FR2722439A1 - Procede et dispositif d'usinage d'une piece par enlevement ou refoulement de matiere, et pieces usinees selon ce procede - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'usinage par enlèvement ou refoulement de matière, selon lesquels on soumet une pièce à usiner (1) à un mouvement de rotation autour d'un axe, et on usine cette pièce au moyen d'un outil animé d'un mouvement d'avance, que l'on déplace longitudinalement par rapport à l'axe de rotation de façon à donner à ladite pièce une forme finale prédéterminée. Selon ce procédé, on déplace en translation la pièce (1) et l'outil relativement l'un par rapport à l'autre selon un axe parallèle à l'axe de rotation de façon à conférer à l'un d'eux un mouvement alternatif axial synchronisé avec la rotation de la pièce.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF D'USINAGE D'UNE PIECE
PAR ENLEVEMENT OU REFOULEMENT DE MATIERE, ET PIECES USINEES
SELON CE PROCEDE
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'usinage selon lesquels on soumet une pièce à usiner à un mouvement de rotation autour d'un axe, et on usine cette pièce au moyen d'un outil animé d'un mouvement d'avance, que l'on déplace longitudinalement par rapport à l'axe de rotation, de façon à donner à ladite pièce une forme finale prédéterminée.
PAR ENLEVEMENT OU REFOULEMENT DE MATIERE, ET PIECES USINEES
SELON CE PROCEDE
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'usinage selon lesquels on soumet une pièce à usiner à un mouvement de rotation autour d'un axe, et on usine cette pièce au moyen d'un outil animé d'un mouvement d'avance, que l'on déplace longitudinalement par rapport à l'axe de rotation, de façon à donner à ladite pièce une forme finale prédéterminée.
A l'heure actuelle, un tel procédé d'usinage est mis en oeuvre au moyen de tours conventionnels (simples, à copier, à commande numérique..,) dont la conception permet la fabrication de pièces de révolution ou à forme hélicoïdale (filetage...).
De tels tours sont particulièrement adaptés à la fabrication de pièces mécaniques mais offrent peu de latitude à engendrer des formes à but décoratif.
L'invention vise à pallier cet inconvénient et à fournir un procédé permettant la réalisation de pièces pouvant présenter une grande diversité de formes.
A cet effet, l'invention vise un procédé d'usinage par enlèvement ou refoulement de matière, selon lequel on soumet une pièce à usiner à un mouvement de rotation autour d'un axe, et on usine cette pièce au moyen d'un outil animé d'un mouvement d'avance, que l'on déplace longitudinalement par rapport à l'axe de rotation, de façon à donner à ladite pièce une forme finale prédéterminée.
Selon l'invention, ce procédé se caractérise en ce que l'on déplace en translation la pièce et l'outil relativement l'un par rapport à l'autre selon un axe parallèle à l'axe de rotation, de façon à conférer à l'un d'eux un mouvement axial alternatif synchronisé avec la rotation de la pièce.
Ce procédé consiste donc, lors de chaque rotation de la pièce à usiner, à faire subir à cette dernière ou à l'outil, un déplacement axial selon un mouvement alternatif engendrant une forme de révolution asymétrique, fonction de l'amplitude de ce mouvement, dans tous les plans contenant l'axe de rotation, à l'exception de l'un de ces plans, orthogonal au plan passant par l'axe de symétrie de la pièce usinée et par les deux points extrêmes des alternances dans lequel les contours sont symétriques.
Un tel procédé permet donc de réaliser des pièces dont les formes peuvent être très variées, à partir d'une technique découlant directement des techniques actuelles, et donc facilement assimilable par les utilisateurs.
Ainsi, lorsque le mouvement de translation alternatif est conféré à la pièce à usiner, l'usinage peut être réalisé de façon conventionnelle, notamment pour le travail du bois, au moyen de tout type d'outils, (simple outil, outil de forme, fraise...).
Il en est de même si le mouvement alternatif est conféré à l'outil. Dans ce cas, en outre, le mouvement alternatif est conféré de façon préférentielle à la vis-mère du tour.
