FR2620958A1 - Moyen de commande pour etablir, mettre au point et controler des conditions de fonctionnement d'une machine-outil, en particulier d'une machine de honage - Google Patents

Abstract

Machine-outil à commande par calculateur telle qu'une machine de honage ayant une partie qui vient contre la pièce et un appareil pour commander la machine-outil, comprenant des moyens pour établir certains paramètres de fonctionnement de la machine d'après les caractéristiques du travail à effectuer, comportant un dispositif formant calculateur 56 ayant un dispositif d'introduction 54 pour introduire des données concernant la pièce à usiner, un dispositif formant mémoire de calculateur contenant des données relatives à certaines conditions et certains paramètres de fonctionnement, ledit dispositif formant calculateur produisant des données de sortie pour établir les paramètres de fonctionnement de la machine de honage d'après les données introduites à propos de la pièce à usiner, et les données stockées, le dispositif formant calculateur ayant des sorties 58, 60, 52, 82, 61, 63 sur lesquelles sont produits des signaux pour établir les paramètres de fonctionnement pour la machine-outil.

Description

Moyen de commande pour établir, mettre au point et contrôler des

conditions de fonctionnement d'une machine-outil, en particulier d'une machine de honage La présente invention est relative à un moyen pour

mettre au point au procédé de honage et, plus particuliè-

rement, à un moyen perfectionné pour établir, mettre au point et contrôler des conditions de fonctionnement d'une machine de honage à partir de paramètres de pièce et de

données stockées.

Il existe divers dispositifs pour le honage de sur-

faces telles que des surfaces cylindriques, et la plupart de ces dispositifs sont des dispositifs principalement

mécaniques qui exigent de la part de l'opérateur une at-

tention considérable et constante, et la qualité du travail

effectué dépend sensiblement de l'habileté et de l'expe-

rience de l'opérateur. Par exemple, avec les dispositifs de la technique antérieure connus, l'opérateur influence le honage notamment en installant et en déposant les pièces à honer, en choisissant un ensemble ou un mandrin de honage voulu et en mettant au point de manière voulue le parcours, le mouvement et la fréquence de course de la pierre de honage, la vitesse de fonctionnement ou le nombre de tours/minute du mandrin, les conditions pour mettre fin à une opération de honage et, dans certains cas, le couple voulu à établir et à conserver pour produire une vitesse voulue d'enlèvement de matière en tenant compte des risques d'endommagement de la machine de honage et des pierres et mandrins. Par conséquent, les dispositifs connus nécessitent

de la part de l'opérateur beaucoup d'attention et d'expé-

rience pendant la mise au point et pendant le honage.

D'autres conditions doivent également être prises en

compte pour monter et honer convenablement une pièce.

Ces conditions comprennent le choix des organes de la machine, les caractéristiques et la dureté des pièces à honer, la quantité de matière à enlever, le type et les dimensions du mandrin à utiliser et sa plage de réglage, le choix d'un abrasif approprié et autres questions connexes. L'habileté des personnes nécessaires pour les mises au point et pour les modes opératoires ainsi que la somme d'attention et d'expérience exigée de l'opérateur

contribuent sensiblement au coût du honage et à la préci-

sion et l'uniformité des pièces produites.

Des machines-outils à commande numérique (CN) de divers types sont utilisées depuis de nombreuses années

et pour de nombreux usages. Plus récemment, des machines-

outils à commande directe par calculateur (CNC) ont com-

mencé à être largement utilisées. Nombre de ces disposi-

tifs ont employé des moyens de commande adaptative de la

nature des commandes asservies pour changer certains para-

mètres de machine afin de compenser des variations de con-

ditions et d'améliorer le fonctionnement de la machine. Les machines CN et CNC nécessitent généralement des ingénieurs de fabrication et/ou CN pour programmer les différents paramètres de machine dans la machine et, dans le passé, cela a souvent impliqué le recours à des données de manuels et/ou à l'expérience d'opérateurs ou de programmeurs pour que la machine accomplisse les fonctions voulues sur une pièce particulière à usiner. Les données d'introduction ainsi produites sont stockées sur bande perforée, dans

des mémoires magnétiques ou rémanentes et autres disposi-

tifs et sont conservées en bibliothèque pour être appelées

et utilisées suivant les besoins.

Les conditions actuelles de fabrication réclament des séries de fabrication de dimensions toujours plus petites à mesure que l'industrie s'oriente vers la fabrication "Juste à Temps"(JAT). Par ailleurs, avec les techniques d'aujourd'hui qui évoluent très vite, l'obsolescence des pièces fabriquées fait que des grandes séries et donc des stocks importants sont coûteux à conserver et globalement non souhaitables. Parmi d'autres, ces facteurs grèvent

lourdement les frais généraux de fabrication, en particu-

lier dans les domaines de l'assistance technique pour

la CN et la CNC.

La présente invention est conçue pour améliorer la

productivité de la fabrication en présentant la construc-

tior. et le fonctionnement d'un nouvel appareil à commande

par calculateur pour le calibrage et la finition de pré-

cision de trous tel qu'une machine de honage, qui réduit sensiblement les frais généraux de fabrication, dont le

réglage de la machine et les besoins en personnel de con-

duite de machine. Cet objectif est réalisable car la ma-

chine à commande par calculateur en question ne nécessite pas un travail de programmation continu spécial ni des données de manuel ou un opérateur expérimenté pour chaque opération de honage. Plus particulièrement, avec le présent dispositif, une partie, voire la plupart de ces informations

et données sont incluses dans le logiciel et la programma-

tion de la machine ou sont calculées par eux. A cette fin,

la présente construction nécessite simplement l'introduc-

tion de données, parfois appelées données d'épure, rela-

tives à la pièce à usiner, et les commandes elles-mêmes établissent les paramètres de fonctionnement de la machine à partir des paramètres et des données stockées concernant la pièce. Le présent dispositif supprime aussi la nécessité de Dibliothèquesde programmes pour travaux différents, puisqu'elles sont remplacées par l'introduction de données pour chaque travail et par le programme lui-même. Cependant, il faut souligner qu'une bibliothèque de programmes peut être

créée si on le souhaite avec le présent dispositif.

La présente invention permet à un opérateur ou un régleur de machine de honage d'introduire rapidement des données à propos de chaque type de pièce, beaucoup de ces données étant facilement accessibles sur des plans

ou épures de travail, directement dans la commande interac-

tive de la machine. La commande accepte des entrées telles

que les données relatives aux valeurs voulues pour le dia-

mètre fini de l'alésage, le diamètre initial de l'alésage, la longueur de l'alésage, à la matière de la pièce à usiner, dont la dureté de la matière, à la finition de surface voulue, dont le motif de hachures croisées, à la grandeur du lot et autres informations. Quand les paramètres de la

pièce ont été introduits, le calculateur calcule les para-

mètres appropriés de la machine et ceux-ci sont affichés

pour être examinés par l'opérateur. Les activités ou fonc-

tions de la machine sont commandées par le calculateur et

les paramètres calculés de la machine établissent des pa-

ramètres de fonctionnement et des signaux associés de com-

mande de machine pour l'opération de honage particulière.

Ces paramètres de fonctionnement et les signaux correspon-

dants de commande de machine sont par exemple la vitesse de broche, la vitesse de course, la vitesse d'avance, la longueur de course, la position d'entraînement dans l'alésage et le choix de l'outil. Par conséquent, les commandes réalisent une interaction avec les données introduites par

l'opérateur, les données stockées et les formules et algo-

rithmes stockés pour établir certains paramètres de machine.

Les paramètres de machine comprennent pour chaque outil des tolérances Dour les données sur la vitesse de broche, la longueur et la vitesse de course, la vitesse d'avance

et la protection contre les surcharges. Les commandes four-

nissent aussi à l'opérateur une visualisation de diverses données dont les dimensions de la pièce à usiner, le couple relatif de coupe et le nomDre de pièces à honer dans un lot particulier. Les commandes sont conçues de façon à détecter le couple de coupe, qui est une mesure de la charge exercée sur le mandrin, et comparent celui-ci avec certaines tolérances d'outil qui participent de la fonction des commandes pour avertir si nécessaire l'opérateur

de problèmes imminents causés par une surcharge ou autre.

