FR2927556A3

FR2927556A3 - Dispositif et procede de controle d'un outil d'usinage

Info

Publication number: FR2927556A3
Application number: FR0800856A
Authority: FR
Inventors: Emmanuel Quelen
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-02-18
Publication date: 2009-08-21

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) et un procédé de contrôle d'un outil (40) équipé d'un canal de pulvérisation (42, 43) de liquide présentant une entrée (47) et au moins une sortie (48) de liquide.Selon l'invention, le dispositif de contrôle comporte, d'une part, un conduit d'arrivée de fluide muni de moyens de raccordement (15) à ladite entrée du canal de pulvérisation, et, d'autre part, des moyens de vérification (11) de la sortie de fluide par chaque sortie dudit canal de pulvérisation.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le contrôle d'outils usagés. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de contrôle d'un outil d'usinage. Elle concerne également un ensemble pour la maintenance d'outils comportant un tel dispositif de contrôle. Elle concerne aussi un procédé de contrôle d'outils. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les outils d'usinage, tels que les alésoirs, présentent des durées de vie accrues lorsqu'en cours d'usinage, leurs arêtes tranchantes ou leurs surfaces d'usinage sont arrosées par un liquide de refroidissement. On connaît à cet effet de nombreux types d'outils équipés de canaux intérieurs débouchant à proximité de leurs arêtes tranchantes ou de leurs surfaces d'usinage, ce qui assure une pulvérisation locale et précise du liquide de refroidissement sur la matière au cours de son usinage. Des filtres sont généralement disposés en entrée des canaux afin d'éviter que des particules solides ne se logent dans ces canaux, au risque de les obstruer.

II arrive toutefois que les opérateurs omettent de positionner de tels filtres ou que ces filtres (ou les joints de ces filtres) se détériorent et laissent passer de telles particules. Par ailleurs, lors de la mise en place de l'outil sur son mandrin, des copeaux peuvent venir se loger dans les canaux.

Enfin, des champignons peuvent se développer dans les canaux eux- mêmes et ainsi favoriser l'accumulation de particules solides à leur hauteur. Tous ces phénomènes provoquent à court ou à moyen terme l'obstruction partielle ou totale des canaux des outils d'usinage. N'étant plus arrosées, les arêtes tranchantes ou surfaces d'usinage de ces outils s'émoussent alors rapidement, ce qui réduit leurs durées de vie. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif et un procédé permettant de contrôler facilement et de manière peu onéreuse l'état des canaux de pulvérisation des outils d'usinage afin de détecter l'obstruction éventuelle d'au moins un de ces canaux et de prévenir rapidement tout risque de détérioration des arêtes tranchantes ou des surfaces d'usinage de ces outils.

Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif de contrôle d'un outil équipé d'un canal de pulvérisation de liquide présentant une entrée et au moins une sortie de liquide, le dispositif de contrôle comportant, d'une part, un conduit d'arrivée de fluide muni de moyens de raccordement à ladite entrée du canal de pulvérisation, et, d'autre part, des moyens de vérification de la sortie de fluide par chaque sortie dudit canal de pulvérisation. Ainsi, grâce à l'invention, il est possible de contrôler si le canal de pulvérisation de l'outil est obstrué ou non, en vérifiant que le fluide injecté en entrée de ce canal ressort correctement par chaque sortie.

