FR2479064A1 - TWO-STEP CAMSHAFT MACHINING MACHINE BY PRECISION CORRECTION - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION A POUR OBJET UNE MACHINE DE FACONNAGE DES CAMES 1 D'UN ARBRE A CAMES 2 TENU ENTRE POINTES DANS UN SUPPORT 3. DES MEULES DE PREFINISSAGE 4 ET DES MEULES DE FINISSAGE 5 SONT DISPOSEES EN ALTERNANCE SUIVANT DEUX RANGEES DE PART ET D'AUTRE DE L'ARBRE A CAMES 2. TOUT FLECHISSEMENT DE CE DERNIER SOUS L'ACTION DES MEULES 4, 5 EST COMPENSE. APPLICATION AU FACONNAGE D'ARBRES A CAMES DE MOTEURS DE VEHICULES AUTOMOBILES.THE OBJECT OF THE INVENTION IS A MACHINE FOR SHAPING THE CAMS 1 OF A CAMSHAFT 2 HELD BETWEEN POINTS IN A SUPPORT 3. PREFINISHING WHEELS 4 AND FINISHING WHEELS 5 ARE ALIGNED FOLLOWING TWO ROWS ON SIDE AND D 'OTHER OF THE CAMSHAFT 2. ANY DIFFERENCE OF THE LATTER UNDER THE ACTION OF WHEELS 4, 5 IS COMPENSATED. APPLICATION TO THE SHAPING OF CAMSHAFTS OF MOTORS OF MOTOR VEHICLES.
Description
i >Linvention concerne une machine de façonnage :r ieu7 -tapes de camesThe invention relates to a shaping machine: frame 7-stages of cams
rectifiées d'arbres à cames, en particulier d'arbres à cames de moteurs de véhicules automobiles, par un préfinissage suivi d'un finissage, cette machin.rie comprenant un dispositf de fixation d'arbres à cames, des outils de préfinissage disposes le long dudit dispositif de fixation et associés aux came- à usiner et des outils de finissage disposés le long. dudit dispositif de fixation et associés aux cames - Susiner,!e outils de préfinissage:t les outils de finissage étant montés -ur des bras porteoutils doubles disposes en rangées face à face de part et d'autre du dopositif de fixation des arbres cames et pouvant pivoter autour d'axes parallèles à l'axe dudit dispositif de fixation au moyen d'organes de commande, le plus souvent pneumatiques, qui déterminent la force d'application des outils. On entend par rectification une opération l'usinage consistant en une rectification des contours avec des meules le plus souvent tournantes, les cames camshafts, in particular camshafts of motor vehicle engines, by prefinishing followed by finishing, this machine comprising a camshaft fixing device, pre-finishing tools arranged on the along said fixing device and associated with the cam-machining and finishing tools arranged along. of said fixing device and associated with the cams - Susiner, the prefinishing tools: t the finishing tools being mounted -on double tool arms arranged in rows facing each other on either side of the doping device for fixing the camshafts and pivotable about axes parallel to the axis of said fixing device by means of control members, usually pneumatic, which determine the application force of the tools. By grinding is meant a machining operation consisting of a grinding of the contours with wheels most often rotating, the cams
d'un arbre à cames étant rectifiées successivement. of a camshaft being rectified successively.
En général, plusieurs ensembles de rectification fonctionnent alors sur une machine de ce genre pour le finissage en deux étapes. Le préfinissage est effectué à l'aide d'outils en céramique qui permettent d'atteindre un état de surface caractérisé par des aspérités d'environ 0,2 1. Le finissage est effectué, lui aussi, avec des outils en céramique et la rugosité des aspérités sont In general, several grinding sets then operate on a machine of this kind for finishing in two stages. The pre-finishing is carried out using ceramic tools that allow to reach a surface condition characterized by asperities of about 0.2 1. The finishing is also done with ceramic tools and roughness asperities are
réduites à environ 0,1.reduced to about 0.1.
Il va de soi 'sue, lors du préfinissage ainsi que lors du finissage, l'arbre à cames tourne et est It goes without saying that during the pre-finishing as well as during the finishing, the camshaft rotates and is
animé, le cas échéant, d'un mouvement oscillant complé- if necessary, a complete oscillating movement
mentaire dans le sens axial. En général, le dispositif de fixation,es arbres à cames est un dispositif de in the axial direction. In general, the fixing device, the camshafts is a device for
fixation entre pointes.fixing between points.
