WO2005097403A1 - Dispositif et procede d'usinage de pieces longues prises entre deux paliers tournants - Google Patents

Dispositif et procede d'usinage de pieces longues prises entre deux paliers tournants Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the field of high speed machining of elongated parts of the type used in automobile transmission and in particular to adaptations to improve the quality and duration of such machining.
  • DESCRIPTION OF THE PRIOR ART Elongated parts of the type used in automobile transmission such as a rear cross member or an engine cradle require machining operations requiring a machine tool having a tool with five axes of movement. These parts also have the specificity of presenting machinable zones essentially on their ends. Until today, the designers of manufacturing methods have developed two machining solutions to ensure the manufacture of this type of part.
  • a first solution consists in having the machining required by a transfer type machine composed of a succession of machine tools respectively dedicated to one type of machining.
  • This solution although rapid, has the disadvantage of being not very flexible since it requires the presence of specialized machines.
  • Another solution is to have the machining required by a machine capable of working on at least five axes.
  • such a solution has the disadvantage of conventionally using a machine tool having these five axes often with parallel architecture and the power of the spindle is not particularly high, thus increasing the duration of the machining.
  • the duration of the machining is all the more important as the spindle of the machine tool is forced to successively machine the two ends.
  • the machining precision linked to repeatability and - I - pin positioning accuracy can be> improved. .
  • DE 201 18 456 ⁇ describes a machine tool, comprising s - a frame, - a horizontal guide track which defines an X axis, - two device supports or two device support sections, - two spindles with parallel horizontal axis, which are movable respectively on the device supports and independent of each other along a Y axis and a Z axis, - a transport of movable turntable on the guide track, - at at least one turntable which is pivotally arranged about a horizontal fulcrum with respect to the transport of the turntable and directs at least one fixing means for a workpiece.
  • the workpiece is fixed on a machining assembly. It is in fact posed and maintained in position on a rotary table at least along a horizontal axis * The presence of this table prevents access to all of the faces of the part for the tools.
  • the presence of a machining assembly further induces a greater mass and requires guiding the rotary table at its two ends.
  • This document therefore does not propose a particular design of the module for setting in motion for a long part but simply a means for setting in motion a turntable on which is installed the machining assembly supporting the part. Consequently, the guide bearings in rotation about a horizontal axis each ensure the rotation of a plate, these plates being linked together by the support plate for the machining assembly. Also, the two turntables are already linked together by a connecting element other than the part.
  • This type of bi-spindle machine tool conventionally has the utility of either machining a single part while eliminating the tool change times or of machining two parts simultaneously.
  • German document No. DE 203 04 653 U describes a machining station comprising at least one machining unit, more particularly a tool-holder spindle for machining a part.
  • the object is approached at a discharge point and there picked up by a room cart.
  • the workpiece carrier moves the workpiece for machining towards the unit machining or move the object during its machining by nity 'sinage,
  • the object carriage is constituted by a support plate rotating on a horizontal axis and guided in rotation at its two ends by two bearings.
  • the part is supported during its machining phase by a support plate ensuring the connection between two guide bearings.
  • German document DE 101 19 175 A describes a machine tool which can have two working spindles arranged horizontally suspended.
  • the working spindles are mounted in spindle axes installed movable on a sliding carriage on the frame.
  • the part-holding devices presented do not make it possible to envisage an effective suspension of the part. Indeed, either the piece is placed on a turntable or it is suspended by one of its ends / faces to a tray.
  • the applicant has carried out research with the aim of proposing a machining solution capable of using means that remain flexible and having a high machining rate.
  • the Applicant therefore sought to find an alternative to the various solutions of the prior art which each had specific drawbacks.
  • This research led to the design and production of a device and a machining process involving machining means and original workpiece holding means.
  • the machining device of the type of that associating a machine tool machining with a workpiece holding device equipped with an axis for setting in motion a transverse rotation relative to the diving axis.
  • the workpiece holding device is constituted by a frame supporting two guide bearings in rotation along said transverse axis of rotation, the structure formed by the frame and the two bearings being closed by the workpiece whose ends are fixed to said bearings, the workpiece being a long piece of the type of that comprising surfaces to be machined concentrated at its two ends and in that the machine tool is of the type ensuring the setting in motion of two independent sliding tool holders so that the machining of the two ends of the part be realized by a different flow.