Du fait de la programmation du logiciel, les commandes de la machine peuvent déterminer les divers paramètres de machine à établir à l'aide de données stockées telles que les données de tables à consulter en mémoire et à l'aide de calculs. Ces données stockées et ces calculs effectués par le calculateur peuvent être utilisés de la manière dont un programmeur de CN utiliserait des données de manuel et son expérience pour parvenir à certains paramètres de machine. En outre, avec le présent dispositif, les tables

à consulter et autres informations présentes dans le logi-

ciel peuvent être modifiées et mises à jour de temps à autre à mesure que de nouvelles informations deviennent disponibles. Ainsi, un utilisateur ou un opérateur avant un logiciel à jour disposera toujours des données les plus à jour dont les données de finition de trou et il n'aura pas à compter sur des ingénieurs et autres pour programmer

et reprogrammer la machine pour chaque nouveau travail.

Pendant le fonctionnement de la machine, certains paramètres de la machine seront contrôlés pour maintenir certaines conditions et pour procéder si nécessaire à des réglages. Cela implique le contrôle de la position du cône ou du coin servant à faire avancer radialement les éléments abrasifs, le couple produit pendant l'enlèvement de métal afin d'arrêter ou d'interrompre le fonctionnement si le

couple dépasse un certain niveau de sécurité, la tempéra-

ture de la pièce et/ou du montage d'outil qui tient la pièce, et les données ainsi accumulées peuvent servir à effectuer des réglages de la position du coin pour compenser la dilatation thermique. Les données servent aussi à corriger les caractéristiques de durée et de déplacement comprenant les caractéristiques de course du mécanisme d'entrainement

pour maintenir des vitesses voulues de variation des cour-

bes sinusoïdales ou autres de déplacement en fonction du temps et obtenir en conséquence une compensation afin de maintenir une vitesse relativement constante de la surface

de travail en cours de honage. Au terme d'un cycle de ho-

nage, la position du coin de calage d'outil peut être main-

tenue fixe, et l'est en effet souvent, pendant un temps suffisamment long pour soulager les contraintes induites dans la pièce pendant le honage. Cette partie du cycle est parfois appelée "relaxation". Lors de cette phase terminale, on obtient le fini des surfaces et la géométrie finale de l'alésage pour ce qui concerne la détermination

de la rotondité, de la rectilinéarité et des dimensions.

La réalisation d'une machine de honage à commande par

calculateur de la manière décrite ci-dessus permet d'at-

teindre la constance et la précision pour les pièces pro-

duites, notamment en grande et en petite série, ce qui peut être obtenu automatiquement en donnant à toutes les pièces de chaque série des caractéristiques voulues de dimensions et de finition de surface, si bien que les pièces produites deviennent plus uniformes et plus prévisibles

quant à leurs dimensions.

Le présent dispositif utilise une configuration à boucle fermée pour commander et établir les paramètres du procédé de honage, ce qui donne à la totalité du procédé des avantages importants par rapport à des dispositifs et

procédés plus classiques incapables de commander et d'éta-

blir de manière correcte des conditions de fonctionnement de la machine à partir d'un nombre aussi minime de données

d'entrée. En outre, la présente construction peut dans cer-

taines circonstances prendre en compre des changements qui surviennent pendant le honage, tels que l'usure des pierres, le déplacement des coins de calage, la température et autres facteurs qui ont tous tendance à limiter ou à modifier

les taux d'enlèvement de matière, dont les taux d'enlève-

ment de matière par course. Ceci est particulièrement im- portant lorsque la machine fonctionne à une valeur fixe de diamètre pour un outil tel qu'un outil à surface utile constituée de matière super-abrasive. Les opérations très couramment effectuées d'alésage à l'outil diamanté ou de

honage à passe unique présentent à cet égard certains avan-

tages, mais elles ne confèrent pas des possibilités de fonctionnement aussi larges que ne le permet la présente construction et, avec les dispositifs à passe unique, l'outil est pendant très peu de temps au contact de la pièce

et, souvent, il n'y a pratiquement pas de va-et-vient.

La présente construction offre des moyens pour surmonter parmi d'autres ces faiblesses de la technique antérieure, et les présents perfectionnements peuvent être mis en oeuvre dans beaucoup plus de types de machines dont celles qui

utilisent des super-abrasifs tels que les abrasifs conte-

nant des particules de diamant, des particules de nitrure

de bore cubique ou autres substances. La présente construc-

tion est également particulièrement adaptable pour des travaux de honage multi-course en mesure d'atteindre les mêmes précisions que celles obtenues par honage à passe

unique tout en assurant en même temps une gamme relative-

ment plus large de diamètres de honage par outil et des taux d'enlèvement de matière que ne permettent pas une

machine de honage à passe unique ni le honage par des dis-

positifs de honage plus classiques dont ceux qui utilisent

des abrasifs vitrifiés.

La présente invention vise principalement à réaliser une machine de hanage à commande par calculateur qui puisse être préréglée avec précision en tenant compte d'un certain

nombre de conditions et de paramètres différents de fonc-

tionnement et d'environnement, et qui permette de produire des surfaces usinées plus constantes, à cotes précises en exigeant de l'opérateur une attention, des connaissances

et une expérience minimes.

L'invention vise aussi à ce qu'il soit avantageux d'un point de vue économique de honer avec précision des

séries relativement petites de pièces.

L'invention vise aussi à simplifier et faciliter gran-

dement les opérations de réglage de la machine, sans néces-

ter de bibliothèques de programmes contenant un programme pour chaque pièce différente à honer et sans nécessiter de données de réglage pour chaque travail différent, stockées sur bande perforée, sur supports magnétiques ou autres dispositifs

de mémoires rémanentes ou autres dispositifs de mémorisa-

tion similaires.

L'invention vise aussi à limiter le plus possible l'influence de l'opérateur sur une opération de honage

et donc à accroître la précision des pièces honées.

L'invention vise aussi à étendre sensiblement la plage

de fonctionnement des mandrins de honage pour ce qui con-

cerne les agencements connus d'outils super-abrasifs pour

passes uniques.

L'invention vise aussi à réduire fortement ou à éli-

miner la nécessité d'ingénieurs de fabrication et de CN

pour mettre au point des processus et des données de ré-

glage afin de commander des opérations de honage spéci-

fiques pour des pièces particulières à usiner, de même qu'à éliminer la nécessité de manuels de consultation et

autres sources de données servant de références à l'opéra-

teur, lesquelles peuvent maintenant être toutes incluses dans le logiciel ou autre moyen de stockage correspondant

à une machine de honage ou autre.

L'invention vise aussi à présenter la construction et le fonctionnement d'une machine de honage à commande

par calculateur qui peut être mise en oeuvre avec de nom-

breux types différents de mandrins de honage dont le dia-

mètre de honage est réglable avec une plage relativement

large ou encore très étroite.

L'invention vise aussi à permettre un meilleur con-

tr8le des super-abrasifs dans les machines de honage du type à course de va-et-vient en augmentant de ce fait

les plages de fonctionnement pour celles-ci.

L'invention vise aussi à rendre le honage plus facile

à programmer et à commander, et plus sûr à mener.

L'invention vise aussi à réduire la nécessité d'opé-

rations de honage à passe unique pour obtenir la précision et l'uniformité des dimensions des pièces, et à surmonter le défaut des outils de honage par passe unique lié à leur capacité limitée d'enlèvement de matière en augmentant les

possibilités d'expansion de l'opération.

L'invention vise aussi à modifier la nature de la

compétence et de la formation exigées des personnes con-

duisant des machines de honage.

L'invention vise aussi à réaliser des moyens pour commander et corriger davantage de fonctions opératoires et de réglages de machine lors d'un honage, notamment le choix de la vitesse de broche, de la vitesse de course, de

la vitesse d'avance, de la longueur de course, de la posi-

tion d'entraInement, le choix de l'outil et la Lorrection

de température.

