FR3113259A1

FR3113259A1 - Dispositif de bridage d’une pièce sur un outillage

Info

Publication number: FR3113259A1
Application number: FR2008393A
Authority: FR
Inventors: Jérémy MARLAND; Jean-Marie DURIEZ Fabien; Antonio Gomes; Chloé LE MELLEDO
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2020-08-10
Filing date: 2020-08-10
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2040-08-10
Also published as: FR3113259B1

Abstract

Dispositif de bridage d’une pièce Est concerné un dispositif de bridage d’une pièce (3) sur un outillage. Le dispositif comprenant un bâti (7) fixe, une cale (9) de bridage, et une vis sans fin (11) portant un épaulement (21) et qui traverse librement et axialement une partie (13) de la cale (9). Un moyen de pression élastiquement déformable, interposé entre la cale (9) et une partie fixe (17) du bâti (7) avec laquelle la vis (11) est en prise, de telle sorte qu’axialement une position bridée soit définie par butée de l’épaulement (21) contre la partie fixe (17) du bâti, et qu’un jeu axialement variable existe alors entre ladite partie (13) de la cale de bridage (9) et l’épaulement (21). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2

Description

Dispositif de bridage d’une pièce sur un outillage

L’invention concerne le bridage d’une pièce sur un outillage d’usinage de la pièce. L’usinage peut être une rectification.

Est en particulier concerné un dispositif de bridage d’une pièce sur un tel outillage, et une manière d’opérer ce bridage.

Brider une pièce pour sécuriser une opération d’usinage sur un outillage, notamment de rectification, est connu.

Typiquement, on peut pour cela utiliser un dispositif de bridage de la pièce sur l’outillage, le dispositif comprenant :
- un bâti fixe, par rapport auquel la pièce est à maintenir,
- une cale de bridage, pour permettre le bridage par appui de la cale contre la pièce, et
- une vis sans fin vissable et dévissable par rapport à des filets d’une partie fixe du bâti, pour un déplacement axial de la cale de bridage par rapport au bâti.

Dans le présent texte, axial ou axialement a pour sens : suivant l’axe de déplacement de la cale de bridage, ou parallèlement à cet axe.

Si ceci est un premier pas vers une possible automatisation, grâce l’utilisation d’une cale pentée qui s’ajuste en fonction des tolérances de la pièce à usiner, la cale doit encore être positionnée au cas par cas, pour ne pas déformer la pièce à usiner, et en particulier éviter un montage hyperstatique.

En outre, un problème de contact de la cale avec la pièce peut créer un effort dommageable. Même si celui-ci peut être détecté par la visseuse qui est typiquement utilisée pour entraîner la vis sans fin, ceci n’empêche pas que cet effort peut altérer la pièce : la cale pentée peut déformer la pièce.

Parmi les objectifs de l’invention, on peut ainsi noter :
- éviter de déformer une pièce à brider,
- assurer un effet anti vibration sur la cale,
- chercher à pouvoir automatiser la manière de brider la pièce.

Aussi, notamment à cette fin, l’invention a-t-elle a pour objet un dispositif de bridage d’une pièce sur un outillage d’usinage de la pièce, le dispositif comprenant :
- un bâti fixe, par rapport auquel la pièce est à maintenir,
- une cale de bridage (pouvant présenter une face en pente par rapport à un axe ; axe X ci-après) de déplacement de la cale, pour permettre le bridage par appui (de la face en pente) de la cale contre la pièce, et
- une vis sans fin vissable et dévissable par rapport à des filets d’une partie fixe du bâti, pour un déplacement axial (axe X) de la cale de bridage par rapport au bâti,
le dispositif de bridage étant en outre caractérisé en que :
- la vis sans fin porte fixement un épaulement et traverse librement et axialement une partie de la cale de bridage adaptée à guider (axialement) la vis sans fin,
- ledit dispositif comprend en outre un moyen de pression élastiquement déformable, interposé entre la cale de bridage et la partie fixe du bâti, de telle sorte que la cale de bridage soit déplaçable par rapport au bâti, axialement :
-- vers la pièce, par vissage de la vis sans fin jusqu’à butée de l’épaulement contre ladite partie fixe du bâti, une position bridée (donc de maintien de la pièce) étant ainsi définie et l’effort (d’appui) axial de la cale de bridage contre la pièce étant établi par l’intermédiaire du moyen de pression élastiquement déformable, ou
-- à l’écart de la pièce, par l’intermédiaire de l’épaulement en butée contre ladite partie de la cale de bridage, pour débrider la pièce par dégagement de la cale de bridage (sa face en pente, si elle existe).