  • This characteristic solves the problem of accessibility in that it avoids the presence of a transverse plate supporting the part and connecting the two bearings. This absence authorizes the tool of the machine tool with which the workpiece carrier device is associated to machine all of the faces of the long workpiece .
  • the distance between the two bearings of the workpiece support device is adapted to the length of the long piece.
  • the absence of a transverse plate made possible by the length of the part constitutes a particularly innovative technological choice compared to what is generally classically designed in the workpiece-holding devices which all offer, from the moment the part is not a rotating part, a support plate for the part.
  • This absence of a tray in the device of the invention improves accessibility for the machining operations which must be carried out * at the ends of the parts and which are, in the assembly ⁇ proposed by the invention, the parts closest to the bearings.
  • the parts of the part most subject to the constraints of machining are those which are closest to the rigid parts of the workpiece carrier device.
  • the characteristic linked to the use of runners that is to say modules each classically ensuring the support and the setting in motion of an electro-spindle tool-holder solves the problem of stroke due to the length of the part and to the spacing ent of its parts to be machined.
  • the characteristic consisting in using a machine tool with two runners or tool-holder spindles capable of moving both on three axes and independently of the other is particularly important in that it makes it possible to carry out asymmetrical simultaneous machining with respect to the main axes of the part.
  • the combination of these two characteristics makes it possible to solve the drawbacks of the prior art by proposing a machining device capable of simultaneously carrying out most of the machining operations of the two ends and
  • Another object of the invention is constituted by the method of machining a long part of the type of that having surfaces to be machined at both ends.
  • this machining process is remarkable in that it consists in carrying out the machining operations requiring up to four axes of movement by means of a machine tool ensuring the setting in motion of two runners. independent tool holders so that the machining of the two ends is carried out simultaneously by a different flow then has to carry out the machining operations requiring a greater number of axes of movement by means of a special machine.
  • This characteristic is particularly advantageous in that the method initially exploits a machining center capable of carrying out other machining than that intended for the type of particular parts that are long transmission parts. Thus, the manufacture of such parts can be integrated into a flexible machining line.
  • the method is remarkable in that it consists in turning the part along its longitudinal axis during the machining operations in the machine tool using two independent flows.
  • This characteristic makes it possible to give access to all of the machining surfaces to the tools from the same machining assembly, which the workpiece carrier devices of the prior art do not allow, the rotating support table prevents 1 * access.
  • FIG. 1 is a schematic drawing of a perspective view of an embodiment of the machining device according to the invention in which a workpiece has been installed schematically
  • FIG. 2 is a schematic drawing of a perspective view of a voluntarily simplified long piece to illustrate its principle of attachment to the holder device.
  • the machining device referenced D as a whole includes a machine tool 100 and a holder. part 200 inside which a part 300 is represented.
  • the machine tool 100 is a very high-speed machining machine tool moving in three axes X, Y and Z and independently one on the other, two runners 110 and 120 supporting the tool-holding electro-spindles not shown.
  • the illustrated machine tool is of the type, which comprises a plurality of guide means corresponding to the rectilinear movements of the two runners according to three axes where the guide means consist of pairs of
  • a bi-spindle machine tool is the ideal adequacy for the realization of the machining of these parts. Indeed, by implementing two runners, the two ends of. the part can be machined simultaneously without moving the part to bring it from one first flow to the other.
  • the spacing of the areas to be machined constitutes, for a twin-spindle configuration; an advantage in that it is not necessary to make large strokes for each runner to reach the areas to be machined, which contributes to better precision of the machining operations carried out by each spindle.
  • an original workpiece carrier device is associated with this twin-spindle machine tool 100.
  • this workpiece carrier device 200 is constituted by a frame 210 supporting two guide bearings 220 and 230 in rotation according to a axis of rotation A horizontal transverse to the plunging axes Z of the two runners, the structure formed by the frame 210 and the two bearings 220 and 230 being closed by the workpiece 300.
