FR2750066A1 - Organe de serrage d'une piece cylindrique, machine d'usinage le comportant et procede d'usinage l'utilisant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un organe de serrage d'une pièce cylindrique utilisé pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les deux extrémités de cette pièce au moyen d'organes de serrage (20, 22) et en faisant avancer et tourner des outils de coupe (26, 28) par rapport à la pièce (W). Plusieurs corps solides discontinus (30A, 30B, 30C), logés dans une poche élastique (34), remplissent la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique afin de réduire ou de supprimer la vibration de broutement produite lors de la coupe. Domaine d'application: usinage de tambours de développement, de rouleaux de fixage, etc.

Description

L'invention concerne un organe de serrage d'une pièce cylindrique, une machine d'usinage équipée de l'organe de serrage et un procédé d'usinage utilisant cet organe de serrage. L'invention concerne plus particulièrement l'usinage de la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique telle qu'un manchon de développement et un tambour photosensible utilisés dans un appareil de formation d'images tel qu'un copieur ou une imprimante à laser, la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique étant d'une faible épaisseur et d'une longueur relativement grande dans la direction axiale.

On effectue classiquement un usinage au tour en soumettant à une opération de coupe ou de meulage la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique servant de pièce à usiner. Une pièce cylindrique est en particulier maintenue de façon immobile dans le mandrin tournant d'un tour et, pendant que l'on fait tourner le mandrin en même temps que la pièce cylindrique sous l'effet d'une force de rotation produite par une source de force d'entraînement du tour, un outil de coupe tel qu'un outil coupant maintenu sur le tablier du tour de manière à pouvoir se déplacer librement est avancé vers la surface de la pièce cylindrique devant être usinée, grâce à quoi la pièce cylindrique est soumise à un tournage. Selon une telle configuration de tournage dans laquelle la pièce cylindrique est en rotation et l'outil de coupe est fixe, la coupe est exécutée en arrêtant le mandrin tournant après une opération d'usinage, en enlevant la pièce cylindrique usinée du mandrin, en plaçant de nouveau la pièce cylindrique dans le mandrin, puis en remettant en rotation le mandrin pour effectuer une coupe. Ceci signifie qu'une opération de changement de la pièce cylindrique est toujours nécessaire à la fin d'une opération de tournage. Un problème qui en résulte est une baisse de la productivité car un temps supplémentaire est nécessaire pour le changement de la pièce cylindrique.

La demande de brevet japonais mise à l'inspection
Publique sous le numéro 6-328303 a décrit un procédé d'usinage visant à améliorer la productivité. Conformément à ce procédé d'usinage décrit, une pièce cylindrique servant de pièce à usiner est maintenue de manière à ne pas pouvoir tourner par un mandrin, et on fait tourner un outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique.

Conformément à cette proposition, l'opération consistant à changer la pièce cylindrique peut être effectuée sans arrêter l'opération de rotation de l'outil même après l'achèvement de l'usinage de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique. On obtient donc une amélioration de la productivité.

Une pièce cylindrique telle que le manchon de développement utilisé dans l'appareil de formation d'images décrit ci-dessus est incorporée dans un dispositif de développement pour exécuter une opération de formation d'image. La précision de la finition de la surface usinée de la pièce cylindrique est extrêmement importante. Cependant, lorsque la productivité de la pièce cylindrique est prise en compte, la corrélation entre le temps d'usinage et la précision de la finition prend une importance considérable.

En particulier, lorsque la vitesse de rotation de l'outil et la vitesse d'avance de l'outil sont augmentées pour améliorer la productivité, un broutement sur le côté de la pièce cylindrique maintenue fixement aux deux extrémités se produit, la précision de la surface coupée baisse et ceci conduit par suite à la production de pièces défectueuses.

A titre d'exemples de procédés visant à supprimer l'apparition d'un tel broutement, les mémoires des demandes de brevets japonais mises à l'inspection Publique sous les numéros 6-198501 et 6-304803 décrivent des procédés d'introduction d'un amortisseur de vibration constitué d'un corps élastique dans la partie à diamètre intérieur d'une pièce cylindrique et de coupe de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique.

Bien qu'une suppression de la vibration de broutement, qui apparaît dans la pièce cylindrique, soit réalisée efficacement lorsqu'une telle vibration est supprimée de cette manière, la suppression du broutement qui apparaît du côté de l'organe de serrage supportant la pièce cylindrique n'est pas toujours satisfaisante. Si la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique est soumise à une coupe dans ces conditions, une baisse de la précision de la surface provoquée par une vibration de broutement apparaît au voisinage des parties supportées aux deux extrémités de la pièce cylindrique maintenue par les organes de serrage.

Les documents techniques concernant le broutement qui apparaît lors de la coupe d'une pièce cylindrique comme mentionné ci-dessus, dont l'un est intitulé "Vibration of machining tools", publié par CORONA-sha en 1968, traduit par
Sakae YONEZU et collaborateurs, publié initialement par S. A.

TOBIAS, sont connus de la Demanderesse.

Comme montré sur la figure 41 des dessins annexés décrits ci-après, le dispositif de développement d'un appareil de formation d'images comprend un tambour photosensible 200 sur lequel une image latente est disposée en tant qu'information image. Un développateur G est déplacé vers le tambour 200 et est amené à adhérer à celui-ci par l'intermédiaire d'un manchon de développement comprenant une pièce cylindrique W. La précision avec laquelle on peut faire adhérer le développateur G au tambour photosensible 200 à partir de l'emplacement d'emmagasinage du développateur dépend de la précision à laquelle la surface du manchon de développement a été usinée et de l'égalité de surface du manchon.

En outre, la précision à laquelle le tambour photosensible 200 a été usiné produit également et évidemment un effet majeur sur la finesse (définition) de l'image.

La figure 42 des dessins annexés et décrits ciaprès est un schéma illustrant les éléments nécessaires à la réalisation d'un copieur. Sur la figure 42, une information provenant d'un original (non représenté) placé sur un plateau est formée sur le tambour photosensible 200 sous la forme d'une image latente, puis l'image latente est reportée et fixée sur une feuille de papier de copie P, et le papier de copie P portant l'image fixée est déchargé de l'appareil pour achever l'opération de copie.

Dans le procédé pour fixer l'image provenant du tambour photosensible 200, on utilise des pièces cylindriques
W telles que des rouleaux de fixage. Si la précision à laquelle les surfaces des pièces cylindriques sont usinées est faible, le tambour 200 et le film photosensible développent des inégalités. Il est connu que ceci produit un effet nuisible majeur sur la précision des images.

On ne peut pas obtenir des images d'une bonne netteté à moins de parvenir à une haute précision de surface, en particulier à un degré élevé de précision en ce qui concerne la rugosité de la surface, pour la pièce cylindrique
W, telle que le tambour photosensible, le manchon de développement et les rouleaux de fixage utilisés dans un appareil de formation d'images tel que le copieur ou l'imprimante à laser.

Conformément à un procédé classique d'usinage d'une pièce cylindrique, une matière en forme de tube est d'abord fabriquée par extrusion et étirage d'une matière métallique telle qu'un alliage d'aluminium, puis par application d'une correction de courbure de haute précision. La matière tubulaire est ensuite sectionnée à une longueur souhaitée et la surface circonférentielle extérieure de la longueur sectionnée est soumise à une opération de coupe par un tour. Cependant, étant donné que la pièce cylindrique W utilisée dans l'appareil de formation d'images décrit ci dessus présente une épaisseur de paroi très faible par rapport à sa longueur, un broutement et d'autres vibrations apparaissent aisément lors de la coupe, et ceci nuit à la précision de la rugosité de la surface.

Il est connu que le broutement et la vibration qui apparaissent lors de l'usinage par coupe de la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique sont produits du fait de la relation entre la vibration caractéristique de la pièce cylindrique, la vibration caractéristique de l'organe de serrage et la fréquence d'usinage. Cette relation sera maintenant décrite.

Lorsqu'on utilise une machine d'usinage de conception spéciale pour serrer de façon immobile les deux extrémités d'une pièce cylindrique à l'aide d'organes de serrage de gauche et de droite et que la pièce cylindrique est coupée à une vitesse d'avance prédéterminée par un outil de coupe pendant que celui-ci est en rotation (cette machine diffère du tour décrit précédemment par le fait que la coupe est effectuée en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique), il est nécessaire que l'organe de serrage de gauche ou de droite présente une longueur totale à travers laquelle un bloc, équipé d'un arbre tournant auquel l'outil de coupe est relié, puisse être passé afin que toute la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique puisse être coupée. Des spécifications utilisées dans un essai étaient les suivantes : vitesse maximale de rotation du bloc 20 000 tr/min ; vitesse réelle de rotation pendant l'usinage : 9000 - 11 000 tr/min ; puissance fournie : 500 W diamètre intérieur de la partie tournante : 35 mm En ce qui concerne les spécifications de l'organe de serrage de gauche (du type mandrin à pince de serrage ouverte), à travers lequel on fait passer le bloc, on a : longueur totale 250 mm ; diamètre extérieur maximal de la partie traversée par l'arbre tournant : 30 mm ; matière : acier trempé. Etant donné que l'organe de serrage de droite (du type mandrin à pince ouverte) est tel qu'il n'est pas nécessaire de faire passer le bloc à travers l'arbre tournant, la longueur totale peut être diminuée. Par conséquent, la longueur totale de l'organe de serrage de droite est de 80 mm ; le diamètre extérieur maximal est de 30 mm ; et la matière est de l'acier trempé.

La pièce cylindrique utilisée lors de la coupe était constituée d'un alliage d'aluminium (JIS A-6063), et avait un diamètre extérieur de 16 mm, une épaisseur de paroi de 0,8 mm et une longueur totale de 250 mm.

