Procédé de rectifiage et machine à rectifier pour le rectifiage d'une surface plane

Abstract

 Afin d'éviter l'ondulation de tolérance et d'abaisser les temps et les coûts de rectification, la machine et le procédé effectuent un affûtage permanent de la couronne abrasive (16) par une molette latérale (17). La meule-cloche et sa couronne (15, 16) sont mues axialement selon un lent mouvement dépassant juste la mesure de l'usure de la meule. La couronne abrasive (16) est ainsi réaffûtée en permanence, le niveau de la génératrice supérieure de la molette diamantée (17) au-dessus de la table (8ʹ) détermine exactement l'épaisseur (H) de la pièce rectifiée. La molette (17) est mue en rotation par un moteur, l'effet de roulement peut intervenir.
Cette machine et ce procédé conviennent au rectifiage très précis de séries de pièces industrielles.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de rectifiage et une machine à rectifier pour le rectifiage d'au moins une surface plane à l'aide d'au moins une meule rotative.

[0002] L'invention se rapporte au domaine du rectifiage plan à l'aide d'un meule-cloche travaillant axialement. Les différentes notions de ce domaine particulier, de même que les notions du rectifiage en général, sont définies le mieux, à l'heure actuelle, dans le manuel "Begriffe der Schleiftechnik" du professeur Dr. Ing. E. Salgié et de Dipl.-Ing. H. Brandin, paru aux Editions Vulkan à Essen DE.

[0003] Dans l'art antérieur, le rectifiage de surfaces planes à l'aide d'une meule-cloche travaillant axialement était pratiqué d'une façon qui laissait subsister des inégalités "en dent de scie" à l'intérieur de la zone de tolérance prescrite. On connaissait principalement les meules ordinaires, qui nécessitaient de fréquents réaffûtages (dénommés également dressages ou encore diamantages) car la meule, en travaillant, non seulement s'use mais tend à s'encrasser. On procédait à l'opération de dressage de la meule en général, mais non obligatoirement, en même temps qu'à l'opération de remise à la cote minimale. En fonctionnement normal, la meule ne subissait aucun fonçage axial, de sorte que l'épaisseur de la pièce rectifiée augmentait, à l'intérieur de la zone de tolérance. Lorsque la cote supérieure autorisée par la tolérance était atteinte, ou près d'être atteinte, cela était détecté par un comparateur agissant sur les pièces rectifiées et la meule était dégagée de la zone de rectifiage pour subir un fonçage puis un dressage ou affûtage, les opérations repartant ensuite de la cote minimale de la tolérance.

[0004] On connaissait également les meules dites "auto-affûteuses", présentant la partiuclarité de rester toujours très abrasives, par le fait que les particules émoussées se trouvaient automatiquement arrachées, du fait d'une constitution particulière du liant de la meule. Toutefois, l'usure ne peut jamais être prévue, et l'on devait également mesurer l'épaisseur de la pièce rectifiée à l'aide d'un comparateur. L'usure était naturellement plus rapide qu'avec une meule de type normal, et la cote maximum de la tolérance était assez rapidement atteinte. Cette situation détectée, on donnait à la meule durant les prochaines opérations de rectifiage, un léger fonçage dépassant au moins le degré d'usure. La cote se mettait alors à diminuer à l'intérieur de la tolérance, puis ce fonçage était stoppé lors de l'atteinte de la cote minimale. On avait également, à l'intérieur des tolérances prescrites, une distribution des cotes réelles allant "en dent de scie".

[0005] Le deuxième type de meule connue susmentionné présente l'inconvénient d'être coûteux, d'autant plus que l'usure est plus rapide. Il présente aussi passablement d'inconvénients du point de vue de l'environnement, et, s'il supprime la nécessité du dressage, il ne supprime pas l'inconvénient de la répartition "en dent de scie".

[0006] Les brevets français FR-A-2 106 167 et CH-A-362 618 n'apportent pas non plus la solution aux inconvénients exposés. Ainsi, le brevet FR-A-2 106 167 décrit une machine de la catégorie de celle de la présente invention, mais ne propose pas l'affûtage permanent et continu de la meule; aucune molette d'affûtage n'est prévue à cet effet. Des molettes d'affûtage sont par contre prévues dans le brevet CH-A-362 618, mais là non plus l'affûtage permanent n'est pas assuré. En effet, celles-ci travaillent alternativement et l'affûtage est pratiqué de façon classique, chaque fois que cela s'avère nécessaire, en interrompant les travaux de rectifiage.