  • the closure of the structure of the device carrying the workpiece 200 by the coin 300 itself, has at least two advantages. Indeed, on the one hand it contributes to better distributing the stresses to which the device 200 is subjected during machining and on the other hand allows the absence of a movable connecting element between the two bearings 220 and 230.
  • each bearing 220 and 230 comprises and guides a turntable 221 and 231 equipped with a motorized movement means, the rotation of the two plates 221 and 231 being synchronized by piloting and a means of positioning and holding in position,
  • the choice of a motorization at the two ends of the part has the advantage of avoiding that one end can be offset with respect to the other whether it is in motion or in a fixed position.
  • the synchronization of the motor means of each bearing guarantees optimized positioning and holding in position for the part.
  • each bearing comprises a direct drive motor whose control is synchronized.
  • the positioning as well as the maintenance in position of the part in the workpiece carrier device of the invention has been optimized despite the absence of a horizontal transverse workpiece carrier plate *
  • the device is remarkable in that each tray motorized 231 and 221 is equipped with two supports 410, 420 and 510, 520 to receive and hold in position, the end of the part 300.
  • the part 300 adopts a shape generally elongated and flattened consisting of two main faces at two opposite ends at the end of which the surfaces to be machined are concentrated. These supports are represented schematically by associations of arrows odelling the elements constituting these supports.
  • each press 410, 420, 510, 520 is at the
  • a 520 of the supports of one of the plates consists of a re-locked support.
  • the part 300 is installed on four supports but since the support plane is defined by three points, the Applicant has advantageously imagined a fourth support 520 adapting to the position taken by the part 320 on the other three supports 410, 420, 510 avoiding any deformation of the part when holding in position.
  • This adaptation takes the form of the use of a lower support 521 with an adjustable position.
  • This combination of three static supports with a re-locked support guarantees good holding of the part despite the absence of a movable transverse work-holding plate.
  • the frame 210 of the workpiece holding device 200 is itself mounted mobile in rotation about an axis B perpendicular to the axis of rotation A defined by the two bearings 220 and 230 that it supports .
  • This characteristic provides an additional axis of movement to the part, thus increasing the range of machining operations that it is possible to carry out by means of this machining device D.

Abstract

L’invention concerne un dispositif d’usinage (D) du type de celui associant une machine-outil d’usinage (100) à un dispositif porte-pièce (200) équipé d’un axe de mise en mouvement de rotation transversal (A) par rapport à l’axe de plongée (Z), la pièce à usiner (300) étant une pièce longue du type de celle comportant des surfaces à usiner concentrées à ses deux extrémités.Ce dispositif est remarquable en ce que le dispositif porte-pièce (200) est constitué par un bâti (210)supportant deux paliers de guidage (210 et 230) en rotation selon ledit axe de rotation transversal (A), la structure formée par le bâti (210) et les deux paliers (220 et 230) étant fermée par la pièce à usiner (300) dont les extrémités viennent se fixer auxdits paliers (310 et 220).L’invention concerne également un procédé d’usinage pour pièces longues.Applications:usinage de pièces longues.