La vibration caractéristique, à savoir la relation entre la souplesse et la fréquence, a été mesurée par la méthode d'excitation par impulsions dans un état dans lequel seuls les organes de serrage étaient reliés à la machine de coupe avant l'usinage et dans un état dans lequel la pièce mentionnée ci-dessus était supportée sur la machine de coupe par les organes de serrage. Les résultats sont tels que montrés sur la figure 43 des dessins annexés et décrits ci-après.

La valeur de souplesse est l'inverse de la rigidité dynamique. Plus la valeur est grande, plus la rigidité dynamique est faible et plus la tendance de l'exci- tation est grande.

Comme montré sur la figure 43, la valeur de la souplesse augmente progressivement avec l'accroissement de la fréquence, la valeur de la souplesse (dB) s'élevant fortement en un point A (auquel la fréquence est d'environ 380 Hz) à la fois dans l'état dans lequel seuls les organes de serrage étaient fixés à la machine d'usinage et dans l'état dans lequel la pièce cylindrique était supportée par les deux organes de serrage sur la machine.

Etant donné que la valeur de souplesse s'élève brusquement à la même fréquence, même dans l'état dans lequel seul l'organe de serrage de gauche est monté, ceci peut être considéré comme étant la fréquence caractéristique primaire de la part de la machine d'usinage de conception spéciale, dans l'état dans lequel les organes de serrage sont montés sur la machine.

En outre, étant donné que la dimension axiale d'un organe de serrage doit être de la longueur complète afin que le bloc comportant l'arbre tournant auquel l'outil de coupe est fixé puisse être passé à travers l'organe de serrage, la fréquence caractéristique est extrêmement basse.

Bien que la valeur de souplesse diminue dans une plage de fréquences supérieure à la fréquence au point A, la valeur de souplesse, dans l'état dans lequel la pièce cylindrique est supportée sur la machine d'usinage par les organes de serrage, augmente brusquement au voisinage d'un point B (auquel la fréquence est d'environ 1000 Hz). Ceci peut être considéré comme étant la fréquence caractéristique primaire de la pièce cylindrique W.

En outre, la valeur de souplesse, qui peut être considérée comme étant la fréquence caractéristique primaire de l'organe de serrage de droite et comme étant la fréquence caractéristique secondaire de l'organe de serrage de gauche, atteint un pic au voisinage d'un point C (auquel la fréquence est d'environ 1800 Hz).

Dans un cas dans lequel la machine d'usinage de conception spéciale et la pièce cylindrique ont des fréquences caractéristiques mutuellement différentes, et une force de coupe est appliquée à la pièce cylindrique lors de l'opération de coupe, la pièce cylindrique et la machine d'usinage de conception spéciale entrent en résonance si la force extérieure est en accord avec ces fréquences caractéristiques. Il en résulte le développement d'une violente vibration même si la force de coupe est très faible.

La figure 44 des dessins annexés et décrits ciaprès est un schéma dessiné pour mettre en évidence l'état de la surface de coupe d'une pièce sous vibration de broutement.

On appréciera que des traces de coupe restent sur la surface le long du trajet parcouru par l'outil de coupe.

Par conséquent, lorsque les conditions de coupe sont établies, il est nécessaire que la fréquence caractéristique et la fréquence de coupe mentionnées ci-dessus soient séparées au plus haut degré. Les facteurs principaux qui déterminent la fréquence de coupe, laquelle est l'une des conditions de coupe, sont la vitesse de rotation de l'outil et le nombre d'outils déployés dans le cas d'une machine d'usinage de conception spéciale du type à outil tournant.

Bien qu'un réglage à une valeur élevée de la vitesse de rotation de l'outil soit efficace pour accroître la productivité car il contribue à raccourcir le temps de coupe, une vibration (un broutement) se produit pour les raisons indiquées ci-dessus lorsqu'on se rapproche de la fréquence caractéristique.

Le tableau de la figure 27 illustre la relation entre l'absence ou la présence d'une vibration de broutement et la rugosité de surface d'une pièce cylindrique lorsque deux outils de coupe pour un usinage grossier et un usinage de finition ont été montés sur l'arbre tournant et la pièce cylindrique a été usinée par coupe, tandis que la vitesse de rotation de l'outil variait.

il ressort de façon évidente- des résultats expérimentaux qu'une vibration de broutement est produite même dans une région dans laquelle la fréquence de la force de coupe produite par la rotation de l'outil est éloignée de la fréquence caractéristique mentionnée précédemment.

En d'autres termes, une vibration de broutement est produite même dans une région dans laquelle la souplesse, qui est inférieure à celle présente au point A sur la figure 43, augmente.

Le mémoire de la demande de brevet japonais mise à l'inspection Publique sous le numéro 64-58453 propose l'utilisation d'un amortisseur visqueux pour prévenir la vibration de broutement. Conformément à cette proposition, un corps élastique, par exemple en caoutchouc, est introduit dans une pièce cylindrique creuse dans le cas où un tournage est réalisé par rotation de la pièce cylindrique creuse et maintien fixe de l'outil afin qu'il ne tourne pas. En adoptant ce montage, la pièce cylindrique, en tournant, engendre une force centrifuge dans le corps élastique, supprimant ainsi la vibration de broutement. Avec cette machine de tournage telle qu'un tour, la longueur globale de l'organe de serrage peut être diminuée, à la différence du cas utilisant la machine d'usinage de conception spéciale, de type à outil tournant. Par conséquent, la fréquence caractéristique de l'organe de serrage peut être établie à une valeur élevée. En outre, étant donné que la pièce cylindrique est en rotation, la vitesse de rotation pour une coupe est de 5000 tr/min (83 Hz dans le cas de deux outils de coupe) au maximum, du fait du problème d'équilibrage dynamique. Etant donné que, même un amortisseur ayant un effet d'amortissement de vibration relativement faible donne satisfaction, la proposition mentionnée ci-dessus semble pouvoir être mise en pratique.

Par ailleurs, conformément à l'invention, la machine d'usinage de conception spéciale décrite précédemment est utilisée, la pièce cylindrique est maintenue fixement de façon à ne pas pouvoir tourner et une coupe est réalisée, tandis qu'on fait tourner l'outil de coupe autour de la circonférence extérieure de la pièce cylindrique. Etant donné que la pièce cylindrique soumise à un tournage ne tourne pas, on obtient un équilibre dynamique stable. Ceci signifie qu'on peut régler à une valeur élevée la vitesse de-- rotation de l'outil et qu'une coupe peut être effectuée dans une région de fréquence plus rapprochée de la fréquence caractéristique.

Cependant, étant donné que des mesures plus complètes pour l'amortissement des vibrations sont requises, il est nécessaire d'utiliser un corps d'amortissement de vibrations ayant un effet d'amortissement des vibrations beaucoup plus grand.

Bien qu'un mécanisme auxiliaire tel qu'un moyen d'application de pression puisse également être prévu pour empêcher la vibration de broutement, l'établissement de la valeur de pression du moyen d'application de pression et le réglage de la position de montage sont des opérations difficiles et cet agencement n'est donc pas nécessairement excellent en ce qui concerne l'aptitude à la mise en oeuvre.

L'invention a donc été conçue en tenant compte des problèmes précédents et elle a pour premier objet d'augmenter la productivité de l'opération consistant à usiner par coupe la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique.

Un deuxième objet de l'invention est de procurer un gabarit d'usinage permettant de supprimer la vibration de broutement d'un outil d'usinage et d'organes de serrage lorsque la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique est usinée par coupe.

Un troisième objet de l'invention est de procurer une machine d'usinage pour une application spéciale, idéale dans le cas où la rectitude dans la direction axiale et une rugosité de surface d'une grande précision sont exigées pour une pièce cylindrique utilisée dans un appareil de formation d'images ou analogue.

Un quatrième objet de l'invention est de procurer un procédé nouveau d'usinage d'une pièce cylindrique devant être utilisée dans un appareil de formation d'images.

Conformément à l'invention, les objets ci-dessus sont réalisés en procurant un organe de serrage d'une pièce cylindrique, une machine d'usinage équipée de-l'organe de serrage et un procédé d'usinage utilisant l'organe de serrage, dans lesquels les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire sont supportées dans un état ne pouvant pas tourner par des organes de serrage de gauche et de droite, et un outil de coupe est avancé longi tudinalement à la pièce cylindrique tout en étant tourné autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique afin d'usiner ainsi par coupe la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, plusieurs corps pleins discontinus, qui remplissent la partie de diamètre intérieur du corps cylindrique de façon à s'étendre suivant sa direction longitudinale, étant introduits par l'intermédiaire d'un corps élastique, afin qu'une vibration de broutement produite lors de la coupe soit réduite ou éliminée. Les corps pleins sont des sphères ayant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur de l'élément cylindrique.

En outre, les corps pleins sont configurés de façon à avoir la forme approximative de boules d'abaque ayant deux ou plus de deux saillies continues.

En outre, les corps pleins sont logés dans une poche allongée de l'élément élastique.

De plus, au moins une partie des corps pleins ont une masse répartie.

En outre, lorsque plusieurs des corps pleins ont été introduits dans la pièce cylindrique, la longueur des corps pleins dans la direction axiale de la pièce cylindrique est conçue de façon à être comprise dans une plage qui est de 20 à 50 Co de la longueur de la pièce cylindrique dans sa direction axiale.

De plus, une extrémité fermée de la poche allongée est pourvue d'un trou et plusieurs des sphères sont introduites dans la poche à partir de son extrémité ouverte, après quoi l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon.

En outre, plusieurs sphères sont introduites dans la poche allongée à partir de son extrémité ouverte, après quoi une matière visqueuse qui comprend une huile siliconée est introduite de façon à remplir la poche et l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon.

De plus, les sphères sont moulées d'une seule pièce en une matière du type résine prédéterminée ayant une dureté prédéterminée.

