FR3135638A1 - Procédé et installation de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc. - Google Patents
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Abstract
Procédé et installation de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc. Procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc, comportant les étapes suivantes :- sélectionner un support (3) comportant une plaque supérieure percée d’une pluralité de trous de position définie dans un référentiel,- former des orifices dans un bloc,- enregistrer les positions des orifices sur le bloc,- monter le bloc sur le support (3), les orifices étant mis en regard de trous selon une première configuration,- déterminer et enregistrer la position du bloc dans ledit référentiel,- charger le support (3) sur une machine-outil (2), et façonner le bloc par enlèvement de matière pour former une ébauche, - former des deuxièmes orifices pour permettre un montage selon une deuxième configuration, - retirer le support (3) de la machine-outil (2),- désengager l’ébauche,- réitérer les étapes précédentes pour façonner la pièce. Installation (1) permettant la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc. Figure pour l’abrégé : Fig.2
Description
Le domaine technique concerne celui des procédés de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc de matériau par enlèvement de matière, comme par exemple par usinage avec ou sans autres opérations. L’invention présente un intérêt particulier dans le domaine de l’industrie, et plus particulièrement celui du façonnage par enlèvement de matière, par des opérations successives diverses notamment par usinage, tournage, fraisage et/ou décolletage de pièces à partir d’un bloc de métal, de bois, de matériau composite, ou de céramique.
Le domaine technique concerne également celui des installations permettant une fabrication d’une pièce à partir d’un bloc de matériau par enlèvement de matière.
Cette fabrication de pièce est obtenue par des opérations réalisées sur plusieurs machines-outils utilisées successivement.
Il est connu de façonner une pièce par enlèvement de copeaux de matière avec plusieurs machines-outils. Pour se faire, on place un bloc fixement dans une machine-outil selon une première configuration, et on met en œuvre un ou plusieurs outils selon un parcours d’outil afin de venir enlever des copeaux de la matière du bloc jusqu’à façonner une ébauche à une forme voulue. D’autres opérations sont ensuite prévues sur d’autres machines-outils pour transformer et finaliser l’ébauche en une pièce terminée. Ainsi, l’ébauche obtenue par la mise en œuvre d’une seule opération peut n’être que partielle.
Le bloc est maintenu selon une première configuration par des mors d’un étau ou des mors de moyens de bridage, fixement. Cet étau ou ces moyens de bridage sont montés solidairement de manière réversible ou non à un support de la machine-outil durant l’enlèvement de matière afin de travailler précisément.
Une machine-outil peut comporter de manière connue différents outils, permettant de réaliser différentes opérations telles que par exemple un ou des usinages sur une face ou plusieurs faces du bloc, un ou des perçages, un ou des taraudages d’un ou plusieurs desdits perçages réalisés. Cela permet d’éviter à manipuler le bloc et le maintenir dans les mors entre deux opérations sur la même machine-outil. Ces opérations peuvent être simultanées ou successives.
La position du bloc par rapport au support doit être connue de manière extrêmement précise, pour que la mise en œuvre d’un parcours d’un ou des outils permette un bon fonctionnement de la machine-outil sans endommager la machine-outil, le ou les outils, ou le bloc. Pour ce faire, il est connu de placer le bloc entre les mors de la machine-outil, puis de venir contrôler sa position par des moyens de mesure, afin de pouvoir intégrer les coordonnées du bloc par rapport au support dans un référentiel tridimensionnel permettant une planification de mouvement du ou des outils. Ainsi, il est possible, par des moyens de calcul, de planifier les mouvements du ou des outils précisément afin d’obtenir une forme voulue, sans risque de détériorer la ou les extrémités d’outils ou le bloc. En effet, pour un parcours d’outils, par exemple pour une opération d’usinage, une variation de quelques centièmes de millimètres, voire quelques microns, suffit pour endommager le ou les outils, la machine-outil, ou le bloc. Les moyens de mesure peuvent comporter de manière connue une pointe, une caméra et des moyens d’analyse d’image, un laser, ou tout autres moyens aptes à mesurer la position du bloc. Cette étape de détermination de la position du bloc, bien qu’essentielle, est longue, fastidieuse, et génère un coût.
Un inconvénient de cette mise en œuvre d’une machine-outil est que, dans le cas d’une opération à prévoir sur une autre machine-outil, il est nécessaire de retirer l’ébauche du support, et de venir placer l’ébauche entre des mors d’un autre support de l’autre machine-outil. Ce transfert peut être réalisé par un opérateur ou par un automate appelé communément chargeur.
Cependant, un transfert de manière manuelle ou automatique présente l’inconvénient de nécessiter une nouvelle étape de détermination de la position du bloc par des moyens de mesure, ce qui augmente le temps de fabrication d’une pièce et les coûts.
Dans le cas de la fabrication d’une pièce complexe, il peut ainsi être nécessaire de repositionner plusieurs fois le bloc selon plusieurs configurations différentes dans les mors avant d’obtenir une pièce finale, ce qui oblige à chaque fois à une nouvelle étape de détermination de la position du bloc par des moyens de mesure.
Pour y remédier, il a été imaginé de prévoir un support d’étau ou de moyens de bridage qui puisse être retiré de la machine-outil. La machine-outil peut comporter un socle comportant des moyens de guidage, de réception et de verrouillage du support sur le socle. Cela peut se présenter par exemple sous la forme de rails sur le support et rainures sur le socle coopérant entre eux, et de gâchettes du socle venant s’engager dans des logements respectifs du support, de manière à venir guider, recevoir et verrouiller le support sur le socle. Il peut être prévu plusieurs supports, comportant chacun des étaux ou des moyens de bridage. La machine-outil peut faire partie d’une installation comportant de manière connue un chargeur permettant le transfert d’un support depuis une machine-outil à une autre machine-outil.
Ce chargeur peut comporter des moyens de stockage d’au moins un support, et des moyens d’acheminement d’un support à une machine-outil.
Un tel chargeur peut comporter par exemple un carrousel formant zone de stockage pouvant comporter des emplacements de stockage temporaires pouvant recevoir chacun un support. Chaque support peut être équipé de mors venant maintenir un bloc ou une ébauche. Ledit carrousel peut pivoter pour présenter un support face à la machine-outil, puis pivoter pour présenter un autre support, et ainsi de suite. Le chargeur peut comporter en outre des moyens de transfert sous la forme par exemple d’un bras de transfert apte à déplacer un support depuis un emplacement du carrousel en regard de la machine-outil vers les moyens de guidage, de réception et de verrouillage du support sur le socle de la machine-outil, et inversement.
