FR2537032A1 - Profiler a commande programmee, notamment pour realisation de cames - Google Patents

Abstract

MACHINE A PROFILER A COMMANDE PROGRAMMEE, NOTAMMENT POUR LA REALISATION DE CAMES. UNE TABLE PORTE-PIECE OSCILLANTE16 PORTE UNE EBAUCHE21 DEVANT COMPORTER AU MOINS UNE CAME22 ET ENTRAINEE PAR UN MOTEUR QUI FAIT TOURNER CETTE EBAUCHE A UNE VITESSE DETERMINEE PAR UN PROGRAMME PREDETERMINE. LA TABLE OSCILLE SUR UN AXE17A PARALLELE A CELUI DE L'EBAUCHE, CONFORMEMENT A UN AUTRE PROGRAMME, EN SE RAPPROCHANT ET S'ELOIGNANT D'UNE MEULE13, SOUS LA COMMANDE D'UN MOTEUR REVERSIBLE26 PENDANT QUE L'EBAUCHE TOURNE, CES DEUX PROGRAMMES DETERMINANT LA FORME ET LES DIMENSIONS DE CHAQUE CAME. APPLICATION NOTAMMENT A LA RECTIFICATION EN SERIE D'ARBRE A CAMES POUR MOTEURS D'AUTOMOBILES.

Description

La présente invention se rapporte aux machines à profiler et est

applicable notamment, mais non exclusivement,

aux machines destinées à façonner les profils de cames.

Un exemple de machines à façonner les profils de cames est celui des rectifieuses dans lesquelles une table porte-pièce porte une came-mère entraînée par un moteur et une ébauche à cames disposée dans le prolongement de cette

came-mère et reliée à celle-ci de façon à tourner avec elle.

La table porte-pièce est montée de manière à pivoter sur un axe parallèle à l'axe de rotation de la came-mère Une meule

tourne sur un axe parallèle à l'axe de rotation de cette came-

mère et de l'ébauche, de façon à agir sur une surface de cette dernière et un galet de came est monté de manière que sa surface se trouve à une distance de la surface de la meule correspondant à une relation fixe pour venir en contact avec cette came-mère Normalement, la distance comprise entre l'axe de pivotement de la table porte-pièce et la périphérie du galet est déterminée de façon que, lorsque la came-mère vient, par

sa partie à levée minimale, c'est-à-dire sur soi cercle primi-

tif, en contact avec ce galet, l'axe de rotation de cette came-mère se trouve dans le plan qui contient l'axe de rotation

de la meule et le point de ce contact entre galet et came-

mère La table oscillante est sollicitée de façon à appliquer cette camemère contre le galet,et le profil façonné sur l'ébauche est engendré par le mouvement d'oscillation de cette table pendant que ladite came-mère est entraînée en rotation et reste en contact avec le galet Le rapport entre le profil de la came rectifiée et celui de la came-mère est fonction des relations suivantes entre les éléments du mécanisme générateur: 1 La distance comprise entre l'axe de rotation de la came- mère et l'axe de pivotement de la table; 2 La distance à cet axe de pivotement de la droite qui passe par les axes du galet et de la meule;

3 Le rapport des rayons de ce galet et de cette meule.

La machine à rectifier les cames décrite sommairement

ci-dessus présente les inconvénients suivants: i le profil de la came rectifiée varie lorsque le rayon de la meule change; ii Il faut une ou plusieurs formes de carmes-mères pour chaque came de l'ébauche qu'il s'agit de rectifier iii Il faut repositionner le galet sur la caine-mère de forme correcte du banc de cames-mèresquand la table porte- pièce est déplacée latéralement à l'emplacement de la came suivante de l'ébauche-, iv Chaque forme de came est engendrée à partir d'une came-mère différente C'est-à-dire que, bien que l'ébauche puisse comporter des séries de cames de formes identiques (par exemple des cames d'admission et d'échappement), chacune de ces cames est rectifiée à partir d'une came-mère différente v Les données de levée des cames sont enregistrées sont la forme de camesmères usinées, montées solidairement sur le banc Ces cames sont donc 1 difficiles à modifier 2 susceptibles de s'endommager et de s'user 3 onéreuses à usiner

4 onéreuses à entretenir et/ou réparer.

vi Il faut usiner les cames-mères sur une machine ayant une forme géométrique identique à celle de la machine

sur laquelle elles sont destinées à être utilisées.