Sur les machines de ce genre connues (par la pratiaue), les outils de ?éfinissage sont disposés d'un coté de la fixation d'arbres à cames et les outils de finissage de l'autre. Lors du préfinissage, l'arbre à cames à usiner est donc sollicité d'un côté par les outils de préfinissage et par leur pression d'application, tandis quelors du finissage, il est sollicité d'une manière analogue de l'autre c8té par les outils de finis- sage. Même s'il s'agit de machines qui sont construites avec une extrême précision, la précision d'usinage atteinte en ce qui concerne le contour et l'état de surface des cames usinées demandent encore à être améliorées, du moins brsqu'il s'agit d'arbres à cames destinés à tourner à grande vitesse. Cela s'applique notamment aux flancs d'entrée des cames que l'on appelle rampes. Jusqu'ici, On machines of this type known (by the practice), the finishing tools are arranged on one side of the camshaft fixing and the finishing tools on the other. During pre-finishing, the camshaft to be machined is thus biased on one side by the prefinishing tools and by their application pressure, while during finishing, it is stressed in the same way by the other side by Finishing tools. Even if they are machines that are built with extreme precision, the machining accuracy achieved with regard to the contour and surface finish of the machined cams still needs to be improved, at least as long as is camshafts intended to rotate at high speed. This applies in particular to the inlet flanks of the cams, which are called ramps. So far,
les défauts décrits ont été acceptés comme étant inévi- the defects described were accepted as inevitable
tables.tables.
La présente invention a pour but de perfectionner The present invention aims to improve
une machine de ce genre de telle façon que les cames/pré- a machine of this kind in such a way that the cams / pre-
sentent de meilleures caractéristiques quant à la précision de leur contour et à leur état de surface, notamment better characteristics as to the accuracy of their contour and their surface condition, in particular
sur lesdites rampes.on said ramps.
Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que de chaque coté du dispositif de fixation d'arbres à cames sont disposés en succession alternée les outils de préfinissage d'une part et legoutils de finissage d'autre part, de telle façon qu'au niveau de chaque came se font face un outil de préfinissage et un outil de finissage, et que lors du préfinissage aussi bien que lors du finissage, tout fléchissement de l'arbre à cames à usiner du fait de la pression exercée par les organes de commande peut être compensé dans une large mesure par l'intermédiaire des outils eux-mêmes. Dans un mode de rlisation préféré, l'outil de préfinissage et l'outil de finissage se font According to the invention, this object is achieved by the fact that on each side of the camshaft fixing device are arranged in alternating succession the pre-finishing tools on the one hand and the finishing tools on the other hand, in such a way that that at each cam face a pre-finishing tool and a finishing tool, and that during pre-finishing as well as during finishing, any deflection of the camshaft to be machined due to the pressure exerted by the control devices can be compensated to a large extent through the tools themselves. In a preferred embodiment, the pre-finishing tool and the finishing tool are
face au niveau de chaque came avec un décalage circonfé- facing each cam with a circumferential shift
rentiel d'environ 180 , les outils de préfinissage ainsl que les outils de finissage étant situés dans un même plan de chaque côté de la fixation d'arbres à cames. Les organes de commande des outils de préfinissage ainsi que les organes de commande des outils de finissage sont réglables, de préférence, indépendamment les uns des autres de façon The pre-finishing tools and the finishing tools are located in the same plane on each side of the camshaft attachment. The control devices of the pre-finishing tools and the control members of the finishing tools are preferably adjustable independently of each other.
Z479064Z479064
à pouvoir travailler avec une pression d'application des outils différente lors du préfinissage d'une part to be able to work with a different tool application pressure when pre-finishing on the one hand
et lors du finissage d'autre part, comme cela est néces- and during finishing on the other hand, as it is necessary
saire en fonction de la différence de puissance de coupe et d'état de surface - tout en évitant néanmoins tout fléchis- depending on the difference in cutting power and surface condition - while avoiding any
sement néfaste de l'arbre à cames. harmful to the camshaft.