Alternativement, un chargeur peut comporter une zone de stockage différente, mais apte à recevoir plusieurs supports équipés de blocs ou ébauches en lieu et place du carrousel, le chargeur, et plus particulièrement le bras de transfert, pouvant comporter des moyens de détection des supports dans ladite zone de stockage permettant de détecter et prendre un support choisi parmi ceux présents dans ladite zone.
Cette solution présente l’avantage de pouvoir préparer plusieurs supports pour qu’ils reçoivent dans leurs mors chacun un bloc ou une ébauche. Il est ainsi possible de prévoir plusieurs blocs ou ébauches à façonner au moins partiellement, la machine-outil pouvant alors être alimentée en blocs ou ébauches automatiquement et fonctionner en l’absence d’un opérateur, par exemple la nuit.
Une telle installation peut être ainsi automatisée, par exemple avec une unité de commande informatique recevant les données des moyens de mesure concernant les coordonnées d’au moins un bloc par rapport à un ou des supports respectifs, et mettant en œuvre :
- un programme de gestion d’un chargeur et d’au moins une machine-outil,
- un programme de transfert d’un ou des supports depuis une zone de stockage vers au moins une machine-outil ou inversement,
- un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil, en fonction des coordonnées du bloc par rapport au support dans un référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil.
- un programme de gestion d’un chargeur et d’au moins une machine-outil,
- un programme de transfert d’un ou des supports depuis une zone de stockage vers au moins une machine-outil ou inversement,
- un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil, en fonction des coordonnées du bloc par rapport au support dans un référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil.
Les coûts de main d’œuvre pour le façonnage de blocs s’en voient ainsi réduits.
Il est cependant toujours nécessaire, pour chaque bloc maintenu dans des mors d’un support, de prévoir une étape de détermination de la position du bloc par des moyens de mesure lorsque le ou les blocs ou ébauches sont placés initialement entre les mors d’un support donné. Il est de plus nécessaire d’enregistrer les positions d’un bloc par rapport à un support donné, pour que lorsque ledit support est inséré dans une machine-outil, le programme de mise en œuvre de parcours d’outils prenne en compte la position spécifique du bloc par rapport au support donné sur lequel il est monté.
Il en est de même si l’on place sur un support une ébauche en lieu et place d’un bloc.
Un autre inconvénient de cette mise en œuvre d’une telle installation reste dans le fait que la partie du bloc ou de l’ébauche positionnée entre les mors de l’étau ou des moyens de bridage n’est pas accessible par les outils. Il en résulte que ladite partie de bloc ou d’ébauche maintenue selon une première configuration présente au moins une face qui ne peut pas être usinée ou façonnée.
Il est connu pour y remédier qu’un opérateur retire le bloc ou l’ébauche des mors pour le placer dans d’autres moyens de bridage ou un autre étau sur la même machine-outil ou une autre, selon une autre configuration, en venant saisir le bloc par une face déjà façonnée.
Mais cette solution présente l’inconvénient de nécessiter une nouvelle étape de détermination de la position du bloc par des moyens de mesure, ce qui augmente le temps de façonnage et le coût.
En fait, l’automatisation de l’installation permet une baisse de coût, mais une telle installation nécessite des interventions ponctuelles et répétées d’un opérateur pour placer l’ébauche dans les mors d’un support selon une autre configuration, puis mesurer la position de l’ébauche par rapport au support, tout comme cela a été réalisé initialement avec un bloc.
Il en résulte un coût significatif et une utilisation d’un opérateur pendant un temps important tout au long du façonnage d’une pièce à partir d’un bloc.
Il convient de noter que pour certaines pièces complexes, il est nécessaire de maintenir un bloc dans une pièce selon une première configuration afin de réaliser des premières opérations, puis de maintenir l’ébauche obtenue selon une seconde configuration pour réaliser d’autres opérations, avant de devoir placer l’ébauche dans la première configuration de maintien de nouveau, afin de réaliser des opérations complémentaires. Dans ce cas, il est nécessaire de réaliser une nouvelle étape de détermination de la position du bloc par des moyens de mesure pour s’assurer du bon positionnement de l’ébauche par rapport au support.
Un objectif de l’invention est donc de proposer un procédé de façonnage d’un bloc en une pièce sur plusieurs machines-outils qui soit plus rapide et plus économique que l’art antérieur.
Un avantage de ce procédé est notamment de réduire le temps nécessaire à la détermination de la position du bloc par des moyens de mesure lors du passage d’une configuration de maintien d’une pièce à une autre configuration.
Un autre objectif de l’invention est de proposer un procédé automatisé plus performant.
Un avantage de ce procédé est de pouvoir le mettre en œuvre sur une installation avec ou sans chargeur.
Un autre objectif de l’invention est de proposer une installation permettant la mise en œuvre dudit procédé de fabrication.
Cette installation permet de simplifier les manipulations d’une ébauche, sans nécessiter des investissements importants par rapport aux installations de l’art antérieur utilisées pour façonner un bloc en une pièce.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
a) sélectionner un support comportant une plaque supérieure percée d’une pluralité de trous taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil, en fonction des coordonnées d’un bloc par rapport à un support dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil,
b) sélectionner un bloc et former des orifices taraudés ou non, lesdits orifices étant aptes à être mis en regard de trous taraudés et non taraudés de la plaque supérieure,
c) enregistrer les positions des orifices sur le bloc relativement à un référentiel tridimensionnel du bloc dans des moyens d’enregistrement de données numériques,
d) monter fixement, par des moyens de maintien notamment de type goupilles, tiges filetées ou vis, le bloc sur le support, les orifices étant mis en regard de trous choisis de la plaque supérieure, le bloc étant monté sur le support selon une première configuration,
e) calculer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils, à partir des valeurs de positionnement des orifices du bloc dans le référentiel tridimensionnel du bloc et des valeurs de positionnement des trous choisis de la plaque dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils,
f) enregistrer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils dans des moyens d’enregistrement numériques d’une unité de commande notamment de la ou des machines-outils,
g) charger le support sur lequel est monté le bloc sur un socle d’une machine-outil, et façonner le bloc par enlèvement de matière pour former une ébauche par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils de ladite machine-outil en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande,
h) pendant la ou les opérations de façonnage de l’ébauche, former dans l’ébauche des deuxièmes orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits deuxièmes orifices étant aptes à être mis en regard de trous taraudés et non taraudés de la plaque supérieure ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure,
i) retirer le support de la machine-outil,
j) désengager l’ébauche,
k) réitérer les étapes c) à g) appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur l’ébauche, sur le même support ou un autre support, l’ébauche étant montée sur le support et maintenue selon une deuxième configuration, le support étant chargé sur la même machine-outil ou une autre machine-outil.
