    Sur sa face supérieure, la table 13 porte, par l'intermédiaire de paliers 15, deux paires de rouleaux 16 horizontaux parallèles, au moins un rouleau de chaque paire étant entraíné en rotation par un moteur 17 monté en dessous de la table 13.
    Comme le montre la figure 3, les rouleaux 16 de chaque paire servent de support à une pièce 18, la rotation des rouleaux 16 entraínant la rotation de la pièce 18 reposant sur ces rouleaux.
    Afin d'assurer l'avancement positif de la pièce 18 avec les rouleaux 16 qui la supportent, et d'éviter tout glissement longitudinal de la pièce 18 par rapport aux rouleaux 16, donc tout frottement qui pourrait altérer l'état de surface de la pièce 18, des moyens sont prévus sur la table 13 pour positionner la pièce 18 axialement par rapport aux rouleaux de support 16.
    Dans l'exemple représenté, ces moyens sont constitués par des taquets 19 à roulement prévus aux extrémités axiales des rouleaux 16 et portant contre l'extrémité postérieure de la pièce 18 pendant l'avancement de cette dernière de gauche à droite sur les figures 1 et 2 en dessous de l'ensemble d'usinage 5. Etant donné que le taquet avance en synchronisme avec les rouleaux 16 et porte contre la face d'extrémité postérieure de la pièce 18, la surface cylindrique de la pièce 18, dont la superfinition est assurée par l'ensemble d'usinage 5, ne subit aucun frottement par rapport aux rouleaux 16, ce qui exclut tout risque d'endommagement de cette surface.
    Du fait que le taquet 19 est un taquet à roulement, un endommagement de la face d'extrémité de la pièce, par frottement avec le taquet, est également exclu.
    De préférence, le taquet 19 est disposé en position médiane par rapport aux rouleaux 16 de la paire de rouleaux située devant lui.
    Dans l'exemple représenté, deux paires de rouleaux 16 sont montées l'une derrière l'autre sur la table 13, pour supporter deux pièces à usiner qui passent successivement sous l'ensemble d'usinage 5. Un taquet 19 est disposé à l'extrémité postérieure de chaque paire de rouleaux 16 et un taquet 19 supplémentaire est disposé à l'extrémité antérieure de la paire de rouleaux 16 antérieure.
    Sur la figure 2, l'ensemble mobile 12 est représenté en traits pleins en position de départ (à gauche sur la figure) et en traits mixtes à la position après usinage (à droite sur la figure ). Il convient de remarquer à ce sujet que l'ensemble 12 mobile en va-et-vient permet de décharger les pièces, soit dans la position de chargement représentée en traits pleins, après retour de l'ensemble mobile 12 dans cette position, soit dans la position opposée représentée en traits mixtes. Dans ce dernier cas, le déchargement peut se faire indifféremment du même côté que le chargement ou du côté opposé.
    La machine suivant le mode de réalisation illustré par la figure 4, comprend sur un bâti 101, un ensemble d'usinage 105 mobile en translation, et un ensemble 112 stationnaire portant des paires de rouleaux de support 116. L'ensemble 105 comprenant trois postes d'usinage 106 successifs à bande abrasive est mobile sur des glissières 102, sous l'action d'une vis 103 entraínée par un motoréducteur 104. L'ensemble 112 stationnaire comprend un moteur 117 pour l'entraínement en rotation des rouleaux de support 116. De préférence, des moyens 119 de positionnement qui peuvent être du même type que les taquets 19 du mode de réalisation des figures 1 à 3, peuvent être prévus sur l'ensemble 112 pour assurer le positionnement des pièces par rapport aux rouleaux 116, pendant l'usinage des pièces par translation longitudinale de l'ensemble mobile 105 selon la flèche.
    Il va de soi que les modes de réalisation représentés et décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs et que de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention.
    Ainsi, l'ensemble d'usinage 5, 105 peut comprendre indifféremment un seul poste d'usinage ou un nombre plus ou moins important de postes successifs en enfilade. L'ensemble 12 ou 112 peut comprendre une seule paire de rouleaux de support 16, 116, ou également plus de deux paires successives de rouleaux de support, en fonction de la longueur des pièces à usiner. Les moyens représentés pour le guidage de l'ensemble mobile 5, 112 (glissières 2, 102) et pour l'entraínement en va-et-vient de cet ensemble (vis 3, 103, motoréducteur 4, 104, écrou 14) peuvent également être remplacés par des moyens équivalents remplissant la même fonction. Les taquets 19 en position médiane entre les rouleaux 16 pourraient être remplacés, par exemple, par des moyens de positionnement montés sur les rouleaux de support et tournant avec ces derniers.