En direction de la pièce, la position bridée sera donc définie par butée de l’épaulement contre ladite partie fixe du bâti.

A l’écart de la pièce, donc en direction axialement opposée, la butée de l’épaulement pourra être réalisée par dévissage de la vis sans fin, ceci amenant donc l’épaulement contre (ladite (partie de) la cale de bridage.

Par ailleurs, de préférence, un jeu axialement variable existera une position bridée entre ladite partie de la cale de bridage et l’épaulement.

Ainsi on pourra encore mieux amortir les vibrations néfastes à l’usinage de la pièce.

Pour compléter utilement la capacité de maintien du jeu axialement variable, il est proposé qu’en outre :
- la vis sans fin présente une tête de manœuvre, et
- qu’un écart axial existe entre ladite tête de vis et la partie précitée de la cale de bridage que la vis sans fin traverse.

Ainsi, on associera facilité de manœuvre automatisée et de mouvement de passage d’effort via le moyen de pression élastiquement déformable.

Pour par ailleurs favoriser le fait que l’effort de bridage appliquée à la pièce via le moyen de pression élastiquement déformable s’exerce axialement de façon équilibrée, il est proposé que ledit moyen de pression élastiquement déformable comprenne deux ressorts de traction disposés symétriquement de part et d’autre dudit axe de déplacement.

Pour utiliser l’effet bénéfique ci-dessus mentionné et faciliter la réalisation du dispositif de bridage en séparant les zones où sont situées la vis sans fin et le moyen de pression élastiquement déformable, il est aussi proposé:
- que la partie de la cale de bridage présente, transversalement à l’axe X, deux ailes latérales de part et d’autre d’une partie centrale qui présente ladite traversée libre et axiale de la vis sans fin, et
- que la partie fixe du bâti présente, transversalement à l’axe X, deux ailes latérales de part et d’autre d’une partie centrale qui présente les filets pour le vissage et le dévissage de la vis sans fin, et
- que les deux ressorts de traction soient interposés entre les ailes latérales de ladite partie de la cale de bridage et de la partie fixe du bâti, respectivement.

Pour faciliter la réalisation du dispositif de bridage, il est aussi proposé :
- que ladite partie de la cale de bridage dans laquelle passe donc axialement et librement la vis sans fin soit vissée à une partie la cale de bridage présentant une excroissance axiale frontale engagée dans une fente axiale du bâti, et/ou
- que ladite partie fixe du bâti soit une semelle fixée au bâti dans laquelle se visse (et se dévisse) la vis sans fin.

Et pour rendre encore davantage adaptative la solution de l’invention, il est aussi proposé que ladite partie fixe du bâti comprenne une entretoise (7) amovible :
- interposée entre l’épaulement et le bâti (sa semelle dans le cas ci-dessus), et
- contre laquelle l’épaulement est en appui axial, en position bridée.

Ainsi, le réglage de la butée pourra se faire grâce à une entretoise propre à chaque outillage.

représente une vue de dessus (flèche IV, figure 2) d’un mode possible de réalisation d’un dispositif conforme à l’invention,

représente une coupe longitudinale selon la ligne II-II de la figure 1,

représente une coupe longitudinale selon la ligne III-III de la figure 1

représente une autre vue de dessus dudit mode possible de réalisation de la figure 1, tourné de 90,

représente de nouveau une coupe selon la ligne II-II de la figure 1, avec une entretoise différente (repère 25 ci-après).

Sur les figures, on voit ainsi illustré un mode possible de réalisation d’un dispositif 1 de bridage d’une pièce 3 sur un outillage 5 de rectification par usinage de la pièce 3.

Le dispositif 1 comprend :
- un bâti 7 fixe par rapport auquel la pièce 3 est à maintenir fixe par le bridage (aux légères variations de mouvement autorisées par le moyen de pression élastiquement déformable, ou organe élastique repéré) ,
- une cale 9 anti-vibration de bridage, visant à permettre un ajustement par appui contre la pièce 3 à brider, en fonction des tolérances de la pièce,
- une vis sans fin 11, pour un déplacement de la cale 9 par rapport au bâti 7, suivant un axe X de déplacement.