[0007] La prèsente invention a notamment pour but d'amèliorer, dans le domaine en question, la situation résultant de l'art antérieur, en particulier en fournissant un procédé et une machine de rectifiage permettant un rectifiage en continu, toujours à la même cote, sans la répartition "en dent de scie". Ce but est également de permettre un rectifiage rapide, précis, et peu coûteux de pièces en moyennes et grandes séries.

[0008] Conformément à l'invention, ce but est atteint par les caractères énoncés respectivement dans la revendication 1 concernant le procédé et dans la revendication 6, indépendante secondaire, concernant la machine à rectifier.

[0009] Les revendications dépendantes définissent des formes d'exécutin particulièrement avantageuses du point de vue de la construction et/ou du fonctionnement, comme cela apparaîtra au long de la présente description.

[0010] On peut d'emblée émettre les remarques suivantes concernant l'objet de l'invention (ou, pour certaines remarques, au moins certaines formes d'exécution) :

[0011] Il est important que la meule soit du type cloche, de préférence non conique; l'invention évite avantageusement la nécessité d'utiliser une meule auto-affûteuse. La perpendicularité latérale de l'axe de la meule par rapport à la table doit être très précise, la machine comprend des moyens pour la régler avec une grand précision.

[0012] La perpendicularité longitudinale peut être amenée à subir un très modeste écart, pour donner à la couronne de la meule un fonçage en son second endroit d'intersection avec la surface à rectifier.

[0013] De préférence, la molette est mue et rotation par un moteur électrique, ce moteur est avantageusement d'un type permettant la commande de la vitesse, par exemple du type universel à commutation.

[0014] Dans un cas, la molette a une vitesse périphé­rique égale à celle de la meule. Dans un autre cas, la vitesse périphérique de la molette diffère de celle de la meule. Elle peut lui être inférieure. La molette peut aussi tourner en sens contraire de la meule. Dans le premier cas, on a, entre la molette et la meule, un effet de roulement qui affûte la meule avec un haut degré de coupe assurant une grande efficacité d'abrasion. Dans l'autre cas, l'effet de friction affûte la meule avec un grain moins coupant, assurant une grande finesse de surface rectifiée. La vitesse de rotation de la molette n'est en principe jamais nulle.

[0015] Le meulage se fait sous forte lubrification, les vitesses de meulage sont de l'ordre de 10 à 100 m/sec, typiquement de 40 m/sec. La meule est d'un grand diamètre, 60, 90, voire 120 cm, elle tourne typiquement à environ 1'000 t/min.

[0016] La conicité de la molette est calculée pour établir une correspondance des rapports de rayon entre la meule et la molette, pour assurer l'effet de roulement.

[0017] L'épaisseur de rectifiage est établie exactement par la position de la molette au-dessus de la table; avec le principe de rectifiage proposé, un comparateur de contrôle de cote n'est plus une nécessité.

[0018] L'avance des piéces à rectifier (ou de la pièce à rectifier) se fait sur table, fixe ou coulissante, pour une rectification très précise; elle peut aussi être faite par tapis, l'épaisseur de ce dernier étant alors à prendre en compte.

[0019] Comme on le sait les meules-cloches de tels diamètres élevés sont en général faites de segments, c'est le cas de la meule utilisée dans l'invention.

[0020] On remarque encore que la molette conique peut avoir un profil droit (effet de roulement intégral) ou un profil légèrement anglé pour obtenir un angle d'attaque à l'extérieur ou à l'intérieur de la meule. Dans ce cas, l'effet de roulement n'est pas intégral sur toute la génératrice de la molette, mais l'écart est négligeable.

[0021] On remarque que le procédé et le dispositif proposés par l'invention permettent un rectifiage continu ne nécessitant aucune interruption pour réaffûter la meule. Le procédé proposé est donc particulièrement économique pour les rectifiages plans en grandes séries de haute précision.