L'invention vise aussi à donner à l'opérateur d'une machine de honage une plus grande latitude quant au choix

de l'outillage et des paramètres de fonctionnement.

L'invention vise aussi à permettre la mise en oeuvre

du présent système dans un contexte de fabrication auto-

matisée (CND ou FAO).

L'invention vise aussi à permettre à l'opérateur d'une

machine à commande par calculateur d'optimaliser les condi-

tions de fonctionnement, y compris de pouvoir intervenir

pour modifier des paramètres de machine établis.

Ces objectifs et avantages parmi d'autres de la présente invention apparattront davantage pour ceux qui

connaissent la technique après examen de la description

détaillée ci-après d'une forme de réalisation préférée en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 est une vue de côté en plan d'une machine de honage à commande par calculateur montrant l'emplacement des divers organes de la machine et des capteurs associés à celle-ci et destinés à servir dans le cadre du contrôle des états de la machine; la Fig. 2 est une vue de dessus de la machine de honage à commande par calculateur représentée sur la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue de l'extrémité droite de la machine de honage à commande par calculateur représentée sur la Fig. 1; la Fig. 4 est un schéma de principe du circuit pour la machine de honage à commande par calculateur selon la présente invention;

les figures 5A et 5B forment à elles deux un organi-

gramme du mode mise au point employé dans la présente machine de honage à commande par calculateur; la Fig. 6 est un organigramme du mode exécution de la même machine; les figures 7 à 22 représentent certains des masques de saisies qui apparaissent sur l'écran de contrôle de la partie formant calculateur des commandes pour la présente machine de honage; et les figures 23 à 25 représentent des masques typiques

apparaissant lorsque la machine est en mode exécution.

La présente invention est relative à une nouvelle machine de honage à commande par calculateur qui établit des paramètres de fonctionnement de la machine d'après des données d'entrée portant sur des paramètres de pièce à usiner et des données stockées. Puisque, dans la présente invention, des paramètres de fonctionnement produits par 1l un calculateur commandent l'établissement des paramètres pour une opération de honage, le fonctionnement de la

machine de honage produit des surfaces usinées plus uni-

formes et honées avec plus de précision, avec une plage de réglage beaucoup plus grande pour le diamètre de honage (en particulier en comparaison du honage à passe unique) pendant une opération de honage. Par ailleurs, autrefois, l'expérience et la compétence de l'opérateur jouaient un

rôle important dans la qualité, la précision et l'unifor-

mité du produit fini. Le présent moyen repose beaucoup moins, voire pas du tout, sur la compétence et l'expérience

de l'opérateur.

La partie formant machine de honage du présent disposi-

tif peut comporter nombre des caractéristiques et organes des

machines de honage connues tels que, par exemple, l'utili-

sation de mandrins de honage connus, de moyens connus pour l'entraînement des mandrins, de moyens connus pour faire avancer et reculer radialement les éléments d'engagement de la pièce, et d'abrasifs connus comportant les matières particulièrement super-abrasives que sont les particules abrasives super-dures telles que les particules de diamant,

les particules de nitrure de bore cubique et autres ma-

tières super-dures.

Nombre des conditions de fonctionnement rencontrées pendant le honage n'étaient pas prises en compte dans les

dispositifs connus autrement qu'en s'appuyant sur la com-

pétence et l'expérience de l'opérateur. Parmi ces conditions, on citera les variations de la pièce à usiner dues aux changements de température, les variations du couple de la machine, les variations produites par le choix d'un abrasif voulu, l'usure des organes de la machine dont le moyen faisant avancer les pierres, ainsi que les pierres ou autre abrasif, la présence ou l'absence de course de va-et-vient et la nature de la pièce à honer, dont la dureté et la capacité d'usure de cette dernière. Il n'y avait pas de moyen pour prendre en compte de manière précise et prévisible toutes ces variables et d'autres encore, ni pour procéder à des réglages appropriés pour compenser les variations de celles-ci, notamment la possibilité d'apporter des changements précis pendant le fonction- nement de la machine de honage, ce qui entraînait une certaine variation et un certain manque de précision

d'une pièce à l'autre.

La présente invention représente la première tenta-

tive connue d'informatisation d'une machine de honage par des moyens qui réalisent des processus de mise au point simplifiés, et elle permet aussi à l'opérateur de prendre en compte les changements et les variations susceptibles de survenir pendant une opération de honage de façon que dans certains cas des réglages soient réalisables pour compenser ceux-ci. Avec la présente construction, tout ce

qui est globalement nécessaire pour l'opérateur est d'in-

troduire quelques informations normalement faciles d'accès sur une épure ou autre source de connées, et le calculateur utilise ces entrées pour établir la totalité des conditions et paramètres de fonctionnement nécessaires et, normalement, l'opérateur n'a pratiquement rien d'autre à faire. Aucun

dispositif connu n'a ces possibilités.

La machine de honage 30 représentée sur la Fig. 1 est une illustration de nombreux types différents de telles machines dont des machines de honage orientées verticalement et horizontalement qui peuvent être informatisées comme

exposé dans la présente description. La machine de honage

horizontale représentée ne l'est qu'à titre d'illustration.

La machine de honage 30 comporte un agencement de mandrin

32 monté sur un agencement 34 d'adaptation de broche par-

fois appelé nez de broche entraîné, par l'intermédiaire de pignons ou de courroies, par un moteur d'entraînement 36 représenté sur le dessin comme ayant son axe decalé par rapport à l'axe de l'agencement de mandrin 32 pour loger

la courroie d'entraînement 35.

Sur les figures 1 à 3, on voit que la pièce ou le montage 42 de support de pièce à usiner a un mouvement

de va-et-vient qui lui est communiqué par le moyen d'en-

traînement 40, et que la pièce peut être supportée sur la machine 30 par le montage de support 42. Il est envisagé d'utiliser aussi la présente invention sur des machines qui actionnent l'agencement de mandrin tout en maintenant la pièce à usiner dans une orientation axiale fixe, les deux types de mécanismes d'entraînement étant communs

dans l'industrie du honage.

L'agencement de mandrin 32 tourne sous l'action du

moteur d'entraînement 36 par l'intermédiaire de la cour-

roie 38 et on voit que le moteur d'entraînement 36 a sur lui-même un premier moyen formant capteur 44 pour détecter la vitesse de broche et un second moyen formant capteur 46

pour détecter la charge ou le couple appliqué à la broche.

Divers dispositifs connus de détection de vitesse et de couple peuvent être utilisés à cette fin et les capteurs peuvent être montés comme représenté sur le moteur 36 ou bien ils peuvent être montés sur la broche 32 elle-même ou en association avec celle-ci. L'utilisation de capteurs dans ce but n'est pas nouvelle et l'emplacement et le type de capteur employe sont à la discrétion du constructeur de

la machine. Le moyen d'entraînement 40 a son propre cap-

teur 48 de position d'entraînement qui produit un signal de sortie variant avec la position du moyen d'entraînement par rapport au mandrin 32. Quand le mandrin va et vient, le signal de sortie du capteur varie en fonction de la position du mandrin par rapport à la pièce ou à son moyen

de maintien.

Pendant une opération de honage, une barre ou un coin d'avance 50 est déplacé dans l'agencement de mandrin 32 pour agrandir ou dilater radialement le diamètre de honage et pour rentrer le mandrin. Un des avantages importants de la présente construction par rapport aux constructions de la technique antérieure telles que les dispositifs à passe unique est que la présente construction comporte un agencement de tige ou coin d'avance qui se déplace dans le mandrin pour agrandir le diamètre du mandrin 32 pendant une opération de honage. Cela est effectué à mesure que de

la matière est enlevée de la pièce afin de maintenir l'élé-

ment abrasif en contact appuyé contre la pièce jusqu'à ce

que le diamètre final voulu ait été atteint. Avec les dis-

positifs connus à passe unique, il n'était pas possible de modifier le diamètre de honage au cours d'une opération de honage, mais seulement de prédéterminer le diamètre de

honage avant l'opération de honage pour établir l'enlève-

ment de matière voulu. Pour cette raison, les mandrins connus pour passe unique, en particulier ceux qui utilisent des super-abrasifs, étaient coniques sur la plus grande partie de leur longueur pour déterminer la quantité de matière pouvant être enlevée de la pièce afin d'établir un diamètre et un poli de surface de pièce voulus. Aucun réglage du diamètre de honage n'est possible pendant un honage avec les dispositifs de honage à passe unicue, ce qui a fortement limité leur utilité et sensiblement réduit

la quantité de matière enlevable à la surface d'une pièce.