Pour assurer son maintien sous l’effet du dispositif 1 de bridage, la pièce 3 est axialement, par exemple à l’opposé de la cale 9, en appui contre une partie fixe (non représentée) qui l’empêche de reculer quand la cale 9 pousse sur elle.

Pour sa manœuvre, par exemple par une clé, la vis sans fin 11 présente un pas de vis - des filets- 110, et une tête 111, à son extrémité libre sortant axialement du bâti 7.

Vers son extrémité libre d’engagement avec la pièce 3, la cale 9 présente une face 19 en biais, pentue par rapport à l’axe X de déplacement de la cale.

La face 19 doit se présenter face à la pièce 3, pour venir à son contact afin de la brider.

Transversalement à l’axe X, la cale 9 est solidaire d’une pièce de guidage, ou guide, 13.

Des vis 15 transversales à l’axe X peuvent solidariser la cale 9 et le guide 13.

Ainsi, la vis sans fin 11 peut axialement traverser librement une pièce de guidage, ou guide 13 auquel est fixée la cale et qui formera donc une partie de cette cale.

Montée axialement à travers le guide 13, la vis sans fin 11 se déplace axialement en se vissant et se dévissant dans un fourreau, ou semelle, 17 de liaison appartenant au bâti 7.

La semelle 17 est fixe sur le bâti 7 dont elle forme une partie.

Le long d’elle, dans l’exemple au-dessus, peut se déplacer axialement la cale 9, qui peut reposer sur la semelle 17.

Un taraudage 170 dans la semelle 17 permet à la vis sans fin 11 de se déplacer axialement en se vissant et se dévissant

La vis sans fin 11 présente en outre (fixe sur elle) un épaulement 21 déplaçable par rapport au bâti 7, dans l’axe X de déplacement.

En combinaison avec un moyen 23, élastiquement déformable, de pression axiale, tel que les ressorts de traction 23a,23b, l'épaulement 21 permet de garantir la mise en contact de la cale 9 avec la pièce 3 à brider sans utiliser le couple d’une visseuse pouvant agir sur la tête 111 de la vis sans fin 11.

En effet, par cette combinaison de moyens, la cale 9 sera mise en position d’appui axial en 19 contre la pièce 3 non par un moyen rigide, non adapté à absorber des vibrations de l’outillage, mais par ce moyen 23, élastiquement déformable de pression axiale, taré de telle sorte qu’il fournisse un effort précis et maitrisé, adapté à absorber des vibrations de l’outillage.

Le moyen 23, élastiquement déformable, de pression axiale est monté entre le bâti 7, tel que sa semelle 17, et la cale 9 qu’il sollicite naturellement vers la cale 9, donc qu’il tire naturellement axialement vers la pièce 3.

En tant que moyen 23, élastiquement déformable, de pression axiale, on peut en particulier utiliser utilement au moins un ressort de traction.

Deux tels deux ressorts, 23a,23b positionnés de part et d’autre de l’axe X de traction de la cale 9 vers la pièce 3 permettront d’éviter que la cale ne soit guidée de travers et se bloque avant de toucher la pièce 3.

A ce sujet :
- la partie (ou guide) 13 de la cale 9 peut présenter, transversalement à l’axe X, deux ailes latérales 13a,13b situées de part et d’autre d’une partie centrale 13c qui présentera ladite traversée libre et axiale de la vis sans fin 11 (lumière axiale 130 figure 2), et
- la partie fixe 17 du bâti peut présenter, transversalement à l’axe X, deux ailes latérales 17a,17b, de part et d’autre d’une partie centrale 17c qui présente les filets 170 pour le vissage et le dévissage de la vis sans fin 11, et
- les deux ressorts de traction 23a,23b peuvent être interposés entre les ailes latérales 13a,13b; 17a,17b de ladite partie 13 de la cale 9 et de la partie fixe 17 du bâti 7, respectivement.

Considérée dans l’exemple avec le guide 13, la cale 9 peut donc présenter une forme en T.

Ainsi, à l’extrémité arrière, à l’opposé de la pièce 3, la cale 9 peut s’évaser et présenter les deux ailes latérales 13a, 13b s’étendant en face des deux ailes latérales 17a, 17b de la semelle fixe 17.

Les deux ressorts de traction 23a,23b pourront de la sorte tirer de façon bien équilibrée chaque aile latérale 13a, 13b vers l’aile latérale axialement en regard, 17a ou 17b.

