FR2665659A1

FR2665659A1 - Expansion lapping machine

Info

Publication number: FR2665659A1
Application number: FR9010261A
Authority: FR
Inventors: Bonachera Richard
Original assignee: EIGER PROCESS
Current assignee: EIGER PROCESS
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-02-14
Anticipated expiration: 2010-08-10
Also published as: DE69228175T2; FR2665659B1; EP0554629B1; ES2125252T3; EP0554629A1; DE69228175D1

Abstract

Machine for expansion lapping of bores, in which the spindle (1) carrying an expansion lap (4) is mounted so that it can move in terms of rotation and in terms of axial translation in a spindle head (6) including guide means (10, 11) for mounting it so that it can move in terms of axial translation on a fixed framework (12), the rotation control means (2), the flapping control means (3) of the spindle and possibly the expansion control means (9) being mounted on the said spindle head (6).

Description

ÀAT

MACHINE DE RODAGE PAR EXPANSIONEXPANSION LAPPING MACHINE

La présente invention se rapporte à une machine modulaire de rodage par expansion d'alésages présentant avec au moins une unité de rodage comprenant au moins une broche portant un outil de rodage ou rodoir à expansion, des moyens de commande d'expansion dudit rodoir, des moyens de commande de rotation de la broche, et des moyens de commande de battement pour animer la broche d'un mouvement oscillatoire de translation axiale The present invention relates to a modular lapping machine by expansion of bores having with at least one lapping unit comprising at least one spindle carrying a lapping tool or expansion lapping, means for controlling expansion of said lapping, spindle rotation control means, and beat control means for animating the spindle with an oscillating movement of axial translation

(battement).(beat).

Sur les machines de rodage par expansion connues de ce type, la broche de rodage porte, à son extrémité libre, au moins un outil d'usinage par abrasif ou rodoir dont l'expansion en cours d'usinage est commandée par une tête d'expansion qui peut par exemple être montée sur la broche en un endroit éloigné du rodoir Cette tête comprend, pour chaque rodoir, un moteur de commande d'expansion dont le mouvement est transmis au rodoir par On known expansion lapping machines of this type, the lapping spindle carries, at its free end, at least one abrasive or lapping machining tool, the expansion of which during machining is controlled by a head. expansion which can for example be mounted on the spindle at a location remote from the lapping point. This head comprises, for each lapping point, an expansion control motor whose movement is transmitted to the lapping point by

une transmission mécanique.mechanical transmission.

Sur des machines connues de ce type, un moteur de commande d'expansion monté sur le carter de la tête d'expansion attaque une tige de poussée dite poignard par l'intermédiaire d'un réducteur irréversible comprenant une vis sans fin engrenant avec la denture extérieure d'une bague dont le filetage intérieur est en prise avec une vis dont le mouvement axial, en réponse à la rotation du moteur, provoque un déplacement axial correspondant du On known machines of this type, an expansion control motor mounted on the casing of the expansion head attacks a so-called dagger push rod by means of an irreversible reducer comprising an endless screw meshing with the teeth outside of a ring whose internal thread is engaged with a screw whose axial movement, in response to the rotation of the motor, causes a corresponding axial displacement of the

poignard, ce qui conduit à une expansion du rodoir. dagger, which leads to an expansion of the lapping.

Ces machines connues sont de conception rigide et leurs possibilités d'adaptation aux travaux à exécuter, en particulier en ce qui concerne le choix des mouvements de translation axiale (mouvements de battement ainsi que mouvements d'approche et de retrait du rodoir de la pièce à roder) sont très limitées Enfin, sur ces machines connues, une partie au moins des moyens de commande de mouvement (battement, rotation, expansion, approche et retrait) participe aux mouvements de battement de la broche, ce qui fait que cet ensemble mobile présente une inertie relativement importante et implique l'utilisation d'une commande de battement surdimensionnée en These known machines are of rigid design and their possibilities of adaptation to the work to be executed, in particular with regard to the choice of axial translation movements (beat movements as well as approach and withdrawal movements of the lapping of the workpiece lapping) are very limited Finally, on these known machines, at least part of the movement control means (beat, rotation, expansion, approach and withdrawal) participates in the beat movements of the spindle, which means that this mobile assembly has relatively high inertia and involves the use of an oversized beat control in

conséquence.result.

