FR2913904A1 - Machoires asservies localement pour le toilage de portees - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de toilage comprenant au moins une mâchoire équipée d'inserts venant appuyer une toile abrasive contre une portée à usiner autour de son axe, la portée étant entraînée, relativement à la mâchoire, selon un mouvement (MR) de rotation, autour l'axe de la portée, combiné à un mouvement oscillatoire de translation (MT) le long de l'axe (92) de la portée, permettant par un meilleur contrôle de l'abrasion effectuée par chaque insert (5) notamment grâce au fait que chaque insert est monté en bout d'une tige (10) de commande d'un piston (11) mobile dans un cylindre (12), le piston étant poussé par une chambre (14) sous pression à une pression déterminée pour que l'insert exerce une pression correspondante, les pressions d'alimentation d'au moins deux des chambres étant commandées de façon indépendante par des moyens (100, 200) de commande.

Description

Mâchoires asservies localement pour le toilage de portées L'invention

concerne le domaine de la finition ou superfinition de portées, comme par exemple des portées de vilebrequins, par des opérations de toilage. La présente invention concerne plus particulièrement le mode d'application d'une toile abrasive, lors du toilage, contre la surface à usiner. Le toilage est un procédé de finition avancée, utilisé sur une pièce ébauchée, par exemple, par tournage et par rectification. Lors du toilage, la portée d'une pièce est mise en mouvement contre de la toile abrasive. La toile abrasive est, par exemple, plaquée par des inserts, contre la portée à usiner, et enveloppe généralement cette portée. La portée est alors entraînée, par rapport aux inserts, selon un mouvement relatif de rotation autour de son axe, combiné à un mouvement relatif oscillatoire de translation selon le même axe. Le mouvement de translation est, par exemple, réalisé par un mouvement de va-et-vient oscillant à une fréquence déterminée avec une amplitude déterminée. Les inserts sont, par exemple, maintenus dans une mâchoire, pour être serrés contre la toile abrasive, la toile étant fixe, par rapport aux inserts. Les machines de toilage actuelles sont généralement réalisées de façon à envelopper la portée à usiner, par exemple avec plusieurs mâchoires. Les mâchoires sont, par exemple, écartées pour insérer ou retirer la portée ou pour renouveler la toile abrasive, puis les mâchoires sont pressées autour d'une portée à usiner. Le toilage est, par exemple, réalisé en commandant la puissance de serrage des mâchoires et en contrôlant, par exemple, le diamètre de la portée usinée. Un problème technique concernant les machines pour les traitements par toilage, est dû à une précision limitée des opérations de toilage. La précision du toilage est, par exemple, limitée par rapport à l'usure de la toile abrasive qui n'est pas homogène le long de l'arc de contact des inserts avec la portée traitée. D'autre part, le renouvellement de la toile abrasive est réalisé par un déplacement indexé déterminé de la toile abrasive devant les inserts, mais les inserts d'une mâchoire sont pressés de la même façon, alors que la portion de toile abrasive, associée à chaque insert, a une usure particulière. Le manque de précision est aussi dû aux variations des surfaces de contact par les orientations variées des inserts venant contre la portée à usiner, par exemple, pour une portée bombée. La pression et le pouvoir d'abrasion varient, par exemple, selon la surface d'appui de l'insert. Ces limitations dans la précision du toilage nécessitent, pour une maîtrise sur le plan industriel, un travail important d'établissement initial de nombreux paramètres relatifs aux procédures et aux tolérances nécessaires à la fabrication en série. De plus la précision limitée du toilage nécessite de nombreuses opérations réalisées les unes après les autres par différents postes comprenant chacun des caractéristiques propres de géométrie de dureté des inserts et de granulométrie des éléments abrasifs de la toile. Ces nombreuses opérations, réalisées successivement, lors d'une phase initiale de tests ou lors de la phase de production en série, représentent un coût important dû aux ressources matérielles nécessaires et représentent un temps d'usinage important. La présente invention a pour objet de pallier un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur, en créant une mâchoire permettant d'améliorer les performances d'une machine de toilage, lors d'une phase initiale de tests ou lors d'une phase de production en série, par un meilleur contrôle de l'abrasion effectuée par chaque insert. Cet objectif est atteint grâce à une mâchoire rnontée sur un outil de toilage dans une machine de toilage équipée de moyens d'alimentation en liquide sous pression, la mâchoire comprenant au moins une pluralité d'inserts positionnés, par la machine de toilage, en appui sur une toile abrasive et contre une portée à usiner autour de son axe, caractérisé en ce que chaque insert est monté en bout d'une tige de commande liée à un piston mobile dans un cylindre, le piston séparant le cylindre en une première et une deuxième chambre dont au moins la première chambre disposée au fond du cylindre, est alimentée en liquide sous pression à une pression d'alimentation déterminée, par les moyens d'alimentation, pour réaliser une translation du piston et de l'insert vers l'axe de la portée, l'insert exerçant une pression de contact déterminée correspondant à la pression d'alimentation déterminée dans la première chambre, au moins deux des premières chambres étant alimentées chacune par un premier conduit (42) indépendant avec chacun sa pression de fluide indépendante. Selon une autre particularité, chacune des premières chambres est alimentée par un premier orifice, chaque premier orifice communiquant avec un des premiers conduits d'alimentation réalisés dans la mâchoire et débouchant chacun hors de la mâchoire par un orifice de branchement avec un circuit d'alimentation hydraulique. Selon une variante chacune des premières chambres est alimentée par un premier orifice, chaque premier orifice communiquant avec un des premiers conduits d'alimentation réalisés dans la mâchoire communiquant chacun avec un réducteur de pression, chaque réducteur de pression communiquant, par un deuxième conduit, avec un réservoir d'alimentation commun, le réservoir d'alimentation commun communiquant avec un troisième conduit débouchant hors de la mâchoire par un orifice de branchement avec un circuit d'alimentation hydraulique. Selon une autre particularité, la mâchoire comprend deux tourillons latéraux d'orientation de la mâchoire, les tourillons étant saillants sur des faces latérales planes et parallèles entre elles et à l'axe de la portée, et les tourillons étant centrés autour d'un axe perpendiculaire aux faces latérales.