Afin que le dispositif puisse fonctionner librement, c’est-à-dire que l’effort de bridage sur la pièce 3 passe par le moyen 23 de pression élastiquement déformable, l’épaulement 21 de la vis sans fin 11 a été positionné de façon :
- que, pour le débridage, la cale pentée 9 recule vis-à-vis de la pièce 3, en étant entrainée par l’épaulement 21, après que le jeu axial (l’espace) 24b a été absorbé, et
- que la position bridée (comme sur les figures 2-3 ou 5) soit définie par une mise en butée de l’épaulement 21 contre la semelle 17, laissant donc présents les jeux 24a,24b, axialement de part et d’autre du guide 13.

Les jeux 24a, 24b peuvent être importants. En existant, ils permettront d’ajouter une fonction anti-vibration au bridage, et d’éviter un bridage trop important de la pièce 3.

La présence de ce double jeu est principalement la conséquence du fait que la longueur de la partie, ou guide, 13 est inférieure à la longueur axiale de la vis sans fin 11 entre la tête de vis 111 et l’épaulement 21.

Par conséquent ce double jeu pourra exister en permanence :
- pendant le vissage de la vis 11 : le jeu est essentiellement positionné en 24a, jusqu’à ce que les ressorts de traction 23a,23b, s’il existent, n’exercent plus leur effort,
- position bridée : jeu réparti entre les espaces 24a et 24b,
- pendant le dévissage : situation inverse de la première ; dès qu’on actionne les ressorts, le jeu est positionné en 24a.

Ainsi, pour débrider, et donc pouvoir libérer la pièce 3 à partir d’un état bridé, comme par exemple figures 2-3, il suffit d’agir sur la tête de vis 111, pour dévisser la vis sans fin 11. Ceci fait reculer l’épaulement 21 qui s’éloigne axialement de la semelle 17 et parcourt l’espace 23b (vers l’arrière AR). Quand l’épaulement 21 bute contre le guide 13, il l’entraîne alors axialement avec lui. Entrainée axialement par le guide 13, la cale pentée 9 recule, ce qui l’éloigne axialement de la pièce 3, qui est ainsi libérée.

En reculant, l’épaulement 21 a causé un étirement axial du moyen 23 de pression élastiquement déformable. Si on les a prévus, les ressorts de traction 23a,23b sont alors encore davantage sous tension, d’autant plus prêts à solliciter le rapprochement axial de la cale pentée 9 vers la pièce 3.

Si l’on veut de nouveau brider la pièce 3, il suffit d’opérer à l’inverse de ci-avant : on agit sur la tête de vis 111, pour visser la vis sans fin 11 dans les filets 170 de la semelle 17. Ceci fait avancer l’épaulement 21 vers la pièce 3 : l’épaulement 21 se rapproche axialement de la semelle 17 et s’éloigne donc du guide 13 en parcourant (vers l’avant AV) l’espace axial entre le guide 13 et la semelle 17. Quand l’épaulement 3 bute contre la semelle 17 (ou l’entretoise 25 sur les figures), on constate la présence :
- du jeu axial 24b entre le guide 13 et la semelle 17 (ou l’entretoise 25 sur les figures), et
- du jeu axial 24a entre la tête de vis 111 et le même guide 13, donc la cale pentée 9.

A partir de là, la mise en position de la cale pentée 9 contre la pièce 3 ne peut se faire que par l’intermédiaire du moyen 23 de pression élastiquement déformable.

Axialement sous tension, entre la cale pentée 9 (son guide 13) et le bâti 7 (sa semelle 17), les ressorts de traction 23a,23b tirent alors en effet axialement la cale pentée 9 vers la pièce 3, tout en pouvant absorber des vibrations, limitant ainsi leur transmission à la pièce 3.

Pour son maintien axial le moment venu, la cale 9 peut en outre présenter une fente axiale 29 traversée par un boulon 31, transversal à l’axe X, dont la vis 31a traverse la semelle 17 pour déboucher dans un espace où une vis 31b, retenue en rotation par appui contre le bâti 7, permet de serrer la tête 31a de la vis contre la cale 9 quand on veut fixer la position de la cale à l’encontre de l’effet d’une manœuvre non souhaitée de la vis sans fin 11.

Adapter la dimension axiale de la semelle 17 et le dimensionnement du moyen 23 de pression élastiquement déformable, permettra, sur chaque outillage, de régler à volonté la butée indirecte de l’épaulement 21 contre le bâti 7 fixe.