La présente invention a pour objet un dispositif de rodage du type défini ci-dessus qui soit de structure modulaire, permettant ainsi une bonne adaptation de la machine à différents travaux à exécuter L'invention a également pour objet une machine de rodage du type défini ci-dessus, de structure plus simple que les machines connues L'invention a par ailleurs pour objet une machine de rodage du type défini ci-dessus sur laquelle l'inertie des éléments participant aux mouvements de battement de la broche se trouve réduite de façon optimale. La machine conforme à l'invention de rodage par expansion d'alésages présente au moins une unité de rodage comprenant une broche portant un outil de rodage ou rodoir à expansion, des moyens de commande d'expansion du rodoir, des moyens de commande de rotation de la broche, et des moyens de commande de battements pour animer la broche d'un mouvement oscillatoire de translation axiale (battement) Selon l'invention, la broche est montée mobile en rotation et en translation axiale dans une tête porte-broche comportant des moyens de guidage pour son montage mobile en translation axiale sur un bâti fixe, les moyens de commande de rotation et les moyens de The present invention relates to a lapping device of the type defined above which is of modular structure, thus allowing a good adaptation of the machine to different works to be performed The invention also relates to a lapping machine of the type defined above above, of simpler structure than known machines The invention further relates to a lapping machine of the type defined above on which the inertia of the elements participating in the flapping movements of the spindle is optimally reduced . The machine according to the invention of lapping by expansion of bores has at least one lapping unit comprising a spindle carrying a lapping tool or expansion lapping, means for controlling the expansion of the lapping, means for controlling the rotation of the spindle, and of beat control means to animate the spindle of an oscillating movement of axial translation (beat) According to the invention, the spindle is mounted movable in rotation and in axial translation in a spindle head comprising guide means for its movable mounting in axial translation on a fixed frame, the rotation control means and the means of

commande de battement étant montés sur ladite porte- beat control being mounted on said holder

broche. Grâce à ces caractéristiques, chaque unité de rodage forme un seul sous-ensemble qui peut être monté mobile horizontalement ou verticalement sur un bâti et qui peut être équipé, selon les besoins, d'une commande de battement mécanique, électrique ou hydraulique, avec brooch. Thanks to these characteristics, each lapping unit forms a single sub-assembly which can be mounted movable horizontally or vertically on a frame and which can be equipped, as required, with a mechanical, electrical or hydraulic beat control, with

une course de battement adaptée aux travaux à exécuter. a beat stroke adapted to the work to be performed.

La commande d'approche et de retrait peut également être choisie à volonté et en particulier avec une course d'approche et de retrait nettement plus importante que The approach and withdrawal control can also be chosen at will and in particular with a significantly greater approach and withdrawal stroke than

suivant les machines connues.according to known machines.

De préférence, les moyens de commande d'expansion peuvent être intégrés à la tête porte-broche Ainsi, ces moyens ne participent pas non plus au mouvement de battement de la broche, ce qui réduit d'autant l'inertie Preferably, the expansion control means can be integrated into the spindle head. Thus, these means also do not participate in the flapping movement of the spindle, which reduces the inertia accordingly.

de l'ensemble effectuant le mouvement de battement. of the assembly performing the flapping movement.

D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of

l'invention apparaîtront à la lecture de la description the invention will appear on reading the description

ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, illustré par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue de côté d'une unité de rodage par expansion à un seul rodoir d'une machine conforme à l'invention; la figure 2 est une coupe axiale partielle, à plus below of a nonlimiting exemplary embodiment of the invention, illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 is a side view of a lapping unit by expansion with a single lapping of a conforming machine to the invention; Figure 2 is a partial axial section, more

grande échelle, de l'unité de rodage de la figure 1. large scale, of the lapping unit of figure 1.

L'unité de rodage selon la figure 1 fait partie d'une machine de rodage par expansion d'alésages de pièces, telles que pièces automobiles (bielles, pignons, boîtiers de différentiels, etc), distributeurs hydrauliques et autres éléments mécaniques nécessitant The lapping unit according to FIG. 1 is part of a lapping machine by expansion of bores of parts, such as automotive parts (connecting rods, pinions, differential housings, etc.), hydraulic distributors and other mechanical elements requiring

une très grande précision géométrique. very high geometric precision.

Une broche 1 animée au cours du rodage d'un mouvement de rotation autour de son axe par une commande de rotation 2 et d'un mouvement oscillatoire en translation axiale par une commande de battement 3 porte, à son extrémité inférieure, un rodoir à expansion 4 constitué d'un train de pierres abrasives 5 De tels rodoirs à expansion sont bien connus et il n'y a donc pas lieu de décrire plus en détail leur structure dans le A spindle 1 animated during the running-in of a rotational movement around its axis by a rotation control 2 and an oscillatory movement in axial translation by a beat control 3 carries, at its lower end, an expansion lapping 4 consisting of a train of abrasive stones 5 Such expansion lappers are well known and there is therefore no need to describe their structure in more detail in the

cadre de la présente demande.part of this application.