Plus particulièrement, si le canal de pulvérisation comporte plusieurs sorties, il est possible de s'assurer qu'aucune des ramifications de ce canal de pulvérisation n'est obstruée, en vérifiant que le débit de fluide est équivalent à chaque sortie. On pourra prévoir de manière avantageuse que le fluide injecté en entrée du canal de pulvérisation soit un liquide. De cette manière, l'opérateur pourra facilement comparer les trajectoires du fluide débouchant à chaque sortie du canal de pulvérisation, et en déduire, selon que ces trajectoires diffèrent ou non, si l'une des sorties est obstruée. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de contrôle conforme à l'invention sont les suivantes : - le dispositif comporte un châssis formant une chambre de contrôle qui est adaptée à loger l'outil à contrôler et dans laquelle débouchent lesdits moyens de raccordement ; - ladite chambre de contrôle est hermétiquement fermée ; - les moyens de vérification comportent des moyens de vérification visuelle ; - lesdits moyens de vérification visuelle comportent une fenêtre au travers de laquelle on visualise chaque sortie dudit canal de pulvérisation ; - ladite fenêtre est fermée par une paroi transparente ; - les moyens de vérification comportent au moins un capteur électrique et un écran d'affichage des résultats des mesures de chaque capteur électrique ; - ledit capteur comporte un débitmètre adapté à acquérir un débit de fluide global à l'ensemble des sorties dudit canal de pulvérisation ; - ledit capteur comporte un capteur d'impact adapté à acquérir un débit de fluide partiel à chaque sortie dudit canal de pulvérisation ; - le dispositif comporte des moyens de support dudit outil dans une position fixe déterminée, agencés pour maintenir l'entrée dudit canal de 3 pulvérisation contre lesdits moyens de raccordement ; - ladite position fixe est une position sensiblement verticale ; - le dispositif comporte un conduit d'évacuation de fluide. L'invention concerne également un ensemble pour la maintenance d'outils comportant, d'une part, une machine de lavage d'outils équipée d'une arrivé de liquide et d'une évacuation de liquide, et, d'autre part, un dispositif de contrôle tel que précité, dont le conduit d'arrivée est raccordé à ladite arrivée de liquide et dont le conduit d'évacuation est raccordé à ladite évacuation de liquide. Avantageusement, dans l'ensemble conforme à l'invention, le liquide utilisé dans le dispositif de contrôle est constitué par le liquide lessiviel prévu pour alimenter la machine de lavage. L'utilisation de ce liquide a pour avantage de ne pas nécessiter de moyens spécifiques d'alimentation en liquide, propres au dispositif de contrôle. Par ailleurs, ce liquide blanchâtre est facilement visible par l'opérateur qui peut ainsi aisément vérifier visuellement au travers d'une fenêtre du dispositif de contrôle que le liquide sort par chaque sortie du canal de pulvérisation de l'outil. Enfin, ce liquide permet de détruire au moins en partie les champignons qui auraient pu se développer dans le canal de pulvérisation. L'invention concerne enfin un procédé de contrôle d'un outil équipé d'un canal de pulvérisation présentant une entrée et au moins une sortie de liquide, comportant les étapes consistant à raccorder l'entrée du canal de pulvérisation à un conduit d'arrivée de fluide, injecter un fluide dans le canal de pulvérisation par ledit conduit d'arrivée, et vérifier que le fluide sort dudit canal de pulvérisation par chaque sortie. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur le dessin annexé, la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un ensemble pour la maintenance d'outils d'usinage, comportant une machine de lavage et un dispositif de contrôle selon l'invention qui loge un outil d'usinage. Sur cette figure 1, l'outil d'usinage représenté à l'intérieur du dispositif de contrôle 1 est un alésoir 40 adapté à calibrer un alésage préalablement ébauché dans une pièce métallique quelconque. Cet alésoir 40 présente intérieurement un canal de pulvérisation 42, 43 comportant une entrée 47 et au moins une sortie 48 agencée pour pulvériser en cours d'usinage un liquide dans l'alésage à calibrer afin d'éviter que l'alésoir 40 ne se détériore prématurément.

Ici, comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement, le canal de pulvérisation 42, 43 comporte un conduit principal 42 qui s'étend selon l'axe de l'alésoir 40 et qui débouche dans quatre ramifications 43 dont les sorties 48 alimentent des logements 49 logeant des plaquettes d'usinage 44.

Le dispositif de contrôle 1 est modulable et présente une capacité d'accueil qui n'est pas limitée à ce type d'outils d'usinage. Il peut en effet également accueillir d'autres types d'outils d'usinage, pourvu que ceux-ci soient équipés de canaux de pulvérisation. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif de contrôle 1 comporte, d'une part, un conduit d'arrivée 12 de fluide muni de moyens de raccordement 15 à ladite entrée 47 du canal de pulvérisation 42, 43 de l'outil d'usinage 40, et, d'autre part, des moyens de vérification 11 de la sortie de fluide par chaque sortie 48 dudit canal de pulvérisation 42, 43 de l'outil d'usinage 40.

Le fluide injecté dans le canal de pulvérisation 42, 43 via le conduit d'arrivée 12 est ici avantageusement un liquide. Toutefois, il pourrait s'agir en variante d'un mélange gazeux coloré. Quoi qu'il en soit, le fluide injecté dans le canal de pulvérisation 42, 43 ressort, si ce canal n'est pas obstrué, par chaque sortie 48.