En outre, conformément à l'invention, les objets précédents sont réalisés par l'utilisation d'un organe de serrage de pièce cylindrique, d'une machine d'usinage équipée de l'organe de serrage et d'un procédé d'usinage utilisant l'organe de serrage, dans lesquels les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire sont supportées dans un état empêchant toute rotation par des organes de serrage de gauche et de droite, et un outil de coupe est avancé longitudinalement à la pièce cylindrique tout en étant mis en rotation autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique pour usiner ainsi par coupe la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, une couche élastique ayant une épaisseur prédéterminée étant formée sur des surfaces de corps cylindriques ou de corps sphériques rigides afin que les corps rigides puissent être introduits individuellement le long de la direction longitudinale de la pièce cylindrique, et les corps rigides étant introduits de façon à remplir la partie à diamètre intérieur de la pièce cylindrique, ce qui réduit ou élimine la vibration de broutement produite lors de la coupe.

En outre, conformément à l'invention, les objets précédents sont réalisés par l'utilisation d'un organe de serrage d'une pièce cylindrique, d'une machine d'usinage équipée de l'organe de serrage et d'un procédé d'usinage utilisant l'organe de serrage, dans lesquels les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire sont supportées de manière à ne pas pouvoir tourner, par des organes de serrage de gauche et de droite, et un outil de coupe est avancé longitudinalement à la pièce cylindrique tout en étant mis en rotation autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique pour usiner ainsi par coupe la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, des corps élastiques cylindriques, introduits de façon à remplir des support s de gauche et de droite afin de s'étendre dans la direction longitudinale de ceux-ci, étant introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent des extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de l'usinage par coupe étant réduite ou éliminée.

De plus, conformément à l'invention, les objets ci-dessus sont réalisés par l'utilisation d'un organe de serrage d'une pièce cylindrique, d'une machine d'usinage équipée de l'organe de serrage et d'un procédé d'usinage utilisant l'organe de serrage, dans lesquels des extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire sont supportée s de façon à ne pas pouvoir tourner par des organes de serrage de gauche et de droite et un outil de coupe est avancé longitudinalement à la pièce cylindrique tout en étant mis en rotation autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique pour usiner ainsi par coupe la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, plusieurs corps pleins cylindriques, introduits de façon à remplir des support s de gauche et de droite afin de s'étendre le long de leur direction longitudinale, étant introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, afin de réduire ou d'éliminer la vibration de broutement produite lors de la coupe
Il est en outre prévu un corps élastique agencé de façon à entourer les corps pleins introduits de façon à s'étendre le long de la direction longitudinale des supports de gauche et de droite.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels, les mêmes références numériques désignant les mêmes pièces ou des pièces similaires sur les différentes figures
la figure 1 est un schéma montrant les constituants principaux d'un appareil d'usinage pour application spéciale auquel l'invention est appliquée
la figure 2 est une vue en coupe d'une poche allongée utilisée dans un outil d'usinage
la figure 3 est une vue en coupe de moyens d'amortissement de vibration
la figure 4 est un tableau montrant la relation entre des pièces cylindriques et des amortisseurs de vibration
la figure 5 est une vue en coupe d'une pièce cylindrique
la figure 6 est une vue en coupe centrale montrant la façon dont des amortisseurs de vibration ont été introduits dans une pièce cylindrique
la figure 7 est une vue schématique en perspective montrant un état d'usinage par rotation d'un outil dans la machine de la figure 1
la figure 8 est un tableau montrant la relation entre la vitesse de rotation d'un outil et la vibration de broutement
la figure 9 est une vue en coupe axiale montrant un exemple de perfectionnement de moyens d'amortissement des vibrations
la figure 10 est une coupe schématique montrant un manchon de développement dans lequel un élément à aimant est logé à l'intérieur d'une pièce cylindrique
la figure 11 est une vue en coupe montrant un élément de limitation de position
la figure 12 est une vue en coupe axiale montrant un état dans lequel des amortisseurs de vibrations ont été placés dans une pièce cylindrique
la figure 13 est une vue en coupe axiale pour décrire une diminution du poids des amortisseurs de vibrations
la figure 14 est une vue en coupe axiale montrant un état dans lequel les amortisseurs de vibrations de la figure 13 ont été positionnés dans une pièce cylindrique
la figure 15 est une vue en coupe axiale pour montrer une diminution du poids des amortisseurs de vibrations
la figure 16 est une vue schématique sur laquelle une correction de déformation est appliquée à une pièce cylindrique
la figure 17 est une vue schématique sur laquelle une correction de déformation est appliquée à une pièce cylindrique
la figure 18 est une vue schématique sur laquelle une correction de déformation est appliquée à une pièce cylindrique
la figure 19 est une vue schématique pour expliquer la constitution d'un moyen de correction de déformation
la figure 20 est un tableau montrant la relation entre des pièces cylindriques et une déformation
la figure 21 est un tableau montrant les résultats d'une mesure de la déformation le long de la direction longitudinale d'une pièce cylindrique
la figure 22 est une vue en coupe axiale montrant une modification des amortisseurs de vibrations
les figures 23 à 26 sont des vues en coupe axiale montrant diverses modifications des amortisseurs de vibrations
la figure 27 est une table montrant la relation entre la vitesse de rotation de l'outil et la rugosité de la surface
la figure 28 est une table montrant des combinaisons de pièces cylindriques et d'amortisseurs de vibrations
la figure 29 est une table montrant la vitesse de rotation de l'outil et l'état d'apparition d'un broutement lorsque des amortisseurs de vibrations sont prévus et lorsqu'ils ne sont pas prévus
la figure 30 est une table montrant l'amplitude de la déformation lorsque des amortisseurs de vibrations sont logés dans une pièce cylindrique
la figure 31 est une table montrant la relation entre une charge de compensation de tare et l'amplitude de la déformation
la figure 32 est un schéma montrant les constituants principaux d'une machine d'usinage pour application spéciale
la figure 33 est une vue en coupe axiale d'un organe de serrage d'une pièce cylindrique
la figure 34 est une vue en perspective montrant l'aspect extérieur d'un amortisseur de vibration
la figure 35 est une vue en coupe axiale illustrant un perfectionnement dans lequel un amortisseur de vibration est formé d'un corps élastique tel que du caoutchouc et de plusieurs corps solides
la figure 36 est une vue en coupe axiale montrant un perfectionnement dans lequel un amortisseur de vibration est formé d'une matière métallique présentant une propriété d'absorption de vibration, telle que du plomb ou de la fonte
la figure 37 est un schéma montrant les constituants principaux d'une machine d'usinage pour application spéciale
la figure 38 est un schéma montrant les consti tuants principaux d'une machine d'usinage pour une application spéciale
la figure 39 est un tableau montrant des combinaisons de pièces cylindriques et d'amortisseurs de vibrations dans l'agencement de la figure 32
la figure 40 est une table montrant la vibration de broutement lorsque des amortisseurs de vibrations sont logés dans une pièce cylindrique
la figure 41 est une vue en coupe transversale montrant un appareil de formation d'images auquel l'invention est appliqué
la figure 42 est une vue en perspective extérieure montrant un appareil de formation d'images auquel l'invention est appliquée
la figure 43 est un graphique pour illustrer la relation entre la vibration caractéristique et la fréquence et
la figure 44 est une vue en perspective montrant des traces d'usinage restant sur la surface d'une pièce usinée sous l'effet d'une vibration de broutement.

La figure 1 est une vue schématique pour décrire les constituants principaux d'une machine d'usinage pour applications spéciales utilisée dans un procédé d'usinage d'une pièce cylindrique selon l'invention. Tous les constituants de commande et d'entraînement par moteur sont supprimés du dessin.

La figure 1 représente un bâti 1 servant de base pour la machine et une colonne en arc 2 montée sur le bâti 1.

Un outil de coupe, décrit ci-après, est supporté de façon à pouvoir tourner sur la colonne 2. Une embase 4 de support de table est montée sur le bâti 1 et un élément à table 6 glisse sur cette embase 4. Un premier support 8 de coulisseau est monté sur l'extrémité de gauche de la table 6, sur la vue de la figure 1, et un second support 16 de coulisseau est monté sur l'extrémité de droite de la table 6.

Un premier coulisseau 12 est monté sur le premier support 8, et une colonne de gauche 14 est fixée au premier coulisseau 12. Un second coulisseau est monté sur le second support 16 et une colonne de droite 18 est fixée au second support 16. Un organe de gauche 20 de serrage de pièce cylindrique est monté sur la colonne de gauche 14 et un organe de droite 22 de serrage de pièce cylindrique est monté sur la colonne de droite 18. Une pièce cylindrique W est supportée fixement, aux deux extrémités, par l'organe de serrage de gauche 20 et par l'organe de serrage de droite 22.

La colonne en arc 2 comporte un élément 2A de retenue de palier dans lequel une partie à arbre creux (non représentée) d'un porte-outil de coupe 24 illustré sur la figure 2 est supportée axialement. La partie creuse de la partie à arbre creux du porte-outil 24 est conçue pour que la pièce cylindrique devant être utilisée puisse être passée dans cette partie. Une partie 24A de serrage d'outil (figure 7) du porte-outil 24 est équipée d'une partie de serrage qui maintient un outil de coupe 26 de finition et d'une partie de serrage qui maintient un outil de coupe grossière 28, chacun des outils de coupe étant monté à l'aide de moyens de montage (vis)
Les figures 2 et 3 illustrent des moyens 30 d'amortissement de vibration introduits dans la pièce cylindrique W devant être usinés. Les moyens 30 d'amortissement de vibration comprennent plusieurs corps solides 30A, 30B, 30C, 30D ..., une poche allongée 32 formée d'une matière élastique pour loger les corps solides, et un élément de bouchage 34 pour fermer l'ouverture de la poche allongée 32.