Il est à noter que l'utilisation de fraises s avère intéressante, et même parfois nécessaire lorsque les masses mises en jeu sont trop importantes vis à vis des inerties des changements d'alternance. En effet, on est conduit, dans ce cas, à prévoir de faibles vitesses de rotation, et l'enlèvement de matière est avantageusement réalisé au moyen de fraises.
Dans l'un ou l'autre cas, en outre, toutes les techniques actuellement connues d'usinage de pièces au moyen de tours (tour à bois, de potier...) peuvent être facilement mises en oeuvre - copiage, commande numérique...
Selon un mode de mise en oeuvre particulier visant la réalisation de pièces de révolution dotées de portions de surface planes axées sur l'axe de rotation et d'inclinaison donnée par rapport à ce dernier, le procédé selon l'invention consiste à faire varier l'amplitude du mouvement alternatif de façon que cette dernière soit inversement proportionnelle à la distance entre l'outil et l'axe de rotation, et soit nulle pour une position virtuelle de l'outil sur l'axe de rotation.
Une application de ce mode de mise en oeuvre vise avantageusement la réalisation de balustres destinés à former les montants d'une rampe d'escalier. En effet, un tel procédé permet de réaliser de façon très aisée les faces inférieure et supérieure de ces balustres de façon que ces dernières présentent une inclinaison équivalente à celle de l'escalier, et en facilitent l'assemblage.
Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux visant les techniques d'usinage par copiage selon lesquelles on utilise un gabarit au contact duquel vient un palpeur de copiage, l'invention consiste à utiliser un gabarit tridimensionnel que l'on fait tourner avec une vitesse de rotation égale à la vitesse de rotation de la pièce à usiner.
Cette technique permet avantageusement de réaliser des pièces, tels que des balustres, de section autre que circulaire.
L'invention s'étend aux objets réalisés selon le procédé ci-dessus décrit et à un dispositif d'usinage par enlèvement ou refoulement de matière comportant des moyens de maintien d'une pièce à usiner, des moyens d'entraînement en rotation autour d'un axe desdits moyens de maintien, et au moins un outil apte à être animé d'un mouvement d avance.
Selon l'invention, ce dispositif d'usinage comprend des moyens de déplacement en translation relative des moyens de maintien et de l'outil, selon un axe parallèle à l'axe de rotation, aptes à conférer à l'un d'eux un mouvement alternatif axial synchronisé avec la rotation des moyens de maintien.
Selon une autre caractéristique de l'invention visant un dispositif d'usinage dont les moyens d'entraînement en rotation des moyens de maintien comprennent un arbre moteur, les moyens de déplacement en translation relative desdits moyens de maintien et de l'outil comportent
. un anneau disposé autour de l'arbre moteur, articulé sur un bâti par l'intermédiaire de pivots apte à lui permettre de pivoter relativement à l'arbre moteur autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit arbre moteur,
des moyens d'inclinaison de l'anneau autour de son axe de pivotement,
. un organe de guidage lié en translation à un des éléments, outil ou moyens de maintien, agencé de façon que l'anneau coulisse à l'intérieur dudit organe de guidage lors de sa rotation, en vue de transmettre à l'élément lié en translation à cet organe, un mouvement alternatif axial d'amplitude fonction de l'inclinaison de l'anneau.
. un anneau disposé autour de l'arbre moteur, articulé sur un bâti par l'intermédiaire de pivots apte à lui permettre de pivoter relativement à l'arbre moteur autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit arbre moteur,
des moyens d'inclinaison de l'anneau autour de son axe de pivotement,
. un organe de guidage lié en translation à un des éléments, outil ou moyens de maintien, agencé de façon que l'anneau coulisse à l'intérieur dudit organe de guidage lors de sa rotation, en vue de transmettre à l'élément lié en translation à cet organe, un mouvement alternatif axial d'amplitude fonction de l'inclinaison de l'anneau.