vii Bien qu'il soit possible d'interchanger les bancs de cames-mères afin de permettre de rectifier des ébauches d'arbres à cames différentes sur la même machine, ce changement

d'outillage est long et limite grandement la souplesse d'uti-

isation de cette machine.

viii Il est virtuellement impossible de modifier les rapports de phase entre chaque came-mère du banc Il faut inévitablement, pour effectuer ces modifications, utiliser

un nouveau banc de cames-mères.

ix Le moteur d'entraînement doit faire tourner à la fois le banc de camesmères et l'ébauche d'arbre à cames, et aussi fournir la force destinée à immobiliser la table porte-pièce malgré l'action du dispositif qui la sollicite, pendant que la came-mère se déplace sur le galet Ce moteur doit tourner à des vitesses variables pour que la vitesse de

friction entre la meule et l'ébauche reste sensiblement cons-

tante,et il faut en même temps qu'il supporte de grandes

variations du couple pour faire osciller la table porte-pièce.

Cette dernière condition est particulièrement importante, parce que la pression de contact entre la came-mère et le galet doit être élevée pour correspondre aux efforts normaux

du meulage.

x Il faut maintenir très exactement les alignements de la machine pendant sa fabrication et son assemblage pour

qu'il soit possible de remplacer ou d'interchangerles cames-

mères De légères variations dans la géométrie des mécanismes générateurs de la machine sur laquelle la came-mère a été usinée et de celle sur laquelle cette came-mère doit être utilisée provoquent des erreurs notables de forme de la came

obtenue après rectification.

Les progrès récents de la technologie des ordinateurs font qu'il est devenu possible d'engendrer des formes de cames à partir de données-mères enregistrées dans la mémoire d'un ordinateur Cela supprime la nécessité d'utiliser un banc de cames-mères usinées ainsi que les inconvénients précités dûs à l'utilisation de ce banc Les applications courantes

des ordinateurs à des rectifieuses ont concerné des recti-

fieuses classiques,destinées à être commandées par l'ordina-

teur de manière que le mouvement de la poupée porte-meule soit synchronisé avec la rotation de la pièce, ce qui permet de rectifier des profils non circulaires Des servomécanismes maintiennent le déplacement et la vitesse angulaire de la pièce, ainsi que le déplacement linéaire et la vitesse de

la poupée porte-meule,sous la dépendance d'un microprocesseur.

Mais, en raison des grandes vitesses et des fortes accéléra-

tions nécessaires pendant la rectification d'une came et des fortes masses et inerties en jeu (celles de la poupée et de La vis d'avance), la vitesse de rotation de la pièce est

limitée par la durée de réaction des systèmes pilotes (l'accé-

lération linéaire de la poupée porte-meule étant proportion-

nelle au carré de cette vitesse de rotation de la pièce).

Ces systèmes sont compliqués parce qu'il faut superposer les

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vitesses et accélérations de la poupée au mouvement de généra-

tion de la came.

La présente invention concerne une machine à profiler

comprenant un support de pièce sur lequel celle-ci peut tour-

ner pendant qu'un profil y est façonné, un dispositif d'entrat- nement destiné à faire tourner cette pièce à une vitesse déterminée par un programme prédéterminé, un outil rotatif de façonnage qui est destiné à retirer une certaine quantité de matière d'une partie de ladite pièce maintenue dans le support et qui tourne sur un axe parallèle à l'axe de rotation de la pièce, un organe qu porte ledit support de manière qu'il puisse osciller sur un axe parallèle à cet axe de rotation de la pièce, un mécanisme destiné à faire avancer l'outil à une vitesse et sur une distance prédéterminées, de façon à

retirer de là pièce la quantité voulue de matière et un dispo-

sitif d'entraînement réversible, destiné à-faire osciller le support conformément au programme déterminé, de manière à déterminer les dimensions et la forme des profils que l'outil doit façonner sur la pièce, notamment quand les profils à réaliser sont répartis sur la longueur de la pièce et ont des

orientations angulaires en-phase les unes avec les autres.

Cet agencement sépare en fait la fonction de commande de la génération de la came de la fonction de commande du cycle d'avance de la meule et permet de minimiser l'inertie de la partie de la machine qui est déplacée pour modifier la forme du profil façonné sur la pièce, et il permet donc au mécanisme de réagir très-rapidement aux modifications ordonnées par le programme. Les programmes prédéterminés destinés à piloter le moteur d'entraînement de la pièce et le dispositif réversible d'oscillation de la table porte-pièce peuvent être contenus dans un système de microprocesseurs relié à ce moteur et à ce dispositif d'oscillation de façon à commander leur mode

de fonctionnement.