On décrira à présent une première forme de réalisation d'un procédé d'usinage selon l'invention.

La pièce cylindrique W, qui devait être usinée en un manchon de développement utilisé dans le dispositif de développement de l'appareil de formation d'images décrit précédemment, était constituée d'un alliage Cu-A1 dans lequel de l'aluminium ayant une pureté non inférieure à 99,5 W comprenait 0,05-0,20 % de cuivre.

En variante, la pièce cylindrique W peut être constituée d'un alliage Cu-Mn-Al qui comprend 0,05-0,20 W de cuivre et 1,0-1,5 t de manganèse, ou d'un alliage Si-Mg-Al qui comprend 0,20-0,60 % de silicium et 0,45-0,90 W de magnésium.

La matière brute constituant la pièce cylindrique a été moulée par extrusion ou par étirage pour donner des pièces cylindriques ayant les diamètres extérieurs, les diamètres intérieurs et les longueurs totales montrés sur la figure 4. Ces pièces cylindriques ont constitué les pièces devant être usinées.

La figure 5 est une vue en coupe montrant la pièce cylindrique W devant être usinée.

En ce qui concerne les moyens d'amortissement de vibrations selon la première forme de réalisation, la poche allongée 32 a été formée d'une matière du type caoutchouc telle qu'un caoutchouc d'uréthanne ou un caoutchouc siliconé dont l'épaisseur a été établie à 1,15 mm. La longueur était de 230 mm et le diamètre extérieur de 10,3 mm. Un caoutchouc d'une dureté de 40-80 est efficace, une dureté de 60 étant utilisée dans cette forme de réalisation.

Les corps solides 30A, 30B, 30C, 30D ... étaient constitués de fer et étaient d'une forme sphérique. Le poids de chaque sphère était tel qu'indiqué dans le tableau de la figure 4.

Vingt-trois des sphères ont été empilées de façon continue dans la poche élastique 32, en série, et l'ouverture de la poche 32 a été fermée par le bouchon 34 (voir figure 3).

Les moyens d'amortissement des vibrations construits comme montré sur la figure 3 ont été insérés dans la partie creuse de la pièce cylindrique W devant être usinée, comme montré sur la figure 6.

La pièce cylindrique, renfermant de cette manière les moyens d'amortissement de vibrations, a été passée dans la partie creuse du porte-outil 24 monté dans l'élément 2A de maintien de palier de la colonne en arc 2 montrée sur la figure 1, et les deux extrémités de la pièce cylindrique ont été serrées sans pouvoir tourner, par l'élément de serrage de gauche et l'élément de serrage de droite de la pièce cylindrique.

Après que la pièce cylindrique a été montée de cette manière, la table 6 a été placée à l'extrémité de gauche ou de droite et la position du porte-outil 24 a été établie dans la position de départ. Le porte-outil 24 a ensuite été mis en rotation par des moyens d'entraînement (un moteur), non représentés, reliés au porte-outil. En outre, les moyens d'entraînement des coulisseaux, destinés à entraîner les coulisseaux précités, ont été réglés à une vitesse d'avance des coulisseaux.

Dans cet exemple, on a effectué un usinage dans les conditions suivantes : profondeur de coupe de l'outil de coupe grossière : 0,06 mm ; profondeur de coupe de l'outil de coupe de finition : 0,015 mm ; vitesse de rotation du porteoutil : 3000-18 000 tr/min ; vitesse d'avance de la pièce cylindrique : 5-30 mm/s (constante à 0,1 mm/tour).

La figure 8 montre les résultats obtenus dans le cas où on a effectué un usinage dans les conditions d'usinage mentionnées ci-dessus, avec les moyens d'amortissement de vibrations décrits ci-dessus introduits dans la pièce cylindrique.

La figure 9 illustre un perfectionnement proposé pour les moyens d'amortissement de vibrations selon la première forme de réalisation.

Dans le cas de la première forme de réalisation, le corps élastique 32 constituant la poche allongée comporte une extrémité fermée 32A formant un angle aigu et dont le bout présente un trou. L'autre extrémité, représentée en 32B, est configurée de façon que les sphères puissent être introduites.

Lorsque la poche allongée et élastique 32 a été utilisée plusieurs fois, les positions dans lesquelles les sphères sont alignées ont changé du fait d'une déformation par étirage du caoutchouc élastique. Ceci tend à diminuer l'efficacité de l'action d'amortissement des vibrations.

Par conséquent, le perfectionnement de cet exemple comprend des moyens destinés à fixer les positions des sphères. A titre d'exemple, un élément 36 analogue à une vis, destiné à réguler les positions des sphères, est fixé au bout de l'extrémité fermée de la poche allongée et élastique 32, comme montré sur la figure 9. Ce perfectionnement prolonge la durée de vie de la poche allongée et élastique.

On décrira à présent une deuxième forme de réalisation.

La figure 10 illustre une unité à manchon de développement dans laquelle un aimant 42 est logé à l'intérieur d'un manchon 40 de développement.

Comme représenté sur la figure 10, des flasques 46A, 46B, destinés à recevoir des paliers 44A, 44B, sont logés à l'intérieur du manchon de développement afin que l'aimant 42 puisse être supporté axialement à l'intérieur du manchon.

Cette forme de réalisation, décrite ci-dessous, illustre un cas dans lequel la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique est usinée dans un état dans lequel un flasque de maintien de palier a été monté dans une extrémité ouverte de la pièce cylindrique.

La figure 11 est une vue en coupe montrant la partie principale de l'élément à manchon cylindrique utilisé sur la figure 10. Dans cette forme de réalisation, le flasque est logé dans l'extrémité ouverte de la pièce cylindrique et les moyens d'amortissement de vibrations 30, montrés sur la figure 6, sont introduits dans l'autre extrémité ouverte (voir figure 12).

On décrira à présent une troisième forme de réalisation.

Dans les moyens 30 d'amortissement de vibrations illustrés dans les première et deuxième formes de réalisation, onze des sphères 30A, 30B, 30C, ..., de forme sensiblement identique, sont empilées les unes à la suite des autres dans toute la longueur de la pièce cylindrique W, le long de sa direction axiale. Comme montré sur la figure 6, les longueurs axiales des moyens d'amortissement de vibrations et de la pièce cylindrique devant être usinée laissent une légère marge dimensionnelle. Si des moyens 30 d'amortissement de vibrations qui sont longs en comparaison avec la longueur de la pièce cylindrique sont introduits, comme dans les formes de réalisation précédentes, les moyens 30 d'amortissement de vibrations risquent d'être trop lourds.

Dans le cas des première et deuxième formes de réalisation, on a obtenu un effet d'amortissement de vibration avec une vitesse de rotation de l'outil comprise entre 3000 et 15 000 tr/min, comme on le comprendra d'après le tableau de la figure 8.

Les dimensions des appareils de formation d'images du type auquel l'invention s'applique diminuent de façon continue. Ceci s'accompagne d'un accroissement de l'amincissement des parois du manchon de développement. Si des moyens d'amortissement de vibrations lourds sont introduits dans un manchon ayant une paroi de faible épaisseur, le problème qui apparaît est une déformation ou une flexion du manchon. Cette forme de réalisation est proposée en tant que solution à ce problème.

Comme montré sur la figure 13, un élément annulaire 38 est introduit dans la poche allongée et élastique 32, à son extrémité fermée, six des sphères 30A-30F formées de fer sont empilées les unes à la suite des autres dans la poche1 puis un élément annulaire 40 est introduit, suivi du bouchon 34 pour fermer la poche. Les éléments annulaires 38, 40 sont formés d'une matière légère telle qu'une résine synthétique, réduisant ainsi le poids global des moyens d'amortissement de vibrations.

La figure 14 montre un état dans lequel les moyens d'amortissement de vibrations de la figure 13 ont été mis en place dans une pièce cylindrique devant être usinée.

Le poids des moyens d'amortissement de vibrations selon cette forme de réalisation est réduit de 40 W par rapport à celui des moyens 30 d'amortissement de vibrations montrés sur la figure 3.

On décrira à présent la quatrième forme de réalisation.

La figure 15 illustre un autre exemple de réduction du poids des moyens d'amortissement de vibrations.

Comme représenté sur la figure 15, des sphères 50A-50E, qui sont placées dans la partie centrale de la poche allongée et élastique 32, sont réalisées en fer. Les sphères 52A, 52B, 53C situées à une extrémité et les sphères 52D, 52E, 52F situées à l'autre extrémité sont réalisées en une matière du type résine synthétique telle que du polyuréthanne, du polypropylène ou du Nylon, etc.

En utilisant ainsi plusieurs sphères formées d'une matière lourde dans la partie centrale de la poche allongée et élastique 32 et des sphères en matière légère aux deux extrémités de la poche 32, on peut ajuster le poids des moyens d'amortissement de vibrations.

Les figures 16, 17, 18 et 19 illustrent une cinquième forme de réalisation de l'invention.

Conformément à cette forme de réalisation, une pièce cylindrique devant être usinée est supportée de façon à ne pas pouvoir tourner, un outil coupant tel qu'un outil de coupe est mis en rotation autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique et est avancé le long de la direction axiale de celle-ci, et la pièce cylin drique est usinée, tandis qu'une pression empêchant la déformation est appliquée à la périphérie extérieure de la pièce cylindrique par des moyens d'application de pression.

Sur les figures mentionnées ci-dessus, la machine d'usinage comporte le palier, la table 4, le support 8 de coulisseau, le coulisseau 12, la colonne de gauche 14, la colonne de droite 18, les organes 20, 22 de serrage de la pièce cylindrique, le porte-outil 24 et l'outil de coupe 26, qui sont identiques à ceux de la première forme de réalisation. La lettre W représente la pièce, à savoir la pièce cylindrique.