Selon une autre particularité, chaque insert est monté à une extrémité d'un micro vérin, sur la tige de commande du micro vérin, l'extrémité du micro vérin opposée à l'insert étant filetée pour être vissée dans un trou fileté dont l'axe central est orienté vers l'axe de la portée. Selon une autre particularité, chaque insert repose sur un support comprenant au moins un trou de passage de la tige de commande, une surface d'appui avec une face de l'insert à l'opposé de la portée, s'étendant autour du trou de passage et se prolongeant par au moins une surface de guidage s'étendant parallèlement à la direction de translation de l'insert. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de toilage permettant d'améliorer les performances de toilage, lors d'une phase initiale de tests ou lors d'une phase de production en série, par un meilleur contrôle de l'abrasion effectuée par chaque insert. Cet objectif est atteint grâce à un dispositif de toilage comprenant au moins : - une première mâchoire équipée d'une pluralité d'inserts venant appuyer une toile abrasive contre la périphérie d'une portée à usiner, - des moyens d'entraînement de la portée, relativement à la mâchoire, selon un mouvement de rotation, autour l'axe de la portée, combiné à un mouvement oscillatoire de translation le long de l'axe de la portée, - des moyens de positionnement de la mâchoire, caractérisé en ce que chaque insert est monté en bout d'une tige de commande liée à un piston mobile dans un cylindre, le piston séparant le cylindre en une première et une deuxième chambre dont au moins la première chambre disposée au fond du cylindre, est alimentée en liquide sous pression, par des moyens d'alimentation, pour réaliser une translation du piston et de l'insert vers l'axe de la portée, chaque insert exerçant une pression de contact déterminée correspondant à une pression d'alimentation déterminée dans la première chambre associée à l'insert, les pressions d'alimentation d'au moins deux des premières chambres étant commandées de façon indépendante par des moyens de commande. Selon une autre particularité, les moyens de commande comprennent un calculateur de commande d'une unité hydraulique pour fournir en sortie de l'unité hydraulique, une pluralité de branchements chacun à une pression déterminée commandée indépendamment des autres pressions, chacune des premières chambres communiquant par un premier conduit réalisé dans la mâchoire avec un orifice débouchant hors de la mâchoire pour communiquer chacun, par un deuxième conduit, avec un des branchements en sortie de l'unité hydraulique. Selon une autre particularité, les moyens de commande comprennent un calculateur de commande de réducteurs de pression disposés dans la mâchoire pour alimenter chacun, par un premier conduit réalisé dans la mâchoire, une des premières chambres, les réducteurs étant alimentés, par un deuxième conduit, par un réservoir commun à pression déterminée, une unité hydraulique alimentant le réservoir, par un troisième conduit.

Selon une autre particularité, chaque mâchoire est maintenue dans un logement d'un bras de maintien, le logement comprenant deux surfaces d'appui latérales, parallèles à l'axe de la portée, coopérant avec deux surfaces d'appui latérales de la mâchoire, les surfaces d'appui latérales du logement étant chacune réalisées autour d'un palier cylindrique de logement d'un tourillon saillant de chaque côté de la mâchoire, les tourillons dans leur palier étant centrés autour d'un axe perpendiculaire aux surfaces d'appui pour l'orientation des inserts de la mâchoire, contre la portée. Selon une autre particularité, les moyens de positionnement comprennent au moins un vérin articulé, par une extrémité, sur un bras de support d'un outil de toilage et par une autre extrémité, sur le bras de maintien articulé autour d'un axe tournant dans un palier du bras de support, le vérin, alimenté par les moyens d'alimentation, étant commandé par les moyens de commande pour écarter ou approcher la mâchoire de la portée.

Selon une autre particularité, la pression du liquide d'alimentation des premières chambres est commandée inférieure à la pression du liquide d'alimentation du vérin. Selon une autre particularité, le dispositif comprend une deuxième mâchoire montée sur un bras de maintien mobile, articulé sur le bras de support de l'outil de toilage, la deuxième mâchoire comprenant une pluralité d'inserts chacun monté en bout d'une tige de commande liée à un piston dans un cylindre et actionné indépendamment par un liquide sous pression. Selon une autre particularité, l'alimentation hydraulique en amont de chacune des premières chambres est commandée par au moins un limiteur de débit avec un débit maximum correspondant à la vitesse maximum d'avancée des inserts pressés contre la portée. Selon une autre particularité, des moyens d'alimentation en toile abrasive comprennent un ou plusieurs rouleaux de toile abrasive déplacée devant les inserts, par des moyens de guidage, entre deux opérations de toilage, selon un indexage déterminé, les moyens d'alimentation en toile abrasive produisant un signal représentatif de l'usure de la toile en des parties déterminées venant chacune en face d'un insert, ce signal étant envoyé, par des moyens de communication, aux moyens de commande pour commander une pression d'appui correspondante pour chaque insert.