a) sélectionner un support comportant une plaque supérieure percée d’une pluralité de trous taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil, en fonction des coordonnées d’un bloc par rapport à un support dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil,
b) sélectionner un bloc et former des orifices taraudés ou non, lesdits orifices étant aptes à être mis en regard de trous taraudés et non taraudés de la plaque supérieure,
c) enregistrer les positions des orifices sur le bloc relativement à un référentiel tridimensionnel du bloc dans des moyens d’enregistrement de données numériques,
d) monter fixement, par des moyens de maintien notamment de type goupilles, tiges filetées ou vis, le bloc sur le support, les orifices étant mis en regard de trous choisis de la plaque supérieure, le bloc étant monté sur le support selon une première configuration,
e) calculer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils, à partir des valeurs de positionnement des orifices du bloc dans le référentiel tridimensionnel du bloc et des valeurs de positionnement des trous choisis de la plaque dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils,
f) enregistrer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils dans des moyens d’enregistrement numériques d’une unité de commande notamment de la ou des machines-outils,
g) charger le support sur lequel est monté le bloc sur un socle d’une machine-outil, et façonner le bloc par enlèvement de matière pour former une ébauche par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils de ladite machine-outil en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande,
h) pendant la ou les opérations de façonnage de l’ébauche, former dans l’ébauche des deuxièmes orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits deuxièmes orifices étant aptes à être mis en regard de trous taraudés et non taraudés de la plaque supérieure ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure,
i) retirer le support de la machine-outil,
j) désengager l’ébauche,
k) réitérer les étapes c) à g) appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur l’ébauche, sur le même support ou un autre support, l’ébauche étant montée sur le support et maintenue selon une deuxième configuration, le support étant chargé sur la même machine-outil ou une autre machine-outil.
Selon une caractéristique de l’invention, le procédé comporte après l’étape k) une étape l) de répéter les étapes i) à k) jusqu’à l’obtention d’une pièce voulue, l’ébauche étant montée sur le support selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations, l’étape h) étant également répétée avant l’étape i) pour chaque autre configuration.
Selon une caractéristique de l’invention, le procédé comporte des étapes supplémentaires après l’étape f) de réitérer les étapes b) à f) pour un ou des autres blocs sur la même plaque de support, puis réitérer les étapes i) à k), éventuellement h) et éventuellement l) pour le ou les autres blocs sur la même plaque de support.
Selon une caractéristique de l’invention, chaque étape i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), est mise en œuvre pour tous les blocs avant de passer à une autre étape.
Selon une caractéristique de l’invention, l’ensemble des étapes i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), est mis en œuvre pour un bloc avant d’être mis en œuvre pour un autre bloc sur le même support.
Selon une caractéristique de l’invention, les étapes de chargement et de retrait du support du socle d’une machine-outil se font en utilisant un chargeur.
L’invention concerne également un procédé de fabrication de pièces à partir de blocs maintenus sur une pluralité de supports, lesdits supports étant stockés dans une zone de stockage, ledit procédé comportant les étapes de :
α) mettre en œuvre les étapes a) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support stocké dans la zone de stockage, chaque support comportant un ou plusieurs blocs correspondants,
β) mettre en œuvre les étapes g), h) et i) du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support et bloc(s) respectif(s) successivement, en chargeant un support avec bloc(s) issu de la zone de stockage dans une machine-outil, et en chargeant un nouveau support avec bloc(s) issu de la zone de stockage dans la machine-outil une fois le support avec la ou les ébauches façonnées retiré de ladite machine-outil,
γ) mettre en œuvre l’étape j) et les étapes c) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support et ébauche(s) respective(s) de la zone de stockage, appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur la ou les ébauches, pour chaque support, la ou les ébauches étant maintenues sur ledit support selon une deuxième configuration, ledit support étant stocké dans la zone de stockage,
δ) réitérer les étapes de chargement d’un support depuis la zone de stockage sur une machine-outil, de façonnage de la ou des ébauches par enlèvement de matière par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils de ladite machine-outil en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande, éventuellement formation dans l’ébauche d‘autres orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits autres orifices étant aptes à être mis en regard de trous taraudés et non taraudés de la plaque supérieure ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure, puis retrait du support de la machine-outil pour rangement dans la zone de stockage, et chargement du support suivant de la zone de stockage,
ε) réitérer les étapes de désengagement de la ou les ébauches du support et montage de la ou des ébauches selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations si d’autres orifices ont été formés lors de l’étape δ) précédente,
ζ) réitérer les étapes γ), δ) et ε) jusqu’à l’obtention des pièces terminées façonnées à partir des blocs.
α) mettre en œuvre les étapes a) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support stocké dans la zone de stockage, chaque support comportant un ou plusieurs blocs correspondants,
β) mettre en œuvre les étapes g), h) et i) du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support et bloc(s) respectif(s) successivement, en chargeant un support avec bloc(s) issu de la zone de stockage dans une machine-outil, et en chargeant un nouveau support avec bloc(s) issu de la zone de stockage dans la machine-outil une fois le support avec la ou les ébauches façonnées retiré de ladite machine-outil,
γ) mettre en œuvre l’étape j) et les étapes c) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support et ébauche(s) respective(s) de la zone de stockage, appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur la ou les ébauches, pour chaque support, la ou les ébauches étant maintenues sur ledit support selon une deuxième configuration, ledit support étant stocké dans la zone de stockage,
δ) réitérer les étapes de chargement d’un support depuis la zone de stockage sur une machine-outil, de façonnage de la ou des ébauches par enlèvement de matière par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils de ladite machine-outil en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande, éventuellement formation dans l’ébauche d‘autres orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits autres orifices étant aptes à être mis en regard de trous taraudés et non taraudés de la plaque supérieure ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure, puis retrait du support de la machine-outil pour rangement dans la zone de stockage, et chargement du support suivant de la zone de stockage,
ε) réitérer les étapes de désengagement de la ou les ébauches du support et montage de la ou des ébauches selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations si d’autres orifices ont été formés lors de l’étape δ) précédente,
ζ) réitérer les étapes γ), δ) et ε) jusqu’à l’obtention des pièces terminées façonnées à partir des blocs.
L’invention concerne également une installation permettant la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc, ladite installation comportant :
-au moins une machine-outil, comportant un socle comportant des moyens de guidage, de réception et de verrouillage d’un support sur le socle, et comportant en outre au moins un outil d’enlèvement de matière d’un bloc à façonner,
– au moins un support comportant une plaque supérieure percée d’une pluralité de trous taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil, en fonction des coordonnées d’au moins un bloc par rapport à un support dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil, ledit au moins un support comportant des moyens de fixation dudit au moins un support sur le socle de la machine-outil, et des moyens de manipulation aptes à permettre une préhension dudit au moins un support,
- une unité de commande de la au moins une machine-outil, apte à mettre en œuvre un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil pour le façonnage d’au moins un bloc,
– des moyens de maintien d’au moins un bloc sur la plaque supérieure dudit au moins un support.