Dans le cas où la pièce cylindrique W est soumise à une coupe en tournant par l'outil de coupe, tout en étant supportée de façon à ne pas pouvoir tourner par les organes de serrage 20, 22 de gauche et de droite, il existe un danger d'apparition d'une déformation o sous l'effet du poids de la poche élastique et des sphères d'acier, qui constituent les moyens d'amortissement de vibrations introduits dans la partie creuse de la pièce cylindrique, dans des conditions dans lesquelles la matière constituant la pièce cylindrique est relativement flexible, la paroi de la pièce cylindrique est de faible épaisseur et la pièce cylindrique est de grande longueur.

On a obtenu les résultats montrés sur la figure 20 au cours d'expériences auxquelles les inventeurs ont procédé.

Conformément à la figure 20, une comparaison entre la pièce cylindrique A et une pièce cylindre B montre clairement que plus le diamètre extérieur est petit, plus grande est la déformation U si la longueur globale et l'épaisseur de la paroi sont maintenues constantes. Une comparaison d'une pièce cylindrique B et d'une pièce cylindrique D montre clairement que plus la longueur globale est grande, plus grande est la déformation < k > X si Si le diamètre extérieur et l'épaisseur de la paroi sont maintenus constants.

En outre, l'amplitude de la déformation est beaucoup plus grande lorsque les moyens d'amortissement de vibrations sont introduits que dans le cas de la pièce cylindrique seule, sans moyen d'amortissement.

Dans les première, deuxième, troisième et quatrième formes de réalisation décrites ci-dessus, on effectue un usinage, tandis que les moyens d'amortissement de vibrations sont utilisés pour empêcher la vibration de broutement provoquée par l'usinage par coupe de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique à l'aide de l'outil de coupe en rotation. Cependant, comme indiqué précédemment, le problème de la déformation apparaît du fait de la relation entre l'épaisseur de la paroi et la longueur globale de la pièce cylindrique, et la matière constituant la pièce cylindrique.

Dans une situation dans laquelle la pièce cylindrique est utilisée en tant que tambour photosensible, manchon de développement ou rouleaux de fixage dans un appareil de formation d'images tel qu'un copieur ou une imprimante à laser, il est nécessaire que la déformation admissible soit comprise dans une plage ol.

On suppose que la pièce cylindrique est maintenue dans une machine d'usinage pour applications spéciales sous le poids des moyens d'amortissement de vibrations et de la pièce cylindrique et dans un état fortement déformé, et que la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique est usinée par coupe dans ces conditions. Lorsque la pièce cylindrique est libérée de la machine d'usinage après la coupe et que les moyens d'amortissement de vibrations sont enlevés, la déformation qui était présente lors de l'introduction des moyens d'amortissement de vibrations apparaît par suite d'un redressement élastique. Ceci aboutit à une dégradation de la rectitude de la pièce cylindrique à son diamètre extérieur.

I1 faut donc rendre l'amplitude admissible de la déformation ol inférieure à la rectitude admissible du tambour photosensible, du manchon de développement ou des rouleaux de fixage.

Dans un appareil récent de formation d'images à haute définition, la rectitude admissible des pièces mentionnées ci-dessus est inférieure à 10 Um. L'amplitude admissible de la déformation ol 01 doit doit être inférieure à environ 5 ym.

Les inventeurs ont procédé à diverses recherches pour résoudre le problème de la déformation qui apparaît pendant l'usinage de la pièce cylindrique et ont résolu le problème en appliquant une force dans un sens qui corrige la déformation, à savoir une force dans un sens opposé à celui de la déformation, dans une position proche de la position usinée par l'outil de coupe pendant l'usinage en rotation, par l'outil de coupe, de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique.

La figure 21 illustre les valeurs réellement mesurées de l'amplitude de la déformation obtenues lorsqu'on fait varier une charge F (appelée ci-dessous "charge de compensation de tare"), dirigée du bas vers le haut d'une pièce cylindrique D, dans un état dans lequel la pièce cylindrique D est maintenue fixement par la machine d'usinage. La charge F agit de façon à corriger la déformation de la pièce cylindrique D dans une condition dans laquelle la pièce cylindrique D présente la valeur maximale de déformation o.

Comme montré sur la figure 21, l'amplitude de la déformation diminue progressivement lorsqu'on augmente la charge F de compensation de tare. La déformation est minimisée lorsque la charge F de compensation de tare appliquée possède une valeur sensiblement égale à la tare w de la pièce cylindrique alors que les moyens d'amortissement de vibrations sont insérés. Lorsque la charge F de compensation de tare est encore augmentée, le sens de la déformation s'inverse et la déformation se trouve orientée vers le haut.

Les raisons pour expliquer ce qui précède seront maintenant décrites.

Si une charge W attribuée à la tare de la pièce cylindrique, lorsque les moyens d'amortissement de vibrations sont introduits, agit dans le sens de la gravité, à savoir du haut vers le bas, et qu'aucune charge F de compensation de tare n'est appliquée, la pièce cylindrique est déformée uniquement vers le bas.

Etant donné que la charge de compensation de tare agit dans un sens opposé à celui de la gravité, à savoir du bas vers le haut de la pièce cylindrique, la déformation de la pièce cylindrique lorsque la charge F de compensation de tare possède une valeur égale à celle de la tare de la pièce cylindrique alors que les moyens d'amortissement de vibrations sont introduits, devient sensiblement nulle. Cependant, si la charge F de compensation de tare devient supérieure à la tare de la pièce cylindrique lorsque les moyens d'amortissement de vibrations sont introduits, la pièce cylindrique est déformée dans le sens opposé à celui de la gravité.

Comme montré sur la figure 20, lorsque la pièce cylindrique est supportée fixement de façon à ne pas pouvoir tourner, aux deux extrémités, dans la machine d'usinage et que la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique est usinée par coupe par un outil tel qu'un outil de coupe, la périphérie extérieure de la partie qui développe l'amplitude de déformation la plus grande dans la direction axiale de la pièce cylindrique subit un degré de coupe accru et sa forme usinée présente un aspect considérablement ondulé.

Cette forme de réalisation de l'invention propose d'éviter la déformation de la pièce cylindrique dans le cas où la surface de la pièce cylindrique est usinée lors de l'introduction des moyens d'amortissement de vibrations au moment de l'usinage, ce qui permet ainsi d'assurer la précision de la finition de la surface et la précision de la rectitude dans la direction axiale de la pièce cylindrique usinée.

La figure 19 illustre des moyens 60 de correction de déformation, qui comprennent une embase 60A, un élément de maintien 60B fixé à l'embase 60A et un élément à bras 60C s'étendant depuis l'élément de maintien 60B. Une extrémité du bras 60C est supportée de façon à pouvoir tourner sur l'élément de maintien 60B, et l'autre extrémité (l'extrémité libre) de l'élément à bras 60C est reliée à un piston 60d d'un vérin hydraulique 60D. Un élément à galet 60E est relié à l'extrémité libre du bras 60C.

L'amplitude de la charge F de compensation de tare peut être réglée librement sur le côté de l'extrémité libre du bras 60C en conformité avec la charge hydraulique du cylindre 60D.

La figure 16 illustre les moyens 60 de correction de déformation reliés à la machine d'usinage de la figure 1.

Comme montré sur les figures 16 à 18, les moyens 60 de correction de déformation sont montés sur la colonne en arc 2 et ils sont agencés de façon que le galet 60E entre en contact avec le côté inférieur de la pièce cylindrique W supportée de façon à ne pas pouvoir tourner par les organes de serrage 20, 22 de gauche et de droite de la pièce cylindrique.

Les dimensions de la pièce cylindrique étaient les suivantes : diamètre extérieur : 20 mm ; épaisseur de la paroi : 0,8 mm ; longueur globale : 330 mm. La constitution des moyens d'amortissement de vibrations était celle montrée sur la figure 3, le poids des moyens d'amortissement de vibrations étant de 167 g et la charge F de compensation de tare étant réglée à 0,2 N.

Les conditions d'usinage étaient les suivantes huile de coupe : kérosène ; débit d'écoulement : 0,25 cm3/s profondeur de coupe des outils de coupe grossière/de fini tion : 0,06 mm/0,02 mm ; vitesse de rotation du porte-outil : 11 000 tr/min ; vitesse d'avance de coupe : 21 mm/s ; rayons des arêtes des becs des outils de coupe grossière/de finition : 0,05 mm/2 mm.

Les conditions mentionnées ci-dessus ont été établies et la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique a été usinée à une vitesse d'avance de coupe de 21 mm/s en déplaçant le porte-outil à partir du point de commencement de coupe montré sur la figure 16. On a effectué l'usinage tout en corrigeant la déformation de la pièce cylindrique, ceci étant effectué en déplaçant la position de charge de la charge de compensation de tare par le galet des moyens 60 de correction de déformation en fonction de la variation des positions d'usinage montrées sur les figures 16 à 18. En conséquence, la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique a été usinée dans un état dans lequel la déformation de la pièce cylindrique a été corrigée.

On a utilisé une jauge de mesure de rugosité de surface (du type "Surfcorder SE-3300", fabriqué par Kosaka
Laboratories) pour mesurer la rugosité de surface de la pièce cylindrique à une vitesse de mesure de 0,5 mm/s, sur une longueur de mesure de 2,5 mm et à une longueur de référence de 0,8 mm. La valeur Rmax obtenue comme resultat était de 1,2 ym.

La rectitude de la surface circonférentielle extérieure a été mesurée à l'aide d'un instrument de mesure de déplacement à laser (fabriqué par Keyence). La valeur moyenne était de 3 ssm et l'écart-type a était de 0,5 ssm (nombre d'échantillons usinés : 100). Ainsi, off a pu obtenir de manière stable une haute précision qui répond pleinement à la précision de 10 ym demandée pour un manchon de développement utilisé dans une imprimante à laser capable de produire une image à haute définition.