Selon une autre particularité, les moyens de commande comprennent des moyens de variation de la pression dans chacune des premières chambres, durant une opération de toilage. Selon une autre particularité, les moyens de commande comprennent des moyens de synchronisation avec le mouvement oscillatoire de translation pour commander la pression variable en fonction d'une position axiale de la mâchoire par rapport à la portée. Selon une autre particularité, les moyens de commande comprennent des moyens de mémorisation de variables représentatives de la forme ou de la dureté de chaque insert pour commander la pression dans les premières chambres associées, en correspondance. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux figures référencées ci-dessous : la figure 1 représente une vue en perspective d'un exemple de mâchoire selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue en perspective d'un exemple d'outil de toilage équipé de deux mâchoires selon l'invention ; la figure 3 représente une vue en perspective d'un exemple de mâchoire selon l'invention. L'invention va à présent être décrite en référence aux figures précédemment citées. Une portée (9) à usiner est, par exemple, une portée d'un vilebrequin ou d'une autre pièce. La portée (9) à usiner est disposée en appui sur une toile (8) abrasive appuyée contre des inserts (5) d'une ou plusieurs mâchoires (4). L'outil de toilage est, par exemple, maintenu dans le dispositif de toilage par son bras (1), avec le bras (1) de support de l'outil mobile dans un plan perpendiculaire à l'axe de la portée pour positionner sa ou ses mâchoires serrées autour de la portée (9). Le dispositif de toilage comprend, par exemple, un ou plusieurs couples de bras des mâchoires pour usiner une ou plusieurs portées (9) en une opération de toilage. La pièce comprenant la portée (9), comme par exemple un vilebrequin, est entraînée en rotation par un dispositif de type tour. Une portée du vilebrequin est par exemple serrée par une ou plusieurs mâchoires (4) d'un outil de toilage. La pièce à usiner est, par exemple, mise en translation selon l'axe de rotation, pour réaliser, relativement aux mâchoires, un mouvement oscillant de va-et-vient. La rotation et l'oscillation sont réalisées selon l'axe (92) de la portée (9) à usiner. Un contour (91) d'une portée est notamment représenté à la figure 1, le mouvement de rotation (MR) étant représenté par deux doubles flèches le long du contour (91) et le mouvement alterné de translation étant représenté par une double flèche parallèle à l'axe (92) de la portée (9). De manière non limitative, une ou plusieurs portées de la pièce sont traitées pendant une opération de toilage. Les inserts (5) présentent une surface de contact concave, par exemple cylindrique, centrée autour de l'axe (92) de la portée (9) à usiner. Une ou plusieurs mâchoires (4) sont rapprochées, ou respectivement écartées, de la portée (9) à usiner lors d'une phase de serrage, ou respectivement de desserrage. Le bras (1) de support des mâchoires, comme représenté à la figure 2, est maintenu dans la machine de toilage, par exemple, de façon mobile, pour permettre de positionner les mâchoires (4) de toilage autour de la portée (9) usinée, lors de la rotation de la pièce comprenant la portée (9). La rotation d'un vilebrequin est, par exemple, associée à un déplacement du bras (1) de support de l'outil de toilage, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du vilebrequin. De manière non limitative, l'outil de toilage s'étend perpendiculairement à l'axe (92) de rotation de la portée (9), sur une largeur déterminée, prise selon l'axe (92) de rotation, pour permettre de disposer plusieurs outils côte à côte, écartés d'une distance déterminée pour l'usinage, en une même opération de plusieurs portées d'une même pièce. La mobilité du bras (1) de support de l'outil de toilage permet, par exemple, de maintenir la portée (9) à usiner en contact avec les inserts (5) de l'outil de toilage, les inserts (5) réalisant une surface d'appui centrée autour de l'axe (92) de la portée (9) à usiner. La pièce comprenant la portée (9) à usiner, est, par exemple, entraînée en rotation par un dispositif d'entraînement en rotation, de type tour. La pièce entraînée en rotation est par exemple, serrée entre une poupée et une contre poupée pour son centrage et son entraînement en rotation. Les moyens d'entraînement comprennent par exemple, des moyens de déplacer l'outil de toilage selon un mouvement oscillatoire de translation selon un axe parallèle à l'axe (92) de rotation de la portée (9) à usiner, pour que la toile (8) abrasive maintenue fixement contre les inserts (5), parcourt la portée (9) selon sa largeur par un déplacement oscillatoire en translation selon l'axe de la portée (9). L'outil de toilage d'une portée (9) comprend, de manière non limitative, deux bras (3) supportant chacun une mâchoire (4), par exemple, articulés sur le bras (1) de support de l'outil. Un bras (3) de support d'une mâchoire (4) comprend, de manière non limitative, un axe (31) maintenu dans un palier du bras (1) de support de l'outil, pour former l'articulation. De manière non limitative, l'axe (31) d'articulation du bras supportant la mâchoire (4) est parallèle à l'axe de la portée (9). Le bras (3) de support d'une mâchoire (4), mobile par rapport au bras (1) de support de l'outil, est, par exemple, commandé en position par un actionneur. Un bras (3) articulé de support de mâchoire (4), est par exemple, positionné sous l'action d'un vérin (2) de serrage. Le vérin de serrage est, par exemple, maintenu par deux articulations disposées à ses extrémités, une articulation étant réalisée autour d'un axe (21) du bras (1) de support de l'outil de toilage et l'autre articulation étant réalisée autour d'un axe (22) du bras (3) de support de mâchoire (4). Le vérin (2) est alimenté, par des moyens d'alimentation, en liquide sous pression, pour exercer un couple sur le bras (3) de support de mâchoire (4), autour de l'axe (31) d'articulation avec le bras (1) de support de l'outil. Le bras (3) de support de mâchoire (4) est ainsi positionné. Le vérin (2) de serrage est, par exemple, commandé par des moyens de commande comprenant une unité (200) hydraulique centrale pour alimenter le vérin (2) par un flux hydraulique. Les moyens de commande du ou des vérins (2) de serrage, comprennent, par exemple, des distributeurs hydrauliques et des bloqueurs pour commander les flux hydrauliques d'alimentation du vérin de serrage. Le vérin de serrage est, par exemple, un vérin double effet commandé en position complètement rentrée ou complètement sortie ou commandé bloqué, par les bloqueurs hydrauliques, dans une position déterminée, comme par exemple dans une position intermédiaire. Les moyens (100, 200) de commande réalisent, par exemple, une commande du ou des vérins (2) de commande des bras (3) de support de mâchoire (4), pour rapprocher ou écarter la ou les mâchoires, de la portée (9) à usiner.