[0022] Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, avec différentes variantes. Dans ce dessin :

la fig. 1 est une vue générale en perspective d'une forme d'exécution d'une machine à rectifier conforme à l'invention,

la fig. 2 est une vue en perspective "éclatée" qui montre de façon plus explicite la constitution de la partie centrale de la machine de la fig. 1,

la fig. 3 est une vue schématique de côté, en élévation, de la machine selon les fig. 1 et 2, cette figure 3 illustrant également le principe du procédé de rectifiage selon l'invention,

la fig. 4 est une vue schématique de côté illustrant le principe du procédé de rectifiage selon l'invention, cette figure 4 étant du reste basée sur une forme d'exécution qui serait une variante de la machine selon les figures précédentes,

les fig. 4a et 4b sont des vues partielles illustrant des modifications possibles de la molette tronconique représentée à la fig. 4,

la fig. 5 est une vue schématique verticale, dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 4, illustrant une des possibilités de procéder au rectifiage d'une pièce avec la machine et le procédé selon l'invnetion,

la fig. 6 est une vue de détail de la machine selon la fig. 1, montrant un levier porte-molette, avec son moteur et ses agencements divers,

la fig. 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la fig. 6,

la fig. 8 est une vue en coupe partiellement selon la ligne VIII-VIII de la fig. 6 et partiellement selon la ligne VIIIa-VIIIa de cette même figure 6, et

les fig. 9 et 10 représentent en détail, respectivement en élévation et en plan, l'agencement supérieur, de réglage de perpendicularité, de la machine selon les fig. 1 et 2.

[0023] La fig. 1 montre la construction générale de la machine. On va maintenant décrire cette construction en se référant à cette fig. 1, la considération d'autres figures, en particulier de la fig. 2 facilitera la compréhension de cette construction.

[0024] La machine 1 de la fig. 1 comprend un socle 2 constitué de pièces de fonte ou d'acier et de béton. Ce socle est extrêmement massif; le poids de toute la machine est de l'ordre de sept tonnes. Des passages 3 dans le socle 2 permettent l'insertion de bras ou autres moyens de soulèvement; la machine est transportée à l'aide de moyens transporteurs spéciaux. Le bâti comprend également une partie montante 4, solidaire et d'un corps avec le socle 2 et constitué identiquement de pièces de fonte ou d'acier et d'une masse de béton. A l'avant une paroi relativement mince 5, également faite de matériau ferreux et de béton, s'élève jusqu'à la hauteur de travail de la machine. Deux parties de bac, respectivement 6 et 7, sont fixées à gauche et à droite du bâti, avec la paroi avant 5 et une face du bâti montant 4, ces parties de bac forment un bac complet, dans lequel est récolté le liquide de lubrification. Des moyens d'écoulement et de filtrage (non représentés) sont naturellment prévus au point le plus bas du bac de rétention ainsi formé. A l'intérieur du bac, reposant sur le socle de béton et d'acier, se trouve une poutre-table d'appui longitudinale 8 qui s'étend sur toute la largeur de la machine, d'une extrémité du bac à l'autre, dans un prototype réalisé approximativement 3,5 m. Cette poutre-table 8 est extrêmement stable, ancrée qu'elle est dans le béton du socle 2. Sur cette poutre-table 8 coulisse une table proprement dite 9 dont la longueur représente approximativement le quart ou le tiers de celle de la poutre-table 8. Des moyens de déplacement non représentés déplacent la table 9 sur la poutre-table fixe 8.

[0025] Un bloc-support de meule 11, fixe en fonctionnement, est fixé à l'avant du bâti montant 4. La fixation du bloc 11 contre le bâti 4 est faite par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage de perpendicularités 10, de très grande précision, qui sera expliqué en détail plus loin. L'important est que la fixation du bloc 11 contre le montant 4 soit extrêmement ferme et établie sur un aire maximale. En effet, les vibrations engendrées dans le bloc 11 ne sont efficacement dissipées dans le montant massif 4 que s'il existe une excellente conduction mécanique entre l'un et l'autre. On verra qu'il existe deux perpendicularités à régler dans cette machine. Elles sont réglées l'une et l'autre par un seul appui.