On décrira à présent une sixième forme de réalisation.

Les figures 22 à 24 illustrent d'autres exemples de moyens d'amortissement de vibrations selon l'invention.

La figure 22 illustre un exemple dans lequel on utilise des corps rhomboïdes 2' au lieu des sphères illustrées dans la première forme de réalisation.

Lorsque les corps rhomboïdes de cet exemple sont utilisés, l'aire du contact entre les corps solides est agrandie. En conséquence, du fait du contact de frottement entre des corps solides adjacents, l'effet d'amortissement de vibrations par unité de poids est plus grand que celui obtenu avec les corps sphériques. Ceci permet d'obtenir des effets de coupe extérieurs équivalents avec des amortisseurs de vibrations dont le poids a été réduit d'environ 15 % par rapport à celui des amortisseurs de vibrations constitués des billes d'acier utilisées dans la pièce cylindrique décrite dans la première forme de réalisation.

La figure 23 illutre des corps 2' en forme de tonneau utilisés à la place des sphères.

Lorsqu'on utilise les corps en forme de tonneau de cet exemple, l'aire de contact entre les amortisseurs de vibrations et la pièce cylindrique est augmentée. Etant donné que les amortisseurs de vibrations s'adaptent d'eux-mêmes de façon flexible à la forme de la surface intérieure de la pièce cylindrique, l'effet d'amortissement de vibrations par unité de poids est augmenté par rapport au cas dans lequel des sphères solides sont utilisées. Ceci permet d'obtenir des effets équivalents avec des amortisseurs de vibrations dont le poids a été réduit d'environ 10 W par rapport aux amortisseurs de vibrations constitués des billes d'acier 2' décrites dans la première forme de réalisation.

La figure 24 illustre un exemple dans lequel un fluide visqueux 5 est enfermé de façon étanche entre les sphères d'acier dans la poche élastique des moyens d'amortis sement de vibrations selon la première forme de réalisation.

Dans ce cas, l'effet d'amortissement de vibrations est augmenté par un fluide visqueux tel qu'une huile siliconée, renfermé de façon étanche dans la poche élastique. De plus, le nombre de corps solides enfermés peut être réduit. Ceci permet d'obtenir des effets équivalents avec des amortisseurs de vibrations dont le poids a été réduit d'environ 10-20 par rapport à celui des amortisseurs de vibrations décrits dans la première forme de réalisation.

La figure 25 illustre un exemple dans lequel des sphères 2' sont moulées en tant que prisonniers dans une matière 1' du type résine, au lieu de faire appel à une utilisation d'une poche élastique. La matière du type résine choisie possède une dureté de 40-60, un exemple de cette matière étant le caoutchouc d'uréthanne mentionné précédemment. Dans ce cas, plusieurs corps solides sont agencés en une rangée pendant le moulage du corps élastique. En conséquence, le corps peut être réalisé de façon à être longitudinalement symétrique. Ceci facilite l'automatisation du processus d'usinage, y compris de l'étape d'introduction des amortisseurs de vibrations dans la pièce cylindrique.

La figure 26 illustre un exemple dans lequel la surface des sphères d'acier 2' utilisées dans la première forme de réalisation est revêtue d'une matière du type caoutchouc 2", ce qui permet de supprimer la poche analogue à du caoutchouc.

Les figures 28, 29, 30 et 31 sont des tableaux montrant les résultats d'une coupe effectuée comme décrit précédemment. La figure 28 est un tableau montrant des combinaisons de pièces cylindriques et d'amortisseurs de vibrations, la figure 29 est un tableau montrant la vitesse de rotation de l'outil et l'état d'apparition d'un broutement lorsque des amortisseurs de vibrations sont en place et ne le sont pas, la figure 30 est un tableau montrant l'amplitude de la déformation lorsque des amortisseurs de vibrations sont logés à l'intérieur d'une pièce cylindrique, et la figure 31 est un tableau montrant la relation entre la charge F de compensation de tare et l'amplitude de la déformation.

On décrira à présent une septième forme de réalisation.

La figure 32 est un schéma montrant les constituants principaux d'une machine d'usinage par application spéciale utilisée dans un procédé d'usinage d'une pièce cylindrique. La figure 32 représente le bâti 1 servant de base de la machine et la colonne en arc 2 montée sur le bâti 1. Un outil de coupe, décrit ci-après, est supporté de façon à pouvoir tourner sur la colonne 2. Une embase 4 de support de table est montée sur le bâti 1 et une table 6 se déplace sur l'embase 4. Le support 8 de coulisseau est monté sur l'extrémité de gauche de la table 6, sur la vue de la figure 32, et la colonne de table 18 est montée sur l'extrémité de droite de la table 6.

Une colonne de couche 14 est montée sur le support 8 de coulisseau. Un organe de gauche 120 de serrage de pièce cylindrique est monté sur la colonne de gauche 14 et un organe de droite 22

La pièce cylindrique W, qui est destinée à être usinée pour constituer un manchon de développement utilisé dans le dispositif de développement de l'appareil de formation d'images décrit précédemment, est constituée d'un alliage Cu-Al dans lequel de l'aluminium ayant une pureté non inférieure à 99,5 W comprend 0,05-0,20 W de cuivre.

En variante, la pièce cylindrique W peut être constituée d'un alliage Cu-Mn-Al qui comprend 0,05-0,20 % de cuivre et 1,0-1,5 W de manganèse, ou d'un alliage Si-Mg-Al qui comprend 0,20-0,60 W de silicium et 0,45-0,90 t de magnésium.

La matière brute constituant la pièce cylindrique a été moulée par extrusion ou par étirage pour obtenir une pièce cylindrique ayant un diamètre extérieur de 12,15 mm, un diamètre intérieur de 10,4 mm (une épaisseur de paroi de 0,8 mm) et une longueur totale de 250 mm.

La figure 35 illustre des moyens d'amortissement de vibrations incorporés en tant que montage d'usinage à l'intérieur de l'organe de serrage de gauche, et la figure 36 illustre un cylindre de caoutchouc servant de moyens d'amortissement de vibrations.

On a obtenu des moyens d'amortissement de vibrations en fabriquant un corps cylindrique 102 à partir d'une matière du type caoutchouc, tel que du caoutchouc d'uréthanne ou du caoutchouc siliconé, et en introduisant le corps cylindrique 102 dans l'organe de serrage de gauche 120.

Le diamètre extérieur du corps cylindrique 102 en matière du type caoutchouc était de 22 mm, le diamètre intérieur était de 7 mm et la longueur totale était de 140 mm lorsque la longueur totale de l'organe de serrage était de250 mm et le diamètre extérieur de la partie de diamètre réduit était de 30 mm. La partie dans laquelle les moyens d'amortissement de vibrations ont été introduits avait un diamètre intérieur de 22 mm et une longueur totale de 160 mm. Une dureté du caoutchouc de 40-80 est efficace.

Un amortisseur de vibrations, destiné à empêcher la vibration de broutement provoquée par la fréquence de résonance de la pièce proprement dite, est introduite dans la partie creuse de la pièce cylindrique W devant être usinée.

Si la souplesse de la pièce proprement dite est faible, il n'est alors pas nécessaire d'introduire l'amortissement de vibration dans la partie centrale de la pièce cylindrique W devant être usinée. La constitution de l'amortisseur de vibration introduit dans la pièce cylindrique est montrée sur les figures 35 et 36.

On fait passer la pièce cylindrique W dans la partie creuse du porte-outil 24 monté dans l'élément 2A de maintien de palier de la colonne en arc 2 représentée sur la figure 32, et les deux extrémités de la pièce cylindrique sont maintenues de façon à ne pas pouvoir tourner par l'organe de serrage 120 de gauche et l'organe de serrage 22 de droite.

Après que la pièce cylindrique a été montée de cette manière, la table 6 est placée à l'extrémité de gauche ou de droite et la position du porte-outil 24 est établie dans la position de départ. Le porte-outil 24 est ensuite mis en rotation par des moyens d'entraînement (un moteur), non représentés, reliés au porte-outil. En outre, des moyens d'entraînement des coulisseaux, destinés à entraîner les coulisseaux précités, sont réglés à une vitesse d'avance des coulisseaux.

Dans cet exemple, on a procédé à un usinage dans les conditions suivantes : profondeur de coupe de l'outil de coupe grossière : 0,06 mm ; profondeur de coupe de l'outil de coupe de finition : 0,015 mm ; vitesse de rotation du porte- outil : 3000-18 000 tr/min ; vitesse d'avance de la pièce cylindrique : 5-30 mm/s (constante à 0,1 mm/tour).

Les figures 39 et 40 illustrent les résultats obtenus dans le cas où on a effectué un usinage dans les conditions d'usinage mentionnées ci-dessus, avec et sans les moyens d'amortissement de vibrations à l'intérieur de la pièce cylindrique. Plus particulièrement, celles-ci montrent les résultats d'un usinage obtenu lorsque les amortisseurs de vibrations selon l'invention ont été introduits dans organe de serrage de gauche et lorsqu'un organe de serrage sans amortisseurs de vibrations, comme dans l'art antérieur, a été utilise.

Bien que la présente invention puisse être appliquée à une machine de coupe déjà existante, la longueur totale de l'organe de serrage et le diamètre extérieur de la partie à travers laquelle on fait passer la broche, doivent être modifiés du fait des limitations de la machine telles que la longueur axiale de la broche de la machine. Dans le cas où la longueur globale est importante et dans le cas où le diamètre extérieur de la partie à travers laquelle on fait passer la broche est faible, la valeur de souplesse de l'organe de serrage est grande et une vibration de broutement tend à apparaître. Dans ces cas, un perfectionnement ayant pour but d'abaisser la valeur de souplesse de l'organe de serrage est nécessaire.