De manière non limitative, les deux bras (3) de support d'une mâchoire (4) sont montés l'un en face de l'autre et sont, par exemple, pressés l'un contre l'autre, ou respectivement écartés l'un de l'autre, pour presser les mâchoires (4) l'une contre l'autre, ou respectivement pour écarter les mâchoires l'une de l'autre, autour de la portée (9) à usiner.

Selon une autre exemple de réalisation, l'outil de toilage comprend un bras de support de mâchoire fixe et un bras (3) de support de mâchoire mobile, par rapport au bras (1) de support de l'outil de toilage. Les bras (3) de support de mâchoire, comprennent, par exemple, une partie (32) de maintien avec une forme en U, réalisant un appui latéral, de chaque côté de la mâchoire (4), selon un plan parallèle à l'axe (92) de la portée (9) usinée. Ces plans permettent, par exemple, un positionnement d'une mâchoire (4) qui comprend, par exemple, des bords (43) latéraux d'appui parallèles entre eux. Un axe (44) cylindrique de la mâchoire (4) saillant sur les bords d'appui (43) latéraux réalise, par exemple, un tourillon (44) maintenu dans un palier (33) du bras (3) de support. Le palier (33) est, par exemple, réalisé débouchant par les surfaces planes d'appui avec la mâchoire. De manière non limitative, les tourillons (44) mobiles dans les paliers (33), en rotation selon leur axe, perpendiculairement à l'axe (92) de la portée (9), réalisent une orientation de la mâchoire (4). Cette orientation de la mâchoire (4) et des inserts (5) pressés sur la toile (8) venant appuyer contre la portée (9), permet d'optimiser la surface d'appui des inserts (5) sur la portée (9). Les inserts (5) d'une mâchoire (4), pressés contre la portée (9) restent notamment mobiles, durant l'opération de toilage. Cette mobilité peut être exploitée, par exemple, pour réaliser le toilage de portées (9) bombées.

De manière non limitative, un outil de toilage est associé à une ou plusieurs toiles (8) abrasives. De manière non limitative, une seule toile abrasive participe au toilage en entourant la surface à usiner de sorte qu'une partie de la toile recouvre la surface pressée par une première mâchoire (4) et qu'une autre partie de la toile recouvre la surface pressée par une seconde mâchoire (4).

Selon un autre exemple de réalisation le dispositif de toilage comprend deux toiles abrasives participant au toilage, de sorte qu'une première toile (8) recouvre la surface pressée par une première mâchoire (4) et qu'une seconde toile recouvre la surface pressée par une seconde mâchoire. Une toile (8) abrasive est par exemple stockée sous la forme d'un rouleau et se présente sous la forme d'une bande, enveloppant la portée (9) à usiner. La toile abrasive est, par exemple, une bande lisse sur laquelle sont collés des grains abrasifs de granulométrie déterminée. De manière non limitative, un outil de toilage comprenant deux mâchoires (4) disposées en vis-à-vis l'une de l'autre, est associé à un rouleau de toile (8) abrasive pour les deux mâchoires (4) ou à un rouleau de toile (8) abrasive par mâchoire (4), les rouleaux étant maintenus dans la machine de toilage et déroulés par des moyens de guidage et de maintien en tension de la toile (8) abrasive. Chaque mâchoire (4) comprend, de manière non limitative, trois, quatre ou cinq inserts, pour envelopper la portée (9), par la toile (8), selon un arc de contact d'environ 160 . Une partie de la toile (8) abrasive, est maintenue fixement contre les inserts (5) de toilage durant une opération de toilage et subit une usure. L'état d'usure de la toile (8) abrasive, est par exemple, contrôlé par des moyens de contrôle de la toile (8), produisant un signal représentatif de l'usure de la toile (8) associée à la zone correspondante de la toile (8). La toile (8) abrasive est, en effet, déplacée entre deux opérations de toilage, pour être renouvelée, selon un indexage déterminé. De cette façon l'usure de la bande abrasive est répartie afin d'utiliser la toile (8) abrasive au maximum. Une mâchoire (4), comme représenté à la figure 1, comprend par exemple, plusieurs inserts (5) venant en appui sur la portée (9) à usiner, par l'intermédiaire de la toile (8) abrasive. La mâchoire (4) représentée à la figure 1, est représentée seule, sans la toile abrasive ni la portée à usiner, une section transversale d'une portée étant représentée, de manière non limitative, par un contour (91) arrondi disposé en face des inserts (5). Les deux flèches (MR) disposées le long du contour (91) arrondi représentent la rotation relative de la portée (9) autour de son axe (92), par rapport à la mâchoire (4). La double flèche (MT) parallèle à l'axe (92) de la portée, représente le mouvement d'oscillation relatif de la portée (9) par rapport à la mâchoire (4). D'autre part l'orientation des inserts (5) contre la portée (9), est représentée par une double flèche (M44) en arc de cercle centré autour du tourillon (44).