Le système de microprocesseurs peut comporter une mémoire qui contient un premier répertoire dans lequel sont consignés les renseignements exprimés en coordonnées polaires concernant chaque forme qu'il s'agit d'engendrer, un second répertoire contenant les constantes de la machine relatives à sa forme géométrique et à sa cinématique et un troisième répertoire de données sur la vitesse de l'ébauche et sur le choix d'un profil parmi ceux qui sont consignés dans le premier répertoire. Plus précisément, le microprocesseur peut être relié,

par l'intermédiaire d'un circuit pilote, au moteur d'entratne-

ment de la pièce et au dispositif réversible de manoeuvre de la table oscillante, le circuit destiné à piloter ce dispositif comprenant un module de pilotage de vitesse, destiné à recevoir du microprocesseur des signaux indiquant la vitesse et la

position correctes et à déceler la position réelle du dispo-

sitif, de façon à le faire agir à la vitesse appropriée, et un module de pilotage de la vitesse du moteur d'entraînement de la pièce en fonction de signaux de vitesse et de position reçus du microprocesseur et de la position réelle de cette

pièce, de façon à faire tourner ce moteur à la vitesse appro-

priée. L'invention sera décrite de manière plus détaillée en relation avec un exemple nullement limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels

la figure 1 est une élévation latérale d 'une recti-

fieuse destinée à rectifier des arbres à cames pour moteurs d'automobiles la figure 2 est une vue en perspective d'un côté de la rectifieuse de la figure 1 la figure 3 est une vue en bout de cette rectifieuse la figure 4 est une élévation dans le sens de la flèche 4 de la figure 3; et la figure 5 est un schéma d'un circuit de pilotage

de la rectifieuse.

Les figures 1 à 4 représentent une machine à rectifier les arbres à cames pour moteurs d'automobiles Cette machine comporte un socle 5 sur lequel une table inférieure 10 (dite ici semelle) est montée Ce socle présente sur sa longueur une surface de portée 6 horizontale et plane adjacente à son côté antérieur et une glissière 7 en V adjacente à son côté postérieur La semelle 10 comporte en-dessous et à l'arrière un coulisseau Il en V, logé dans la glissière 7,et en avant une surface de portée plane 12 reposant sur la surface de portée 6 du socle Cette semelle peut donc coulisser linéaire- ment sur ce socle Une vis-mère est montée sur ledit socle sur un axe 8 disposé entre la surface de portée 6 et la glissière 7 Cette vis est entraînée par un servo-moteur (non représenté) à courant continu et passe dans un écrou (non représenté) fixé à la semelle 10 Le servo-moteur comporte un transducteur (non représenté) de position et de vitesse, relié à un microprocesseur qui commande le déplacement de la

semelle-sur le socle et qui présente ainsi des parties diffé-

rentes d'une pièce portée par cette semelle et destinée à être

rectifiée, à un poste de rectification désigné par 9 Le micro-

processeur, désigné ci-dessus par l'expression "microprocesseur de commande du cycle", commande d'autres fonctions de la

machine décrites plus loin et coopère avec deux autres micro-

processeurs de manière à commander la fonction de façonnage de cames de la machine sous le contrôle d'un contrôleur logique programmé, destiné à régir le fonctionnement d'ensemble de la machine Une meule 13 usuelle, de grand diamètre, est montée au poste de rectification, du côté postérieurdu socle, de manière à tourner sur un axe 14 qui est parfaitement parallèle au sens du déplacement de la semelle 10 sur ce socle et de

manière à agir sur une pièce montée sur cette semelle Le fonc-

tionnement de cette meule sera décrit plus loin de manière

plus détaillée.

La semelle porte à ses extrémités opposées deux oreilles verticales 15 de pivotement dans lesquelles des paliers coaxiaux (non représentés) sont montés Une table oscillante 16 est disposée longitudinalement sur la semelle entre ces oreilles 15 et elle comporte des bouts d'arbre protecteurs 17 qui sont logés dans les paliers desdites oreilles, de façon que cette table oscillante 16 puisse pivoter sur un axe 17 a, exactement parallèle à l'axe 14 de la meule et au sens de coulissement de cette semelle 10 La table 16 porte d'un côté une poupée 18 porte-pièce, à broche 19 (figure 1) comportant une douille de serrage 20 destinée à loger et soutenir une extrémité d'un arbre à cames 21 de moteur d'auto-, mobile comportant sur sa longueur des cames 22 distinctes qu'il s'agit de rectifier La poupée 18 contient aussi un servo- moteur à courant continu et'à vitesse variable, destiné à faire