Les figures 35 et 36 illustrent une modification apportée à l'organe de serrage de gauche 120 de la pièce cylindrique et une modification de la constitution des amortisseurs de vibrations incorporés dans l'organe de serrage. Sur la figure 36, un ou plusieurs corps solides, de forme annulaire, réalisés en métal et introduits dans la partie de diamètre intérieur du corps cylindrique 102 en caoutchouc, sont utilisés en tant que moyens d'amortissement des vibrations. Leur but est d'augmenter la capacité d'atténuation des amortisseurs de vibrations en augmentant le poids des amortisseurs de vibrations eux-mêmes. Sur la figure 35, les moyens d'amortissement de vibrations sont composés d'une matière métallique 105 présentant une propriété d'absorption de vibrations, telle que du plomb ou de la fonte.

Ces modifications sont efficaces lorsqu'elles sont utilisées dans une situation dans laquelle la configuration devant être adoptée est celle dans laquelle la valeur de souplesse de l'outil est grande et une vibration de broutement tend à apparaître, par exemple dans le cas où l'on n'obtient pas une propriété satisfaisante d'amortissement des vibrations en raison de la constitution décrite ci-dessus des amortisseurs de vibrations, c'est-à-dire un cas dans lequel les dimensions, en particulier le diamètre extérieur, de l'organe de serrage lui-même sont faibles, ou bien la longueur globale est grande. Etant donné que le poids des amortisseurs de vibrations introduits dans la pièce peut être minimisé, la rectitude au diamètre extérieur, après l'usinage, est excellente, et on peut obtenir une grande précision d'usinage.

La figure 37 est un schéma montrant les constituants principaux d'une machine d'usinage pour application spéciale utilisée dans un procédé d'usinage d'une pièce cylindrique lorsqu'on utilise des moyens empêchant la vibration de broutement également dans un organe de serrage 122 de droite de la pièce cylindrique.

La figure 38 est un schéma montrant les constituants principaux d'une machine d'usinage pour applications spéciales lorsqu'on utilise les moyens empêchant la vibration de broutement également dans l'organe de serrage 22 de droite de la pièce cylindrique et dans la pièce cylindrique ellemême.

La figure 39 est un tableau montrant des combinaisons de pièces cylindriques et d'amortisseurs de vibrations dans l'agencement de la figure 32. Ce tableau montre la relation entre la vitesse de rotation de l'outil, l'apparition d'une vibration de broutement lorsque les amortisseurs de vibrations sont prévus et ne sont pas prévus, et la rugosité de la surface. La figure 40 est un tableau montrant la vibration de broutement lorsque les amortisseurs de vibrations sont logés à l'intérieur d'une pièce cylindrique.

On décrira à présent les effets de l'invention.

Ainsi, comme décrit précédemment, l'invention procure un procédé d'usinage de la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique, en supportant la pièce cylindrique de manière qu'elle ne puisse pas tourner et en faisant tourner un outil d'usinage autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, l'usinage étant effectué en insérant plusieurs corps solides discontinus dans la pièce cylindrique, ce qui permet d'éviter une baisse de la précision de la surface usinée, provoquée par un broutement engendré par une vibration de l'outil d'usinage en rotation.

En outre, les différents corps solides discontinus sont formés de sphères dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur de la pièce cylindrique, appliquant ainsi une charge répartie à la périphérie intérieure de la pièce cylindrique pour faciliter l'effet d'amortissement des vibrations.

Au moins une partie des divers corps solides présente une répartition de masse. Ceci procure un effet d'amortissement des vibrations plus précis et, par suite, augmente la précision de la rugosité de la surface usinée de la pièce cylindrique.

En outre, la longueur des corps solides discontinus, dans la direction axiale de la pièce cylindrique, est établie de façon à être comprise dans une plage qui est de 20-50 W de la longueur de la pièce cylindrique dans sa direction axiale, réduisant ainsi le poids.

En outre, une extrémité fermée -d'une poche allongée est pourvue d'un trou, plusieurs sphères sont introduites dans la poche à partir de son autre extrémité ouverte, la poche est placée à l'intérieur de la pièce cylindrique devant être usinée, et un usinage est effectué en supportant la pièce cylindrique afin qu'elle ne puisse pas tourner et en faisant tourner un outil d'usinage autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique.

Ceci permet d'augmenter la précision de la finition de la surface de la pièce cylindrique devant être usinée.

De plus, l'invention procure un outil qui, pour améliorer la précision de la surface usinée en empêchant la vibration produite lorsque la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique est soumise à un usinage par coupe, usine la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique en supportant la pièce cylindrique afin qu'elle ne puisse pas tourner, et en faisant tourner un outil d'usinage autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique.

Les corps solides comprennent une combinaison de sphères métalliques et de sphères en résine synthétique. Ceci permet d'élargir les possibilités d'application en réglant le poids des moyens d'amortissement de vibrations.

En outre, dans le cas où une pièce cylindrique est supportée de façon à ne pas pouvoir tourner et la surface de la pièce cylindrique est usinée en faisant tourner un outil d'usinage tel qu'un outil de coupe sur la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, la précision à laquelle la pièce cylindrique est usinée peut être améliorée en rattrapant la diminution de la rectitude provoquée par une déformation de la pièce cylindrique due aux dimensions de cette pièce cylindrique.

En outre, l'invention procure un procédé d'usinage de la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique en supportant la pièce cylindrique afin qu'elle ne puisse pas tourner et en faisant tourner unoutil d'usinage autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, procédé dans lequel des amortisseurs de vibrations sont introduits dans un organe de serrage supportant la pièce cylindrique. Ceci permet de supprimer le pic des valeurs de souplesse à la fréquence caractéristique de l'organe de serrage de gauche, produit dans une plage de fréquences proche de la fréquence d'usinage. L'organe de serrage peut être réalisé afin d'être dynamiquement rigide, et il est possible d'empêcher une baisse de la précision de la surface usinée qui accompagne un broutement produit par une vibration de l'outil d'usinage en rotation. En outre, dans le cas où l'effet d'amortissement de vibrations de l'organe de serrage seul n'est pas satisfaisant, un procédé utilisé conjointement consiste à introduire des amortisseurs de vibrations dans la pièce. Le poids des amortisseurs de vibrations introduits dans la pièce peut être établi afin d'être très inférieur à celui du procédé de l'art antérieur, dans lequel des amortisseurs de vibrations sont introduits dans la pièce seule. Ceci permet de réduire la déformation et la flexion de la pièce. I1 n'est pas nécessaire de prévoir un mécanisme auxiliaire tel qu'un mécanisme d'application de pression exigeant une opération de réglage difficile, et la précision de la forme, telle que la rectitude après l'usinage, peut être obtenue de façon aisée.

En outre, même dans des situations où la forme des organes de serrage est désavantageuse en ce qui concerne la vibration caractéristique du fait des limitations imposées à la machine d'usinage à laquelle l'invention est appliquée, on peut obtenir des effets d'amortisseurs de vibrations équivalant à ceux mentionnés ci-dessus en adoptant un corps élastique et plusieurs corps solides en tant qu'amortisseurs de vibrations incorporés, ou en adoptant des corps solides métalliques ayant une propriété d'amortissement de vibrations, en tant qu'amortisseurs de vibrations incorporés.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'organe de serrage, et-à la machine et au procédé d'usinage décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (50)

REVENDICATIONS

1. Organe de serrage d'une pièce cylindrique utilisé pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce que plusieurs corps solides discontinus (30A, 30B, 30C, 30D...), qui remplissent la partie de diamètre intérieur du corps cylindrique de façon à s'étendre suivant sa direction longitudinale, sont introduits par l'intermédiaire d'un corps élastique (32), la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

2. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps solides ont un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur de la pièce cylindrique.

3. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les corps solides sont formés de façon à avoir approximativement la forme de boules d'abaque ayant deux ou plus de deux saillies continues.

4. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les corps solides sont logés dans une poche allongée (32) dudit corps élastique.

5. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une partie des corps solides présente une distribution de masse.

6. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, lorsque plusieurs corps solides sont introduits dans la pièce cylindrique, la longueur des corps solides dans la direction axiale de la pièce cylindrique, dans leur direction axiale, est calculée de façon à être comprise dans une plage qui est de 20 à 50 W de la longueur de la pièce cylindrique dans sa direction axiale.

7. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une extrémité fermée (32A) de la poche allongée est pourvue d'un trou et plusieurs sphères sont introduites dans la poche allongée à partir de son autre extrémité ouverte (32B), après quoi l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon (34).

8. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que plusieurs sphères sont introduites dans la poche allongée à partir de son autre extrémité ouverte, après quoi une matière visqueuse (5) qui comprend une huile siliconée, est introduite de façon à remplir la poche allongée et l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon (34)-

9. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les diverses sphères sont moulées d'une seule pièce à partir d'une matière du type résine prédéterminée ayant une dureté prédéterminée.

10. Organe de serrage d'une pièce cylindrique utilisé pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinagepar coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce qu'une couche élastique (2") ayant une épaisseur prédéterminée est formée sur les surfaces de corps cylindriques (2') ou de corps sphériques rigides afin que lesdits corps rigides puissent être introduits individuellement suivant la direction longitudinale de la pièce cylindrique, et lesdits corps rigides sont introduits de façon à remplir la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique, grâce à quoi la vibration de broutement produite lors de la coupe est réduite ou éliminée.

11. Organe de serrage d'une pièce cylindrique utilisé pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce que les corps élastiques cylindriques (102) introduits pour remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite afin de s'étendre le long de leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

12. Organe de serrage d'une pièce cylindrique utilisé pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire à l'aide d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudi nalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce que plusieurs corps solides cylindriques (105), introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite afin de s'étendre le long de leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

13. Organe de serrage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un corps élastique (102) disposé de façon à entourer les corps solides introduits de manière à s'étendre le long de la direction longitudinale des supports de gauche et de droite.