De plus, l'organe de guidage consiste avantageusement en une chape de largeur conjuguée du diamètre de la section de l'anneau, ladite chape étant portée par un pivot de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre moteur.
Grâce à sa faculté de pouvoir pivoter, une telle chape présente l'avantage de s'étendre constamment orthogonalement par rapport à un des axes de symètrie de la section circulaire de l'anneau, assurant ainsi un parfait guidage de ce dernier.
En outre, cet organe de guidage peut être monté
- soit sur l'arbre moteur de façon à conférer à ce dernier un mouvement alternatif axial,
- soit sur des moyens de déplacement de l'outil, tels qu'une vis-mère, de façon à conférer à ces derniers un mouvement alternatif axial.
- soit sur l'arbre moteur de façon à conférer à ce dernier un mouvement alternatif axial,
- soit sur des moyens de déplacement de l'outil, tels qu'une vis-mère, de façon à conférer à ces derniers un mouvement alternatif axial.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'inclinaison de l'anneau comprennent un levier solidaire d'un des pivots, et des moyens de pivotement dudit levier.
Ces moyens de pivotement peuvent, en outre, être de tout type conventionnel et consister par exemple en
- une vis sans fin entraînée manuellement au moyen d'une manivelle,
- une vis sans fin entraînée par un moteur électrique avec variateur, commandé par exemple au moyen d'une pédale,
- une vis sans fin entraînée par un moteur électrique à commande numérique,
- un vérin hydraulique commandé par un système de copiage.
- une vis sans fin entraînée manuellement au moyen d'une manivelle,
- une vis sans fin entraînée par un moteur électrique avec variateur, commandé par exemple au moyen d'une pédale,
- une vis sans fin entraînée par un moteur électrique à commande numérique,
- un vérin hydraulique commandé par un système de copiage.
Il est à noter, en outre, que l'axe de rotation du dispositif ci-dessus décrit peut être soit horizontal (application principale : tour à bois), soit vertical (application principale : tour de potier).
Par ailleurs, selon un mode de réalisation permettant la réalisation de faces inclinées planes, notamment pour la fabrication de balustres, les moyens de pivotement du levier sont asservis à des moyens de relevé de la position de l'outil relativement à l'axe de rotation de l'arbre moteur, et sont adaptés pour faire varier l'inclinaison dudit levier en fonction de la position transversale de l'outil, de façon que l'amplitude du mouvement alternatif soit inversement proportionnelle à la distance entre l'outil et l'axe de rotation, et soit nulle pour une position virtuelle de l'outil sur ledit axe de rotation.
En outre, selon ce mode de réalisation, le levier est avantageusement doté d'une lumière longitudinale et associé à des moyens de pivotement comprenant un vérin dont l'état est asservi aux moyens de relevé de la position transversale de l'outil, ledit vérin comportant
une tige portant un axe monté coulissant à l'intérieur de la lumière du levier, et associée à des moyens de guidage aptes à absorber les efforts latéraux,
. un corps solidaire d'un levier de positionnement articulé autour d'un axe solidaire du bâti et coaxial avec l'axe porté par la tige de vérin, dans la position déployée dudit vérin, ledit levier de positionnement étant associé à des moyens de réglage de sa position angulaire par rapport au bâti.
une tige portant un axe monté coulissant à l'intérieur de la lumière du levier, et associée à des moyens de guidage aptes à absorber les efforts latéraux,
. un corps solidaire d'un levier de positionnement articulé autour d'un axe solidaire du bâti et coaxial avec l'axe porté par la tige de vérin, dans la position déployée dudit vérin, ledit levier de positionnement étant associé à des moyens de réglage de sa position angulaire par rapport au bâti.