Tels que représentés et comme cela sera décrit plus en détail par la suite, les moyens de vérification comportent de manière préférentielle des moyens de vérification visuels permettant à un opérateur de visualiser la sortie du liquide par chaque sortie 48 du canal de pulvérisation 42, 43 de l'outil d'usinage 40. Le dispositif de contrôle 1 comporte par ailleurs un châssis 10 qui définit intérieurement une chambre de contrôle 14 adaptée à loger l'outil d'usinage 40. Ce châssis 10 est équipé de moyens de support de l'outil d'usinage 40 dans une position fixe prédéterminée, et d'un conduit d'évacuation 13 du liquide. Le dispositif de contrôle 1 comporte en outre une vanne 16 disposée sur le conduit d'arrivée 12 pour réguler le débit de fluide injecté via ce conduit d'arrivée 12 dans le canal de pulvérisation 42, 43 de l'outil d'usinage 40. Le dispositif de contrôle 1 comporte enfin des moyens de pilotage 30 pour piloter la vanne 16 de régulation et les moyens de support 20. Ces moyens de pilotage sont ici des moyens électroniques logés dans un boîtier 31 accessible à l'opérateur. Ils pourront en variante être des moyens mécaniques actionnables manuellement par cet opérateur. Tel qu'il est représenté sur la figure, l'alésoir 40 logé dans le châssis 10 comporte un corps allongé 41 cylindrique de révolution autour d'un axe longitudinal Al à la première extrémité duquel il est prévu un appendice de préhension 45. Cet appendice de préhension 45 présente une partie cylindrique de révolution autour de l'axe longitudinal Al qui est pourvue d'une gorge périphérique 46 et qui se prolonge sur une partie d'extrémité conique de révolution autour de l'axe longitudinal Al. La face d'extrémité 45A de cette partie d'extrémité conique est plane. L'appendice de préhension 45 est ainsi conçu pour être enserré dans les mors d'un mandrin d'une machine-outil du type aléseuse, de manière à être maintenu axialement suivant son axe longitudinal Al par sa gorge périphérique 46 et à pouvoir être entraîné en rotation autour de son axe longitudinal Al. Le corps allongé 41 de cet alésoir 40 comporte par ailleurs, du côté de sa seconde extrémité, des logements 49 d'accueil de plaquettes d'usinage 44. Ces logements 49 débouchent sur la face latérale cylindrique du corps allongé 41 de l'alésoir 40, de manière que les arêtes affûtées des plaquettes d'usinage 44 font légèrement saillie de la face latérale cylindrique du corps allongé 41 et sont adaptés à usiner l'alésage à calibrer. Les logements 49 sont ici au nombre de quatre et sont situés par paire à deux niveaux axiaux différents suivant l'axe longitudinal Al, les deux logements 49 de chaque paire étant diamétralement opposés. Sur cet alésoir 40, l'entrée 47 du canal de pulvérisation 42, 43 est située au centre de la face d'extrémité 45A de l'appendice de préhension 45 de l'alésoir 40. Le canal de pulvérisation 42, 43 comporte un conduit principal 42 axial qui s'étend à partir de cette entrée 47 et qui se ramifie en quatre conduits secondaires 43 obliques débouchant chacun dans un des logements 49. Pour accueillir l'alésoir 40, le châssis 10 comporte une paroi latérale cylindrique d'axe vertical, une paroi de fond 17 et une paroi avant qui délimitent ensemble la chambre de contrôle 14. La paroi de fond 17 du châssis 10 présente une ouverture centrale, au travers de laquelle passe le conduit d'arrivé 12 de liquide. Les moyens de raccordement 15 sont situés à l'extrémité de ce conduit d'arrivée 12. Ils comportent ici un disque bordé par une paroi périphérique cylindrique et percé d'un orifice par lequel débouche le conduit d'arrivée 12. Ces moyens de raccordement 15 comportent en outre un joint plat positionné sur la face supérieure du disque. Ce joint plat présente une forme d'anneau plat dont l'ouverture longe le bord de l'orifice du disque. Il assure ainsi l'étanchéité autour de l'extrémité du conduit d'arrivée 12.

Les moyens de support 20 de l'alésoir 40 sont agencés pour maintenir la face d'extrémité 45A de l'alésoir 40 en appui contre ce joint plat. De cette manière, l'ensemble du liquide débouchant par le conduit d'arrivée 12 s'engouffre dans le canal de lubrification 42, 43 de l'alésoir 40 et sort dans la chambre de contrôle 14 par les sorties 48 de ce canal. Avantageusement, ladite position fixe dans laquelle est maintenu l'alésoir 40 est une position sensiblement verticale. De ce fait, les jets de liquide sortant par les sorties 48 du canal de lubrification 42, 43 présentent des trajectoires semblables lorsqu'aucun des conduits secondaires 43 du canal de pulvérisation n'est obstrué. Les moyens de support 20 comportent plus particulièrement deux mâchoires 21, 22 à actionnement pneumatique, qui, en position resserrée, forment un logement dont la forme correspond en négatif à la forme de l'appendice de préhension 45 de l'alésoir 40. Ces deux mâchoires 21, 22 comportent en particulier des nervures intérieures 23, 24 adaptées à s'engager dans la gorge périphérique 46 de l'alésoir 40. Ces deux mâchoires sont ici montées à pivotement sur des supports fixes qui s'étendent à partir de la paroi de fond 17 du châssis 10 et qui pourraient également, en variante, s'étendre à partir de la paroi latérale du châssis.

