FR2959150A1

FR2959150A1 - Perfectionnements apportes a une cartouche avec un clic de positionnement d'ajustement fin utilisee sur une barre d'alesage

Info

Publication number: FR2959150A1
Application number: FR1153595A
Authority: FR
Inventors: Djalma Augusto Bignotto; Elio Andia; Luis Carlos Bachin; Paulo Cesar Oliveira
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2011-10-28
Also published as: US8602695B2; DE102011015835A1; BRPI1001101A2; CN102233442A; CN102233442B; US20110262236A1; JP2011230282A; KR20110119579A

Abstract

Cartouche (1) comprenant un clic indicateur (CI) d'ajustement fin (AJ) utilisée sur une barre d'alésage, pour un usinage général, permettant l'ajustement précis des aspects dimensionnels de mesures avec des tolérances réduites au millième ; ladite cartouche (1) étant constituée par un ensemble de pièces qui peuvent être accouplées les unes aux autres et qui sont coaxiales, formées par un corps principal tubulaire (2) pourvu d'un filetage interne (2A) avec un pas différentiel sur lequel sont montés un arbre mobile (3) également tubulaire et une partie filetée (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), qui, à son tour, inclut un couvercle d'entraînement (5) pourvu du clic indicateur (CI), qui est produit par le claquement de billes individuelles (6) produit par une indexation de rainurages diamétraux (avec 50 dents) (5A) réalisés sur ledit couvercle d'entraînement (5) ; ledit arbre mobile (3) recevant le mécanisme de coupe conventionnel (7) et présentant également un filetage interne (3A) pour monter la partie filetée (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), chaque tour du couvercle d'entraînement (5) produisant le claquement du clic indicateur (CI) qui, à son tour, correspond au déplacement de l'arbre mobile (3) et par conséquent du mécanisme de coupe (7), c'est-à-dire que ledit déplacement est produit par la différence de pas de filetage déterminant une micro-résolution.

Description

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne des perfectionnements apportés à une cartouche avec un clic de positionnement d'ajustement fin utilisée sur une barre d'alésage, pour un usinage général, développée en vue de l'ajustement précis des aspects dimensionnels de mesures avec des tolérances réduites à un millième, permettant le contrôle de la qualité des pièces produites et garantissant en outre la stabilité du processus de fabrication dans divers secteurs de l'industrie tels que l'automobile, le pétrole, l'aérospatiale, l'armement, les machines agricoles, et le secteur des machines industrielles, entre autres.

ANTECEDENTS TECHNIQUES On sait, de manière générale, que l'alésage est un processus mécanique d'usinage de surfaces de révolution effectué par un ou plusieurs outils de coupe, des aléseuses étant utilisées pour effectuer cette opération, lesquelles aléseuses peuvent recevoir divers types d'outils pour permettre d'effectuer d'autres opérations, comme un perçage, un meulage, un découpage de filets, etc. En fonction de la position de l'axe/arbre, lesdites aléseuses peuvent être horizontales ou verticales, et l'alésage peut être cylindrique, conique, radial ou sphérique, permettant d'obtenir des surfaces internes coniques ou cylindriques dans des espaces qui sont normalement difficiles d'accès, avec des axes qui sont parfaitement parallèles les uns aux autres, grâce au positionnement de l'outil d'usinage par ajustement de la poupée fixe à une hauteur spécifique et du plateau dans une position transversale, tous les déplacements étant indiqués sur des échelles graduées au moyen d'équipements de lecture optique ou compteurs analogiques/numériques. Par conséquent, pour ladite opération d'alésage, on utilise des outils d'alésage choisis en fonction des dimensions et des caractéristiques de l'opération, c'est-à-dire de la longueur et du diamètre, lesdits outils ayant de petites dimensions étant donné qu'ils travaillent à l'intérieur d'alésages préalablement réalisés avec des forets d'alésage, comme la barre d'alésage, qui, à son tour, doit être rigide, cylindrique et sans défaut

de rectilinéarité, permettant un positionnement correct sur l'axe/arbre en vue du montage de douilles qui forment des paliers, pour ainsi empêcher des déflexions et des vibrations éventuelles. Lesdites barres d'alésage incorporent des pointes interchangeables et des systèmes d'ajustement micrométrique destinés à augmenter la profondeur de l'outil dans la pièce, à permettre une meilleure finition et une meilleure cylindricité, lesdits systèmes ajustement étant éventuellement constitués de cartouches d'ajustement, permettant un alésage précis conformément aux exigences de tolérance.