Cette disposition, d'une part, permet de réaliser des faces planes, et d'autre part, permet de régler l'inclinaison de ces faces à l'aide des moyens de réglage.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemples non limitatifs deux modes de réalisation préférentiels ainsi qu'un schéma d'une autre variante de réalisation. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description
. la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation représentant un tour à bois conforme à l'invention à réglage manuel,
. la figure 2 est une coupe verticale par un plan axial A de ce tour à bois,
. la figure 3 en est une coupe verticale par un plan transversal B,
. la figure 4 est un schéma de principe représentant les diverses commandes dont peut être équipé le dispositif conforme à l'invention,
. la figure 5 est une vue longitudinale d'un objet réalisé au moyen d'un dispositif conforme à l'invention,
. la figure 6 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation représentant un tour à bois conforme à l'invention pour la réalisation d'objets dotés notamment de faces planes inclinées, tels que des balustres,
. la figure 7 est un schéma de principe du fonctionnement des moyens de réglage du dispositif représenté à la figure 6,
et la figure 8a représente un objet tel que réalisé au moyen du dispositif représenté à la figure 6, à partir d'un modèle représenté à la figure 8b.
. la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation représentant un tour à bois conforme à l'invention à réglage manuel,
. la figure 2 est une coupe verticale par un plan axial A de ce tour à bois,
. la figure 3 en est une coupe verticale par un plan transversal B,
. la figure 4 est un schéma de principe représentant les diverses commandes dont peut être équipé le dispositif conforme à l'invention,
. la figure 5 est une vue longitudinale d'un objet réalisé au moyen d'un dispositif conforme à l'invention,
. la figure 6 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation représentant un tour à bois conforme à l'invention pour la réalisation d'objets dotés notamment de faces planes inclinées, tels que des balustres,
. la figure 7 est un schéma de principe du fonctionnement des moyens de réglage du dispositif représenté à la figure 6,
et la figure 8a représente un objet tel que réalisé au moyen du dispositif représenté à la figure 6, à partir d'un modèle représenté à la figure 8b.
Les dispositifs d'usinage représentés aux figures 1 et 6 consistent en des tours à bois de conception spécifique permettant la réalisation de pièces pouvant présenter une grande diversité de formes.
Le dispositif représenté à la figure 1 est un dispositif à réglage manuel dont seule la partie d'entraînement en rotation et de maintien de la pièce 1 à usiner a été représentée. La partie outillage d'usinage, non représentée, peut être de tout type connu en soi et consister par exemple, soit en un simple outil actionné et maintenu manuellement, soit plus classiquement en un chariot porte-outil mis en mouvement manuellement au moyen d'un volant, ou automatiquement par l'intermédiaire d'une barre de chariotage ou d'une vis-mère.
Ce dispositif comprend, en premier lieu, un bâti 2 sur lequel sont montés deux paliers 3, 4 logeant un arbre de rotation 5.
Cet arbre de rotation 5 porte, vers une de ses extrémités, un mandrin 6 de maintien de la pièce 1 à usiner, et, vers son extrémité opposée, une poulie motrice 7 entraînée en rotation au moyen d'une courroie 8 et d'un moteur (non représenté).
Ce bâti 2 comporte, en outre, deux flasques longitudinaux 9, 10 s'étendant symétriquement de part et d'autre de l'arbre de rotation 5.
Les moyens, conformes à l'invention, de déplacement de l'arbre de rotation 5 selon un mouvement alternatif axial, comportent un anneau 11 de section circulaire disposé concentriquement autour dudit arbre de rotation (par section de l'anneau 11 on entend définir la section droite dudit anneau selon une direction radiale).
Cet anneau 11 porte deux pivots externes 12, 13 diamètralement opposés, adaptés, l'un pour se loger dans un orifice à axe horizontal ménagé dans l'un des flasques 9, et l'autre pour s'étendre au travers d'un orifice ménagé dans l'autre flasque 10, coaxial avec l'orifice précité du premier flasque 9.
Ces deux pivots 12, 13 autorisent un pivotement de l'anneau autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation.
Les moyens associés à cet anneau 11, destinés à permettre son pivotement, comprennent, en premier lieu, un levier 14 solidaire du pivot 13. Ce levier 14 forme une chape 14a logeant un écrou 15 articulé à l'intérieur de ladite chape de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement de l'anneau 11.