tourner la broche porte-pièce à une vitesse conforme à l'indi-

cation du circuit pilote qui sera décrit plus loin Un trans-

ducteur 23 de position et de vitesse de cette broche, qui fait saillie de la poupée 18 du côté opposé à ladite broche, est relié à celle-ci et mesure son déplacement angulaire et sa vitesse L'autre extrémité de l'arbre à cames 21 est soutenue par une contre-poupée 24 classique, montée de l'autre côté de la table oscillante de façon à maintenir l'axe de cet arbre parfaitement parallèle à l'axe de pivotement de cette table

oscillante et à l'axe de rotation de la meule.

Deux pattes 25 verticales et espacées de support, de forme générale triangulaire, sont montées à l'avant de la semelle 10, du côté opposé à la poupée porte-pièce 18, et un moteur électrique réversible 26 d'entraînement, à vitesse variable, à fort couple et faible inertie et à circuit imprimé, est monté dans des tourillons 27 au sommet de ces pattes, de

façon à pouvoir osciller entre elles.

Le moteur comporte comme organe d'entraînement une vis 28 à billes, qui fait saillie de sa fâceinférieure, et un transducteur 27 a de position et de vitesse de cette vis est disposé sur ledit moteur et est relié à ladite vis de façon à mesurer le déplacement angulaire et la vitesse de cette dernière La vis à billes passe dans un écrou 29, portant de chaque côté un tourillon 30 destiné à le soutenir et à lui permettre de pivoter entre les extrémité supérieures de deux pattes transversales 31, fixées à la table oscillante 16 Par conséquent, lorsque le moteur tourne dans un sens ou dans l'autre conformément aux instructions du circuit pilote qui - sera décrit-plus loin, il fait osciller la table 16 sur -son axe 17 a et par suite rapproche ou éloigne l'arbre à cames,

fixé sur cette table, de la périphérie de la meule 13.

On se reportera maintenant aux figures 3 et 4 qui représentent la poupée porte-meule Le socle 5 de la machine a un prolongement postérieur 50 sur lequel est formée une

glissière 51 orientée perpendiculairement au sens du déplace-

ment de la semelle sur ce socle Un coulisseau 52 de poupée porte-meule est placé dans cette coulisse, une broche 53 est

montée à l'extrémité de la poupée adjacente à la table porte-

pièce et la meule 13 est montée sur elle Un moteur électrique d'entraînement 54 est monté à l'arrière de la poupée, et une courroie 56 relie des poulies 57 et 58 de la broche et de

l'arbre de ce moteur.

Un boîtier vertical de poussée 59, monté sur l'extré-

mité postérieure du prolongement 50 du socle, porte un servo-

moteur d'entraînement 60 à courant continu, destiné à actionner une vismère 61 à billes Cette vis passe dans un écrou 62 du type pour vis à billes, monté sur la poupée, de sorte que,

losque le moteur 60 la fait tourner, elle-déplace perpendicu-

lairement cette poupée sur sa glissière en la rapprochant et l'éloignant de la pièce montée sur la table porte-pièce Le moteur 60 coopère avec un transducteur 63 de position et de vitesse, relié au microprocesseur de commande du cycle, qui commande les déplacements de la poupée porte-meule, comme décrit plus haut, ce qui pilote la vitesse de plongée de cette meule de façon à lui faire retirer de la matière de la pièce,à la

vitesse et sur la profondeur voulues.

La poupée 52 porte aussi un support moulé 65 de rhabillage de la meule, qui passe au-dessus de celle-ci et

porte un coulisseau 70 pouvant être déplacé transversalement,-

parallèlement à l'axe 14 de rotation de cette meule Un manchon 71 vertical est fixé à ce coulisseau,et une clavette 72 de ce dernier empêche ce manchon de tourner Ledit manchon porte à son-extrémité inférieure un diamant de rhabillage 73, destiné àagir sur la surface supérieure de la périphérie de la meule 13 Le manchon de rhabillage est déplacé verticalement au moyen d'un écrou d'avance 74 du type pour vis à billes, dans lequel passe une vis-mère 75 Cette vis 75 est entraînée par un moteur pas-à-pas 76 comportant un codeur relié à un circuit pilote du moteur, faisant partie du microprocesseur

de commande du cycle.