Toutefois, lesdites cartouches d'ajustement conventionnelles ne permettent pas une précision suffisante et ne permettent qu'un ajustement grossier, c'est-à-dire que la résolution de l'appareil permet des incréments de 0,010 mm en termes de rayon. Un inconvénient supplémentaire réside dans le fait que les cartouches conventionnelles exigent un équipement auxiliaire pour effectuer l'ajustement de la mesure, ce qui augmente le temps d'ajustement. Un inconvénient supplémentaire réside dans le fait que les cartouches conventionnelles ont une vis de verrouillage qui permet de verrouiller l'appareil dans le cas où le mécanisme d'ajustement aurait été endommagé au cours de l'opération par un technicien inexpérimenté.

DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR Une brève recherche dans la littérature des brevets a indiqué quelques documents concernant un mécanisme d'ajustement dimensionnel pour une broche, comme par exemple le document n° PI0309477-4, qui concerne un outil d'alésage coulissant avec ajustement fin, dans lequel, dans un mode de réalisation, un outil d'alésage inclut un élément d'accouplement actionné par une aléseuse à CN (commande numérique), un outil de coupe qui est accouplé de manière coulissante à l'élément d'accouplement, et un élément d'ajustement coulissant. Une force de friction résiste au mouvement de coulissement de l'outil de coupe. La force de friction est suffisante pour maintenir la position de 35 l'outil de coupe pendant les opérations de travail sur la machine. Toutefois, la force de friction est insuffisante pour résister à une force d'ajustement appliquée par l'élément d'ajustement. Le mouvement coulissement de l'élément d'ajustement, qu'il soit tiré ou poussé, entraîne e mouvement de l'outil de coupe. Dans un mode de réalisation, l'outil de coupe et l'élément d'ajustement coulissent dans des directions différentes. Dans un autre mode de réalisation, l'outil d'alésage est prévu et configuré pour convertir un premier plus grand degré de mouvement de l'élément d'ajustement en un plus petit deuxième degré de mouvement de 'outil de coupe. Un autre document, de référence PI9403646-2, concerne une 10 poupée fixe de perçage avec un ajustement micrométrique et une capacité totale de variation de diamètres, qui est constituée par un corps cylindrique étagé pourvu d'une extrémité de plus petit diamètre destinée à être reçue dans un support approprié d'un tour une section intermédiaire qui reçoit un dispositif pour l'ajustement micrométrique de la course 15 radiale de la poupée fixe et une extension d'extrémité opposée en forme de canal, qui, conjointement avec un couvercle en forme de canal, définit un guide radial pour un chariot fixé au dispositif d'ajustement micrométrique et qui supporte une barre d'alésage interchangeable qui porte un bord de coupe d'usinage ; ladite section de corps d'extrémité et 20 le chariot ont des rainurages radiaux s'engageant les uns dans les autres et le chariot a un dispositif permettant une grande capacité de variation de diamètre, comprenant, dans l'ensemble : un siège axial qui peut être ou ne pas être associé à une douille de réduction pour recevoir des extrémités de montage de barres pour l'alésage de trous de petit diamètre 25 lorsque l'on utilise la douille de réduction ou des extrémités de montage de barres pour l'alésage de trous de moyen diamètre, lorsque l'on n'utilise pas la douille de réduction, et au niveau dudit siège axial, avec ou sans douille de réduction filetée associée à des rainurages de liaison engagés mutuellement ; un premier rainurage étant prévu sur la face libre du 30 chariot, sur laquelle s'ouvre le siège axial, et un deuxième rainurage étant prévu sur une surface frontale munie des moyens de montage de barres d'alésage ou de têtes d'alésage conçues pour aléser des trous de plus grand diamètre que ceux ouverts par les barres d'alésage qui peuvent être montées uniquement dans le siège axial avec sans douille de 35 réduction.