    Claims (10)

    1. Machine d'usinage, en particulier de superfinition, de surfaces cylindriques de pièces de révolution par défilement tangentiel, sur la surface cylindrique d'une pièce, à au moins un poste d'usinage (6), d'une bande abrasive (8) qui, provenant d'une bobine (7) de déroulement, passe sur un rouleau d'appui (10) avant d'être réenroulée sur une bobine (9) de réenroulement, la pièce étant supportée par une paire de rouleaux (16) de support parallèles espacés mobiles en rotation autour de leurs axes, un mouvement de translation parallèlement à l'axe des rouleaux de support étant produit entre la pièce à usiner (18) et la bande abrasive (8), caractérisée par le fait qu'elle comprend: un ensemble de support (12, 112) portant les rouleaux de support (16, 116), des moyens (17, 117) d'entraínement en rotation d'au moins l'un des rouleaux de support et au moins un moyen (19, 119) de positionnement axial de la pièce à usiner conçu dé manière à agir sur la pièce portée par la paire de rouleaux pour la positionner axialement par rapport aux rouleaux (16, 116) tout en autorisant sa rotation; un ensemble d'usinage (5, 105) portant le ou les postes d'usinage (6, 106); l'un desdits ensembles étant monté mobile en translation parallèlement à l'axe des rouleaux de support par rapport à l'autre ensemble; et des moyens (3,4; 103, 104) d'entraínement en translation pour déplacer l'un desdits ensemble en translation parallèlement à l'axe des rouleaux de support par rapport à l'autre ensemble.
    2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'ensemble d'usinage (105) est mobile et est déplacé en translation par rapport à l'ensemble de support (112) stationnaire.
    3. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'ensemble de support (12) est mobile et est déplacé en translation par rapport à l'ensemble d'usinage (5) stationnaire.
    4. Machine suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que l'ensemble de support (12) mobile comprend au moins une paire de rouleaux de support (16) montés sur une table (13) animée d'un mouvement de translation.
    5. Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le moyen de positionnement axial comprend un taquet (19, 119) rotatif participant au mouvement de rotation que la pièce subit pendant l'usinage.
    6. Machine suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que le taquet (19, 119) est disposé en position médiane par rapport à la paire de rouleaux de support (16, 116).
    7. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le moyen de positionnement axial est monté sur les rouleaux de support et tourne avec ces derniers.
    8. Machine suivant la revendication 4, caractérisée par le fait que les rouleaux de support (16) sont entraínés en rotation par un moteur (17) monté sur la table (13).
    9. Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens d'entraínement en translation de l'ensemble mobile (12, 105) comprennent un système d'entraínement à vis-écrou (3, 4, 103).
    10. Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend plusieurs postes d'usinage (6, 106) successifs dans la direction de translation.
    EP98402018A 1997-08-12 1998-08-07 Machine d'usinage, en particulier de superfinition, de surfaces cylindriques de pièces de révolution, par bande abrasive à défilement tangentiel Expired - Lifetime EP0896856B1 (fr)

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    FR9710299 1997-08-12

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    Application Number Title Priority Date Filing Date
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    Country Link
    US (1) US6572459B2 (fr)
    EP (1) EP0896856B1 (fr)
    DE (1) DE69812795T2 (fr)
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