Ces moyens de pivotement comportent, également, une vis sans fin 16 associée à des moyens d'entraînement en rotation classiques 17, actionnés au moyen d'une manivelle 18, et solidaires du bâti 2, ladite vis sans fin étant adaptée pour coopérer avec l'écrou 15 de façon à amener le levier 14 à pivoter.
Les moyens de déplacement de l'arbre de rotation 5 selon un mouvement alternatif comprennent, en outre, un organe de guidage 19 solidaire dudit arbre de rotation 5, et présentant la forme d'une chape de largeur conjuguée du diamètre de la section de l'anneau 11, adaptée pour loger ledit anneau lors de la rotation dudit organe de guidage.
Tel que représenté aux figures 2 et 3, cet organe de guidage 19 est monté au droit de deux méplats 20, 21 diamètralement opposés, ménagés sur l'arbre de rotation 5. De plus, cet organe de guidage 19 est monté sur un goujon 22 doté d'une tête de butée 22a évitant l'échappement dudit organe de guidage, ledit goujon étant logé dans un orifice traversant ménagé dans l'arbre de rotation 5, orthogonalement par rapport aux méplats 20, 21, et étant doté d'une extrémité filetée sur laquelle est vissée une masselotte 23 diamétralement opposée à l'organe de guidage 19.
Cet organe de guidage 19 comporte, en premier lieu, une bague 24 de diamètre adapté pour être montée autour du goujon 22 de façon à pouvoir tourner autour de celui-ci. Cette bague 24 disposée entre la tête 22a du goujon et le méplat 20 en vis à vis de l'arbre de rotation 5, comporte deux extensions latérales 25, 26 diamètralement opposées, percées chacune d'un alésage, conférant à ladite bague une section en forme de T.
L'organe de guidage 19 comporte, en outre, deux goujons 27, 28 logés chacun dans un orifice d'une extension 25, 26 de la bague 24. De plus, montés autour de chacun des goujons, entre la tête 27a, 28a de ces derniers et l'extension 25, 26 correspondante, chaque organe de guidage comporte un roulement tel que 29, et une entretoise 30 disposée entre le roulement 29 et ladite extension.
Enfin, le blocage de chaque goujon 27, 28 relativement à la bague 24 est assuré par un écrou tel que 31
Le dispositif ci-dessus décrit permet de réaliser des pièces de révolution 32 asymétriques telles que par exemple, celle représentée à titre d'exemple à la figure 5, comprenant de la droite vers la gauche en se référant à la figure : un premier tronçon présentant une symétrie de révolution obtenu en positionnant l'anneau 11 orthogonalement par rapport à l'axe de rotation (amplitude nulle), un deuxième tronçon 32b présentant une asymétrie de révolution, obtenu en inclinant l'anneau 11 selon une première direction de pivotement par rapport à la verticale, et un troisième tronçon 32 obtenu en inclinant l'anneau 11 selon une direction opposée à la première.
Le dispositif ci-dessus décrit permet de réaliser des pièces de révolution 32 asymétriques telles que par exemple, celle représentée à titre d'exemple à la figure 5, comprenant de la droite vers la gauche en se référant à la figure : un premier tronçon présentant une symétrie de révolution obtenu en positionnant l'anneau 11 orthogonalement par rapport à l'axe de rotation (amplitude nulle), un deuxième tronçon 32b présentant une asymétrie de révolution, obtenu en inclinant l'anneau 11 selon une première direction de pivotement par rapport à la verticale, et un troisième tronçon 32 obtenu en inclinant l'anneau 11 selon une direction opposée à la première.
Il est à noter par ailleurs, que la poupée mobile (non représentée) du tour à bois ci-dessus décrit peut quant à elle être
- fixe, et porter un axe de longueur supérieure à l'amplitude maximale du mouvement axial, ledit axe étant destiné à être logé dans un alésage axial ménagé dans la pièce à usiner,
- mobile, et asservie aux mouvements axiaux de l'arbre de rotation 5,
- mobile et dotée de moyens de fixation de la pièce à usiner adaptés pour que cette dernière lui transmette les mouvements axiaux de l'arbre de rotation 5.