L'invention se fonde sur une constatation qui ne fait pas partie de l'état de la technique, selon laquelle les défauts décrits ci-dessus reposent sur le fait que, dans les machines connues, l'arbre à cames à usiner subit une flexion lors du préfinissage aussi bien que lors du finissage. Cette flexion est due au fait que, dans les machines connues, les outils de préfinissage sont disposés d'un c8té de la fixation d'arbre à cames, tandis que les outils de finissage sont montés de l'autre côté. Selon l'inventiorx. ce fléchissement de l'arbre à cames à usiner The invention is based on a finding that is not part of the state of the art, according to which the defects described above are based on the fact that, in known machines, the camshaft to be machined undergoes a bending during pre-finishing as well as during finishing. This bending is due to the fact that, in known machines, the prefinishing tools are arranged on one side of the camshaft attachment, while the finishing tools are mounted on the other side. According to the invention. this deflection of the camshaft to be machined
est évité ou compensé, et cela par les outils de préfinis- is avoided or compensated, and this by the tools of pre-
sage et les outils de finissage eux-mêmes. Au total, on obtient une amélioration sensible de la précision des contours ainsi que de l'état de surface de l'arbre à cames usiné, c'est-à-dire de ses cames, et cela notamment aussi sur les rampes de celles-ci. Pour conformer les outils de préfinissage et les outils de finissage à un arbre à cames à usiner, il est prévu dans le cadre de l'invention de faire travailler les outils de préfinissage et les wise and the finishing tools themselves. Overall, a significant improvement in the accuracy of the contours and the surface condition of the machined camshaft, that is to say of its cams, is obtained, and in particular also on the ramps of these cams. this. In order to conform the prefinishing tools and the finishing tools to a camshaft to be machined, it is envisaged in the context of the invention to make the prefinishing tools and
outils de finissage simultanément, pendant un court inter- finishing tools simultaneously, during a short
valle de temps, dans une phase d'usinage préliminaire de la machine selon l'invention. Même pendant cette opération, l'arbre à cames ne subit aucune flexion. Les deux types d'outils peuvent également être en action, même lors du préfinissage. C'est précisément en prévoyant une telle phase de conformation préliminaire qu'il est possible de satisfaire à des exigences extrêmes au sujet de la précision time period, in a preliminary machining phase of the machine according to the invention. Even during this operation, the camshaft does not undergo any bending. Both types of tools can also be in action, even during pre-finishing. It is precisely by providing such a preliminary phase of conformation that it is possible to satisfy extreme requirements concerning accuracy.
des contours et de la qualité de l'état de surface. contours and the quality of the surface condition.
La debcription qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement en plan un arbre à cames tenu dans le dispositif de fixation d'une machine selon l'invention, équipée d'outils de préfinissage The following description, with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example, will provide a good understanding of how the invention can be put into practice. FIG. 1 is a diagrammatic plan view of a camshaft held in the fixing device of a machine according to the invention, equipped with pre-finishing tools
et d'outils de finissage.and finishing tools.
- La figure 2 montre, en coupe suivant la ligne A-A de la figure 1, la structure d'une machine selon l'invention. La machine représentée partiellement sur les figures est destinée au façonnage en deux étapes des cames - Figure 2 shows, in section along the line A-A of Figure 1, the structure of a machine according to the invention. The machine partially shown in the figures is intended for shaping the cams in two stages.
rectifiées 1 d'arbres à cames 2. Il peut s'agir, en parti- 1 of camshafts 2. This may, in
culier, d'arbres à cames 2 de véhicules automobiles. Le façonnage se fait en deux étapes et comprend un préfinissage motor vehicle camshaft. The shaping is done in two stages and includes a pre-finishing
suivi d'un finissage.followed by a finishing.
Une telle machine se compose essentiellement d'un dispositif de fixation 3 reçevant les arbres à cames 3 (poupée porte-pièce), d'outils de préfinissage 4 disposés le long du dispositif de fixation 3 et associés aux Such a machine essentially consists of a fixing device 3 receiving the camshafts 3 (workhead doll), prefinishing tools 4 arranged along the fixing device 3 and associated with the
cames 1 à usiner et d'outils de finissage 5 disposés égale- cams 1 to be machined and finishing tools 5 arranged equally
ment le long du dispositif de fixation 3 et associés, eux along the fastening device 3 and associated, they
aussi, aux cames 1 à usiner.also, to the cams 1 to be machined.
La figure 1 représente un arbre à cames 2 à usiner. Figure 1 shows a camshaft 2 to be machined.