Le coulisseau 70 du mécanisme rhabilleur est déplacé sur sa glissière du support 65 par un moteur pas-à-pas 80, à codeur 81 relié à un circuit de commande Ce moteur entraîne une vis d'avance 82 du type à billes, qui passe dans un écrou

83 monté sur le coulisseau 70.

Les dimensions de la meule sont établies comme suit i La vis d'avance du manchon porte-diamant est placée à un repère o ce diamant se trouve à une distance connue

de l'axe de la meule.

ii Tous les déplacements ultérieurs du manchon à partir de ce repère sont mémorisés dans le circuit de commande

du rhabillage.

iii Lorsque le diamant avance en plongée et rhabille la meule, le nouveau diamètre de celle-ci est déterminé par

la distance du repère à cette nouvelle position.

La valeur du diamètre de la meule, déterminée de cette manière, est injectée dans un générateur de came-mère de la

machine, décrit plus loin.

En variante, le diamètre de la meule est déterminé

en fonction de la position de la poupée porte-meule.

Le dispositif de mesure du diamètre de la meule com-

prend une crémaillère coulissante 90, qui est montée sur une barrette 91 fixée au prolongement 50 du socle et qui comporte un verrou à friction 90 a destiné à résister-à son coulissement

sur cette barette L'amplitude du déplacement de la crémail-

lère sur ladite barrette est mesurée par un transducteur rota-

tif 92, qui est solidaire d'un pignon en prise avec cette crémaillère Celle-ci porte un doigt vertical 93 qui se loge entre des butées de repérage antérieure 94 et postérieure montées du côté adjacent de la poupée 52 Lorsque cette poupée avance, la butée postérieure 95 vient en contact avec ce doigt 93 et fait avancer la crémaillère Quand la poupée recule, c'est la butée antérieure 94 qui vient en contact avec le doigt 93 et qui fait reculer cette crémaillère, si la distance sur laquelle la poupée recule est plus grande que la distance dont elle a avancé Par conséquent, dans la Z 53703 e

position initiale de plongée de la poupée (c'est-à-dire lors-

que l'ébauche est rectifiée à la cote par une meule de diamètre maximum), le mécanisme de mesure du diamètre de cette meule pour être muni d'un repère Si ce diamètre diminue ultérieurement par suite d'un rhabillageil faut faire avancer la poupée porte-meule sur une distance plus grande pour rectifier l'ébauche de la cote, et la butée de repérage postérieure fait aussi avancer la crémaillère coulissante L'amplitude du mouvement d'avance de cette crémaillère

est mesurée par le transducteur et est directement proportion-

nelle à la diminution de diamètre de la meule Puisque la distance de recul de la poupée est constante, la butée repère antérieure ne fait pas reculer la crémaillère Le diamètre de la meule est donc déterminé en fonction de son diamètre initial ou repère et en fonction du déplacement subi par la crémaillère, mesuré par le transducteur Ce diamètre de la

meule est mémorisé dans un microprocesseur pilote de généra-

tion de came-mère de la machine, comme décrit plus loin.

Les circuits de pilotage du moteur 26 de la table oscillante et du moteur de la poupée porte-pièce 18 vont être

décrits maintenant en regard de la figure 5.

Ces circuits se composent de deux microprocesseurs à savoir un microprocesseur pilote de déplacement axial (ACU)

et un microprocesseur générateur de came-mère (MCG).

Le microprocesseur pilote de déplacement axial va

être décrit en premier Il pilote les mouvements (déplace-

ment angulaire et vitesse) de la broche porte-pièce 19 et de la vis 28 par l'intermédiaire de servo-moteurs à courant continu, comme décrit précédemment Les données de pilotage

des moteurs sont tenues en mémoire et se rapportent au dépla-

cement de l'ébauche (par rapport à la meule), c'est-à-dire à l'amplitude angulaire des déplacements pas-à-pas de la broche porte-pièce au cours d'un tour complet Chaque information mémorisée représente un pas de la rotation de cette broche et contient les renseignements suivants: 1 position angulaire de la broche porte-pièce par

rapport au repère.

2 vitesse angulaire de cette broche.

3 amplitude du déplacement de la table oscillante

par rapport au repère, mesurée suivant l'axe de la vis d'avance.