- fixe, et porter un axe de longueur supérieure à l'amplitude maximale du mouvement axial, ledit axe étant destiné à être logé dans un alésage axial ménagé dans la pièce à usiner,
- mobile, et asservie aux mouvements axiaux de l'arbre de rotation 5,
- mobile et dotée de moyens de fixation de la pièce à usiner adaptés pour que cette dernière lui transmette les mouvements axiaux de l'arbre de rotation 5.
Par ailleurs, le tour à bois décrit cidessus peut, en outre, tel que représenté schématiquement à la figure 4, être équipé de l'une ou l'autre ou de la totalité des options définies à cette figure, en vue de permettre une commande numérique d'un ou plusieurs déplacements. Ainsi
a) la vitesse de rotation de l'arbre rotatif 5 peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
b) la vitesse de déplacement de l'outil 33 peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
c) l'inclinaison du levier 14 et donc de l'anneau 11, déterminant l'amplitude du mouvement alternatif, peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
d) la position transversale de l'outil 33 relativement à l'axe de rotation peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
e) l'orientation de l'outil 33 peut être asservie au moyen d'un moto-réducteur,
f) la vitesse de rotation de l'outil 33 (fraise...), en fonction notamment du diamètre de cet outil, de la nature du matériau à usiner..., peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas.
a) la vitesse de rotation de l'arbre rotatif 5 peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
b) la vitesse de déplacement de l'outil 33 peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
c) l'inclinaison du levier 14 et donc de l'anneau 11, déterminant l'amplitude du mouvement alternatif, peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
d) la position transversale de l'outil 33 relativement à l'axe de rotation peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas,
e) l'orientation de l'outil 33 peut être asservie au moyen d'un moto-réducteur,
f) la vitesse de rotation de l'outil 33 (fraise...), en fonction notamment du diamètre de cet outil, de la nature du matériau à usiner..., peut être asservie au moyen d'un moteur pas à pas.
L'ensemble de ces commandes permet la réalisation d'objets dont les contours externes et/ou internes peuvent être très variés, tels que ceux de l'objet 34 représenté à la figure 4.
Le dispositif représenté à la figure 6 est, quant à lui, particulièrement adapté pour réaliser, par copiage, des objets présentant notamment des faces planes inclinées par rapport à leur axe longitudinal, tels que par exemple des balustres.
Ce dispositif est conforme à celui de la figure 1 en ce qui concerne l'anneau 11 et l'organe de guidage 19 associé à ce dernier. Il se différencie par contre au niveau des moyens associés à l'anneau 11 en vue de provoquer le pivotement de ce dernier.
Ces moyens sont, en effet, conçus pour être asservis à la position d'un palpeur (non représenté) en contact avec un gabarit à copier, adaptés pour que l'angle d'inclinaison de l'anneau 11 soit fonction de la position de l'outil par rapport à l'axe de rotation de l'arbre 5.
Ces moyens de commande de l'inclinaison de l'anneau 11 comportent, en premier lieu, un levier 35 solidaire du pivot 13 et doté d'une lumière longitudinale 36. Ils sont adaptés pour faire varier l'inclinaison de ce levier 35 de façon que l'amplitude du mouvement alternatif axial de l'arbre de rotation 15 soit inversement proportionnelle à la distance entre l'outil et l'axe de rotation, (donnée par la position du palpeur sur son gabarit) et soit nulle pour une position virtuelle dudit outil sur ledit axe de rotation.
Ces moyens de commande comportent un vérin 37 dont l'état, déployé ou rétracté, est asservi à la position du palpeur.