14. Machine d'usinage équipée d'un organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisée en ce que plusieurs corps solides discontinus (30A, 30B, 30C, 30D...), qui remplissent la partie de diamètre intérieur du corps cylindrique afin de s'étendre suivant sa direction longitudinale, sont introduits par l'intermédiaire d'un corps élastique (32), grâce à quoi un usinage par coupe à haute vitesse est effectué par réduction ou suppression de la vibration de broutement produite lors de la coupe.

15. Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce que les corps solides ont un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur de la pièce cylindrique.

16. Machine selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisée en ce que les corps cylindriques sont formés de façon à avoir la forme approximative de boules d'abaque ayant deux ou plus de deux saillies continues.

17. Machine selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisée en ce que les corps solides sont logés dans une poche allongée (32) du corps élastique.

18. Machine selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisée en ce qu'au moins une partie des corps solides ont une distribution de masse.

19. Machine selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisée en ce que plusieurs des corps solides ont été introduits dans la pièce cylindrique, la longueur des corps solides dans la direction axiale de la pièce cylindrique, dans leur direction axiale, est calculée de façon à être comprise dans une plage de 20 à 50 W de la longueur de la pièce cylindrique dans sa direction axiale.

20. Machine selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisée en ce qu'une extrémité fermée (32A) de la poche allongée est pourvue d'un trou et plusieurs sphères sont introduites dans la poche allongée à partir de son autre extrémité, ouverte (32B), après quoi l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon (34).

21. Machine selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisée en ce que plusieurs sphères sont introduites dans la poche allongée à partir de son autre extrémité ouverte, après quoi une matière visqueuse (5), qui comprend une huile siliconée, est introduite de façon à remplir la poche allongée et l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon (34).

22. Machine selon la revendication 21, caractérisée en ce que les sphères sont moulées d'une seule pièce en une matière du type résine prédéterminée ayant une dureté prédéterminée.

23. Machine d'usinage équipée dlun organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisée en ce qu'une couche élastique (2") ayant une épaisseur prédéterminée est formée sur les surfaces de corps cylindriques ou de corps sphériques rigides (2') afin que les corps rigides puissent être introduits individuellement suivant la direction longitudinale de la pièce cylindrique, et desdits corps rigides sont introduits de façon à remplir la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique, grâce à quoi la vibration de broutement produite lors de la coupe est réduite ou éliminée.

24. Machine d'usinage équipée d'un organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisée en ce que des corps élastiques cylindriques (2') introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite afin de s'étendre suivant leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

25. Machine d'usinage équipée d'un organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisée en ce que plusieurs corps solides cylindriques (105), introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite de façon à s'étendre suivant leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

26. Machine selon la revendication 25, caractérisée en ce que l'organe de serrage d'une pièce cylindrique comprend en outre un corps élastique (32) disposé de façon à entourer les corps solides introduits afin de s'étendre suivant la direction longitudinale des support s de gauche et de droite.

27. Procédé d'usinage utilisant un organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilite de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonféren tielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce que plusieurs corps solides discontinus (30A, 30B, 30C, 30D...), qui remplissent la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique afin de s'étendre suivant sa direction longitudinale, sont introduits par l'intermédiaire d'un corps élastique (32), grâce à quoi un usinage par coupe à haute vitesse est effectué par réduction ou suppression de la vibration de broutement produite lors de la coupe.

28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que les corps solides ont un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur de la pièce cylindrique.

29. Procédé selon l'une des revendications 27 et 28, caractérisé en ce que les corps solides sont formés de façon à avoir approximativement la forme de boules d'abaque ayant deux ou plus de deux saillies continues.

30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 29, caractérisé en ce que les corps solides sont logés dans une poche allongée (32) dudit corps élastique.

31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 30, caractérisé en ce qu'au moins une partie des corps solides présente une distribution de masse.

32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 31, caractérisé en ce que, lorsque plusieurs corps solides ont été introduits dans la pièce cylindrique, la longueur des corps solides dans la direction axiale de la pièce cylindrique, dans leur direction axiale, est calculée de façon à être comprise dans une plage qui est de 20 à 50 W de la longueur de la pièce cylindrique dans sa direction axiale.

33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 32, caractérisé en ce qu'une extrémité fermée (32A) de la poche allongée est pourvue d'un trou et plusieurs des sphères sont introduites dans la poche allongée à partir de son autre extrémité, ouverte (32B), après quoi l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon (34).

34. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 32, caractérisé en ce que plusieurs sphères sont introduites dans la poche allongée à partir de son autre extrémité ouverte, après quoi une matière visqueuse (5), qui comprend une huile siliconée, est introduite de façon à remplir la poche allongée et l'ouverture de la poche allongée est pourvue d'un bouchon (34).

35. Procédé selon la revendication 34, caractérisé en ce que les sphères sont moulées d'une seule pièce en une matière du type résine prédéterminée ayant une dureté prédéterminée.

36. Procédé d'usinage utilisant un organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce qu'une couche élastique (2") ayant une épaisseur prédéterminée est formée sur les surfaces de corps cylindriques ou de corps sphériques rigides (2') afin que les corps rigides puissent être introduits individuellement le long de la direction longitudinale de la pièce cylindrique, et les corps rigides sont introduits de façon à remplir la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique, grâce à quoi la vibration de broutement produite lors de la coupe est réduite ou éliminée.

37. Procédé d'usinage utilisant un organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe en supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce que des corps élastiques cylindriques introduits pour remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite, afin de s'étendre le long de sa direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

38. Procédé d'usinage utilisant un organe de serrage d'une pièce cylindrique pour soumettre la surface circonférentielle extérieure d'une pièce cylindrique (W) à un usinage par coupe supportant sans possibilité de rotation les extrémités de gauche et de droite d'une pièce cylindrique tubulaire au moyen d'organes de serrage (20, 22) de gauche et de droite et en faisant avancer un outil de coupe (26, 28) longitudinalement à la pièce cylindrique tout en faisant tourner l'outil de coupe autour de la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique, caractérisé en ce que plusieurs corps solides cylindriques (105), introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite afin de s'étendre suivant leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

39. Procédé selon l'une des revendications 37 et 38, caractérisé en ce que l'organe de serrage de la pièce cylindrique comprend en outre un corps élastique (102) disposé de façon à entourer les corps solides introduits de manière à s'étendre le long de la direction longitudinale des supports de gauche et de droite.

40. Procédé selon l'une quelconque des revendications 37 à 39, caractérisé en ce que l'usinage par coupe est réalisé en utilisant des moyens (60) d'application de pression déplacés axialement à la pièce cylindrique pour appliquer une pression qui compense une déformation au voisinage d'une position usinée sur la surface circonférentielle extérieure de la pièce cylindrique.

41. Procédé selon l'une quelconque des revendications 37 à 40, caractérisé en ce que la pièce cylindrique est un manchon (200) de développement utilisé dans un appareil de formation d'images.

42. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une couche élastique (2") ayant une épaisseur prédéterminée est formée sur les surfaces de corps cylindriques ou de corps sphériques rigides (2') afin que ces corps rigides puissent être introduits individuellement suivant la direction longitudinale de la pièce cylindrique, et les corps rigides sont introduits de façon à remplir la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique, grâce à quoi la vibration de broutement produite lors de la coupe est réduite ou éliminée.

43. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ou 42, caractérisé en ce que des corps élastiques cylindriques, introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite afin de s'étendre suivant leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

44. Organe de serrage d'une pièce cylindrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 42 ou 43, caractérisé en ce que plusieurs corps cylindriques solides (105), introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite de manière à s'étendre le long de leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

45. Machine d'usinage selon l'une quelconque des revendications 14 à 22, caractérisée en ce qu'une couche élastique (2"), ayant une épaisseur prédéterminée, est formée sur les surf aces de corps cylindriques ou de corps sphériques rigides afin que les corps rigides (2') puissent être introduits individuellement le long de la direction longitudinale de la pièce cylindrique, et les corps rigides sont introduits de façon à remplir la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique, grâce à quoi une vibration de broutement produite lors de la coupe estwréduite ou éliminée.

46. Machine d'usinage selon l'une quelconque des revendications 14 à 22 ou 45, caractérisée en ce que des corps élastiques cylindriques, introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite de manière à s'étendre le long de leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminee.

47. Machine d'usinage selon l'une quelconque des revendications 14 à 22, 45 ou 46, caractérisée en ce que plusieurs corps solides cylindriques (105), introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite de manière à s'étendre dans leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

48. Procédé d'usinage selon l'une quelconque des revendications 27 à 35, caractérisé en ce qu'une couche élastique (2") ayant une épaisseur prédéterminée est formée sur les surfaces de corps cylindriques ou de corps sphériques rigides (2') afin que les corps rigides puissent être introduits individuellement le long de la direction longitudinale de la pièce cylindrique, et les corps rigides sont introduits de manière à remplir la partie de diamètre intérieur de la pièce cylindrique, grâce à quoi la vibration de broutement produite lors de la coupe est réduite ou éliminée.

49. Procédé d'usinage selon l'une quelconque des revendications 27 à 35 ou 48, caractérisé en ce que des corps élastiques cylindriques, introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite de manière à s'étendre suivant leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminée.

50. Procédé d'usinage selon l'une quelconque des revendications 27 à 35, 48 ou 49, caractérisé en ce que plusieurs corps solides cylindriques (105), introduits de façon à remplir des supports (120, 22) de gauche et de droite de manière à s'étendre suivant leur direction longitudinale, sont introduits dans l'un des supports de gauche et de droite ou dans ces deux supports, lesquels supportent les extrémités de gauche et de droite de la pièce cylindrique, la vibration de broutement produite lors de la coupe étant réduite ou éliminee.