Le mouvement d'expansion du train de pierres abrasives 5 au cours du rodage est commandé par une tête d'expansion (moteur 9) intégrée à une tête porte-broche 6 qui entoure la broche 1 à la partie supérieure Le mouvement de rotation et de translation oscillatoire de la broche 1 est transmis au rodoir 4 par une transmission souple 8, par exemple une transmission à double cardan, The expansion movement of the abrasive stone train 5 during running-in is controlled by an expansion head (motor 9) integrated into a spindle-carrying head 6 which surrounds the spindle 1 at the top The rotation and oscillatory translation of the spindle 1 is transmitted to the rod 4 by a flexible transmission 8, for example a double cardan transmission,

située entre la tête porte-broche 6 et le rodoir 4. located between the spindle head 6 and the lapping 4.

La tête d'expansion intégrée à la tête porte-broche 6 comporte, pour la commande d'expansion du rodoir 4, un moteur de commande d'expansion 9, par exemple un moteur électrique. La tête porte-broche 6 avec la commande de battement 3 et la commande de rotation 2 qui y sont fixées, ainsi qu'avec la broche 1, est mobile en translation axiale grâce à des rails de guidage non représentés coulissant sur la partie fixe 10 d'un chariot de guidage 11, fixée sur le montant ou bâti 12 de la The expansion head integrated into the spindle head 6 comprises, for the expansion control of the lapping 4, an expansion control motor 9, for example an electric motor. The spindle-holder head 6 with the beat control 3 and the rotation control 2 which are attached thereto, as well as with the spindle 1, is movable in axial translation by means of guide rails not shown sliding on the fixed part 10 a guide carriage 11, fixed to the upright or frame 12 of the

machine de rodage.lapping machine.

Le mouvement de translation axiale de la tête porte- The axial translational movement of the carrier head

broche 6 avec la commande de battement 3 et la commande de rotation 2 montées sur cette tête, et avec la broche 1, en vue de l'approche et du retrait du rodoir 4 de la pièce à roder, est assuré par un vérin 13, par exemple un spindle 6 with the beat control 3 and the rotation control 2 mounted on this head, and with the spindle 1, with a view to approaching and removing the lapper 4 from the part to be lapped, is ensured by a jack 13, for example a

vérin électrique.electric actuator.

Sur la figure 2, on reconnait que le moteur 9 de la commande d'expansion intégrée à la tête porte-broche 6 entraîne une vis sans fin non visible sur le dessin, qui engrène avec la denture extérieure d'une bague 14 montée mobile en rotation mais immobilisée en translation axiale entre le carter 15 de la tête 6 et un fourreau 16 La bague 14 transmet son mouvement de rotation à une bague 17 par l'intermédiaire de deux clavettes 18 La bague 17 comporte un filetage intérieur en prise avec une vis 19 mobile en translation axiale La bague 17 est immobilisée In FIG. 2, it can be seen that the motor 9 of the expansion control integrated into the spindle head 6 drives an endless screw not visible in the drawing, which meshes with the external toothing of a ring 14 mounted movably in rotation but immobilized in axial translation between the casing 15 of the head 6 and a sleeve 16 The ring 14 transmits its rotational movement to a ring 17 by means of two keys 18 The ring 17 has an internal thread engaged with a screw 19 movable in axial translation The ring 17 is immobilized

en translation axiale sur la broche 1 par un écrou 20. in axial translation on the spindle 1 by a nut 20.

La broche 1 est montée en rotation à l'intérieur de la tête porte- broche 6 La broche 1 traverse la tête 6 sous la forme d'un tronçon tubulaire 21 munie d'une fente transversale traversante 22 A l'intérieur du tronçon tubulaire 21 de la broche 1 est disposé concentriquement un élément de transmission 23 Cet élément de transmission 23 est mobile en translation axiale dans la broche 1 L'élément de transmission 23 comporte à son extrémité supérieure une tête transversale 24 dont les deux extrémités traversent la fente 22 de la broche 1 et sont montées dans la vis 19 par l'intermédiaire de deux butées 25 de telle manière que l'élément 23 soit solidaire en translation axiale de la vis 19, mais puisse tourner par rapport à cette dernière. Grâce à ce montage, l'élément de transmission 23 est solidaire en rotation de la broche 1, mais mobile en translation axiale par rappot à cette dernière Sa position axiale est commandée par le moteur de commande d'expansion 9, par l'intermédiaire de la transmission irréversible comprenant la vis sans fin (non représentée), la bague 14, la bague 17 et la vis 19 La vis 19 est immobilisée en rotation par une clavette 26 qui traverse The spindle 1 is rotatably mounted inside the spindle holder head 6 The spindle 1 passes through the head 6 in the form of a tubular section 21 provided with a transverse transverse slot 22 Inside the tubular section 21 of the spindle 1 is concentrically disposed a transmission element 23 This transmission element 23 is movable in axial translation in the spindle 1 The transmission element 23 has at its upper end a transverse head 24 whose two ends pass through the slot 22 of the spindle 1 and are mounted in the screw 19 by means of two stops 25 so that the element 23 is integral in axial translation with the screw 19, but can rotate relative to the latter. Thanks to this arrangement, the transmission element 23 is integral in rotation with the spindle 1, but movable in axial translation with respect to the latter. Its axial position is controlled by the expansion control motor 9, by means of the irreversible transmission comprising the endless screw (not shown), the ring 14, the ring 17 and the screw 19 The screw 19 is immobilized in rotation by a key 26 which passes through