La tige 37a de ce vérin 37 porte un doigt 38 logé dans la lumière 36 du levier 35, et est associée à des moyens de guidage (non représentés) aptes à absorber les efforts latéraux. Le corps 37b de ce vérin 37 est, quant à lui, solidarisé sur un levier de positionnement 39 porté par un pivot 40 monté rotatif dans un palier 41 solidaire du bâti 2, et agencé de façon que le dit pivot soit coaxial avec le doigt 38 dans la position déployée du vérin 37.
Vers son extrémité opposée au pivot 40, ce levier de positionnement 39 comporte un pion 42 logé dans une lumière graduée 43 ménagée dans une plaque solidaire du bâti, ladite lumière présentant une courbure axée sur l'axe de rotation du pivot 40.
(A noter que ce pion 42 peut être remplacé par un système de commande identique au système écrou/vis sans fin/manivelle tel que celui représenté à la figure 1 sous les références 15, 16, 18 dans lequel, en outre, la manivelle peut être remplacée par un moteur pas à pas).
Afin de réaliser des surfaces planes inclinées ou non, selon l'inclinaison de l'anneau 11, le vérin 37 est adapté pour que sa course soit proportionnelle ou égale au débattement transversal de l'outil.
Ainsi, et indépendamment de l'inclinaison du levier de positionnement 39, le levier 35 se trouve dans sa position d'inclinaison minimale lorsque le vérin 37 est déployé, état correspondant à un mouvement axial d'amplitude nulle. Inversement, le levier 35 se trouve dans sa position d'inclinaison maximale lorsque le vérin 37 est rétracté, état correspondant à un mouvement axial d'amplitude maximale pour une inclinaison donnée du levier de positionnement 39
De plus, tel que représenté à la figure 7, l'inclinaison du vérin 37 peut être également réglée en fonction de la position du pion 42 dans la lumière 43, l'inclinaison de la face de la pièce réalisée étant de même déterminée en fonction de ce réglage.
De plus, tel que représenté à la figure 7, l'inclinaison du vérin 37 peut être également réglée en fonction de la position du pion 42 dans la lumière 43, l'inclinaison de la face de la pièce réalisée étant de même déterminée en fonction de ce réglage.
La figure 8a représente un objet 44 réalisé au moyen du dispositif ci-dessus décrit, par copiage à partir d'un modèle 45 tel que représenté à la figure 8b.
Tel qu'illustré sur ces figures, chaque face plane du modèle 45 orthogonale à l'axe longitudinal de ce dernier conduit à la réalisation d'une face plane, inclinée de l'angle préréglé au moyen du pion 42.
Claims (14)
1/ - Procédé d'usinage par enlèvement ou refoulement de matière, selon lequel on soumet une pièce à usiner (1) à un mouvement de rotation autour d'un axe, et on usine cette pièce au moyen d'un outil (33) animé d'un mouvement d'avance, que l'on déplace longitudinalement par rapport à l'axe de rotation de façon à donner à ladite pièce une forme finale prédéterminée, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on déplace en translation la pièce (1) et l'outil (33) relativement l'un par rapport à l'autre selon un axe parallèle à l'axe de rotation de façon à conférer à l'un d'eux un mouvement alternatif axial synchronisé avec la rotation de la pièce.
2/ - Procédé d'usinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de translation alternatif est conféré à la pièce (1) à usiner.
3/ - Procédé d'usinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de translation alternatif est conféré à l'outil.
4/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 d'usinage de pièces de révolution (44) en vue de former des portions de surface planes axées sur l'axe de rotation et d'inclinaison donnée par rapport à ce dernier, caractérisé en ce que l'on fait varier l'amplitude du mouvement alternatif de façon que cette dernière soit inversement proportionnelle à la distance entre l'outil et l'axe de rotation, et soit nulle pour une position virtuelle de l'outil sur l'axe de rotation.
5/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 d'usinage par copiage selon lequel on utilise un gabarit au contact duquel vient un palpeur de copiage, caractérisé en ce que l'on utilise un gabarit tridimensionnel que l'on fait tourner avec une vitesse de rotation égale à celle de la vitesse de rotation de la pièce à usiner.