Les courses multiples en va-et-vient n'ont ordinairement pas été utilisées non plus. L'outillage nécessaire pour réaliser une expansion ou des accroissements du diamètre de honage au cours d'une opération de honage est couvert par la demande de brevet déposée aux U.S.A. le 30 septembre 1987 sous le n 102658 aux noms de Schimweg et al. Avec la présente machine de honage à commande par calculateur, il est possible d'introduire des données telles que des données d'épures ou autres dans un moyen d'introduction informatique, par exemple à l'aide d'un clavier 54 (Fig. 4)ou autres dispositifs d'introduction tels que des écrans cathodiques tactiles tandis que des masques de saisie apparaissent sur l'écran de contrôle 55. Au terme de ces opérations, le calculateur calcule, à partir de données simples introduites, de tables à consulter mémorisées, de formules et d'algorithmes, tous les paramètres et les conditions de fonctionnement néces-

saires pour effectuer le honage voulu, dont les informa-

tions relatives au déplacement nécessaire du coin pour l'expansion du mandrin, à la position finale du coin au terme du honage et pendant la relaxation, et les informations et réglages nécessaires quant au parcours

de course voulu, en fonction des cotes de la pièce à honer.

La machine évalue aussi les conditions de couple et calcule la vitesse de broche requise pour effectuer le honage souhaité, le choix de l'outillage voulu comportant la gamme de diamètres couverte par l'outillage et le type d'abrasifs impliqué, et il est également possible, à l'aide

du moyen de détection de température qui détecte de préfé-

rence la température de la pièce à usiner et non celle du support ou du montage de la pièce, pour corriger les inexactitudes apparentes du honage duês aux échauffements

qui surviennent dans la pièce à usiner pendant le honage.

Ainsi, à la différence de tous les dispositifs connus, le présent dispositif peut recevoir certaines informations initiales à partir desquelles est établie la totalité des conditions et paramètres divers de la machine, si bien

que l'opérateur de la machine n'a pas à faire de supputa-

tions ni d'estimations en se fondant sur son expérience ou autre, et que l'opérateur n'a pas non plus à s'appuyer

sur des données de manuels qui se trouvent dans le logi-

ciel pour la présente machine et, comme indiqué, peuvent

être mises à jour de temps à autre à mesure que des infor-

mations nouvelles deviennent disponibles.

La Fig. 4 est un schéma de principe des circuits pour une machine de honage 30 à commande par calculateur selon la présente invention. Comme représenté sur la Fig. 4, le circuit comprend un ensemble 54 clavier/visualisation qui peut être d'une conception classique, ayant un clavier pour introduire des données et des instructions et un

dispositif de visualisation 55. Selon une autre possibi-

lité, le clavier peut se présenter sous la forme de blocs préprogrammés sur écran tactile que l'opérateur touche pour introduire les données nécessaires. L'ensemble 54 clavier/visualisation est relié à un microprocesseur ou

autre dispositif informatique 56 qui est la commande prin-

cipale pour la machine considérée. Le microprocesseur 56

peut être un calculateur du commerce tel qu'un micro-

ordinateur utilisant un système d'exploitation normalisé modifié et/ou programmé pour satisfaire aux conditions et

paramètres divers esquissés dans la présente description,

ou bien il peut s'agir d'un microprocesseur spécialisé avec un système d'exploitation individualisé. Cependant, quel que soit le système utilisé, il doit être compatible avec les protocoles de communication courants dans le contexte de la CND ou de la FAO. Le microprocesseur 56 est relié à divers commandes et capteurs de la machine de honage, avec une liaison avec le dispositif d'entraînement 58 de broche,

des liaisons avec le mécanisme d'entraînement 60, des liai-

sons avec le mécanisme d'avance 52, des liaisons avec un dispositif 61 pour la température de la pièce à usiner, des liaisons avec d'autres dispositifs 63 et des liaisons avec les principaux capteurs nécessaires dont le capteur 44 qui détecte la vitesse de la broche, le capteur 46 qui réagit à la charge ou au couple exercé sur la broche, le

capteur 48 qui réagit à la position du mécanisme d'entral-

nement en position d'entraînement, le capteur 92 qui réa-

git à la position du coin d'avance et le capteur 90 qui

réagit à la température de la pièce à usiner ou du porte-

pièce. A propos du capteur d'entraYnement, il faut souli-

* gner que pendant un honage typique, il est nécessaire de placer l'agencement de mandrin 32 ou le bras ou montage d'entraînement 42 dans une position initiale particuliere de sa course afin que, pendant l'entraînement, la position de l'agencement de mandrin 32 évolue sur une distance axiale

voulue pour produire le honage proprement dit.

Le microprocesseur 56 est également relié à un dispositif 62 d'E/S doté de diverses connexions de sortie servant à commander différents éléments de la machine de honage afin d'établir les conditions de fonctionnement voulues. Les signaux de sortie comprennent une connexion 64 d'actionnement de broche, une connexion 66 de commande d'actionnement de mécanisme d'entraînement, une connexion

68 d'actionnement de dispositif d'avance et d'autres con-

nexions telles au'une connexion de commande de sens du dispositif d'avance. Diverses autres lignes de sortie sont disponibles et pourraient être utilisées pour commander d'autres fonctions de la machine. Le dispositif 62 d'E/S

comprend une zone de communication pour relier le disDo-

sitif d'affichage à clavier ou autre moyen d'introduction et divers autres dispositifs externes tels qu'un ensemble

de mesure à colonne, un dispositif de chargement automa-

tique et autres dispositifs spécialisés du tableau de com-

mande. Par exemple, une ligne 72 d'arrêt E d'urgence permet à l'opérateur d'arrêter la machine en cas d'urgence. Une ligne d'avance pas-à-pas 74 et une ligne de commande de

retrait pas-à-pas situées sur la machine permettent è l'o-

pérateur d'actionner manuellement le dispositif d'avance pour commander l'expansion et le retrait de l'outil de honage. Des commandes d'entraînement pas-à-pas permettent

à l'opérateur d'actionner manuellement pas-à-pas un méca-

nisme d'entraînement pour que l'entraînement ait lieu à une vitesse voulue, respectivement dans l'un ou l'autre

sens. Une commande de repos d'avance peut aussi être pré-

sente de façon qu'un opérateur puisse valider et régler manuellement une position de référence à partir de laquelle peut être déterminée la position du dispositif d'avance. Quand cette commande est sollicitée, la position du dispositif

d'avance est mise à zéro. La même commande peut aussi ser-

vir à limiter, en mode manuel, le retrait du dispositif

d'avance. Une commande de progres-

sion d'avance est utilisée quand on le souhaite pour sol-

liciter un contact de fin de course qui limite la progres-

sion du dispositif d'avance en mode manuel et cette com-

mande produit un signal qui atteint un niveau haut ou passe à "1" logique quand le dispositif d'entraînement de

broche est prêt et qu'il n'y a aucune anomalie.

Le circuit pour la présente machine de honage à com-

mande par calculateur comprend aussi une source d'élec-

tricité appropriée 88 qui peut être d'un modèle classique et produit des niveaux de tension de sortie appropriés pour établir les conditions de fonctionnement nécessaires aux

divers éléments.

Avec la présente construction, il est donc possible de mettre la machine dans ses conditions initiales de fonctionnement simplement en introduisant des données de pièce, après quoi la machine peut effectuer un honage quand 2C une pièce est bien en place. Le honage a lieu pendant une période durant laquelle le mandrin réalise une expansion à partir de son diamètre de fonctionnement initial qui est l'état o il vient juste au contact de la surface à usiner,

l'expansion se poursuivant jusqu'à un état final o le dia-

mètre voulu de la surface finie de la pièce a été atteint.