-au moins une machine-outil, comportant un socle comportant des moyens de guidage, de réception et de verrouillage d’un support sur le socle, et comportant en outre au moins un outil d’enlèvement de matière d’un bloc à façonner,
– au moins un support comportant une plaque supérieure percée d’une pluralité de trous taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil, en fonction des coordonnées d’au moins un bloc par rapport à un support dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil, ledit au moins un support comportant des moyens de fixation dudit au moins un support sur le socle de la machine-outil, et des moyens de manipulation aptes à permettre une préhension dudit au moins un support,
- une unité de commande de la au moins une machine-outil, apte à mettre en œuvre un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil d’au moins une machine-outil pour le façonnage d’au moins un bloc,
– des moyens de maintien d’au moins un bloc sur la plaque supérieure dudit au moins un support.
Selon une caractéristique de l’invention, l’installation permet la mise en œuvre de l’un des procédés décrits ci-avant.
Selon une caractéristique de l’invention, l’installation comporte une zone de stockage apte à recevoir au moins un support et un chargeur apte à charger et à décharger un support depuis la zone de stockage vers un socle d’une machine-outil, et inversement.
Selon une caractéristique de l’invention, le chargeur comporte un bras de transfert pouvant coopérer avec un disque du support comportant des réservations formant lesdits moyens de manipulation aptes à permettre une préhension dudit au moins un support par ledit bras de transfert.
Selon une caractéristique de l’invention, le support comporte des moyens de verrouillage rapides sur le socle de la machine-outil, sous la forme de doigts de centrage et de verrouillage venant coopérer par engagement dans des logements du socle équipés d’étaux concentriques.
D’autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se référant aux dessins ci-joints illustrant un exemple de réalisation et dans lesquels :
L’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc.
L’invention concerne également une installation 1 permettant la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc.
Ce bloc peut être façonné en une pièce en plusieurs étapes, ledit bloc, une fois partiellement façonné, devenant une ébauche, ledit bloc passant par l’état d‘ébauches de différents degrés avant de devenir une pièce.
Ce bloc est façonné en une pièce par plusieurs opérations successives, notamment par usinage, tournage, fraisage et/ou décolletage de pièces à partir d’un bloc de métal, de bois, de matériau composite, ou de céramique, par l’action d’un ou plusieurs outils d’une ou de plusieurs machines-outils 2 de l’installation 1.
L’installation 1 permettant de façonner un bloc en une pièce comporte au moins une machine-outil 2, tel qu’illustré sur les figures 1 et 2. Une telle machine-outil 2 est connue et est décrite ci-avant. Elle comporte de manière connue une enceinte 20 délimitant une zone de façonnage, un porte outil 21 présentant une extrémité mobile au sein de l’enceinte 20, un ou plusieurs outils 22 pouvant être portés par le porte outil 21, un socle 23 pouvant recevoir un support 3. Chaque outil 22 est apte à façonner au moins partiellement un bloc ou une ébauche à façonner. Les outils 22 comportent notamment des outils de perçage et de taraudage. Le socle 23 peut être solidaire fixement à la machine-outil 2, ou être mobile selon un ou plusieurs degrés de liberté par rapport à la machine-outil 2.
L’installation 1 comporte également au moins un support 3 décrit plus loin. Le socle 23 comporte des moyens de guidage, de réception et de verrouillage 24 d’un support 3 sur le socle 23, sous la forme par exemple de logements équipés d’étaux concentriques pouvant recevoir des doigts de centrage et de verrouillage 32 issus du support 3.
Dans tout le document, l’installation 1 est considérée en position d’usage, le ou les supports 3 et socles 23 étant horizontaux, les figures 1 et 2 étant des représentations schématiques vues de dessus d’installations 1, la représentant une vue de dessus d’un support 3.
L’installation 1 comporte aussi une unité de commande 4 de la au moins une machine-outil 2, apte à mettre en œuvre un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil 22 d’au moins une machine-outil 2 pour le façonnage d’au moins un bloc. Cette unité de commande 4 comporte des moyens d’enregistrement de données numériques sous la forme par exemple de disques de stockage informatiques.
Le support 3 de l’installation 1 selon l’invention est illustré de manière plus complète sur les figures 3 et suivantes. Un tel support 3 comporte une plaque supérieure 30, ainsi que des moyens de fixation 31 dudit support 3 sur un socle 23 d’une machine-outil 2, sous la forme par exemple de doigts de centrage et de verrouillage 32 pouvant être guidés, reçus et verrouillés par les moyens de guidage, de réception et de verrouillage 24 d’un support 3 d’un socle 23 évoqués plus haut.
Le support 3 comporte également des moyens de manipulation 33 aptes à permettre une préhension dudit au moins un support 3 sous la forme d’un disque 330 épais présentant latéralement des réservations 331 horizontales. Ces moyens de manipulation 33 facilitent la manipulation du support 3 par un opérateur ou par un chargeur comme décrit plus loin.
La plaque supérieure 30 est percée d’une pluralité de trous 300 taraudés et non taraudés. Ces trous 300 sont réalisés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ce référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme exécuté par une unité de commande 4 pour une mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil 22 d’au moins une machine-outil 2. Ce programme, en fonction des coordonnées d’au moins un bloc par rapport à un support 3 dans ledit référentiel tridimensionnel, calcule et réalise une planification du mouvement d’au moins un outil 22 dans une machine-outil 2.
Le support 3 comporte également des moyens de maintien d’au moins un bloc sur la plaque supérieure 30 dudit support 3. Ces moyens de maintien peuvent se présenter sous la forme de goupilles, tiges filetées ou vis permettant de solidariser de manière réversible le bloc sur le support 3 en coopérant avec les trous 300 de la plaque supérieure 30 et les orifices du bloc. Ces moyens de maintien permettent également le maintien d’au moins une ébauche formée par façonnage du au moins un bloc sur la plaque supérieure 30 dudit support 3.
Le support 3 comporte également des pions d’écartement central 34 et périphériques 35 de hauteurs connues, intercalés entre le disque 330 et la plaque supérieure 30.
La plaque supérieure 30 et/ou le disque 330 peuvent être soudés aux pions d’écartement périphériques 35, ou assemblés par des tiges filetées, tout comme les doigts 32.
Lorsque la plaque supérieure 30 peut être désolidarisée du reste du support 3, cela facilite le placement et la fixation des blocs sur la plaque supérieure 30 avant l’assemblage du support 3. La manipulation par un opérateur pour préparer le support 3 avec le ou les blocs en est facilitée.