Chaque insert (5) est monté mobile en translation dans la mâchoire (4). Un insert (5) est par exemple, monté en bout d'une tige (10) montée sur un piston (11) mobile dans un cylindre (12). Le piston (11) sépare le cylindre (12) en deux chambres (14,15). Une première chambre (14) est, par exemple, délimitée par le fond du cylindre (12) et par une face du piston (11) et est alimentée par un orifice (13) d'alimentation en fluide sous pression pour réaliser une expansion de la chambre (14) et pousser le piston vers la portée. L'alimentation de cette chambre (14), par les moyens (200) d'alimentation en liquide sous pression, est par exemple, réalisée à une pression déterminée, lors de l'envoi d'un signal (S200) de commande d'une pression déterminée de l'insert (5) sur la portée (9). Le signal (S200) de commande, envoyé par le dispositif (100) de commande à l'unité (200) hydraulique centrale, est par exemple, représentatif d'un insert déterminé ou d'un micro vérin de commande de cet insert et d'une pression correspondant à la pression à exercer par l'insert. De manière non limitative, la pression dans la chambre (14) pour réaliser une poussée de l'insert (5) contre la portée, est commandée constante, ou respectivement variable, et correspond à commande d'une pression constante, ou respectivement d'une pression variable, exercée par l'insert (5). L'insert est notamment poussé. par l'intermédiaire du piston (11) et de la tige (10) du piston, vers la portée (9) à usiner. L'insert (5) est, par exemple, translaté suivant une direction radiale par rapport à la portée (9). Le déplacement de l'insert (5) est, par exemple, réalisé radialement par un axe central du piston (11) disposé dans la direction de l'axe (92) de la portée à usiner, lorsque la ou les mâchoires (4) sont serrées autour de la portée (9). L'insert (5) mobile en translation selon un axe radial, par rapport à la portée (9) est, par exemple, guidé par une surface (S510) latérale de guidage empêchant une rotation de l'insert (5) autour de son axe de translation. La surface (S510) latérale de guidage en translation est, par exemple, un plan s'étendant parallèlement à l'axe central du piston. Une pièce de support (51) de l'insert comprend, par exemple, un trou de passage de la tige (10) de commande en bout de laquelle l'insert (5) est relié. La pièce (51) de support comprend, par exemple, une surface (S511) d'appui transversale autour ou de chaque côté du trou de passage, pour recevoir l'insert (5) appuyé contre cette surface d'appui transversal, dans sa position de repos avec le piston (11) enfoncé au maximum vers le fond du cylindre (12). Cette pièce (51) de support de l'insert (5) réalise aussi, de manière non limitative, un guidage latéral par des surfaces (S510) s'étendant parallèlement à l'axe de translation du piston. Les surfaces (S510) de guidage latérales sont, par exemple, perpendiculaires à la surface (S511) d'appui transversal. La ou les surfaces (S51) de guidage latéral, empêchent ainsi une rotation de l'insert (5) par rapport au cylindre (12). L'orientation de l'ensemble des inserts (5) d'une mâchoire est, par exemple, réalisée par une rotation (M44) de la mâchoire autour de l'axe des tourillons (44) dans les paliers (33) de la partie (32) de logement de la mâchoire. De manière non limitative, la deuxième chambre (15) dans le cylindre, disposée entre le piston (11) et l'orifice de sortie de la tige (10) de commande, est aussi alimentée par un deuxième orifice d'alimentation. L'alimentation en fluide sous pression et l'expansion de la deuxième chambre (15) permettent de pousser le piston (11) vers le fond du cylindre (12) pour entraîner la tige (10) dans le cylindre (12) et tirer l'insert (5) en position de repos appuyé sur la surface (S511) d'appui transversal du support (51) d'insert. De manière non limitative, les pistons (11) sont disposés dans des alésages cylindriques de la mâchoire (4) ou sont compris dans des micro vérins (6) fixés, par exemple par vissage, dans des trous alésés de la mâchoire (4). De manière non limitative, un micro vérin (6) comprend un filetage sur son contour à une extrémité opposée à la sortie de la tige (10) de commande ou comprend un trou fileté recevant une vis de fixation maintenue dans la mâchoire (4). Les micro vérins sont par exemple, des micro vérins simple effet ou double effet. Des conduits (42) sont, parexemple, réalisés dans la mâchoire (4) pour alimenter, en liquide sous pression, chaque orifice (13) d'alimentation de chaque chambre (14, 15) hydraulique. De manière non limitative, les flux de liquide alimentant les chambres dans les cylindres, sont commandés par des distributeurs hydrauliques ou des bloqueurs hydrauliques, commandés par le dispositif (100) de commande. Les conduits (42) d'alimentation en liquide sous pression, débouchant dans une chambre (14, 15), sont, par exemple, réalisés dans la mâchoire (4) et débouchent hors de la mâchoire par des orifices (421) de branchement. Chaque orifice (421) de branchement est, par exemple, connecté avec une canalisation (7) d'alimentation en communication avec l'unité (200) hydraulique centrale et recevant un liquide sous pression à une pression déterminée. Chaque chambre comprend son orifice (421) de communication, accessible sur une surface externe de la mâchoire (4) et peut ainsi communiquer avec un circuit d'alimentation déterminé. L'unité (200) hydraulique centrale est, par exemple, commandée par le calculateur (100) pour fournir par ses sorties (P1, P2, P3, P4, P5) des pressions déterminées de liquide. Le calculateur (100) envoie, par exemple, à l'unité (200) hydraulique centrale, par une interface (101) de communication, un signal (S200) de commande représentatif de différentes pressions associées chacune à un insert déterminé. Le calculateur (100) comprend, par exemple, des moyens (102) de calcul de la pression dans les chambres pour pousser les inserts associés et exercer une poussée déterminée par chaque insert (5) sur la toile abrasive, contre la portée (9). Au moins deux pressions de poussée des inserts sont commandées indépendamment par le calculateur, ou chaque insert est commandé indépendamment pour exercer une pression déterminée sur la portée (9). La pression hydraulique de poussée de chaque insert est commandée de façon indépendante pour permettre de commander indépendamment la valeur locale de pression de contact exercée par chaque insert le long de l'arc de contact entre la toile (8) et la portée (9). De manière non limitative, la pression, durant une opération de toilage, est commandée constante ou variable. L'unité (200) hydraulique centrale comprend, par exemple, des réducteurs de pression commandés individuellement, en fonction du signal (S200) de commande fourni par le calculateur. Un réducteur commandé est, par exemple, disposé en amont de chaque branchement (P1, P2, P3, P4, P5) de sortie de l'unité hydraulique. De manière non limitative, l'unité hydraulique centrale comprend des moyens de mesure de la pression du liquide d'alimentation sous pression, fourni par chaque branchement (P1, P2, P3, P4, P5) de sortie. De manière non limitative, l'unité (200) hydraulique centrale alimente aussi le ou les vérins (2) pour positionner les mâchoires (4). Selon un autre exemple de réalisation, le calculateur commande les pressions de poussée des inserts (5) par des signaux (cmd01, cmd02, cmd03, cmd04, cmd05) de commande envoyés à des réducteurs (64) de pression disposés dans la mâchoire (4). Les réducteurs (64) de pression alimentent, par exemple, chacun une chambre (14) en fond d'un cylindre (12) et sont alimentés par un réservoir (62) commun, également appelé rampe commune d'alimentation. La rampe (62) commune d'alimentation, est par exemple, réalisée dans la mâchoire (4) par un alésage en arc de cercle dans la longueur de la mâchoire, et alimentée par un conduit (65) débouchant hors de la mâchoire (4) par un branchement (66) communiquant avec un circuit (P0, 7) hydraulique d'alimentation en liquide sous pression. La rampe (62) est ainsi maintenue à une pression hydraulique déterminée et distribue ce liquide sous pression par des conduits (63) communiquant avec les réducteurs (64) de pression. Un couvercle (61) est par exemple utilisé pour fermer a rampe sur un côté ouvert, utilisé, par exemple, lors de l'usinage de la rampe commune. Le calculateur (100) comprend, par exemple, des moyens de calcul pour commander les réducteurs de pression dans une configuration déterminée pour avoir une pression dans la chambre (14) de poussée des inserts correspondant à une pression déterminée exercée par les inserts sur la portée (9). De manière non imitative, la pression exercée par un insert (5) sur la portée (9) est calculée en Fonction de la pression de liquide pour la poussée, en fonction de la surface du piston et en fonction de la surface de contact de l'insert. La poussée de chaque nsert vers la portée à usiner, est ainsi commandée, de façon indépendante, par le dispositif de commande. La répartition de pression le long de l'arc de contact entre a toile (8) abrasive et la portée (9) est ainsi maîtrisée par le dispositif de commande. De manière non limitative, la portée (9) à usiner est une portée cylindrique dont l'axe correspond à l'axe de rotation de la portée par rapport aux inserts ou la portée est une portée bombée dont la surface extérieure est une surface de révolution dont l'axe correspond à l'axe (92) de rotation de la portée. Un ou plusieurs rouleaux de toile abrasive sont, par exemple, utilisés pour dérouler la toile abrasive devant les inserts, entre deux opérations de toilage. La toile est par exemple, tenue par des moyens de guidage et de tension de la toile, des moyens de contrôle de la toile abrasive, communiquant, au dispositif de commande, un signal représentatif de l'usure de la toile abrasive selon des zones déterminées. Le signal représentatif de l'usure de la toile abrasive est, par exemple, produit, après chaque renouvellement de la toile abrasive selon un indexage déterminé. Le dispositif de commande envoie, par exemple, un ou des signaux (cmdOl, cmdO2, cmdO3, cmdO4, cmdO5, S200) de commande des pressions dans chacune des chambres (14) de poussée des inserts, pour commander la pression exercée par chaque insert, la pression étant par exemple, augmentée pour les inserts disposés en face d'une zone usée de la toile. La commande de la pression permet, de façon avantageuse, de tenir compte de l'usure de la toile abrasive et d'exploiter la toile abrasive au maximum, en tenant compte de l'usure de chacune des zones de la toile, dépendant par exemple, de l'indexage de la toile entre chaque opération de toilage. De manière non limitative, la mâchoire comprend des inserts de dureté ou de géométrie différentes. Un insert souple, dans une mâchoire (4) a par exemple une dureté déterminée inférieure à la dureté des autres inserts durs. Le dispositif de commande envoie par exemple, un signal de commande de la pression pour avoir un effort faible exercé par l'insert souple et pour avoir la majeure partie de l'effort de pression exercé par les inserts durs. De façon avantageuse, la commande de pression permet de réaliser une opération de toilage avec des inserts de dureté différente et appliqués contre la toile selon des pressions différentes. De manière non limitative, les inserts d'une mâchoire (4) ont des formes différentes et comprennent, par exemple, différentes surfaces de contact ou une rainure d'évacuation des copeaux ou sont composés par plusieurs matériaux réalisant leur surface de contact. Le dispositif de commande est, par exemple, un calculateur. Les caractéristiques des inserts (5) sont par exemple, entrées par une interface (104) de programmation et mémorisées sous la forme de données représentatives, dans le calculateur. De cette façon, le calculateur commande la pression dans la chambre (14) de poussée de chaque insert, en fonction des caractéristiques en dureté ou des caractéristiques géométriques de l'insert. De manière non limitative, l'arc concave de contact de chaque insert, est différent d'un insert à l'autre pour le toilage de portée ayant une surface bombée. De manière non limitative, un dispositif (105) de synchronisation contrôle la position de la mâchoire dans son mouvement d'oscillation en translation selon l'axe central de la portée à usiner. Le dispositif (105) de synchronisation produit, par exemple, un signal représentatif de la position de la mâchoire, repérée par rapport à une position médiane, en fonction de l'amplitude et de la phase de l'oscillation. Le dispositif de commande calcule, par exemple, à partir de la position de la mâchoire, des signaux de commande de pression variables dépendant de la position de la mâchoire. Les pressions correspondantes appliquées par les inserts varient, par exemple, suivant une loi dépendante de la position latérale de la mâchoire par rapport à la portée. De façon avantageuse, la pression le long de l'arc de contact est maîtrisée en tenant compte des variations de surfaces de contact ou des variations de matériaux de contact, au cours du déplacement en translation selon l'axe de la portée (9). Le calculateur (100) commande par exemple les opérations de toilage suivant un procédé de toilage comprenant, de manière non limitative, une première étape de positionnement des mâchoires pendant laquelle les vérins (2) de positionnement sont commandés pour positionner les mâchoires et donc les inserts autour de la portée à usiner qui n'est pas mise en contact avec la toile abrasive. De manière non limitative, les vérins de positionnement sont ensuite bloqués en position, par exemple, par des bloqueurs insérés dans le circuit hydraulique d'alimentation.