L'état final peut en réalité être quelque peu différent du diamètre final voulu, compte tenu du fait qu'au fur et à mesure du honage la pièce s'échauffe et le diamètre de la surface d'usinage change en conséquence, ce qui doit donc être pris en considération. Le diamètre final honé est par conséquent en général un peu différent du diamètre final

voulu, obtenu après le refroidissement de la pièce.

De temps en temps, il peut être nécessaire de con-

trôler une pièce d'usinage une fois que celle-ci a été honée et refroidie pour procéder à des réglages afin de compenser

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les variations ou l'usure du mandrin ou de la surface du

mandrin au contact de la pièce. A cet effet, on peut uti-

liser des dispositifs de mesure classiques pour mesurer la cote de la surface usinée. Ceci est effectué habituellement une fois ou deux lors des opérations de honage classiques, par exemple après le honage de la première pièce et de quelques autres à sa suite et, en général, le reste du honage à l'aide du même mandrin peut être terminé sans autre modification, contrôle ni réglage. Si un dispositif électronique de mesure est utilisé, ses données de sortie peuvent être introduites dans le calculateur de façon que le calculateur puisse procéder aux calculs et corrections nécessaires. Considérant de nouveau la Fig. 1 qui montre, sous une forme schématique pour faciliter la compréhension, certains détails et caractéristiques d'une machine de honage 30, on peut voir que ceux-ci comprennent un moyen d'entraînement 36 de broche pour faire tourner un mandrin de honage 32, un moyen d'entraînement en va-et-vient 40 pour déplacer axialement le mandrin 32 et/ou la pièce l'un par rapport à l'autre pendant le honage, un moyen 52 pour faire avancer ou reculer axialement un coin par rapport au mandrin 32 pour provoquer l'expansion ou la contraction d'un organe

venant au contact de la pièce, et un montage 42 pour sup-

porter et dans certains cas faire aller et venir la pièce pendant le honage de cette dernière. La machine de honage comprend aussi le moyen formant calculateur associé

(Fig. 4), qui peut être programmé pour établir les condi-

tions et paramètres de fonctionnement voulus, parfois

appelés procédés de "MISE AU POINT".

Les commandes pour la machine 30 considérée comprennent

aussi le clavier 54 ou autre moyen d'introduction d'infor-

mations et de données, en particulier pendant le mode de

mise au point, et de commande d'autres fonctions du cal-

culateur. Il peut s'agir d'informations quant au diamètre

initial de l'alésage de la pièce, au diamètre fini de l'a-

lésage, à la longueur de l'alésage, à la matière de la pièce à usiner dont la dureté de celle-ci et le fini de surface voulu et, si on le connaît, l'angle des hachures croisées. Le programme du calculateur contient des données

de table à consulter ainsi que d'autres données et, à par-

tir des données introduites par l'opérateur, les commandes peuvent calculer automatiquement des choses telles que la vitesse de broche, la longueur de course dont la longueur de dépassement de course, les courses par minute ou la fréquence de course, la vitesse périphérique de honage requise par minute, une vitesse conseillée d'enlèvement

de matière et une durée de cycle pour terminer un honage.

D'autres informations auront aussi à être introduites, telles

que le nombre de pièces à honer.

Ensuite, pendant le processus de honage, un masque de contrôle d'exécution est produit sur l'écran de contrôle pour indiquer diverses conditions de fonctionnement, à savoir une indication permanente du nombre de pièces ou de honages terminés, du nombre de pièces restant à honer, de la température des pièces, du nombre de pièces honées

par unité de temps telle que la minute et la vitesse d'en-

lèvement de matière utilisée. La commande permet aussi

d'indiquer et, si nécessaire, de corriger certaines con-

ditions de fonctionnement pour y apporter des changements, par exemple dans la vitesse de broche, la longueur de course,

la position d'entraînement, la vitesse de course, la posi-

tion finale du coin d'avance et la vitesse d'enlèvement de

matière. Le masque d'exécution fournit aussi des indica-

tions sur la position instantanée du coin et sur le couple

instantané. Le couple peut varier dans une mesure relati-

vement large depuis un couple faible ou nul jusqu'à des couples de fonctionnement importants, voire excessifs. La position du coin peut être suivie depuis son état initial au début de l'opération, lorsque l'organe de honage vient juste au contact de la pièce, jusqu'à l'état o la cote finale voulue de l'alésage est atteinte. Le déplacement réel du coin est contrôlable sur une réglette horizontale qui apparait sur le masque d'exploitation, les indications de la bande de la réglette étant fondées sur les données introduites pour indiquer les positions initiale et finale

du coin. Typiquement, l'image de bande de réglette appa-

raissant sur le dispositif de visualisation représente

l'ampleur totale de l'expansion de l'outil.

L'organigramme de mise au point représenté sur les figures 5A et 5B commence par l'alimentation électrique du bloc 130 qui établit un état ou une configuration de contrôle de démarrage 132 qui commande à son tour une étape d'initialisation 134 durant laquelle nombre des conditions de

fonctionnement de la machine sont ramenées à leur état initial.

L'une des premières choses qui survienne est la possibilité donnée à l'opérateur de choisir entre l'utilisation des unités anglaises et métriques, qui intervient dans le bloc pouce/ métrique 136. Le bloc pouce/métrique 136 donne le moyen de valider le bloc 138 de sélection de mode, laquel mode donne l'opérateur 3 options, à savoir l'option de mise au point, l'option d'exécution et l'option de diagnostic. Le bloc du mode sélection représente par conséquent le menu principal pour la machine. Le mode mise au point est représenté sur les figures 5A et 5B et doi'- A-sélectionné pour

être en fonction.

En mode mise au point.est produit un masque portant

la légende "introduire diamètre initial d'alésage" 140.

L'opérateur introduit le diamètre initial de l'alésage de la pièce à honer, et ce bloc de l'organigramme commande le bloc de contrôle de limites 142 qui peut soit produire une

indication "hors limites", bloc 144, soit permettre l'acti-

vation d'un bloc 146 "calculer la vitesse de broche", grâce à quoi la vitesse de broche est calculée. Le choix du bloc 146 met en fonction le bloc 148 intitulé "introduire le diamètre final de l'alésage" que l'opérateur introduit alors. Cette entrée est également contrôlée au bloc 15C de contrôle de limites qui indique soit l'état "hors limites", commande 152, soit, si les diamètres initial et final introduits sont tous deux dans les limites, passe à "introduire la longueur d'alésage" au bloc 158. Cela met en fonction lemasque suivant qui demande le fini de surface voulu, bloc 159, et l'angle des hachures croisées, bloc 160. L'étape suivante consiste à passer au bloc 153 "introduire la matière". Il apparaît un masque montrant la gamme de duretés, bloc 154, correspondant C la matière choisie pour la pièce, soulignant la dureté typique pour la matière, ce masque sollicitant une entrée de dureté. Le

bloc 180 suivant, intitulé "afficher les paramètres cal-

culés", apparaît. Au bloc 180 est associé un bloc 182 de sauvegarde ou de correction utilisable pour sauvegarder ou

corriger les divers paramètres détermines par la co.m.,ande.

L'introduction des paramètres révisés est commandée par la sollicitation du bloc 164 "choisir les corrections" associé à un bloc 185 de correction de paramètres et à un bloc l16 de contrôle de limites, le bloc 18G "afficher les parametres calculés'" et le bloc 132 de sauvegarde ou

de correction empruntant cette boucle jusqu'h ce que l'opé-

rateur choisisse l'option sauvegarde du bloc 182. A cet instant, les paramètres sont sauvegardés dans la mémoire de commande conformément au bloc 182 de sauvegarde de paramètres. L'outil conseillé, bloc 161, est affiché sur le masque et une instruction est donnée pour l'installation du mandrin dans la machine, bloc 163. Un nouvel affichage enseigne qu'une pièce à usiner doit être placée sur le mandrin, que l'expansion de l'élément abrasif doit avoir lieu, bloc 164 et que la position consécutive du coin doit être introduite dans la commande. Cela établit la position initiale du coin. Le bloc 165 de retrait d'outil sort l'outil jusqu'à la position initiale du coin. S'il existe

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un chargeur automatique de pièces, le bloc 166 "sélectionner

le chargeur de pièces" est sollicité.