Selon une caractéristique de l’invention, le support 3 comporte des détrompeurs pour l’assemblage de la plaque supérieure 30 sur les pions d’écartement périphériques 35 et sur le disque 330. De plus, le support 3 peut comporter un élément différenciant sur l’avant, comme une surface plate 36 visible sur l’avant du support 3 comme illustré sur les figures 7 et 8a à 8c, ou sous la forme d’un chanfrein à un angle de la plaque supérieure 30 comme illustré , de manière à faciliter le positionnement du support 3 par un opérateur sur un socle 23 ou dans un emplacement 50 de la zone de stockage.
Cela permet également à un opérateur d’éviter de monter un ou des blocs selon une mauvaise orientation sur le support 3.
La plaque supérieure 30 peut être de forme rectangulaire, carrée comme illustré sur les figures 6, 7, 8a, mais elle peut être aussi circulaire, octogonale comme illustré sur les figures 8c ou 8c, ou tout autre forme avantageusement adaptée à la forme des blocs à façonner.
Selon une caractéristique de l’invention, ces moyens de maintien peuvent comporter une pièce intermédiaire pouvant s’intercaler entre le bloc et la plaque supérieure 30, cette pièce intermédiaire n’étant pas façonnée par les outils 22 de la ou des machines-outils 2 lors des opérations de façonnage du ou des blocs ou de la ou des ébauches.
Dans une telle installation 1, un opérateur OP peut charger ou décharger un support 3 équipé d’un bloc ou d’une ébauche depuis une desserte sur une machine-outil 2 de l’installation 1, comme illustré sur la . L’opérateur OP monte un ou plusieurs blocs sur un support 3 selon une première configuration de maintien, puis il charge le support 3 sur le socle 23 d’une machine-outil 2 pour lancer une ou plusieurs opérations de façonnage de ce ou ces blocs en pièces ou ébauches, utilisant un ou plusieurs outils 22.
Une fois une ou plusieurs opérations de façonnage réalisées, l’opérateur OP peut retirer le support 3 avec la ou les ébauches de la machine-outil 2, pour retirer la ou les ébauches du support 3 et les positionner selon une autre configuration de maintien sur le même support 3 ou un autre support 3 de même type.
L’opérateur OP peut ensuite charger le support 3 dans la machine-outil 2 ou une autre de l’installation 1 pour lancer d’autres opérations de façonnage. A l’issue de ces autres opérations, l’opérateur OP peut retirer à nouveau le support 3 avec la ou les ébauches de la machine-outil 2, pour retirer la ou les ébauches du support 3 et les positionner selon encore une autre configuration de maintien ou selon la première configuration de maintien sur le même support 3 ou un autre support 3 de même type.
Le changement de configuration de maintien est rapide et aisé par le fait que la plaque supérieure 30 comporte les trous aux positionnements connus, et que le ou les blocs ou la ou les ébauches sont pourvus d’orifices venant en regard des trous 300 pour être solidarisés à la plaque supérieure 30 par les moyens de maintien du bloc ou ébauche, lesdits orifices présentant des positionnements connus également. Ainsi, il n’est pas nécessaire de mesurer la position du bloc par rapport au support 3 à chaque modification de configuration de maintien des blocs sur un support 3.
Il en résulte un gain de temps significatif dans le façonnage d’un bloc en une ébauche, et le façonnage de cette ébauche en une pièce.
L’opérateur OP intervient uniquement pour charger et retirer le support 3 de la machine-outil 2 et pour modifier la configuration de maintien du ou des blocs sur le support 3, ce qui réduit le temps humain, le temps de réalisation d’une pièce et les coûts afférents.
C’est d’autant plus vrai qu’un support 3 peut comporter plusieurs blocs ou ébauches.
L’installation 1 peut comporter, selon une autre caractéristique, une zone de stockage 5 apte à recevoir au moins un support 3 et un chargeur 6, comme illustré sur la . Ce chargeur 6 est apte à charger et à décharger un support 3 depuis la zone de stockage 5 vers un socle 23 d’une machine-outil 2, et inversement.
La zone de stockage 5 peut se présenter sous la forme d’un carrousel ou d’une table comportant plusieurs emplacements 50 sur chacun desquels un support 3 peut être stocké, chaque support 3 pouvant recevoir un ou plusieurs blocs ou ébauches.
Le chargeur 6 peut être capable de charger et décharger un support 3 depuis la zone de stockage 5, et plus particulièrement un emplacement 50 donné de la zone de stockage 5, vers un socle 23 d’une machine-outil 2, et inversement,
Le chargeur 6 peut comporter un bras de transfert 60 pouvant coopérer avec le disque 330 du support 3 comportant les réservations 331 formant lesdits moyens de manipulation 33 aptes à permettre une préhension dudit au moins un support 3 par ledit bras de transfert 60. En fait, le bras de transfert 60 se termine par une pince 600 de préhension carrée, dont les extrémités viennent s’engager dans les réservations 331 du disque 330 du support 3, comme visible sur la .
Le chargeur 6 peut être contrôlé par l’unité de commande 4 qui peut mettre en œuvre un programme de gestion d’un chargeur 6 et/ou un programme de transfert d’un ou des supports 3 depuis une zone de stockage 5 vers au moins une machine-outil 2 ou inversement.
La zone de stockage 5 peut être aussi gérée par l’unité de commande 4 en mettant en œuvre un programme de gestion correspondant.
Dans le cas d’une installation 1 comportant une zone de stockage 5 et un chargeur 6, tel que décrit ci-avant, un opérateur OP peut intervenir pour modifier la configuration de maintien du ou des blocs ou ébauches sur le support 3, les étapes de charger et retirer le support 3 depuis un emplacement 50 de la zone de stockage 5 et inversement étant réalisées par le chargeur 6.
L’opérateur OP peut ainsi préparer à fixer un ou plusieurs blocs sur un ou plusieurs supports 3, les installer dans la zone de stockage 5, et lancer le façonnage du ou des blocs par la ou les machines-outils 2.
L’ajout d’une zone de stockage 5 et d’un chargeur 6 permet d’automatiser certaines étapes de façonnage réalisées auparavant par un opérateur, et de pouvoir façonner des blocs ou ébauches par lots. Cela permet de réduire le temps humain nécessaire, donc de réduire le temps de réalisation d’une pièce et les coûts afférents.
Dans cette configuration, il n’est pas non plus nécessaire de mesurer la position du bloc par rapport au support à chaque modification de configuration de maintien. Il en résulte un gain de temps significatif dans le façonnage d’un bloc en une ébauche, et le façonnage de cette ébauche en une pièce.
Il convient de noter que la desserte évoquée ci-avant peut être considérée comme une zone de stockage 5.