4 Vitesse de déplacement de cette table, mesurée suivant l'axe de la vis d'avance. Le microprocesseur 32, pilote de déplacement axial, comporte un circuit intermédiaire d'entrée 33 et un circuit intermédiaire de sortie 34 communiquant avec le générateur de came-mère Le microprocesseur comprend un module 35 de pilotage de position et de synchronisation et des modules distincts 36 et 37 de pilotage de la vis à billes de la table oscillante et de la broche porte-pièce, respectivement Le module de pilotage de la vis de la table oscillante comporte un module de position 38, relié à un comparateur de position et indicateur d'erreur 39 et un module de vitesse 40 relié à un module 41 de commande et de correction de vitesse Une autre entrée du comparateur de position et indicateur d'erreur 39 est reliée au transducteur 27 a de position connecté au moteur de cette vis d'avance,et une sortie est reliée au module 41 de commande et de correction de vitesse Ce dernier module injecte la vitesse de référence dans un circuit 42 de commande du moteur, qui émet un signal de commande de vitesse à ce moteur 27 de 1-a vis d'avance et qui reçoit du transducteur

27 a un signal de vitesse instantanée.

De même, le module pilote de la broche porte-pièce comprend un module de vitesse 43 relié à une entrée d'un module 44 de commande et de correction de vitesse et un module de pilotage de position, dont une sortie est reliée à un comparateur de position et indicateur d'erreur 46 Ce dernier comporte une autre entrée reliée au transducteur de position 23 du moteur d'entraînement de la broche porte-pièce et une sortie reliée au module 44 de pilotage et de correction de vitesse Ce module 44 envoie un signal de vitesse de référence à un circuit 47 de commande du moteur de la broche, lequel envoieuun signal de commande de vitesse à ce moteur et comporte

une entrée recevant en retour un signal de la vitesse instan-

tanée du transducteur 23.

A mesure que chaque donnée enregistrée est lue par *le générateur de camemère, elle est transformée en durée et les positions réelles de la broche porte-pièce et de la vis sont relevées et comparées aux positions de commande Les erreurs font corriger le signal de commande de vitesse de réfé- rence de façon à supprimer l'erreur de position sur l'axe approprié Ce signal de commande de vitesse de référence relatif à chaque axe est envoyé à un servo-moteur à courant

continu, qui fait tourner le moteur à la vitesse de commande.

La vitesse réelle de ce moteur est comparée à cette vitesse de commande et une différence (ou erreur) a pour effet de modifier ladite vitesse afin de supprimer cette différence

(ou erreur).

Les données relatives à un tour complet de l'ébauche sont contenues dans un tableau de cames-mères (MCA) Le ACU peut mémoriser un grand nombre de tableaux correspondant à des cames de formes différentes La position initiale de chaque MCA peut être déterminée par rapport à un point de référence connu de la broche porte-pièce Il est par conséquent possible d'indexer la forme de came entre des repères faisant entre eux un angle quelconque pouvant atteindre un tour complet,

équivalent à celui qui est représenté par une donnée du MCA.

La machine communique l'identité de chaque came de

l'ébauche au ACU par l'intermédiaire de son circuit intermé-

diaire d'entrée, lorsque cette came est placée correctement par rapport à la meule Cette identité est ptilisée pour choisir le MCA approprié et pour indexer celui-ci à l'angle c Qrrect L'identite de la came et les données d'indexation d'une ébauche donnée sont conservées dans un répertoire de

référence des ébauches (CRA) de la mémoire du ACU.

Le ACU offre les modes de fonctionnement suivants 1 marche/rotation d'un élément de la pièce sans déplacement.

2 déplacement de cet élément.

3 mise au repère de rotation de la pièce.

4 mise au repère de déplacement de la pièce.

déplacement et rotation synchronisés de la pièce. 6 marche/rotation d'un élément de la pièce avec

déplacement synchrone.

7 rotation et déplacement de la pièce jusqu'au repère. 8 Rotation d'un tour de la pièce, avec déplacement synchrone.

9 Rotation constante de la pièce avec synchronisa-

tion de la vitesse et du déplacement -Cette option a le pas sur la vitesse programmée du rotation de la pièce et règle

en conformité la vitesse de déplacement de cette pièce.

Le générateur de cames-mères (MCG) communique avec

le ACU par les circuits intermédiaires d'entrée et de sortie.

Il est programmé de façon à modeler la cinétique de génération de cames de la machine et convertit les données de levée du galet de came-mère, précisées sur le dessin de l'ébauche,

en une forme utilisable par le ACU.

Le MCG comporte trois répertoires de base

1 répertoire des coordonnées polaires des cames-

mères pour chaque type de came, par exemple les cames d'admis-

sion, d'échappement, excentriques.