Un autre bloc 168, intitulé "régler la position d'en-

trainement", est présent pour permettre à l'opérateur d'éta-

blir la position pour l'entraînement en va-et-vient. Une commande d'entralnement pas-à-pas, présente sur la machine,

est également associée au bloc 168, laquelle commande per-

met à l'opérateur de modifier pas-à-pas la position d'en-

trainement dans un sens ou l'autre selon le besoin pour

établir la position de l'entraînement par rapport à l'a-

lésage. Après le bloc 168 de commande d'entraînement peut se

trouver une commande optionnelle "introduction de tempori-

sation" qui permet à l'opérateur d'établir pendant l'en-

traînement une temporisation si ce dispositif existe dans le système d'entraînement de la machine. Le fait de pouvcor régler la durée de la temporisation est important dans

certaines conditions, car il permet à l'opérateur de réa-

liser des pauses ou des temporisations dans l'entraînem.ent, si bien qu'un honage plus grand peut avoir lieu à certains endroits qu'à d'autres. Inversement, plus la durée de la temporisation est courte, plus le honage est limité au

point de temporisation.

La commande revient ensuite au menu principal via un bloc 169 intitulé "retour au menu principal". Une fois la commande revenue au menu principal, l'opérateur a toute latitude pour resélectionner le processus de mise au point décrit ci-dessus ou sélectionner le mode exploitation ou le mode diagnostic. S'il choisit le mode exploitation, il lance le processus couvert par l'organigramme représenté

sur la Fig. 6.

Le mode exploitation a un bloc d'entrée 200 associé

à un bloc 202 de contrôle de paramètres permettant de pro-

duire un affichage intitulé "erreur de mise au point" ou de passer à un bloc 208 intitulé "faire le choix" qui laisse à l'opérateur le choix entre revenir de nouveau au menu /cal!cu!ateur d'out principal ou de procéder à une introduction en(cal. ouiI) 210 ou de réaliser un démarrage de cycle pour provoquer le lancement du cycle d'exécution pour la machine. Si le choix porte sur "introduction en calc. outil", un bloc 212 intitulé "régler pos. finale" apparatt pour permettre à l'opérateur d'établir une nouvelle position finale pour

le coin, détectée par le capteur 92 de position.

Si le démarrage du cycle est choisi, un bloc 214 inti-

tulé "début de cycle d'exécution" prend la suite pour faire commencer le honage. Cela met en fonction le mécanisme

d'entraînement 40 sous le contrôle d'un bloc 216 inti-

tulé "validation entraînement" et met aussi en fonction le mécanisme de broche sous le contrôle d'un bloc 218, et du mécanisme d'avance 52 comportant le coin 50 sous le contrôle d'un bloc 220 intitulé "validation avance". Les blocs 216, 218 et 220 sont tous validés simultanément pour provoquer

le mouvement de rotation et de va-et-vient de la broche.

l'avance du coin pour agrandir le diamètre de honage a

également lieu pour permettre la réalisation du honage.

Pendant le honage, la position d'entraînement est détectée par le capteur 48 de position d'entraînement, l'avance est détectée par le capteur 92 de coin, la vitesse de broche est détectée par le capteur 44 de vitesse, et le couple

appliqué à la broche est détecté par le capteur 46.

Considérant de nouveau la Fig. 6, un bloc 222 et le bloc associé 223 sont intitulés "régl. pos. entraînement" et servent au réglage de la position d'entraînement. Un autre bloc 238 de l'organigramme, intitulé "vitesse de broche", est associé à un bloc 239 de tachymètre de moteur

de broche intitulé "régler vitesse de sortie". Cette com-

mande constitue un moyen pour réagir à la vitesse de broche de façon que des réglages puissent être apportés à volonté à la vitesse établie. Un autre bloc encore, 224, intitulé

"contrôle d'avance" est associé à un bloc 226 "neutrali-

sation d'avance" associé en outre au bloc 228 de cycle de relaxation. L'intervention de ces commandes met fin à un cycle de fonctionnement. L'état "fin de cycle" est indiqué sur l'organigramme par le bloc 230 qui est en aval des blocs 234 et 236 intitulés invalidation d'entrai-

nement et invalidation de broche.

Les figures 7 à 25 sont des affichages qui apparaissent

pendant la mise au point et le fonctionnement de la machine.

Le moyen d'introduction est un écran tactile mais on peut

envisager l'utilisation d'un clavier ou autre moyen d'in-

troduction approprié.

La Fig. 7 représente un affichage électronique qui apparait après l'initialisation pour le démarrage de la machine. A ce point, le système d'unités est choisi. La Fig. 8 est affichée après que le système d'unités a été choisi. A ce point, le mode mise au point, exécution

ou diagnostic est sélectionné.

La sélection du mode mise au point provoque l'affichage de la Fig. 9. Le masque poste les légendes suivantes: "Introduire diamètre initial" "Introduire diamètre final" "Introduire longueur d'alésage" "Introduise fini de surface" "Introduire angle de hachures croisées" Chacune comporte un espace d'introduction dans la commande correspondante. L'utilisateur peut maintenant introduire chacun de ces paramètres à l'aide du moyen d'entrée tel que l'ensemble de touches tactiles représenté. Au terme

de la dernière introduction, la Fig. 10 est affichée.

La Fig. 10 affiche six matières typiques à honer.

Cependant, la gamme de matières qui peuvent être honées ne se limite pas à ce masque de saisie et on peut envisager le honage de diverses autres matières, auquel cas une annulation est réalisée pour procéder aux introductions appropriées. Une fois que la matière est choisie, la Fig. 11 est affichée. L'utilisateur choisit la dureté de la matière d'après la gamme donnée. Si la dureté de la matière est inconnue de l'utilisateur, le "?" peut être sélectionné et le calculateur prend implicitement une valeur de dureté typique pour le type de matière

choisi pour la pièce.

Après que la valeur de dureté a été choisie, la Fig.

12 est affichée. Les paramètres représentés sont soit cal-

culés, soit trouvés sur des tables à consulter, soit in-

troduits par l'utilisateur. On peut envisager que soient affichés sur ce masque d'autres paramètres en plus de ceux

représentés, par exemple le moment de l'arrêt d'allumage.

L'opérateur peut choisir de sauvegarder ou de corriger ces paramètres après les avoir examinés. Si l'option "Sauvecarde'"

est choisie, la machine exécute le réglage de ces paramètres.

Il importe, dans la présente invention, que la plupart des paramètres de machine soient calculés sans que l'opérateur

n'ait à faire autre chose que les introductions initiales.

En outre, une fois que la machine a fait ses calculs, c'est le calculateur, et non l'opérateur, qui met la machine au point pour faire le travail. Aucun dispositif connu n'offre

ces possibilités. Le présent moyen de commande par calcu-

lateur fait ainsi la plus grande partie de ce qu'on deman-

dait auparavant à l'opérateur, et il s'en acquitte de manière

expéditive et précise.

La Fig. 13 est affichée après que l'option "Sauvegarde" a été retenue. L'opérateur est invité à mettre en place l'outil affiché dans l'agencement de broche. L'opérateur est également invité à mettre une pièce en place sur l'outil et à faire avancer le coin pas-à-pas en vue de l'expansion de la surface abrasive de l'outil jusqu'à ce qu'elle vienne

au contact de l'alésage de la pièce à usiner.

La Fic. 14 est affichée après que le coin a avancé pas-

à-pas jusqu'à la position initiale du coin. Cet affichage permet I l'opérateur de choisir entre des pièces chargées

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manuellement ou un système de chargement automatique de

pièces si un tel dispositif a été installé sur la machine.

Se reporter au brevet des U.S.A. Vanderwal et al.

nO 098690 déposé le 21 septembre 1987.

b La Fig. 15 est affichée pour permettre la mise au point de la position d'entraînement. L'opérateur est invité à aligner l'avant de l'alésage de la pièce avec l'avant de l'élément abrasif présent sur l'outil. Le microprocesseur peut calculer la position d'entraînement à partir de ce point de référence. L'affichage revient au menu principal représenté sur la Fig. 8 après que cette

introduction a été faite.