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE D'USINAGE DE PIECES LONGUES PRISES ENTRE DEUX PALIERS TOURNANTS DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de 1*usinage à grande vitesse de pièces allongées du type de celles utilisées en transmission automobile et notamment aux adaptations permettant d'améliorer la qualité et la durée de tels usinages. DESCRIPTION DE 'ART ANTÉRIEUR Les pièces allongées du type de celles utilisées en transmission automobile telles une traverse arrière ou un berceau de moteur, nécessitent la réalisation d'usinages requérant une machine-outil présentant un outil avec cinq axes de mouvement. Ces pièces ont en outre la spécificité de présenter des zones usinables essentiellement sur leurs extrémités . Jusqu'à aujourd'hui, les concepteurs de méthodes de fabrication ont développé deux solutions d'usinage pour assurer la fabrication de ce type de pièce. une première solution consiste à faire réaliser les usinages requis par une machine de type transfert composée d'une succession de machines-outils respectivement dédiées à un type d'usinage. Cette solution bien que rapide a pour inconvénient d'être peu flexible car requérant la présence de machines spécialisées. Une autre solution consiste à faire réaliser les usinages requis par une machine susceptible de travailler sur au moins cinq axes. une telle solution a pour inconvénient d'utiliser classiquement une machine-outil possédant ces cinq axes souvent à architecture parallèle et dont la puissance de la broche n'est pas particulièrement élevée augmentant ainsi la durée de l'usinage. La durée de l'usinage est d'autant plus importante que la broche de la machine-outil est forcée d'usiner successivement les deux extrémités. En outre, la précision d'usinage liée à la répétabilité et à la - I - précision du positionnement de la broche peut être > améliorée. . Plusieurs contraintes empêchaient jusqu'à aujourd'hui
'- les concepteurs de méthodes de - abrication de f ire réaliser la plupart des usinages par un centre d'usinage flexible mettant en mouvement sur trois axes un coulant porte-outilr parmi celles-ci î - l'accessibilité de l'ensemble des faces de la pièce,
, classiquement au nombre de quatre, et dont les surfaces à usiner sont présentes essentiellement sur deux faces opposées de ce type de pièce, la fixation de cette pièce sur un dispositif porte-pièce empêchant l'accessibilité d'une des faces, - la longueur des pièces qui, afin d'amener les surfaces à ! usiner à portée de l'outil ou vice-versa, nécessitent soit un déplacement de la pièce générateur d'imprécisions soit une longueur de courses de l'outil que peu de machines- outils sont susceptibles de proposer, II existe en outre d'autres centres d'usinage tels ceux décrits ci-dessous . Le document allemand n°DE 201 18 456 ϋ décrit une machine- outil, comprenant s - un bâti, - une voie de guidage horizontale qui définit un axe X, - deux supports d'appareil ou deux sections de support d'appareil, - deux broches à axe horizontal parallèle, qui sont mobiles respectivement sur les supports d'appareil et indépendantes l'une de l'autre selon un axe Y et un axe Z, - un transport de plaque tournante mobile sur la voie de guidage, - au moins une plaque tournante qui est disposée pivotante autour d'un point d'appui horizontal par rapport au transport de plaque tournante et dirige au moins un moyen de fixation pour une pièce à travailler. - ό -
Ainsi, la pièce à usiner est fixée sur un montage d'usinage. Elle est en fait posée et maintenue en position sur une table tournante au moins selon un axe horizontal* La présence de cette table empêche l'accès à l'ensemble des faces de la pièce pour les outils. La présence d'un montage d'usinage induit de plus une masse plus importante et nécessite un guidage de la table tournante à ses deux extrémités . Ce document ne propose donc pas une conception particulière du module de mise en mouvement pour une pièce longue mais simplement un moyen de mise en mouvement d'une plaque tournante sur laquelle est_ installée le montage d'usinage supportant la pièce. En conséquence, les paliers de guidage en rotation selon un axe horizontal assurent chacun la rotation d'un plateau, ces plateaux étant liés entre eux par la plaque support le montage d'usinage. Aussi, les deux plateaux tournants sont déjà liés entre eux par un élément de liaison autre que la pièce. Ce type de machine-outil bi-broche a classiquement pour utilité soit d'usiner une seule pièce en supprimant les temps de changement d'outil soit d'usiner deux pièces simultanément.