[0026] Le bloc 11 porte une pinole 12 qui est cylindrique et qui comprend une partie axialement déplaçable. Le déplacement axial, c'est-à-dire vertical, de la partie de pinole déplaçable est commandé par la rotation d'une poulie 13 fixée sur la pinole, au-dessus du bloc 11. Cette poulie est entraînée, par l'intermédiaire d'une courroie 42, par un moteur 41 de déplacement de pinole fixé sur le dessus du bâti 4. La partie axialement déplaçable de la pinole 12 porte en bout un moteur d'entraînement de meule 14 d'une grande puissance (jusqu'à 50 CV, voire davantage). A l'intérieur de la pinole, se trouvent également des paliers à roulements qui guident le prolongement de l'axe rotatif du moteur 14. A l'autre extrémité de cet arbre, c'est-à-dire au-dessous du bloc 11, se trouve montée une meule, du type cloche ou assiette, 15, qui est substantiellement horizontale et tourne sur un axe substantiellement vertical. Cette meule 15 comprend une couronne abrasive 16, de type normalisé. Avantageusement, la couronne abrasive 16 est formée de segments de couronne, cette constitution segmentée de la couronne abrasive de la meule-cloche est généralement préférée pour les grands diamètres (la meule 15 avec sa couronne 16 a typiquement un diamètre de 60 ou 90 cm).

[0027] Le plan de rotation de la surface active de la couronne abrasive 16 est substantiellement parallèle à celui de la face supérieure de la poutre-table 8 et de la table 9. La couronne abrasive 16 a un diamètre extérieur, visible à la fig. 1, et un diamètre intérieur, non visible, une aire intérieure libre subsistant à l'intérieur de la couronne. La largeur de la table 9 (ou tout au moins la largeur de la surface à rectifier de la pièce disposée sur la table 9) est plus petite que le diamètre intérieur de la couronne abrasive 16.

[0028] On comprend aisément que, en donnant à la meule 15 et surtout à la surface active de la couronne abrasive 16, une position en hauteur adéquate, et en déplaçant sous cette couronne la table 9 portant sur elle des pièces à rectifier, la couronne 16 va rectifier la surface supérieure de cette pièce ou de ces pièces. Jusqu'ici la construction est assez substantiellement celle de machines présentement sur le marché.

[0029] La machine proposée ici se distingue toutefois par un caractère tout à fait inédit qui consiste en la position et le mode de fonctionnement d'une molette diamantée 17 d'affûtage de meule. La fig. 1 représente, pour des questions de commodité d'illustration, la meule 15, 16 en position relevée. La vue en élévation de la fig. 3, qui correspond par ailleurs aux fig. 1 et 2 et où les mêmes signes de référence sont utilisés, montre la machine en position de travail, avec une pièce à rectifier P fixée sur la table 9. Cette fig. 3 permet de comprendre quel est le mode de coopération particulier de la molette 17 et de la couronne abrasive 16. Ce fonctionnement sera toutefois expliqué à l'aide de l'illustration schématique de la fig. 4. Sur celle-ci on voit principalement la meule 15, avec sa couronne abrasive 16, et la molette diamantée 17. Une pièce à rectifier P repose sur la poutre-table 8. Des deux côtés de cette pièce, également sur le dessus de la poutre-table, sont symbolisés des moyens d'entraî­nement linéaire de cette pièce, qui peut être également une cartouche à alvéoles traversantes (du genre brique) contenant une pluralité de pièces à rectifier. Des flèches indiquent que la meule tourne, que la molette tourne et que la meule effectue un (très lent) mouvement axial descendant. L'agencement porte-molette représenté à la fig. 4 n'est pas identique à celui des fig. 1 à 3, mais il a été dessiné pour illustrer le principe de ce rectifiage. On voit qu'il s'agit d'un chariot latéral pouvant coulisser verticalement par rapport à la table, mais uniquement à titre de réglage préalable, le niveau de la molette étant absolument fixe en fonctionnement.