Après le positionnement des mâchoires le calculateur envoie, par exemple, des signaux de commande de la pression dans chaque chambre, commandant de pousser radialement les inserts (5) contre la portée. Les limiteurs de débit permettent, par exemple, d'empêcher un choc lors du contact entre les inserts et la portée, durant cette étape de mise en pression des inserts.

Après l'établissement des pressions prédéfinies, contrôlées, de manière non limitative, par des capteurs de pression, en communication avec le calculateur, les moyens d'entraînement débutent l'entraînement relatif de la portée (9) par rapport aux inserts (5) de toilage. Un signal représentatif de la mise sous pression des inserts, est par exemple envoyé par le calculateur aux moyens d'entraînement, pour déclencher l'entraînement. De façon avantageuse une pression déterminée, commandée constante ou variable, est appliquée tout au long de l'opération de toilage, par les inserts (5) mobiles en translation, quelque soit l'avancement de l'opération de toilage et l'usure de la portée (9).

Après l'arrêt des moyens d'entraînement, la pression dans les inserts est supprimée permettant aux inserts de revenir dans leur position de repos ou les inserts sont commandés par la deuxième chambre (15) dans chaque cylindre, pour revenir en position de repos contre la pièce de support de chaque insert. Les mâchoires sont, de plus, commandées dans une position desserrée, par le vérin (2), pour écarter les mâchoires de la portée (9). De manière non limitative, la réduction de la pression exercée par les inserts de la mâchoire est réalisée avant ou en même temps que le desserrage des mâchoires. Après le desserrage des mâchoires et des inserts (5), une étape de renouvellement de la toile abrasive est, par exemple, réalisée par les moyens de guidage et de mise sous tension de la toile abrasive. Le renouvellement est par exemple déclenché par un signal produit par le calculateur, représentatif d'un état desserré des mâchoires. Le renouvellement est réalisé, selon un indexage déterminé, les moyens de guidage produisant, par exemple, un signal représentatif du déplacement pour le renouvellement, envoyé au calculateur. Le calculateur mémorise, par exemple, les indexages successifs, pour prendre en compte l'usure de la toile pour chaque opération de toilage. Après le renouvellement de la toile un saut à l'étape de positionnement est par exemple réalisé pour le toilage d'une nouvelle portée.

De façon avantageuse les moyens de commande de la pression exercée par chaque insert, fournissent la maîtrise d'une nouvelle variable pour réduire le temps de mise au point lors d'un processus d'industrialisation. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Mâchoire montée sur un outil de toilage dans une machine de toilage équipée de moyens d'alimentation en liquide sous pression, la mâchoire (4) comprenant au moins une pluralité d'inserts (5) positionnés, par la machine de toilage, en appui sur une toile (8) abrasive et contre une portée (9) à usiner autour de son axe (92), caractérisé en ce que chaque insert (5) est monté en bout d'une tige (10) de commande liée à un piston (11) mobile dans un cylindre (12), le piston séparant le cylindre en une première et une deuxième chambre dont au moins la première chambre (14) disposée au fond du cylindre, est alimentée en liquide sous pression à une pression d'alimentation déterminée, par les moyens d'alimentation, pour réaliser une translation du piston (11) et de l'insert (5) vers l'axe de la portée (9), l'insert exerçant une pression de contact déterminée correspondant à la pression d'alimentation déterminée dans la première chambre, au moins deux des premières chambres étant alimentées chacune par un premier conduit (42) d'alimentation indépendant avec chacun sa pression de fluide indépendante.

2. Mâchoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des premières chambres (14) est alimentée par un premier (13) orifice, chaque premier orifice communiquant avec un des premiers conduits (42) d'alimentation réalisés dans la mâchoire et débouchant chacun hors de la mâchoire par un orifice (421) de branchement avec un circuit d'alimentation hydraulique.

3. Mâchoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des premières chambres est alimentée par un premier orifice, chaque premier orifice communiquant avec un des premiers conduits (42) d'alimentation réalisés dans la mâchoire communiquant chacun avec un réducteur (64) de pression, chaque réducteur de pression communiquant, par un deuxième conduit (63), avec un réservoir (62) d'alimentation commun, le réservoir d'alimentation commun communiquant avec un troisième conduit (65) débouchant hors de la mâchoire par un orifice (66) de branchement avec un circuit d'alimentation hydraulique.