Pour plus de simplicité, la semelle 17 peut donc, notamment à cette fin, comprendre une dite entretoise 25 amovible, disposée autour de la vis sans fin 11, axialement entre la (partie centrale 17c de la) semelle 17 et l’épaulement 21, et contre laquelle bute axialement l’épaulement quand on tend vers la position bridée.

Ainsi, le réglage de la butée pourra se faire grâce à une entretoise 25 interchangeable propre à chaque outillage.

A noter aussi que, pour guider axialement la cale 7, la partie 90 centrale arrière de cette cale, où passent les vis 15, pourra présenter une excroissance axiale 119 frontale (ou avant) 119 montée glissante dans une fente axiale 70 du bâti 7.

Claims

Dispositif de bridage d’une pièce (3) sur un outillage d’usinage de la pièce, le dispositif comprenant :
- un bâti (7) fixe par rapport auquel la pièce est à maintenir,
- une cale (9) de bridage, pour permettre le bridage par appui contre la pièce (3),
- une vis sans fin (11) vissable et dévissable par rapport à des filets (170) d’une partie (17) fixe du bâti (7), pour un déplacement axial de la cale de bridage (9) par rapport au bâti,
caractérisé en ce que :
- la vis sans fin (11) porte fixement un épaulement (21) et traverse librement et axialement une partie (13) de la cale de bridage (9) adaptée à guider la vis sans fin (11), et
- le dispositif de bridage comprend en outre un moyen (23) de pression élastiquement déformable, interposé entre la cale de bridage (9) et la partie fixe (17) du bâti (7), de telle sorte que
la cale de bridage (9) soit déplaçable par rapport au bâti (7), axialement :
-- vers la pièce, par vissage de la vis sans fin (11) jusqu’à butée de l’épaulement (21) contre ladite partie fixe (17) du bâti (7), une position bridée étant ainsi définie et l’effort axial de la cale de bridage (9) contre la pièce étant établi par l’intermédiaire du moyen (23) de pression élastiquement déformable, ou
-- à l’écart de la pièce, par dévissage de la vis sans fin (11), en amenant l’épaulement (21) en butée contre ladite partie (13) de la cale de bridage (9), pour débrider la pièce par dégagement de la cale de bridage (9).
Dispositif de bridage selon la revendication 1 dans lequel, en position bridée, un jeu (24b) axialement variable existe entre ladite partie (13) de la cale de bridage (9) et l’épaulement (21).
Dispositif de bridage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel :
- la vis sans fin (11) présente une tête (111) de manœuvre, et
- pour établir le jeu (23b) axialement variable, un écart axial (23a) existe en outre entre la tête de vis (111) et ladite partie (13) de la cale (9) de bridage que la vis sans fin (11) traverse.
Dispositif de bridage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen (23) de pression élastiquement déformable comprend deux ressorts de traction (23a,23b) disposés symétriquement de part et d’autre dudit axe (X) de déplacement.
Dispositif de bridage selon la revendication 4, dans lequel :
- la partie (13) de la cale de bridage (9) présente, transversalement à l’axe (X), deux ailes latérales (13a,13b) de part et d’autre d’une partie centrale (13c) qui présente ladite traversée libre et axiale de la vis sans fin (11), et
- la partie fixe (17) du bâti présente, transversalement à l’axe (X), deux ailes latérales (17a,17b) de part et d’autre d’une partie centrale (17c) qui présente les filets (170) pour le vissage et le dévissage de la vis sans fin (11), et
- les deux ressorts de traction (23a,23b) sont interposés entre les ailes latérales (13a,13b ; 17a,17b) de ladite partie (13) de la cale de bridage (9) et de la partie fixe (17) du bâti, respectivement.
Dispositif de bridage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
- ladite partie (13) de la cale de bridage dans laquelle passe axialement et librement la vis sans fin (11) est vissée à une partie (90) de la cale de bridage présentant une excroissance axiale (119) frontale engagée dans une fente (70) axiale du bâti, et/ou
- ladite partie fixe (17) du bâti est une semelle fixée au bâti et dans laquelle se visse et se dévisse la vis sans fin (11).
Dispositif de bridage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite partie fixe (17) du bâti (7) comprend une entretoise (7) amovible :
- interposée entre l’épaulement (21) et le bâti (7), et
- contre laquelle l’épaulement (21) est en appui axial, en position bridée.