La spécificité d'une pièce concentrant des surfaces a usiner à ses extrémités induit pour une machine-outil monobroche un déplacement relatif dans le sens de la longueur de la pièce entre l'outil et la pièce afin de rendre accessible l'ensemble des zones à usiner. Pour une machine-outil, telle que décrite dans ce document elle induit également un déplacement de la pièce puisque les outils ne sont pas mobiles en x. Le document allemand n°DE 203 04 653 U décrit une station d'usinage comprenant au moins une unité d'usinage plus particulièrement une broche porte-outil pour l'usinage de pièce. L'objet est approché à un point de décharge et là pris par un chariot de pièce. Le chariot de pièce déplace la pièce pour un usinage vers l'unité d'usinage ou déplace l'objet pendant son usinage par l' nité ' sinage,
Comme illustré et comme décrit le chariot d'objet est constitué par une plaque support tournante selon un axe horizontal et guidée en rotation à ses deux extrémités par deux paliers. Ainsi, la pièce est supportée pendant sa phase d'usinage par une plaque support assurant la liaison entre deux paliers de guidage. Le document allemand n° DE 101 19 175 A décrit une machine-outil qui peut avoir deux broches de travail disposées de façon suspendue horizontalement. Les broches de travail sont montées dans des axes de broche installés mobiles sur un chariot de glissement sur le bâti. Les dispositifs porte pièce présentés ne permettent pas d'envisager une suspension efficace de la pièce. En effet, soit la pièce est posée sur un plateau tournant soit elle est suspendue par une de ses extrémités/faces à un plateau. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches ayant pour objectif de proposer une solution d'usinage susceptible d'utiliser des moyens restant flexibles et présentant une cadence d'usinage élevée. La demanderesse a donc cherché à trouver une alternative aux différentes solutions de l'art antérieur qui présentaient chacune des inconvénients spécifiques. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un dispositif et d'un procédé d'usinage faisant intervenir des moyens d'usinage et des moyens de tenue de pièce originaux. Selon l'invention, le dispositif d'usinage du type de celui associant une machine-outil d'usinage à un dispositif porte-pièce équipé d'un axe de mise en mouvement de rotation transversal par rapport à l'axe de plongée. Ce dispositif est remarquable en ce que le dispositif porte-pièce est constitué par un bâti supportant deux paliers de guidage en rotation selon ledit axe de rotation transversal, la structure formée par le bâti et les deux paliers étant fermée par la pièce à usiner dont les extrémités viennent se fixer auxdits paliers, la pièce à usiner étant une pièce longue du type de celle comportant des surfaces à usiner concentrées à ses deux extrémités et en ce que la machine-outil est du type de celle assurant la mise en mouvement de deux coulants porte-outil indépendants de façon à ce que les usinages des deux extrémités de la pièce soient réalis s par un coulant différent. Cette caractéristique résout le problème de l'accessibilité en ce qu'il évite la présence d'un plateau transversal supportant la pièce et liant les deux paliers. Cette absence autorise l'outil de la machine- outil à laquelle est associé le dispositif porte-pièce à venir usiner l'ensemble des faces de la pièce longue* L'écarte ent des deux paliers du dispositif porte pièce est adapté à la longueur de la pièce longue. L'absence d'un plateau transversal rendue possible par la longueur de la pièce constitue un choix technologique particulièrement novateur en regard de ce qui est généralement conçu classiquement dans les dispositifs porte-pièce qui proposent tous, à partir de l'instant où la pièce n'est pas une pièce tournante, un plateau de support de la pièce. Cette absence de plateau dans le dispositif de l'invention améliore l'accessibilité pour les usinages qui doivent être réalisés * aux extrémités des pièces et qui sont, dans le montage < proposé par l'invention, les parties les plus proches des paliers. Ainsi, les parties de la pièce les plus soumises aux contraintes de l'usinage sont celles qui sont le plus proche des parties rigides du dispositif porte-pièce. La caractéristique liée à l'utilisation des coulants c'est à dire aux modules assurant chacun classiquement le support et la mise en mouvement d'une électro-broche porte-outil résout le problème de course due à la longueur de la pièce et à l'écarte ent de ses parties devant être usinées. En outre, la caractéristique consistant à utiliser une machine-outil à deux coulants ou broches porte-outil susceptibles de se mouvoir toutes les deux sur trois axes et indépendamment l' ne de l' utre est particulièrement importante en ce qu'elle permet de réaliser des usinages simultanés asymétriques par rapport aux axes principaux de ' la pièce. L'association de ces deux caractéristiques permet de résoudre les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif d'usinage capable de réaliser simultanément la plupart des opérations d'usinage des deux extrémités et