Les deux documents trouvés présentent une configuration complexe, qui donne lieu à une augmentation du coût du produit et rend l'achat de ce dernier moins rentable.

BREVE DESCRIPTION DE L'OBJET DE L'INVENTION

Dans l'optique de fournir des améliorations pour le marché des consommateurs, la demanderesse a développé des perfectionnements apportés à une cartouche avec un clic de positionnement d'ajustement fin utilisée sur une barre d'alésage, pour un usinage général, développée en vue de l'ajustement précis des aspects dimensionnels de mesures avec des tolérances réduites à un millième, permettant le contrôle de la qualité des pièces produites et garantissant en outre la stabilité du processus de fabrication dans divers secteurs de l'industrie tels que l'automobile, le pétrole, l'aérospatiale, l'armement, les machines agricoles, et le secteur des machines industrielles, entre autres. Ladite cartouche, à présent perfectionnée, est constituée d'un ensemble de pièces qui peuvent être accouplées les unes aux autres et qui sont coaxiales, formées par un corps principal tubulaire pourvu d'un filetage interne avec un pas différentiel sur lequel sont montés un arbre mobile également tubulaire et une partie filetée de l'ensemble recevant le couple, qui, à son tour, inclut un couvercle d'entraînement pourvu d'un clic indicateur, qui est produit par le claquement de billes individuelles produit par la friction des rainurages diamétraux réalisés sur ledit couvercle d'entraînement. Ledit arbre mobile reçoit 1e mécanisme de coupe conventionnel et a également un filetage interne pour monter la partie filetée de l'ensemble recevant le couple, chaque tour du couvercle d'entraînement produisant le claquement du clic de positionnement qui, à son tour, correspond au déplacement de l'arbre mobile et par conséquent du mécanisme de coupe, c'est-à-dire que ledit déplacement est produit par la différence de pas de filetage entre le corps principal et la partie filetée, déterminant une micro-résolution pour des incréments d'ajustement petits et précis.35 33EL IFS ET AVANTAGES

L'objectif principal obtenu était rajustement dimensionnel des mesures avec des tolérances réduites à un millième pour l'usinage, permettant de réduire les déchets et empêchant une quelconque erreur de a part de l'opérateur. Un avantage supplémentaire réside dans le fait que le clic indicateur permet l'ajustement par des opérateurs inexpérimentés, ce qui ajoute un aspect de rapidité et de commodité pour l'ajustement du mécanisme. Un avantage supplémentaire réside dans le fait que la configuration simplifiée de la cartouche permet de réduire les coûts et de faciliter la maintenance. Un avantage supplémentaire réside dans le fait que 15 l'ajustement est mis en oeuvre directement sur la machine, ce qui permet de se passer de l'utilisation d'instruments de comparaison de type sellette.

DESCRIPTION DES DESSINS

20 Pour compléter la présente description, en vue d'obtenir une meilleure compréhension des caractéristiques de la présente invention, et conformément à un mode de réalisation pratique préféré de celle-ci, la description s'accompagne d'un ensemble de dessins annexés dans lesquels, à titre illustratif et nullement limitatif, est illustré ce qui suit 25 dans la figure 1, une vue assemblée, en perspective, de la cartouche perfectionnée dans la figure 2, une vue en perspective partiellement arrachée, illustrant les éléments qui constituent la cartouche dans les figures 3 et 4, des vues de côté et de dessus ; et 30 dans les figures 5 et 6, des vues en coupe longitudinale indiquées dans les figures précédentes, avec le détail respectif.