une fente 27 ménagée dans le carter 15 de la tête 6. a slot 27 formed in the casing 15 of the head 6.

Le mouvement de rotation de la broche 1 est assuré par la commande de rotation 2 Cette commande de rotation comprend un moteur de rotation 28 entraînant une poulie 29 qui entraîne, par l'intermédiaire d'une courroie 31, une poulie 30 solidaire d'un fourreau 32 mobile en rotation et immobilisé en translation axiale entre une butée fixe 33 et un écrou 34 Le fourreau 32 transmet son The rotation movement of the spindle 1 is ensured by the rotation control 2 This rotation control comprises a rotation motor 28 driving a pulley 29 which drives, via a belt 31, a pulley 30 secured to a sheath 32 mobile in rotation and immobilized in axial translation between a fixed stop 33 and a nut 34 The sheath 32 transmits its

mouvement de rotation à la broche 1 par deux clavettes 35. rotational movement to spindle 1 by two keys 35.

Le mouvement oscillatoire de translation axiale (battement) de la broche 1 est assuré par une commande de battement 3 constituée, dans l'exemple représenté, par une commande mécanique La commande de battement 3 comprend un moteur d'entraînement 36 qui, par l'intermédiaire d'une transmission à courroies 37, entraîne un maneton 38 à excentricité réglable couplé par une bielle 39 avec l'extrémité supérieure (tronçon tubulaire 21) de la broche 1 La broche 1 est montée en rotation par deux roulements 40 dans la partie supérieure de la tête porte-broche 6 (manchon 33) et par un roulement 41 dans la partie inférieure (fourreau 16) La broche 1 est guidée en translation axiale par le fourreau 32 dans la partie supérieure de la tête porte-broche 6, et par le palier de glissement 42 dans la partie inférieure. A son extrémité inférieure, la tête porte-broche 6 remplie de lubrifiant est fermée de façon étanche par un The oscillating axial translation (beat) movement of the spindle 1 is provided by a beat control 3 constituted, in the example shown, by a mechanical control. The beat control 3 comprises a drive motor 36 which, by the intermediate of a belt transmission 37, drives a crank pin 38 with adjustable eccentricity coupled by a connecting rod 39 with the upper end (tubular section 21) of the spindle 1 The spindle 1 is rotatably mounted by two bearings 40 in the upper part of the spindle head 6 (sleeve 33) and by a bearing 41 in the lower part (sheath 16) The spindle 1 is guided in axial translation by the sheath 32 in the upper part of the spindle head 6, and by the sliding bearing 42 in the lower part. At its lower end, the spindle head 6 filled with lubricant is sealed by a

joint 43 monté sur un porte joint 44. seal 43 mounted on a seal holder 44.

Claims

l Machine for lapping by expansion of bores having at least one lapping unit comprising a spindle carrying a lapping tool or expansion lapping, means for controlling the expansion of said lapping, means for controlling the rotation of the spindle and beat control means for animating the spindle with an oscillating movement of axial translation (beat), characterized in that the spindle (1) is mounted movable in rotation and in axial translation in a spindle head (6) comprising guide means for its mobile mounting in axial translation on a fixed frame (12), the rotation control means (2) and the beat control means (3) being mounted on

said spindle head (6).

2 Machine according to claim 1, characterized in that the expansion control means (9)

are integrated into the spindle head (6).

3 Machine according to claim l or 2, characterized in that the axial translational movement of the spindle head (6) for the approach and removal of the lapping (4) of the workpiece is

controlled by a motor (13) mounted on the frame (12).

4 Machine according to any one of

previous claims, characterized in that

the rotation control (2) comprises, between the rotation control motor (28) fixed to the spindle head (6) and the spindle (1), a key system (35) or a similar transmission system rotation with axial mobility.