> des faces de la pièce à partir d'un même montage et sans déplacer la pièce. L'usinage simultané des deux extrémités permet de diviser par deux le temps d'usinage de la pièce résolvant un des problèmes de l'art antérieur. il était en effet connu que les applications possibles d'une machine-outil bi-broche étaient jusqu'à aujourd'hui les suivantes ? - travail sur une même pièce par alternance des coulants, le changement d'outils étant réalisé en temps caché, ,~ travail sur deux pièces souvent identiques par les deux coulants séparément. La configuration bi-broche n'avait donc jamais été envisagée pour la réalisation d'un usinage simultané sur une même pièce avec les deux coulants. C'est bien la longueur de la pièce (créant l'écartement nécessaire) et le fait que les surfaces à usiner se trouvent concentrées à ses extrémités (évitant de trop grandes courses en X) qui autorisent les usinages séparés simultanés et autonomes par les deux coulants. Un autre objet de l'invention est constitué par le procédé d'usinage d'une pièce longue du type de celle comportant des surfaces à usiner à ses deux extrémités. Conformément à l'invention, ce procédé d'usinage est remarquable en ce qu'il consiste a réaliser les opérations d'usinage requérant jusqu'à quatre axes de mouvement au moyen d'une machine-outil assurant la mise en mouvement de deux coulants porte-outil indépendants de façon à ce que les usinages des deux extrémités soient réalisés simultanément par un coulant différent puis a réaliser les opérations d'usinage requérant un nombre supérieur d'axes de mouvement au moyen d'une machine spéciale. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce que le procédé exploite dans un premier temps un centre d'usinage susceptible de réaliser d'autres usinages que ceux destinés au type de pièces particulières que sont les pièces longues de transmission. Ainsi, la fabrication de telles pièces peut être intégrée à une ligne d!'usinage flexible. De plus, en réalisant simultanément les usinages des deux extrémités grâce à la mise en œuvre de deux coulants indépendants, ce procédé d'usinage présente une grande rapidité malgré le temps de transfert de la pièce vers une autre machine- outil dédiée aux usinages spéciaux. Cette réduction du temps d'usinage réduit l'investissement nécessaire à la mise en place d'une chaîne de fabrication de telles pièces. Ce procédé constitue donc le résultat d'une sélection de moyens de fabrication permettant dans le cadre d'une application aux pièces longues de présenter un enchaînement d'opérations original obviant aux inconvénients de l'art antérieur. Dans l'art antérieur, les spécificités de la pièce longue à usiner avaient amené les solutions suivantes s - qu'une machine-outil spéciale multi-axes était utilisée pour réaliser l'ensemble des usinages ou __ qu'une succession de machines mono-axe était utilisée pour réaliser chacune un usinage en particulier» La pièce longue, son dispositif d'entraînement et de maintien en position et son dispositif d'usinage ont permis d'envisager un autre cycle de réalisation en réalisant les usinages nécessitant jusqu'à quatre axes d'usinage (X, Y, Z avec la rotation en axe A de la pièce) sur la machine-outil bi-broche puis la réalisation des usinages nécessitant d'autres axes sur une machine-outil spéciale multi-axes. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé est remarquable en ce qu'il consiste à retourner la pièce selon son axe longitudinal pendant les opérations d'usinage dans la machine—outil mettant en œuvre deux coulants indépendants. Cette caractéristique permet de donner accès à l'ensemble des surfaces d'usinage aux outils à partir du même montage d'usinage ce que ne permet pas les dispositifs porte pièce de l'art antérieur dont la table support tournante empêche 1 * accè . Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard du dessin annexé, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure l est un dessin schématique d'une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif d'usinage conforme à l'invention dans laquelle a été installée de façon schématique une pièce à usiner, La figure 2 est un dessin schématique d'une vue en perspective d'une pièce longue volontairement simplifiée pour illustrer son principe de fixation au dispositif porte-pièc .