6 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

En référence aux dessins, la présente invention concerne des perfectionnements apportes a une cartouche avec un clic de positionnement d'ajustement fin utilisée sur une barre d'alésage, plus spécifiquement une cartouche (1) avec un clic indicateur (CI) d'ajustement fin (Al) utilisée sur une barre d'alésage (non illustrée), pour un usinage général, permettant l'ajustement précis des aspects dimensionnels de mesures avec des tolérances réduites à un millième, permettant le contrôle de la qualité des pièces produites et garantissant en outre la stabilité du processus de fabrication dans divers secteurs de l'industrie tels que l'automobile, le pétrole, l'aérospatiale, l'armement, les machines agricoles, et le secteur des machines industrielles, entre autres. Conformément à la présente invention, ladite cartouche (1) est constituée d'un ensemble de pièces qui peuvent être accouplées les unes aux autres et qui sont coaxiales, formées par un corps principal tubulaire (2) pourvu d'un filetage interne (2A) avec un pas différentiel sur lequel sont montés un arbre mobile (3) également tubulaire et une partie filetée (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), qui, à son tour, inclut un couvercle d'entraînement (5) pourvu du clic indicateur (CI), qui est produit par le claquement de billes individuelles (6) produit par la friction de rainurages diamétraux (5A) réalisés sur ledit couvercle d'entraînement (5). Ledit arbre mobile (3) reçoit le mécanisme de coupe conventionnel (7) et a également un filetage interne (3A) pour le montage de la partie filetée (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), chaque tour du couvercle d'entraînement (5) produisant le claquement du clic indicateur (Cl) qui, à son tour, correspond au déplacement de l'arbre mobile (3) et par conséquent du mécanisme de coupe (7), c'est-à-dire que ledit déplacement (D) est produit par la différence de pas de filetage définissant une micro-résolution pour des incréments d'ajustement petits et précis. Dans une version structurelle préférée, ledit corps tubulaire (2) est pourvu d'une bride (2b) dont la face supérieure est bombée, de multiples orifices (2c) et une découpe centrale (2d) étant pratiqués pour l'accouplement du mécanisme de coupe (7), ladite portion tubulaire du corps (2) étant constituée de trois portions mutuellement distinctes, dont les diamètres (y), (z) et (w) sont différents, formant une bague interne (2e) dans laquelle ledit filetage (2A) avec un pas différentiel est prévu pour le montage de l'extrémité libre filetée (4b) de la partie (4A), recevant ledit arbre mobile (3) dans la portion plus large de diamètre (y), tandis que la portion de plus petit diamètre (z) reçoit le couvercle d'entraînement (5). Ladite portion (z) comporte des orifices (2f) pour le montage desdites billes (6), qui sont alignés avec des fentes oblongues (2g), où sont montés des ressorts (8) de type plat, attachés par des vis (P), tandis 10 qu'un orifice supplémentaire (2h) est pratiqué à proximité de la bride (2b) pour le montage d'un boulon de positionnement (PN) qui est à son tour monté dans un retrait (3b) de l'arbre mobile (3). Ledit arbre mobile (3) a une section transversale en forme de H et comporte un filetage interne (3A) pour le montage de l'autre extrémité 15 libre filetée (4c) de ladite partie (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), dont le couvercle d'entraînement (5), lors de sa rotation, déplace l'arbre mobile (3), c'est-à-dire que lorsque le filetage différentiel est actionné, l'arbre mobile (3) est déplacé d'un petit incrément, provenant de la différence entre les pas de filetage.

20 Par conséquent, un pas de filetage de 0,xx mm "vers l'avant" et de 0,x mm "vers l'arrière" signifie que l'arbre mobile (3) et le mécanisme de coupe (7) sont déplacés de 0,0x mm, et donc, en utilisant le clic indicateur (CI), il est possible d'obtenir un résultat radial de 0,00x mm. Par exemple, un pas de 0,55 mm "vers l'avant" et de 0,50 mm 25 "vers l'arrière" signifie que l'arbre mobile (3) et le mécanisme de coupe (7) seront déplacés de 0,05 mm (divisés par 50 clics) et donc, en utilisant le clic indicateur (CI), il est possible d'obtenir un résultat radial de 0,001 mm. Il convient de noter que lors de fa mise en oeuvre de la présente invention, il sera possible de lui apporter des modifications en 30 termes de certains détails de structure et de forme, sans pour autant sortir du cadre des principes de base exposés clairement dans les revendications, étant entendu que la terminologie utilisée dans la présente ne doit pas être considérée comme limitative.