La paroi de fond 17 du châssis 10 comporte par ailleurs une seconde ouverture qui est raccordée au conduit d'évacuation 13 de liquide. Cette paroi de fond sera préférentiellement légèrement inclinée afin de favoriser l'écoulement du liquide vers cette seconde ouverture. Préférentiellement, les moyens de vérification 11 précités sont agencés pour permettre une bonne visualisation de la sortie de fluide par chaque sortie 48 du canal de pulvérisation 42, 43. Ils comportent à cet effet une fenêtre au travers de laquelle un opérateur peut visualiser chaque sortie 48 du canal de pulvérisation 42, 43. Cette fenêtre s'étend ici sur une partie de la paroi supérieure et de la paroi latérale du châssis 10. En variante, on pourrait prévoir que cette fenêtre présente des formes différentes, pourvu qu'elle permette à l'opérateur de voir les jets de liquide sortant de chaque sortie 48 de l'alésoir 40. Cette fenêtre peut rester ouverte sans risque de projection de liquide en dehors de la chambre de contrôle 14. Toutefois, selon un mode préférentiel de l'invention, la chambre de contrôle 14 est avantageusement adaptée à être hermétiquement fermée. Pour cela, la fenêtre est fermée par une paroi transparente 11 oblique. Selon ce mode, le châssis 10 est alors doté d'une porte (non représentée) adaptée à être refermée hermétiquement et permettant l'installation de l'alésoir 40 dans la chambre de contrôle 14. Sur la figure 1, on a également représenté schématiquement une machine de lavage 50 d'outils d'usinage 40 équipée d'une arrivée de liquide 51 sur laquelle est branchée le conduit d'arrivée 12 du dispositif de contrôle 1 et d'une évacuation de liquide 52 sur laquelle est branchée le conduit d'évacuation 13. Cette machine de lavage 50 forme alors, avec le dispositif de contrôle 1 précité, un ensemble pour la maintenance de l'alésoir 40 permettant de le conserver en bon état de marche et d'accroître ainsi sa durée de vie.

Afin de contrôler que le canal de pulvérisation 42, 43 de l'alésoir 40 n'est pas obstrué, le procédé de contrôle selon l'invention comporte trois étapes successives. Au cours d'une première étape, l'opérateur engage l'alésoir 40 dans la chambre de contrôle 14 puis commande la fermeture des mâchoires 21, 22 des moyens de support 20 en s'assurant que les nervures intérieures 23, 24 des mâchoires s'engagent correctement dans la gorge périphérique 46 de l'appendice 45 de l'alésoir 40. De cette manière, l'opérateur est assuré que la face d'extrémité 45A de l'alésoir 40 s'applique correctement sur le joint plat des moyens de raccordement 15.

Au cours d'une seconde étape, après avoir refermé de manière étanche le châssis 10, l'opérateur commande l'injection de liquide dans le canal de pulvérisation 42, 43 via ledit conduit d'arrivée 12 en pilotant l'ouverture de la vanne 16 de régulation. Enfin, au cours d'une troisième et dernière étape, l'opérateur vérifie visuellement que le fluide sort du canal de pulvérisation 42, 43 par chaque sortie 48. S'il détecte que le liquide ne sort par aucune des sorties 48, il en déduit que le conduit principal 42 du canal de pulvérisation est obstrué. S'il détecte que le fluide sort du canal de pulvérisation 42, 43 par une partie seulement des sorties 48, il en déduit que les conduits secondaires 43 associés à ces sorties 48 sont obstrués. Par ailleurs, suivant la vitesse d'éjection du liquide et la trajectoire de ce dernier, il peut également détecter une obturation partielle d'un conduit secondaire 43 ou du conduit principal 42.