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 1, le dispositif d'usinage référencé D dans son ensemble comprend une machine-outil 100 et un dispositif porte- . pièce 200 à l'intérieur duquel est représentée une pièce 300. Comme illustrée, la machine-outil 100 est une 5 machine-outil d'usinage à très grande vitesse mettant en mouvement selon trois axes X, Y et Z et indépendamment l'un de l'autre, deux coulants 110 et 120 supportant les électro-broches porte-outil non illustrées . ; Selon un choix technologique permettant d'optimiser 0 - la précision et la rapidité de l'opération d'usinage, la machine-outil illustrée est du type de celle, qui comporte une pluralité de moyens de guidage correspondant aux mouvement rectilignes des deux coulants selon trois axes où les moyens de guidage sont constitués par des paires de
X5 rails de guidage, et gui met en œuvre lesdits mouvements indépendants par des moteurs linéaires. Alors, que la longueur de la pièce ne permet pas une bonne exploitation d'une . machine-outil mettant en mouvement un seul coulant selon trois axes du fait de la
20 longueur séparant les deux extrémités devant être usinées, une machine-outil bi-broche constitue l' adéquation idéale pour la réalisation des usinages de ces pièces. En effet, en mettant en œuvre deux coulants, les deux extrémités de . la pièce peuvent être usinées simultanément sans déplacer 5 la pièce pour l'amener d'un premier coulant vers l'autre. En outre, l'écartement des zones à usiner constitue, pour une configuration bi-broche; un avantage en ce qu'il n'est pas nécessaire de réaliser de grandes courses pour chaque coulant pour atteindre les zones à usiner ce qui 0 contribue à une meilleure précision des usinages réalisés par chaque broche. Pour mettre en œuvre cette adéquation, un dispositif porte-pièce original est associé a cette machine-outil bi- broche 100. Conformément à l'invention, ce dispositif 5 porte-pièce 200 est constitué par un bâti 210 supportant deux paliers de guidage 220 et 230 en rotation selon un axe de rotation A horizontal transversal aux axes de plongée Z des deux coulants, la structure formée par le bâti 210 et les deux paliers 220 et 230 étant fermée par la pièce à usiner 300. La fermeture de la structure du dispositif porte pièce 200 par la pièce 300 même, a au moins deux avantages. En effet, d'une, part elle contribue à mieux répartir les contraintes auxquelles le dispositif 200 est soumis pendant l'usinage et d'autre part autorise l'absence d'élément de liaison mobile entre les deux paliers 220 et 230. Comme expliqué plus haut, cette absence a pour avantages non seulement d'autoriser l'accès à la totalité de la pièce lorsque cette dernière est retournée conformément au procédé d'usinage mais également d'éviter la mise en mouvement d'un plateau ou d'un montage < porte-pièce . Comme illustré sur le dessin de la figure 1, chaque palier 220 et 230 comprend et guide un plateau tournant 221 et 231 équipé d'un moyen de mise en mouvement motorisé, la rotation des deux plateaux 221 et 231 étant synchronisée par pilotage et d'un moyen de mise en position et de maintien en position, Le choix d'une motorisation aux deux extrémités de la pièce a pour avantage d'éviter qu'une extrémité puisse être en décalage par rapport à l'autre que ce soit en mouvement ou en position fixe. La synchronisation des moyens moteurs de chaque palier garantit un positionnement et un maintien en position optimisés pour la pièce. Selon un mode de réalisation préféré, chaque palier comporte un moteur à entraînement direct dont la commande est synchronisée. La mise en position ainsi que le maintien en position de la pièce dans le dispositif porte-pièce de l'invention a fait l'objet d'une optimisation malgré l'absence de plateau transversal horizontal porter-pièce* Comme illustré sur le dessin de la figure 2, le dispositif est remarquable en ce que chaque plateau motorisé 231 et 221 est équipé de deux appuis 410, 420 et 510, 520 pour accueillir et maintenir en position, l'extrémité de la pièce 300. Selon le mode de réalisation illustré et conformément à l'invention, la pièce 300 adopte une forme générale allongée et aplatie constituée de deux faces principales à deux extrémités opposées à l'extrémité desquelles les surfaces à usinées sont concentrées . Ces appuis sont représentés schêmatiquement par des association de flèches odélisant les éléments constituant ces appui . Comme illustré, chaque appui 410, 420, 510, 520 est au