2 répertoire des constantes de la machine Il

contient le détail de tous les paramètres relatifs à la forme-

géométrique et à la cinétique de génération de cette machine.

3 répertoire des références des pièces Il contient les détails des cames de cette pièce, c'est-à-dire décalage, angle de rotation, type de la came, vitesse de rotation, profil. Ces répertoires sont utilisés pour établir les jeux de cames-mères et les jeux de références de pièces utilisés

par le ACU, auquel ils sont transmis par une ligne de communi-

cation. Afin de corriger, en fonction de l'usure de la meule, la valeur du rayon de cette meule contenue dans le répertoire des constantes de la machine, tcette valeur e-st diminuée et un nouveau MCA est établi et esttransmis au ACU lorsque cela est nécessaire Dans le mode automatique, cette procédure est mise en action par des signaux provenant de l'un ou

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l'autre des systèmes décrits plus haut de détermination du diamètre de la meule Le MCA en cours, enregistré dans le MCG, est transmis au ACU à réception de ce signal Quand cette transmission a eu lieu, le rayon de la meule est ramené à la valeur suivante et le MCG crée un nouveau MCA qui est conservé

jusqu'au signal de transmission suivant.

Chaque profil de came est rectifié à la cote voulue conformément au programme du h CG et, à la fin de chaque passe,

un mécanisme (non représenté) déplace d'un pas la table porte-

pièce, de façon à amener la came suivante de l'arbre à cames en face de la meule pour qu'elle puisse être rectifiée La commande générale et la coordination des divers mouvements de la machine sont effectués par un contrôleur de programme reliant les trois microprocesseurs qui commandent ces divers

mouvements.

Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications à

la machine à profiler représentée et décrite et qui est notam-

ment destinée à la rectification en série d'arbres à cames pour

moteurs d'automobiles.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Machine à profiler comprenant un support ( 18) destiné à soutenir une pièce en lui-permettant de tourner pendant qu'un profil y est façon-né, un moteur ( 24) qui fait tourner cette pièce à une vitesse dictée par un programme

prédéterminé, un outil rotatif ( 13) de façonnage qui est des-

tiné à enlever une certaine quantité de matière d'une partie de ladite pièce maintenue par le support et qui peut tourner sur un axe ( 14) parallèle à l'axe de rotation de cette pièce, une table porte-pièce ( 16) portant le support et le faisant osciller sur un axe ( 17 a) parallèle à cet axe de rotation de la pièceet un mécanisme ( 60,61) qui fait avancer l'outil à une vitesse et sur une distance prédéterminées de manière qu'il retire de la pièce une quantité voulue de matière, machine

caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'entraîne-

ment réversible ( 26) destiné à faire osciller la table ( 16) conformément au programme déterminé, de façon à déterminer les dimensions et la forme du profil que l'outil ( 13 > doit

façonner sur la pièce ( 21,22).

2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu e le programme prédéterminé qui pilote le moteur d'entraînement ( 24) de la pièce,et le dispositif d'entraînement réversible ( 26) qui fait osciller la table porte-pièce ( 16), sont contenus dans un système de microprocesseurs qui est relié à ce moteur et à ce dispositif de manière à en commander

le fonctionnement.

3 Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le microprocesseur comporte une mémoire contenant un premier répertoire destiné à consigner les coordonnées polaires de chaque forme qu'il s'agit d'engendrer, un second répertoire des constantes de la machine relatives à sa forme géométrique et à sa cinétique de génération et un troisième répertoire contenant les informations de vitesse de la pièce et de choix du profil parmi ceux qui sont consignés dans le

premier répertoire.

4 Machine selon la revendication 3, utilisée dans le cas o la pièce ( 21) à profiler présente un certain nombre 253703 a

de profils ( 22) répartis sur sa longueur et ayant des orienta-

tions angulaires en phase les unes avec les autres, machine caractérisée en ce que le troisième répertoire contient des

renseignements-sur le type des profils et sur leurs orienta-

tions angulaires relatives.

Machine selon l'une des revendications 3 et 4,

caractérisée en ce que le microprocesseur comporte des éléments destinés à composer, en fonction d'informations qu'il reçoit sur les profils ou lamachine, des renseignements destinés

aux trois répertoires.