En conséquence, si l'un des conduits est obstrué, l'opérateur peut extraire l'alésoir 40 du dispositif de contrôle 1 pour tenter de le déboucher. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. En particulier, selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de vérification pourront comporter au moins un capteur électrique et un écran d'affichage des résultats des mesures de chaque capteur électrique. Dans cet autre mode de réalisation, le châssis 10 pourra éventuellement être dépourvu de fenêtre permettant de visualiser l'alésoir 40. L'écran d'affichage pourra par exemple être constitué par un écran à cristaux liquide ou encore par de simples diodes adaptées à s'illuminer selon les résultats des mesures. Le dispositif de contrôle pourra par ailleurs comporter en tant que capteur un débitmètre disposé dans le conduit d'arrivée 12 ou dans le conduit d'évacuation 13 de liquide. Ce débitmètre permettra de mesurer le débit global de liquide passant au travers des ouvertures 48 afin de déterminer si le canal de lubrification est ou non obstrué. Selon ce débit, il sera éventuellement possible de déterminer si le conduit principal est obstrué ou si un ou plusieurs canaux secondaires le sont. Le dispositif de contrôle pourra également comporter des capteurs d'impact, de type capteurs de pression, situés sur la face intérieure de la paroi latérale du châssis 10, à hauteur des sorties 48 du canal de pulvérisation 42, 43. Ces capteurs d'impact pourront alors, lorsqu'ils sont impactés par un jet de liquide, transmettre un signal électrique à l'écran d'affichage de manière que ce dernier affiche le nombre de points d'impact de jet de liquide et éventuellement la position et la force de chaque impact.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de contrôle (1) d'un outil d'usinage (40) équipé d'un canal de pulvérisation (42, 43) de liquide présentant une entrée (47) et au moins une sortie (48) de liquide, le dispositif de contrôle (1) comportant : - un conduit d'arrivée (12) de fluide muni de moyens de raccordement (15) à ladite entrée (47) du canal de pulvérisation (42, 43), et - des moyens de vérification (11) de la sortie de fluide par chaque sortie (48) dudit canal de pulvérisation (42, 43).

2. Dispositif de contrôle (1) selon la revendication précédente, comportant un châssis (10) formant une chambre de contrôle (14) qui est adaptée à loger l'outil d'usinage (40) à contrôler et dans laquelle débouchent lesdits moyens de raccordement (15).

3. Dispositif de contrôle (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite chambre de contrôle (14) est hermétiquement fermée.

4. Dispositif de contrôle (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de vérification (11) comportent des moyens de vérification visuelle.

5. Dispositif de contrôle (1) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de vérification visuelle comportent une fenêtre au travers de laquelle on visualise chaque sortie (48) dudit canal de pulvérisation (42, 43).

6. Dispositif de contrôle (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite fenêtre est fermée par une paroi transparente (11).

7. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de vérification comportent au moins un capteur électrique et un écran d'affichage des résultats des mesures de chaque capteur électrique.

8. Dispositif de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel ledit capteur comporte un débitmètre adapté à acquérir un débit de fluide global à l'ensemble des sorties (48) dudit canal de pulvérisation (42, 43).

9. Dispositif de contrôle (1) selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel ledit capteur comporte un capteur d'impact adapté à acquérir un débit de fluide partiel à chaque sortie (48) dudit canal de pulvérisation (42, 43).

10. Dispositif de contrôle (1) selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens de support (20) dudit outil d'usinage (40) dans une position fixe déterminée, agencés pour maintenir l'entrée (47) dudit canal de pulvérisation (42, 43) contre lesdits moyens de raccordement (15).

11. Dispositif de contrôle (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite position fixe est une position sensiblement verticale.

12. Dispositif de contrôle (1) selon l'une des revendications précédentes, comportant un conduit d'évacuation (13) de fluide.

13. Ensemble pour la maintenance d'outils d'usinage (40) comportant une machine de lavage (50) d'outils d'usinage (40) équipée d'une arrivée de liquide (51) et d'une évacuation de liquide (52), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de contrôle (1) selon la revendication précédente, dont le conduit d'arrivée (12) est raccordé à ladite arrivée de liquide (51) et dont le conduit d'évacuation (13) est raccordé à ladite évacuation de liquide (52).

14. Procédé de contrôle d'un outil d'usinage équipé d'un canal de pulvérisation (42, 43) présentant une entrée (47) et au moins une sortie (48) de liquide, comportant les étapes consistant à : - raccorder l'entrée (47) du canal de pulvérisation (42, 43) à un conduit d'arrivée (12) de fluide, - injecter un fluide dans le canal de pulvérisation (42, 43) par ledit conduit d'arrivée (12), et - vérifier que le fluide sort dudit canal de pulvérisation (42, 43) par chaque sortie (48).