Il convient de noter que la plaque supérieure 30 de chaque support 3 est percée d’un grand nombre de trous 300, dépassant la centaine. Ainsi, par exemple, une plaque supérieure 30 carrée de 22 centimètres de côté peut compter entre 800 et 900 trous 300. Ce grand nombre de trous 300 réalisés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel permet avantageusement de simplifier un montage et maintien d’un bloc ou d’une ébauche sur ladite plaque supérieure 30, quelle que soit la forme de l’ébauche ou du bloc, ainsi que le montage et maintien de plusieurs blocs ou ébauches sur une même plaque supérieure 30. Il en résulte une utilisation de l’installation 1 facilitée.
Une telle installation 1, avec ou sans zone de stockage 5 et/ou chargeur 6, permet la mise en œuvre d’un ou des procédés de façonnage d’une pièce à partir d’un bloc tel que décrit ci-après, en tout ou partie.
En effet, l’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc.
Ce procédé comporte les étapes suivantes :
a) sélectionner un support 3 comportant une plaque supérieure 30 percée d’une pluralité de trous 300 taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil 22 d’au moins une machine-outil 2, en fonction des coordonnées d’un bloc par rapport à un support dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil 22,
b) sélectionner un bloc et former des orifices taraudés ou non, lesdits orifices étant aptes à être mis en regard de trous 300 taraudés et non taraudés de la plaque supérieure 30,
c) enregistrer les positions des orifices sur le bloc relativement à un référentiel tridimensionnel du bloc dans des moyens d’enregistrement de données numériques,
d) monter fixement par des moyens de maintien, notamment de type goupilles, tiges filetées ou vis, le bloc sur le support 3, les orifices étant mis en regard de trous 300 choisis de la plaque supérieure 30, le bloc étant monté sur le support 3 selon une première configuration,
e) calculer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils, à partir des valeurs de positionnement des orifices du bloc dans le référentiel tridimensionnel du bloc et des valeurs de positionnement des trous 300 choisis de la plaque supérieure 30 dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils,
f) enregistrer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils dans des moyens d’enregistrement numériques d’une unité de commande 4 notamment de la ou des machines-outils 2,
g) charger le support 3 sur lequel est monté le bloc sur un socle 23 d’une machine-outil 2 et façonner le bloc par enlèvement de matière pour former une ébauche par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils 22 de ladite machine-outil 2 en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande 4,
h) pendant la ou les opérations de façonnage de l’ébauche, former dans l’ébauche des deuxièmes orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits deuxièmes orifices étant aptes à être mis en regard de trous 300 taraudés et non taraudés de la plaque supérieure 30 ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure 30 utilisée précédemment,
i) retirer le support 3 de la machine-outil 2,
j) désengager l’ébauche,
k) réitérer les étapes c) à g) appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur l’ébauche, sur le même support 3 ou un autre support 3, l’ébauche étant montée sur le support 3 et maintenue selon une deuxième configuration, le support 3 étant chargé sur la même machine-outil 2 ou une autre machine-outil 2.
a) sélectionner un support 3 comportant une plaque supérieure 30 percée d’une pluralité de trous 300 taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil 22 d’au moins une machine-outil 2, en fonction des coordonnées d’un bloc par rapport à un support dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil 22,
b) sélectionner un bloc et former des orifices taraudés ou non, lesdits orifices étant aptes à être mis en regard de trous 300 taraudés et non taraudés de la plaque supérieure 30,
c) enregistrer les positions des orifices sur le bloc relativement à un référentiel tridimensionnel du bloc dans des moyens d’enregistrement de données numériques,
d) monter fixement par des moyens de maintien, notamment de type goupilles, tiges filetées ou vis, le bloc sur le support 3, les orifices étant mis en regard de trous 300 choisis de la plaque supérieure 30, le bloc étant monté sur le support 3 selon une première configuration,
e) calculer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils, à partir des valeurs de positionnement des orifices du bloc dans le référentiel tridimensionnel du bloc et des valeurs de positionnement des trous 300 choisis de la plaque supérieure 30 dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils,
f) enregistrer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils dans des moyens d’enregistrement numériques d’une unité de commande 4 notamment de la ou des machines-outils 2,
g) charger le support 3 sur lequel est monté le bloc sur un socle 23 d’une machine-outil 2 et façonner le bloc par enlèvement de matière pour former une ébauche par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils 22 de ladite machine-outil 2 en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande 4,
h) pendant la ou les opérations de façonnage de l’ébauche, former dans l’ébauche des deuxièmes orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits deuxièmes orifices étant aptes à être mis en regard de trous 300 taraudés et non taraudés de la plaque supérieure 30 ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure 30 utilisée précédemment,
i) retirer le support 3 de la machine-outil 2,
j) désengager l’ébauche,
k) réitérer les étapes c) à g) appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur l’ébauche, sur le même support 3 ou un autre support 3, l’ébauche étant montée sur le support 3 et maintenue selon une deuxième configuration, le support 3 étant chargé sur la même machine-outil 2 ou une autre machine-outil 2.
Le procédé peut comporter, après l’étape k), une étape l) de répéter les étapes i) à k) jusqu’à l’obtention d’une pièce voulue, l’ébauche étant montée sur le support 3 selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations, l’étape h) étant également répétée avant l’étape i) pour chaque autre configuration.
Ce procédé permet le façonnage d’un seul bloc sur le support 3 à la fois.
Mais un support 3 peut comporter plusieurs blocs maintenus sur la plaque supérieure 30 d’un même support 3.
Si le support 3 présente plusieurs blocs, le procédé peut comporter des étapes supplémentaires après l’étape f) de réitérer les étapes b) à f) pour un ou des autres blocs sur la même plaque supérieure 30 de support 3, puis réitérer les étapes i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), pour le ou les autres blocs sur la même plaque 30 de support 3.
Selon un premier mode de mise en œuvre du procédé, chaque étape i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), est mise en œuvre pour tous les blocs avant de passer à une autre étape.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé alternatif au paragraphe précédent, l’ensemble des étapes i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), est mis en œuvre pour un bloc avant d’être mis en œuvre pour un autre bloc sur le même support 3.
Selon une caractéristique de l’invention, les étapes de chargement et de retrait du support 3 du socle 23 d’une machine-outil 2 se font en utilisant un chargeur 6.
Ces procédés permettent le façonnage de plusieurs blocs sur un support 3 à la fois.
Mais ce procédé peut également être mis en œuvre pour façonner plusieurs blocs sur plusieurs supports 3.