* 6 Machine selon l'une quelconque des revendications

3 à 5, caractérisée en ce que le microprocesseur est relié, par l'intermédiaire d'un circuit de pilotage, au moteur ( 24) d'entraînement de la broche porte-pièce et au dispositif d'entraînement réversible ( 26) de la table porte-pièce, le système de pilotage de ce dispositif d'entraînement comprenant un module ( 36) de pilotage de la vitesse dudit dispositif, qui reçoit du microprocesseur des signaux donnant la vitesse et la position demandées et qui décèle la position réelle de ce dispositif de façon à lui imposer la vitesse appropriée, ainsi qu'un module ( 37) de pilotage de la vitesse du moteur d'entraînement de la broche porte-pièce conformément aux signaux de position et de vitesse reçus de ce microprocesseur et en fonction de la position réelle de cette broche, de

manière à imposer à ce moteur ( 24) la vitesse appropriée.

7 Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le module de pilotage de la vitesse du dispositif réversible comprend un module ( 41) de commande et de correction

de vitesse, qui reçoit du microprocesseur des signaux de com-

mande de vitesse et transmet à ce dispositif un signal de pi-

lotage de la vitesse, ainsi qu'un comparateur de position et indicateur d'erreur ( 39), qui reçoit de ce microprocesseur un signal de position et dudit dispositif réversible un signal de position réelle, de façon à envoyer un autre signal de pilotage à ce module ( 41) de commande et de correction de vitesse. 8 Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le module ( 41) de commande et de correction de vitesse est relié à un circuit ( 42) d'entraînement du moteur, destiné à transmettre un signal de commande de vitesse au dispositif réversible et à recevoir de celui-ci un siganl donnant sa vitesse réelle, ce circuit d'entraînement comportant des éléments qui comparent le signal reçu en retour et le signal de commande et qui modifient ce dernier de façon qu'il corresponde au signal de vitesse de référence transmis

par le module ( 41) de commande et de correction de vitesse.

9 Machine selon l'une quelconque des revendicatins 6 à 8, caractérisée en ce que le circuit de pilotage du moteur ( 24) d'entraînement de la broche porte-pièce comprend un module ( 44) de commande et de correction de vitesse qui reçoit du microprocesseur un signal de vitesse et qui émet un signal de vitesse de référence destiné à piloter ce moteur et un comparateur de position et indicateur d'erreur ( 46), qui reçoit de ce microprocesseur un signal de position et qui décèle la position réelle de l'arbre de sortie du moteur de façon à envoyer un autre signal de pilotage de-ce module ( 44), de façon à modifier le signal de vitesse de référence en fonction de cette position de cette position réelle de

l'arbre de sortie.

Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que le module ( 44) de commande et de correction de vitesse est relié à un circuit ( 47) de commande du moteur ( 24) qui reçoit de ce module ( 44) le signal de vitesse de référence et qui comporte des éléments produisant un signal de commande de vitesse conformément à ce signal de référence

et recevant en retour le signal donnant la vitesse instan-

tanée de l'arbre du moteur, de façon à corriger ce signal

de commande conformément audit signal de référence.

11 Machine selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d'entraîne-

ment réversible qui fait osciller la table porte-pièce ( 16) comprend un moteur électrique réversible dont la sortie est une vis-mère ( 28) en prise avec un écrou ( 29) relié à cette

table.

table.

12 Machine selon la revendication 11, caractérisée

en ce que l'écrou ( 29) est un écrou pour vis à billes.

13 Machine selon l'une des revendications Il et 12,

caractérisée en ce que le moteur ( 26) est un moteur à couple

élevé et faible inertie.

14 Machine selon la revendication 13, caractérisée

en ce que le moteur ( 26) est un moteur à circuit imprimé.

Machine selon l'une quelconque des revendications

il à 14, caractérisée en ce que le moteur ( 26) est monté sur des tourillons ( 27) dans des organes fixes ( 25) de la machine et en ce que l'écrou ( 29) est monté dans des tourillons ( 30)

sur la table oscillante ( 16).

16 Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que l'écrou ( 29) est monté-dans des tourillons ( 30) qui tournent dans un bras de levier ( 31)partant de la table

oscillante ( 16).

17 Machine selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'outil de façonnage

est une meule ( 13) motorisée.

18 Machine selon la revendication 17, caractérisée

en ce qu'elle comporte des organes ( 90 à 95) destinés à déce-

ler les modifications du diamètre de la meule ( 13) et à modifier le programme de façon à piloter cette machine de

manière correspondante.

19 Machine selon l'une des revendications 17 et 18,

caractérisée en ce qu'elle comporte un mécanisme ( 70,71,73)

de rhabillage de la meule ( 13).