4. Mâchoire selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'elle comprend deux tourillons latéraux d'orientation de la 1mâchoire, les tourillons (44) étant saillants sur des faces latérales planes et parallèles entre elles et à l'axe de laportée, et les tourillons étant centrés autour d'un axe perpendiculaire aux faces latérales.

5. Mâchoire selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque insert est monté à une extrémité d'un micro vérin, sur la tige de commande 5 du micro vérin, l'extrémité du micro vérin opposée à l'insert étant filetée pour être vissée dans un trou fileté dont l'axe central est orienté vers l'axe de la portée.

6. Mâchoire selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque insert repose sur un support comprenant au moins un trou de passage de la tige de commande, une surface d'appui avec une face de l'insert à l'opposé de la 10 portée, s'étendant autour du trou de passage et se prolongeant par au moins une surface de guidage s'étendant parallèlement à la direction de translation de l'insert.

7. Dispositif de toilage comprenant au moins : - une première mâchoire (4) équipée d'une pluralité d'inserts venant appuyer une toile (8) abrasive contre une portée (9) à usiner, autour d'un axe (92) 15 de la portée, -des moyens d'entraînement de la portée, relativement à la mâchoire, selon un mouvement de rotation, autour l'axe de la portée, combiné à un mouvement oscillatoire de translation le long de l'axe de la portée, - des moyens de positionnement de la mâchoire, 20 caractérisé en ce que chaque insert (5) est monté en bout d'une tige (10) de commande liée à un piston (11) mobile dans un cylindre (12), le piston séparant le cylindre en une première et une deuxième chambre dont au moins la première chambre disposée au fond du cylindre, est alimentée en liquide sous pression, par des moyens d'alimentation, pour réaliser une translation du piston et de l'insert vers 25 l'axe de la portée (9), chaque insert (5) exerçant une pression de contact déterminée correspondant à une pression d'alimentation déterminée dans la première chambre associée à l'insert, les pressions d'alimentation d'au moins deux des premières chambres étant commandées de façon indépendante par des moyens de commande. 30

8. Dispositif de toilage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un calculateur (100) de commande d'une unité (200) hydraulique pour fournir en sortie de l'unité hydraulique, une pluralité de branchements chacun à une pression déterminée commandée indépendammentdes autres pressions, chacune des premières chambres (14) communiquant par un premier conduit (42) réalisé dans la mâchoire avec un orifice (421) débouchant hors de la mâchoire (4) pour communiquer chacun, par un deuxième conduit, avec un des branchements en sortie de l'unité hydraulique.

9. Dispositif de toilage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un calculateur de commande de réducteurs de pression disposés dans la mâchoire pour alimenter chacun, par un premier conduit (42) réalisé dans la mâchoire, une des premières chambres (14), les réducteurs (64) étant alimentés, par un deuxième conduit (63), par un réservoir (62) commun à pression déterminée, une unité (200) hydraulique alimentant le réservoir, par un troisième conduit.

10. Dispositif de toilage selon une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que chaque mâchoire est maintenue dans un logement (32) d'un bras (3) de maintien, le logement (32) comprenant deux surfaces d'appui latérales, parallèles à l'axe de la portée (9), coopérant avec deux surfaces d'appui latérales de la mâchoire, les surfaces d'appui latérales du logement (32) étant chacune réalisées autour d'un palier (33) cylindrique de logement d'un tourillon (44) saillant de chaque côté de la mâchoire, les tourillons dans leur palier étant centrés autour d'un axe perpendiculaire aux surfaces d'appui pour l'orientation des inserts de la mâchoire contre la portée.

11. Dispositif de toilage selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent au moins un vérin (2) articulé, par une extrémité, sur un bras (1) de support d'un outil de toilage et par une autre extrémité, sur le bras (3) de maintien articulé autour d'un axe (31) tournant dans un palier du bras (1) de support, le vérin (2), alimenté par les moyens d'alimentation, étant commandé par les moyens de commande pour écarter ou approcher la mâchoire de la portée (9).

12. Dispositif de toilage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pression du liquide d'alimentation des premières chambres est commandée inférieure à la pression du liquide d'alimentation du vérin (2).

13. Dispositif de toilage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième mâchoire montée sur un bras de maintien mobile, articulé sur le bras (1) de support de l'outil de toilage, la deuxième mâchoire comprenantune pluralité d'inserts chacun monté en bout d'une tige de commande liée à un piston dans un cylindre et actionné indépendamment par un liquide sous pression.

14. Dispositif de toilage selon une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que l'alimentation hydraulique en amont de chacune des premières chambres est commandée par au moins un limiteur de débit avec un débit maximum correspondant à la vitesse maximum d'avancée des inserts pressés contre la portée.

15. Dispositif de toilage selon une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que des moyens d'alimentation en toile abrasive comprennent un ou plusieurs rouleaux de toile abrasive déplacée devant les inserts, par des moyens de guidage, entre deux opérations de toilage, selon un indexage déterminé, les moyens d'alimentation en toile abrasive produisant un signal représentatif de l'usure de la toile en des parties déterminées venant chacune en face d'un insert, ce signal étant envoyé, par des moyens de communication, aux rnoyens de commande pour commander une pression d'appui correspondante pour chaque insert.

16. Dispositif de toilage selon une des revendications 7 à 15, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens de variation de la pression dans chacune des premières chambres, durant une opération de toilage.

17. Dispositif de toilage selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens de synchronisation avec le mouvement oscillatoire de translation pour commander la pression variable en fonction d'une position axiale de la mâchoire par rapport à la portée (9).

18. Dispositif de toilage selon une des revendications 7 à 17, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens de mémorisation de variables représentatives de la forme ou de la dureté de chaque insert pour commander la pression dans les premières chambres associées, en correspondance.