Dans le cas d’une pluralité de supports 3, lesdits supports 3 étant stockés dans une zone de stockage 5, le procédé de façonnage comporte alors des étapes de :
α) mettre en œuvre les étapes a) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc décrit ci-avant pour chaque support 3 stocké dans la zone de stockage 5, chaque support 3 comportant un ou plusieurs blocs correspondants,
β) mettre en œuvre les étapes g), h) et i) du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc décrit ci-avant pour chaque support 3 et bloc(s) respectif(s) successivement, en chargeant un support 3 avec bloc(s) issu de la zone de stockage 5 dans une machine-outil 2, et en chargeant un nouveau support 3 avec bloc(s) issu de la zone de stockage 5 dans la machine-outil 2 une fois le support 3 avec la ou les ébauches façonnées retiré de ladite machine-outil 2,
γ) mettre en œuvre l’étape j) et les étapes c) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce décrit ci-avant à partir d’un bloc pour chaque support 3 et ébauche(s) respective(s) de la zone de stockage 5, appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur la ou les ébauches, pour chaque support 3, la ou les ébauches étant maintenues sur ledit support 3 selon une deuxième configuration, ledit support 3 étant stocké dans la zone de stockage 5,
δ) réitérer les étapes de chargement d’un support 3 depuis la zone de stockage 5 sur une machine-outil 2, de façonnage de la ou des ébauches par enlèvement de matière par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils 22 de ladite machine-outil 2 en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande 4, éventuellement formation dans l’ébauche d‘autres orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits autres orifices étant aptes à être mis en regard de trous 300 taraudés et non taraudés de la plaque supérieure 30 ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure 30, puis retrait du support 3 de la machine-outil 2 pour rangement dans la zone de stockage 5, et chargement du support 3 suivant de la zone de stockage 5,
ε) réitérer les étapes de désengagement de la ou les ébauches du support 3 et montage de la ou des ébauches selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations si d’autres orifices ont été formés lors de l’étape δ) précédente,
ζ) réitérer les étapes γ), δ) et ε) jusqu’à l’obtention des pièces terminées façonnées à partir des blocs.
α) mettre en œuvre les étapes a) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc décrit ci-avant pour chaque support 3 stocké dans la zone de stockage 5, chaque support 3 comportant un ou plusieurs blocs correspondants,
β) mettre en œuvre les étapes g), h) et i) du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc décrit ci-avant pour chaque support 3 et bloc(s) respectif(s) successivement, en chargeant un support 3 avec bloc(s) issu de la zone de stockage 5 dans une machine-outil 2, et en chargeant un nouveau support 3 avec bloc(s) issu de la zone de stockage 5 dans la machine-outil 2 une fois le support 3 avec la ou les ébauches façonnées retiré de ladite machine-outil 2,
γ) mettre en œuvre l’étape j) et les étapes c) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce décrit ci-avant à partir d’un bloc pour chaque support 3 et ébauche(s) respective(s) de la zone de stockage 5, appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur la ou les ébauches, pour chaque support 3, la ou les ébauches étant maintenues sur ledit support 3 selon une deuxième configuration, ledit support 3 étant stocké dans la zone de stockage 5,
δ) réitérer les étapes de chargement d’un support 3 depuis la zone de stockage 5 sur une machine-outil 2, de façonnage de la ou des ébauches par enlèvement de matière par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils 22 de ladite machine-outil 2 en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande 4, éventuellement formation dans l’ébauche d‘autres orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits autres orifices étant aptes à être mis en regard de trous 300 taraudés et non taraudés de la plaque supérieure 30 ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure 30, puis retrait du support 3 de la machine-outil 2 pour rangement dans la zone de stockage 5, et chargement du support 3 suivant de la zone de stockage 5,
ε) réitérer les étapes de désengagement de la ou les ébauches du support 3 et montage de la ou des ébauches selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations si d’autres orifices ont été formés lors de l’étape δ) précédente,
ζ) réitérer les étapes γ), δ) et ε) jusqu’à l’obtention des pièces terminées façonnées à partir des blocs.
Le procédé de façonnage d’une pièce à partir d’un bloc, avec un ou plusieurs blocs sur un ou plusieurs supports, peut être mis en œuvre en utilisant une installation 1 telle que décrite précédemment, avec ou sans chargeur 6.
Claims (12)
- Procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
a) sélectionner un support (3) comportant une plaque supérieure (30) percée d’une pluralité de trous (300) taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil (22) d’au moins une machine-outil (2), en fonction des coordonnées d’un bloc par rapport à un support (3) dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil (22),
b) sélectionner un bloc et former des orifices taraudés ou non, lesdits orifices étant aptes à être mis en regard de trous (300) taraudés et non taraudés de la plaque supérieure (30),
c) enregistrer les positions des orifices sur le bloc relativement à un référentiel tridimensionnel du bloc dans des moyens d’enregistrement de données numériques,
d) monter fixement, par des moyens de maintien notamment de type goupilles, tiges filetées ou vis, le bloc sur le support (3), les orifices étant mis en regard de trous (300) choisis de la plaque supérieure (30), le bloc étant monté sur le support (3) selon une première configuration,
e) calculer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils, à partir des valeurs de positionnement des orifices du bloc dans le référentiel tridimensionnel du bloc et des valeurs de positionnement des trous (300) choisis de la plaque supérieure (30) dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils,
f) enregistrer la position du bloc dans le référentiel tridimensionnel du programme de mise en œuvre de parcours d’outils dans des moyens d’enregistrement numériques d’une unité de commande (4) notamment de la ou des machines-outils (2),
g) charger le support (3) sur lequel est monté le bloc sur un socle (23) d’une machine-outil (2), et façonner le bloc par enlèvement de matière pour former une ébauche par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils (22) de ladite machine-outil (2) en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande (4),
h) pendant la ou les opérations de façonnage de l’ébauche, former dans l’ébauche des deuxièmes orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits deuxièmes orifices étant aptes à être mis en regard de trous (300) taraudés et non taraudés de la plaque supérieure (30) ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure (30) utilisée précédemment,
i) retirer le support (3) de la machine-outil (2),
j) désengager l’ébauche,
k) réitérer les étapes c) à g) appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur l’ébauche, sur le même support (3) ou un autre support (3), l’ébauche étant montée sur le support (3) et maintenue selon une deuxième configuration, le support (3) étant chargé sur la même machine-outil (2) ou une autre machine-outil (2). - Procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’il comporte, après l’étape k), une étape l) de répéter les étapes i) à k) jusqu’à l’obtention d’une pièce voulue, l’ébauche étant montée sur le support (3) selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations, l’étape h) étant également répétée avant l’étape i) pour chaque autre configuration.
- Procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu’il comporte des étapes supplémentaires après l’étape f) de réitérer les étapes b) à f) pour un ou des autres blocs sur la même plaque (30) de support (3), puis réitérer les étapes i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), pour le ou les autres blocs sur la même plaque (30) de support (3).
- Procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque étape i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), est mise en œuvre pour tous les blocs avant de passer à une autre étape.
- Procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l’ensemble des étapes i) à k), éventuellement h) et éventuellement l), est mis en œuvre pour un bloc avant d’être mis en œuvre pour un autre bloc sur le même support (3).
- Procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les étapes de chargement et de retrait du support (3) du socle (23) d’une machine-outil (2) se font en utilisant un chargeur (6).
- Procédé de fabrication de pièces à partir de blocs maintenus sur une pluralité de supports (3), lesdits supports (3) étant stockés dans une zone de stockage (5), ledit procédé mettant en œuvre les étapes du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc selon l’une des revendications 1 à 6, ledit procédé comportant les étapes de :
α) mettre en œuvre les étapes a) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support (3) stocké dans la zone de stockage (5), chaque support (3) comportant un ou plusieurs blocs correspondants,
β) mettre en œuvre les étapes g), h) et i) du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support (3) et bloc(s) respectif(s) successivement, en chargeant un support (3) avec bloc(s) issu de la zone de stockage (5) dans une machine-outil (2), et en chargeant un nouveau support (3) avec bloc(s) issu de la zone de stockage (5) dans la machine-outil (2) une fois le support (3) avec la ou les ébauches façonnées retiré de ladite machine-outil (2),
γ) mettre en œuvre l’étape j) et les étapes c) à f), éventuellement avec les étapes supplémentaires après f), du procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc pour chaque support (3) et ébauche(s) respective(s) de la zone de stockage (5), appliquées non pas avec les orifices sur le bloc, mais avec les deuxièmes orifices sur la ou les ébauches, pour chaque support (3), la ou les ébauches étant maintenues sur ledit support (3) selon une deuxième configuration, ledit support (3) étant stocké dans la zone de stockage (5),
δ) réitérer les étapes de chargement d’un support (3) depuis la zone de stockage (5) sur une machine-outil (2), de façonnage de la ou des ébauches par enlèvement de matière par une ou plusieurs opérations de façonnage utilisant un ou des outils (22) de ladite machine-outil (2) en suivant un programme de parcours d’outils exécuté par une unité de commande (4), éventuellement formation dans l’ébauche d‘autres orifices, taraudés ou non, sur une zone accessible de l’ébauche par un outil de perçage et éventuellement un outil de taraudage, lesdits autres orifices étant aptes à être mis en regard de trous (300) taraudés et non taraudés de la plaque supérieure (30) ou d’une seconde plaque supérieure similaire à ladite plaque supérieure (30), puis retrait du support (3) de la machine-outil (2) pour rangement dans la zone de stockage (5), et chargement du support (3) suivant de la zone de stockage (5),
ε) réitérer les étapes de désengagement de la ou les ébauches du support (3) et montage de la ou des ébauches selon une configuration précédente ou selon d’autres configurations si d’autres orifices ont été formés lors de l’étape δ) précédente,
ζ) réitérer les étapes γ), δ) et ε) jusqu’à l’obtention des pièces terminées façonnées à partir des blocs. - Installation (1) permettant la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc, ladite installation (1) comportant :
- au moins une machine-outil (2), comportant un socle (23) comportant des moyens de guidage, de réception et de verrouillage (24) d’un support (3) sur le socle (23), et comportant en outre au moins un outil (22) d’enlèvement de matière d’un bloc à façonner,
– au moins un support (3) comportant une plaque supérieure (30) percée d’une pluralité de trous (300) taraudés et non taraudés selon un positionnement déterminé dans un référentiel tridimensionnel, ledit référentiel correspondant au référentiel tridimensionnel utilisé par un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil (22) d’au moins une machine-outil (2), en fonction des coordonnées d’au moins un bloc par rapport à un support (3) dans ledit référentiel tridimensionnel permettant une planification du mouvement du au moins un outil (22), ledit au moins un support (3) comportant des moyens de fixation (31) dudit au moins un support (3) sur le socle (23) de la machine-outil (2), et des moyens de manipulation (33) aptes à permettre une préhension dudit au moins un support (3),
- une unité de commande (4) de la au moins une machine-outil (2), apte à mettre en œuvre un programme de mise en œuvre de parcours d’outils d’au moins un outil (22) d’au moins une machine-outil (2) pour le façonnage d’au moins un bloc,
– des moyens de maintien d’au moins un bloc sur la plaque supérieure (30) dudit au moins un support (3). - Installation (1) selon la revendication 8, apte à la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc selon l’une des revendications 1 à 7.
- Installation (1) selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisée par le fait qu’elle comporte une zone de stockage (5) apte à recevoir au moins un support (3) et un chargeur (6) apte à charger et à décharger un support (3) depuis la zone de stockage (5) vers un socle (23) d’une machine-outil (2), et inversement.
- Installation (1) selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le chargeur (6) comporte un bras de transfert (60) pouvant coopérer avec un disque (330) du support (3) comportant des réservations (331) formant lesdits moyens de manipulation (33) aptes à permettre une préhension dudit au moins un support (3) par ledit bras de transfert (60).
- Installation (1) selon l’une des revendications 8 à 11, caractérisée par le fait que le support (3) comporte des moyens de verrouillage sur le socle (23) de la machine-outil (2), sous la forme de doigts de centrage et de verrouillage (32) venant coopérer par engagement dans des logements du socle (23) équipés d’étaux concentriques.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2204659A FR3135638B1 (fr) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | Procédé et installation de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2204659A FR3135638B1 (fr) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | Procédé et installation de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc. |
| FR2204659 | 2022-05-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3135638A1 true FR3135638A1 (fr) | 2023-11-24 |
| FR3135638B1 FR3135638B1 (fr) | 2024-05-31 |
Family
ID=82693884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2204659A Active FR3135638B1 (fr) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | Procédé et installation de fabrication d’une pièce à partir d’un bloc. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3135638B1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712684A1 (fr) * | 1994-10-21 | 1996-05-22 | Kabushiki Kaisha Imao Corporation | Support et dispositif de serrage pour un procédé d'usinage |
| US20200016710A1 (en) * | 2017-03-28 | 2020-01-16 | Aisin Aw Co., Ltd. | Conveyance apparatus |
-
2022
- 2022-05-17 FR FR2204659A patent/FR3135638B1/fr active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712684A1 (fr) * | 1994-10-21 | 1996-05-22 | Kabushiki Kaisha Imao Corporation | Support et dispositif de serrage pour un procédé d'usinage |
| US20200016710A1 (en) * | 2017-03-28 | 2020-01-16 | Aisin Aw Co., Ltd. | Conveyance apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3135638B1 (fr) | 2024-05-31 |
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