Claims

REVENDICATIONS1. Cartouche avec un clic de positionnement d'ajustement fin utilisée sur une barre d'alésage, plus spécifiquement, une cartouche (1) comprenant un clic indicateur (CI) d'ajustement fin (Ai) utilisée sur une barre d'alésage, pour un usinage général, permettant l'ajustement précis des aspects dimensionnels de mesures avec des tolérances réduites au millième, caractérisée en ce que la cartouche (1) est constituée par un ensemble de pièces qui peuvent être accouplées les unes aux autres et qui sont coaxiales, formées par un corps principal tubulaire (2) pourvu d'un filetage interne (2A) avec un pas différentiel sur lequel sont montés un arbre mobile (3) également tubulaire et une partie filetée (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), qui, à son tour, inclut un couvercle d'entraînement (5) pourvu du clic indicateur (CI), qui est produit par le claquement de billes individuelles (6) produit par la friction de rainurages diamétraux (5A) réalisés sur ledit couvercle d'entraînement (5) ; ledit arbre mobile (3) recevant le mécanisme de coupe conventionnel (7) et présentant également un filetage interne (3A) pour monter la partie filetée (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), chaque tour du couvercle d'entraînement (5) produisant le claquement du clic indicateur (CI) qui, à son tour, correspond au déplacement de l'arbre mobile (3) et par conséquent du mécanisme de coupe (7), c'est-à-dire que ledit déplacement (D) est produit par la différence de pas de filetage déterminant une micro-résolution.
2. Cartouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le corps tubulaire (2) est pourvu d'une bride (2b), dont la face supérieure est bombée, de multiples orifices (2c) et une découpe centrale (2d) étant pratiqués pour l'accouplement du mécanisme de coupe (7), ladite portion tubulaire du corps (2) étant constituée de trois portions mutuellement distinctes, dont les diamètres (y), (z) et (w) sont différents, formant une bague interne (2e) dans laquelle ledit filetage (2A) avec le pas différentiel est prévu pour le montage de l'extrémité libre filetée (4b) de la partie (4A), recevant ledit arbre mobile (3) dans la portion plus large e diamètre (y), tandis que la portion de plus petit diamètre (z) reçoit le couvercle d'entraînement (5) ; ladite portion (z) comportant des orifices (2f) pour ie montage desdites billes (6) qui sont alignés avec des fentes oblongues (2g), où sont montés des ressorts de type plat (8), attachés par es vis (P), tandis qu'un orifice supplémentaire (2h) est pratiqué à proximité de la bride (2b) pour le montage d'un boulon de positionnement (PN) qui est à son tour monté dans un retrait (3b) de l'arbre mobile (3).
3. Cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre mobile (3) a une section transversale en forme de H et comporte un filetage interne (3A) pour le montage de l'autre extrémité libre filetée (4c) de ladite partie (4A) de l'ensemble recevant le couple (4), dont le couvercle d'entraînement (5), lors de sa rotation, permet le déplacement de l'arbre mobile (3), c'est-à-dire que lorsque le filetage différentiel est actionné, l'arbre mobile (3) est déplacé d'un petit incrément, provenant de la différence entre les pas de filetage.
4. Cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un pas de filetage de 0,xx mm "vers l'avant" et de 0,x mm "vers l'arrière" déplace l'arbre mobile (3) et le mécanisme de coupe (7) de 0,0x mm, et donc, en utilisant le clic indicateur (CI), il est possible d'obtenir un résultat radial de 0,00x mm.