Celui-ci porte, en plus des cames 1, des portées de paliers 6. Il va de soi que les portées 6 sont elles aussi usinées, ce qui peut être réalisé sans difficulté à l'aide d'outils supplémentaires que comporte la machine décrite. Pour permettre de les distinguer, les outils de préfinissage 4 sont représentés avec des hachures obliques simples et This carries, in addition to the cams 1, bearings bearings 6. It goes without saying that the bearings 6 are also machined, which can be achieved without difficulty with the help of additional tools that includes the machine described . To make it possible to distinguish them, the pre-finishing tools 4 are represented with simple oblique hatching and
les outils de finissage 5 avec des hachures croisées. finishing tools 5 with crossed hatching.
Il ressort tout d'abord de la figure 2 que les _0 outils de préfinissage 4 ainsi que les outils de finissage sont montés sur des bras porte-outils 7 doubles, disposés de part et d'autre du dispositif de fixation 3. Comme il ressort d'un examen comparé des figures 1 et 2, ces bras porte-outils 7 sont disposés en rangée et face à face. Ils _5 peuvent pivoter autour d'axes 10 parallèles à l'axe 9 du dispositif de fixation 3 au moyen d'organes de commande 8, pneumatiques dans le présent exemple. Les organes de commande 8 déterminent, en liaison avec l'effet démultiplicateur des bras 7, la force ou la pression It emerges first of all from FIG. 2 that the prefinishing tools 4 and the finishing tools are mounted on double toolbars 7 arranged on either side of the fixing device 3. of a comparative examination of Figures 1 and 2, these tool arms 7 are arranged in a row and face to face. They can pivot about axes 10 parallel to the axis 9 of the fixing device 3 by means of pneumatic control members 8 in the present example. The control members 8 determine, in connection with the multiplier effect of the arms 7, the force or the pressure
d'application des outils 4, 5.application of tools 4, 5.
On remarque sur la figure 1 que, de chaque We note in Figure 1 that of each
côté du dispositif de fixation 3, les outils de préfinis- side of the fixing device 3, the prefinishing tools
sage 4 d'une part et les outils de finissage 5 d'autre part sont disposés en alternance, de telle façon qu'au niveau de chaque came 1 un outil de préfinissage 4 et wise 4 on the one hand and the finishing tools 5 on the other hand are arranged alternately, so that at each cam 1 a prefinishing tool 4 and
un outil de finissage 5 se font face. a finishing tool 5 are facing each other.
La figure 1 montre la situation de fonctionnement Figure 1 shows the operating situation
d'une machine selon l'invention o les outils de préfinis- of a machine according to the invention o the prefinishing tools
sage 4 se trouvent en position de travail, tandis que les 4 are in the working position, while
outils de finissage 5 se trouvent pour ainsi dire en posi- The finishing tools 5 are, so to speak, positioned
tion d'attente. Inversement, les outils de finissage 5 peuvent être amenés dans la position de travail et les outils de préfinissage 4 peuvent être ramenés dans la position d'attente. Mais il est également possible de faire travailler les deux types d'outils 4, 5 en même temps. En tout cas, la disposition est choisie de telle façon que, lors du préfinissage aussi bien que lors du finissage, tout fléchissement de l'arbre à cames 2 à usher causé par la force d'application des organes de commande 8 et par conséquent des outils 4, 5 eux-mêmes waiting period. Conversely, the finishing tools 5 can be brought into the working position and the pre-finishing tools 4 can be returned to the waiting position. But it is also possible to make work both types of tools 4, 5 at the same time. In any case, the arrangement is chosen so that during prefinishing as well as during finishing, any deflection of the camshaft 2 to usher caused by the force of application of the control members 8 and therefore of the tools 4, 5 themselves
sot compensé dans une large mesure. has been compensated to a large extent.
Dans le présent exemple et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'outil de préfinissage 4 et l'outil de finissage 5 correspondant à chaque came 1 se font face, avec un décalage circonférentiel d'environ 1800. Par ailleurs, les outils de finissage 5 et les outils de préfinissage 4 se situent tous dans un même plan. Les organes de commande 8 des outils de préfinissage 4 d'une part et les organes de commande 8 des outils de finissage d'autre part peuvent être réglés indépendamment les uns des autres. Ce réglage peut également être différent In the present example and according to a preferred embodiment of the invention, the prefinishing tool 4 and the finishing tool 5 corresponding to each cam 1 face each other, with a circumferential offset of about 1800. Moreover, the finishing tools 5 and the pre-finishing tools 4 are all in the same plane. The control members 8 of the pre-finishing tools 4 on the one hand and the control members 8 of the finishing tools on the other hand can be set independently of one another. This setting may also be different
d'un bras porte-outil 7 à l'autre.from one tool arm 7 to the other.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
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