6/ - Dispositif d'usinage par enlèvement ou refoulement de matière comportant des moyens de maintien (6) d'une pièce (1) à usiner, des moyens (5, 7, 8) d'entraînement en rotation autour d'un axe desdits moyens de maintien, et au moins un outil apte à être animé d'un mouvement d'avance, ledit dispositif d' usinage étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (11, 19) de déplacement en translation relative des moyens de maintien (6) et de l'outil, selon un axe parallèle à l'axe de rotation, aptes à conférer à l'un d'eux un mouvement alternatif axial synchronisé avec la rotation des moyens de maintien (6).
7/ - Dispositif d'usinage selon la revendication 6 dans lequel les moyens (5, 7, 8) d'entraînement en rotation des moyens de maintien (6) comprennent un arbre moteur (5), caractérisé en ce que les moyens de déplacement en translation relative desdits moyens de maintien et de l'outil comportent
. un anneau (11) disposé autour de l'arbre moteur (5), articulé sur un bâti (2) par l'intermédiaire de pivots (12, 13) aptes à lui permettre de pivoter relativement à l'arbre moteur (5) autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit arbre moteur,
des moyens (14-18 ; 35-43) d'inclinaison de l'anneau (11) autour de son axe de pivotement,
. un organe de guidage (19) lié en translation à un des éléments, outil ou moyens de maintien, agencé de façon que l'anneau (11) coulisse à l'intérieur dudit organe de guidage lors de sa rotation, en vue de transmettre à l'élément lié en translation à cet organe, un mouvement alternatif axial d'amplitude fonction de l'inclinaison de l'anneau.
8/ - Dispositif d'usinage selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'organe de guidage consiste en une chape (19) de largeur conjuguée du diamètre de la section de l'anneau (11), ladite chape étant portée par un pivot (22) de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre moteur (5).
9/ - Dispositif d'usinage selon l'une des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que l'organe de guidage (19) est monté sur l'arbre moteur (5) de façon à conférer à ce dernier un mouvement alternatif axial.
10/ - Dispositif d'usinage selon l'une des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que l'organe de guidage (19) est monté sur des moyens de déplacement de l'outil, tels qu' une vis-mère, de façon à conférer à ces derniers un mouvement alternatif axial.
11/ - Dispositif d'usinage selon l'une des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que les moyens d'inclinaison de l'anneau (11) comprennent un levier (14 ; 35) solidaire d'un des pivots (13), et des moyens (15-18 ; 36-43) de pivotement dudit levier.
12/ - Dispositif d'usinage selon la revendication 11 caractérisé en ce que les moyens de pivotement (36-43) du levier (35) sont asservis à des moyens de relevé de la position de l'outil relativement à l'axe de rotation de l'arbre moteur (5), et sont adaptés pour faire varier l'inclinaison dudit levier en fonction de la position transversale de l'outil, de façon que l'amplitude du mouvement alternatif soit inversement proportionnelle à la distance entre l'outil et l'axe de rotation, et soit nulle pour une position virtuelle de l'outil sur ledit axe de rotation.
13/ - Dispositif d'usinage selon la revendication 12 caractérisé en ce que le levier (35) est doté d'une lumière longitudinale (36), les moyens de pivotement dudit levier comprenant un vérin (37) dont l'état est asservi aux moyens de relevé de la position transversale de l'outil, ledit vérin comportant
une tige (37a) portant un axe (38) monté coulissant à l'intérieur de la lumière (36) du levier (35), et associée à des moyens de guidage aptes à absorber les efforts latéraux,
un corps (37b) solidaire d'un levier de positionnement (39) articulé autour d'un axe (40) solidaire du bâti (2) et coaxial avec l'axe (38) porté par la tige de vérin (37a), dans la position déployée dudit vérin, ledit levier de positionnement (39) étant associé à des moyens de réglage (42, 43) de sa position angulaire par rapport au bâti (2)
14/ - Objet décoratif caractérisé en ce qu'il est réalisé selon un procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5.
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Patent Citations (5)
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