La Fia. 16 est affichée si le mode "Correction" de

la Fig. 12 a été choisi au lieu du mode "Sauvegarde". L'af-

fichage montre quelques-uns des paramètres calculés qui peuvent alors être corrigés par l'opérateur. Si l'opérateur choisit de corriger un paramètre, les masques de correction

correspondants représentés sur les figures 17 à 22 appa-

raissent sur le dispositif de visualisation. Des modifications sont permises, dans certaines limites pour la sécurité du fonctionnement, grâce au clavier numérique représenté sur ces masques. Après que les corrections désirées ont été faites, l'affichage revient à la Fig. 12 pour permettre

à l'opérateur de sauvegarder les modifications ou d'appor-

ter des modifications supplémentaires.

Au terme de la mise au point, l'affichage revient

au menu principal représenté sur la Fig. 8. Le mode exé-

cution est sélectionné et la Fig. 23 est affichée. La sélec-

tion du "démarrage de cycle" lance un cycle de honage.

L'opérateur peut aussi apporter des modifications mineures aux paramètres de machine de cet affichage, par exemple un réglage de course et une correction d'outil. Cela est

nécessaire afin que l'opérateur puisse effectuer les ré-

glages requis pour compenser l'usure de l'outil et autres

états susceptibles de générer des inexactitudes.

La Fig. 24 est affichée après la sélection du "Démar-

rage de Cycle" représenté sur la Fig. 23. La vitesse de

broche, la vitesse d'entraînement et la vitesse d'enlève-

ment de matière sont toutes indiquées en haut du masque par les légendes appropriées. Sous ces valeurs est affi- chée la position du coin. Les positions initiale et finale

du coin sont indiquées par des flèches ou traits convena-

blement référencés et, à mesure que le coin se déplace dans

le mandrin, une figure de repérage indique de manière con-

tinue la position instantanée du coin. La longueur du par-

cours complet du coin affiché représente l'ampleur totale du déplacement du coin pour l'outil conseillé. Sous la visualisation de la position du coin est représenté un diagramme à barres qui visualise la charge exercée sur la broche. Il est prévu d'afficher la charge exercée sur la broche enpourcentage de la charge maximale admissible pour l'outil conseillé. A mesure que le coin va vers sa position initiale, la charge est nulle ou proche de zéro. A mesure que le coin va de la position initiale à la position finale, la charge augmente et prend une plus grande valeur pendant qu'a lieu le honage. Une fois que le diamètre final est atteint, il se produit une période de relaxation durant laquelle la charge exercée sur la broche diminue jusqu'à atteindre sensiblement de nouveau une valeur nulle ou proche de zéro. Sous l'affichage de la charge exercée sur la broche sont affichées des informations concernant les dimensions de l'alésage en cours d'usinage, l'état de la machine, les dimensions finales de l'alésage, le nombre de cycle et la durée du cycle. Toutes ces informations sont calculées par le microprocesseur pendant le honage de chaque pièce, ceci à des fins de commodité pour l'opérateur et d'archivage. Il est envisageable que la commande puisse communiquer avec des dispositifs extérieurs tels qu'un gros ordinateur, un microordinateur ou des dispositifs de

manutention automatisée de matières.

A la fin du cycle de honage, l'affichage revient à celui représenté sur la Fig. 23. Si on constate que le diamètre d'alésage de la pièce honée diffère du diamètre fini voulu, l'opérateur peut régler la position finale du coin en sélectionnant l'option "Coor. outil". Il en résulte l'affichage représenté sur la Fig. 25. L'opérateur utilise le clavier numérique affiché pour introduire la

correction nécessaire et on revient à l'affichage repré-

senté sur la Fig. 23.

Il apparaît que la suite d'affichages représentée n'est qu'une forme de réalisation des procédés de mise au point et d'exécution. D'autres informations peuvent être sollicitées et davantage de paramètres peuvent être calculés si nécessaire pour obtenir le fini de surface voulu et la géométrie d'alésage requise. L'interaction avec d'autres

dispositifs que ceux évoqués est également prévue et sou-

haitable.

Il a donc été représenté et décrit une nouvelle ma-

chine de honage à commande par calculateur qui réalise

tous les objectifs et avantages recherchés pour celle-ci.

Cependant, il est clair pour ceux qui connaissent la tech-

nique que nombre de changements, modifications et variantes et d'autres utilisations et applications de la présente invention sont possibles, et que tous les changements, modifications et variantes et autres utilisations et applications qui ne s'écartent pas de l'esprit ni du cadre de l'invention sont considérés comme étant couverts

par l'invention qui n'est limitée que par les revendica-

tions ci-après.

Claims (24)

Revendications:

1. Moyen de commande pour établir, mettre au point

et contrôler des conditions de fonctionnement d'une machine-

outil dotée de commandes de machine, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de calcul pour commander le réglage des commandes pour ladite machine-outil, un moyen d'introduction coopérant avec lesdits moyens de calcul pour introduire les

paramètres des pièces à usiner, un moyen pour données co-

opérant avec les moyens de calcul pour stocker des données, lesdits moyens de calcul utilisant les paramètres de pièces

introduits et les données stockées pour établir des condi-

tions de fonctionnement pour la machine-outil, et un moyen formant sortie de calculateur coopérant avec lesdits moyens de calcul et avec les commandes de la machine-outil pour faire fonctionner les commandes de la machine afin d'établir

les conditions de fonctionnement de la machine-outil.

2. Moyen de commande selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que la machine-outil est une machine de honage.

3. Moyen de commande selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que les commandes de la machine comprennent un moyen pour régler le diamètre de honage et les valeurs limites pour celui-ci, un moyen pour établir la vitesse de rotation à laquelle fonctionne la machine, la fréquence et

la longueur de course et la charge de travail.

4. Moyen de commande selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que les paramètres de pièce introduits com-

prennent les dimensions initiales et finales de l'alésage

de la pièce C usiner, la longueur de l'alésage et la ma-

tière de la pièce à usiner.

5. Moyen pour commander le fonctionnement d'une machine-outil ayant un organe rotatif s'engageant dans la pièce comprenant un moyen pour agrandir le diamètre de l'organe s'engageant dans la pièce, un moyen réagissant à la vitesse de rotation de l'organe s'engageant dans la pièce et un autre moyen réagissant à la charge exercée sur celui-ci et au diamètre de celui-ci, caractérisé en ce qu'il comprend:

des moyens de calcul comportant un moyen d'introduc-

tion dans le calculateur pour l'introduction de données relatives à une pièce ayant une surface à usiner à l'aide de la machine-outil, lesdits moyens de calcul comportant un moyen pour établir des paramètres de travail pour la machine-outil d'après les données introduites dans le moyen d'introduction afin d'établir des paramètres de travail pour commander le fonctionnement de la machine-outil pendant une opération de la machine-outil, lesdits moyens de calcul comportant des moyens de stockage contenant des informations

à partir desquelles le calculateur peut calculer les para-

mètres de fonctionnement de la machine-outil en prenant en

compte les données introduites dans le moyen d'introduction.

6. Moyen selon la revendication 5, caractérisé en ce que la machine-outil est une machine de honage ayant un

mandrin expansible.

7. Moyen selon la revendication 5, caractérisé en ce que les données introduites dans le moyen d'introduction 2G dans le calculateur comprennent les cotes initiales et finales de l'alésage à honer, la longueur de l'alésage

et la matière de la pièce à usiner.