; moins constitué par un appui inférieur 411, 421, 511, 521 en opposition duquel vient agir un moyen de serrage 412, 422, 512, 522. Sur deux des appuis à savoir les appuis 420 et 520, l'appui inférieur et le serrage supérieur sont associés à un troisième élément de positionnement 423 et 523 de direction perpendiculaire à celle des appuis inférieur et assurant le plaquage de la pièce 300 sur les appuis. Selon un mode de réalisation préféré, un 520 des appuis d'un des plateaux est constitué d'un appui rebloqué. Ainsi, la pièce 300 vient s'installer sur quatre appuis mais comme le plan support est défini par trois points, la demanderesse a avantageusement imaginé un quatrième appui 520 s 'adaptant à la position prise par la pièce 320 sur les trois autres appuis 410, 420, 510 évitant toute déformation de la pièce lors du maintien en position. Cette adaptation se matérialise par l'utilisation d'un appui inférieur 521 à position réglable. Cette association de trois appuis statiques à un appui rebloqué garantit une bonne tenue de la pièce malgré l'absence d'un plateau porte-pièce transversal mobile. Le dessin de la figure 2 illustre également par la double-flèche F une phase du procédé d'usinage des pièces longues de l'invention qui consiste avant l'opération d'usinage, à faire réaliser par un palpeur ou dispositif équivalent, des contacts sur la pièce 300 sur des surfaces prévues pour être symétriques afin de déterminer le plan de symétrie de la pièce longue 300 pour qu'il puisse servir de référence lors de la réalisation des usinages. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bâti 210 du dispositif porte-pièce 200 est lui-même monté mobile en rotation selon un axe B perpendiculaire à l'axe de rotation A défini par les deux paliers 220 et 230 qu'il supporte. Cette caractéristique apporte un axe de mouvement supplémentaire à la pièce augmentant ainsi la gamme des usinages qu'il est possible de réaliser au moyen de ce dispositif d'usinage D. On comprend que le dispositif et le procédé d'usinage, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'usinage (D) du type de celui associant une machine-outil d'usinage (100) à un dispositif porte-pièce (200) équipé d'un axe de mise en mouvement de rotation transversal (A) par rapport à l'axe de plongée (Z), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QOE le dispositif porte-pièce (200) est constitué par un bâti (210) supportant deux paliers de guidage (210 et 230) en rotation selon ledit axe de rotation transversal (A), la structure formée par le bâti (210) et les deux paliers (220 et 230) étant fermée par la pièce à usiner (300) dont les extrémités viennent se fixer auxdits paliers (310 et 220), la pièce à usiner (300) étant une pièce longue du type de celle comportant des surfaces à usiner concentrées à ses deux extrémités ET PAR LE FAIT QUE la machine-outil (100) est du type de celle assurant la mise en mouvement de deux coulants porte-outil indépendants (lio et 120) de façon à ce que les usinages des deux extrémités de la pièce (300) soient réalisés par un coulant différent. 2. Dispositif d'usinage (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE chaque palier (220 et 230) comprend et guide un plateau tournant (221 et 231) équipé d'un moyen de mise en mouvement motorisé, la rotation des deux plateaux (221 et 231) étant synchronisée. 3. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE chaque plateau (220 et 230) est équipé de deux appuis (410, 420 et 510, 520) pour accueillir et maintenir en position l'extrémité de la pièce (300). 4. Dispositif (D) selon la revendication i, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le bâti (210) du dispositif porte-pièce (200) est lui-même monté mobile en rotation selon un axe (B) perpendiculaire à l'axe (A) de rotation défini par les deux paliers (220 et 230) qu'il supporte. 5. Procédé d'usinage d'une pièce longue (300) du type de celle comportant des surfaces a usiner concentrées à ses deux extrémités, CARACTÉRISÉ EN CE Qu'il consiste à réaliser les opérations d'usinage requérant jusqu'à quatre axes de mouvement au moyen d'une machine-outil (100) assurant la mise en mouvement de deux coulants porte-outil (110 et 120) indépendants de façon à ce que que les usinages des deux extrémités soient réalisés simultanément et par un coulant différent puis à réaliser les opérations d'usinage requérant un nombre supérieur d'axes de mouvement au moyen d'une machine spéciale. 6. Procédé selon la revendication 5, CARACTÉRISÉ EN CE Qu'il consiste à retourner la pièce (300) selon son axe longitudinal (A) pendant les opérations d'usinage dans la machine-outil (100) mettant en œuvre deux coulants indépendants (110 et 120). 7. Procédé selon la revendication 5, CARACTÉRISÉ EN CE Qu'il consiste avant l'opération d'usinage à faire réaliser par un palpeur ou dispositif équivalent des contacts sur la pièce (300) sur des surfaces prévues pour être symétriques afin de déterminer le plan de symétrie de la pièce longue (300) pour qu'il puisse servir de référence lors de la réalisation des usinages.
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