8. Moyen de commande pour une machine-outil ayant un organe rotatif et expansible s'engageant dans la pièce doté d'une surface axialement conique et d'un élément formant coin conique engageable avec celui-ci et mobile avec celui-ci pour changer le diamètre de celui-ci, leurs surfaces étant en contact mutuel, la machine-outil ayant un moyen pour faire tourner l'organe s'engageant dans la pièce, un moyen pour déplacer axialement l'élément formant coin afin de modifier le diamètre de l'organe s'engageant

dans la pièce, un moyen réagissant à la vitesse de rota-

tion de l'organe s'engageant dans la pièce pour produire un signal de sortie proportionnel à celle-ci, et un moyen réagissant à la charge exercée sur l'organe s'engageant dans la pièce quand l'organe s'engageant dans la pièce est au contact d'une surface à usiner, caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens de calcul pour établir les conditions de fonctionnement pour la machine-outil, comportant un moyen de contrôle par calculateur et un moyen d'introduction de données associés, ledit calculateur produisant sur le moyen de contrôle au moins un masque de saisie, un moyen pour introduire dans le moyen d'introduction des données zur la pièce à usiner comprenant des données quant au diamètre initial de la surface à usiner, au diamètre final de la surface à usiner, à la longueur de la surface à usiner et à la matière de la pièce à usiner, y compris les caractéristiques de dureté, lesdits moyens de calcul ayant des moyens de stockage de données comportant

un logiciel et un moyen pour établir les conditions de fonc-

tionnement pour la machine-outil d'après les données intro-

duites dans le moyen d'introduction, et des données stockées comprenant des données quant à la vitesse de rotation de l'organe s'engageant dans la pièce et à la position de

l'élément formant coin.

9. Moyen de commande selon la revendication E, carac-

térisé en ce que la machine-outil est une machine de honage

ayant un mandrin rotatif et expansible.

10. Moyen pour commander le fonctionnement d'une machine de honage ayant un mandrin à organe abrasif allongé sensiblement tubulaire parcouru de bout en bout par une rainure et ayant une surface interne conique, un organe de réglage conique disposé dans l'organe abrasif ayant une surface externe conique au contact de la surface interne de l'organe abrasif et mobile axialement dans celui-ci pour régler le diamètre de l'organe abrasif, un - moyen pour faire tourner le mandrin, un moyen réagissant à la vitesse de rotation du mandrin, un moyen réagissany à la charge exercée sur le mandrin, un moyen réagissant à la position axiale de l'organe conique de réglage par

rapport à l'organe abrasif, caractérisé en ce qu'il com-

prend:

des moyens de calcul comportant un moyen d'introduc-

tion pour l'introduction de données quant à une pièce à usiner ayant une surface à honer, lesdits moyens de calcul comportant des moyens de stockage des données et un moyen

pour établir des paramètres de fonctionnement pour la ma-

chine à honer d'après les données introduites dans le moyen d'introduction et des données mémorisées pour établir des paramètres de travail pour commander le fonctionnement de

la machine de honage pendant une opération de honage, les-

dits moyens de calcul calculant les paramètres de travail de

la machine de honage en prenant en compte les données intro-

duites dans le moyen d'introduction et les données stockées, y compris des paramètres relatifs à la vitesse de rotation du mandrin, à la longueur de course et à la fréquence de course, au type de mandrin à installer sur la machine de honage et à la charge maximale admissible pouvant être

appliquée sur le mandrin.

11. Moyen pour commander le fonctionnement d'une machine de honage selon la revendication 10, caractérisé en ce que

les moyens de calcul comportent un moyen pour maintenir l'or-

gane abrasif au contact d'une surface de travail pendant un laps de temps prédéterminé au terme d'une opération de honage afin de supprimer des contraintes dans la pièce usinée et de réaliser le diamètre et le fini définitifs de

la surface de la pièce en cours de honage.

12. Moyen pour commander le fonctionnement de la ma-

chine de honage selon la revendication 10, caractérisé en

ce que les moyens de calcul comprennent des moyens de stoc-

kage de données de table à consulter, contenant des données

de table à consulter relatives à différents types de ma-

tières à honer.

35.

13. Moyen pour commander le fonctionnement d'une ma-

chine de honage selon la revendication 10, caractérisé en

ce que les moyens de calcul comportent un moyen pour déter-

miner la durée du temps nécessaire pour honer une pièce en tenant compte des paramètres de machine établis à l'aide

des données introduites.

14. Moyen pour commander le fonctionnement de la ma- chine de honage selon la revendication 10, caractérisé en

ce que les moyens de calcul comportent un moyen pour éta-

blir des limites acceptables pour certains paramètres de

travail dont le diamètre de honage.

15. Moyen pour commander le fonctionnement de la ma-

chine de honage selon la revendication 10, caractérisé en

ce que les moyens de calcul comportent des moyens de stoc-

kage de données de table à consulter relatives au tvype

d'abrasif à utiliser.

16. Moyen pour commander le fonctionnement d'une ma-

chine de honage selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de calcul comportent un moyen pour établir

des limites admissibles de charge applicable au mandrin.

17. Moyen de commande pour une machine de honage ayant un mandrin rotatif comportant un organe abrasif expansible tubulaire s'engageant dans la pièce, ayant une surface interne axialement conique et un organe formant coin conique dont la surface est au contact de la surface interne de l'organe abrasif et qui est mobile axialement

dans l'organe abrasif pour modifier le diamètre de celui-

ci, la machine de honage ayant un moyen pour faire tourner

le mandrin, un moyen pour déplacer axialement l'organe for-

mant coin afin de modifier le diamètre de l'organe abrasif, un moyen réagissant à la vitesse de rotation du mandrin pour produire un signal de sortie proportionnel à celle-ci, et un moyen réagissant à la charge exercée sur le mandrin quand l'organe abrasif est au contact de la surface à usiner, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de calcul pour commander le fonctionnement de la machine de honage, comportant un moyen de contrôle par

calculateur et un moyen d'introduction d'informations asso-

ciés, lesdits moyens de calcul produisant sur le moyen de contrôle au moins un masque de saisie, un moyen pour introduire dans le moyen d'introduction des données relatives à la pièce à usiner comportant des données quant au diamètre initial de la surface à usiner, au diamètre final de la surface à usiner, à la longueur de la surface à usiner et à la matière de la pièce à usiner, y compris les caractéristiques de dureté, les moyens

de calcul comportant des moyens de stockage de données com-

prenant un logiciel, lesdits moyens de calcul établissant les conditions de fonctionnement pour la machine de honage d'après les données introduites dans le moyen d'introduction et des données stockées, y compris des données relatives à l'établissement d'une vitesse de rotation du mandrin et à

une plage de déplacement pour l'organe formant coin.

18. Moyen de commande pour une machine de honage selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens de calcul ont un moyen coopérant avec le moyen pour déplacer le coin conique, le moyen pour faire tourner le mandrin et

le moyen réagissant à la charge exercée sur le mandrin.

19. Moyen de commande pour une machine de honage selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte dans

les moyens de calcul un moyen pour établir une charge maxi-

male sur le mandrin et pour suspendre une opération de la machine si la charge exercée sur le mandrin dépasse

ledit maximum préétabli.

20. Moyen de commande pour une machine de honage selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens de calcul comportent un moyen pour produire sur le moyen de contrôle un masque d'exécution pour indiquer les conditions de travail de la machine pendant une opération de honage, ledit masque d'exécution comportant un moyen pour indiquer la position de l'organe formant coin conique par rapport à l'organe abrasif et un moyen pour indiquer la charge

instantanée exercée sur le mandrin.

21. Moyen de commande pour une machine de honage selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen présent sur la machine de honage pour réaliser un mouvement axial relatif entre le mandrin rotatif et la surface à usiner, ce dernier moyen comportant un moyen pour établir une longueur de course et une fréquence de course.

22. Moyen de commande pour une machine de honage selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'organe abrasif expansible tubulaire s'engageant dans la pièce est parcouru par une rainure s'étendant d'une extrémité à l'autre de celui-ci.

23. Moyen de commande pour une machine de honage selon la revendication 17, caractérisé en ce que la machine de honage a un moyen réagissant à la position axiale du mandrin par rapport à la surface à usiner, et un moyen réagissant

à celui-ci dans les moyens de calcul.

24. Moyen de commande pour une machine de honage selon la revendication 17, caractérisé en ce que la machine de honage a un moyen réagissant à la charge exercée sur le mandrin, et un moyen réagissant à celui-ci dans les moyens

de calcul.