[0030] La molette 17 est conique et elle tourne autour d'un axe oblique de façon que sa génératrice supérieure soit horizontale. Par ailleurs, l'axe de rotation de la meule doit être tout à fait perpen­diculaire à la surface de la table. Dans ces condi­tions, la meule est affûtée alors même qu'elle effectue son travail de rectification. Le niveau de la génératrice supérieure de la molette conique 17 au-dessus de la table détermine exactement l'épaisseur H de rectification de la pièce P. On peut utiliser en l'occurrence une meule à très faible usure (et non plus une meule auto-affûteuse, à forte usure) et la meule est déplacée axialement, vers le bas, dans une mesure à à peine supérieure à son usure natruelle. Ainsi la meule est constamment réaffûtée dans son plan de tra­vail en même temps qu'elle rectifie la surface supé­rieure de la piéce P. Il n'y a plus "d'ondulations de tolérance". Le contact entre la meule et la molette peut intervenir selon les règles du frottement à rou­lement, la forme tronconique de la molette donnant un rayon plus petit aux parties en contact avec le bord intérieur de la couronne et un rayon proportionnel­lement plus grand aux parties en contact avec le bord extérieur de la couronne.

[0031] Cette condition, à rapport de vitesse égale à 1 (ou condition de roulement fournit le meilleur affûtage de la meule du point de vue de son degré de coupe, de son efficacité d'abrasion. Pour obtenir par contre un rectifiage extrêmement fin, mais avec une abrasion moins grande, on peut faire tourner la molette à une vitesse différente, voire dans le sens contraire. On obtient alors un affûtage de la meule à grain moins coupant, assurant une grande finesse de surface recti­fiée. La vitesse de rotation de la molette est comman­dée par un moteur électrique, typiquement un moteur universel à commutateur (moteur DC), le paramètre de vitesse étant établi dans une calculatrice de commande de la machine, compte tenu de la vitesse de rotation de la meule (typiquement 20 à 70 m/s) et compte tenu de l'état de surface désirée, du matériau abrasif utilisé, etc. La fig. 4 montre bien qu'il est très important d'avoir une excellente perpendicularité entre la surface de la table et l'axe de rotation de la meule.

[0032] La fig. 5 est une vue analogue à la fig. 4, mais montrant les relations qui interviennent dans le sens longitudinal. En théorie, la machine fonctionnera parfaitement avec une perpendicularité complète entre la surface de la table (dans le sens longitudinal) et l'axe de rotation de la meule. Les pièces effectueront deux passages successifs sous la couronne abrasive, le premier passage enlèvera la matière voulue, le second fera un simple "étincelage". Si l'on veut toutefois que les deux passages sous la couronne provoquent un enlèvement notable de matière, on peut donner à l'axe de la meule un teès léger écart de perpendicularité γ (fortement exagéré à la fig. 5). On admet alors que la pièce à rectifier défile tout d'abord sous la partie de couronne la moins proche de la table, puis sous la partie de couronne la plus proche de la table (du fait de l'inclinaison γ). Le second passage enlèvera encore une quantité ε de matière. Dans la réalité, cet angle ne se remarque même pas, la pente correspondante serait donnée par le rapport entre l'épaisseur d'une passe d'enlèvement de matière et le diamètre moyen de la couronne abrasive. Dessiné à l'échelle l'angle γ serait invisible.

[0033] Les fig. 4 et 5 ont montré la grande importance des deux perpendicularités (transversale, longitudinale) de l'axe de rotation de la meule. La perpendicularité transversale doit être totale. La perpendicularité longitudinale doit être quasi totale, on peut volontairement lui donner un écart d'une fraction de °/oo (1°/oo donne ε = 0,6 mm pour un diamètre de couronne de 60 cm). Ceci est la raison de l'agencement de réglage ultra fin des perpendicula­rités, agencement qu'on va expliquer maintenant en liaison avec les fig. 2,9 et 10.

[0034] Le montant 4 porte un moyeu cylindrique de précision 22 qui pénètre dans un alésage tout aussi précis (non visible au dessin) du bloc 11. Celui-ci possède une plaque de base de fixation 27, percée de trous 28, par lesquels ce bloc est fixé au montant 4, avec engagement du moyeu 22. Selon les normes de la mécanique ordinaire, ce montage serait d'une perpendi­cularité parfaite, dans le sens transversal par la précision même des pièces fixées l'une à l'autre, et dans le sens longitudinal par le soin du mécanicien fixant ces pièces ensemble. Mais l'on veut atteindre ici une précision encore beaucoup plus grande. C'est la raison pour laquelle on a prévu l'entretoise 23, comprenant quatre perçages 24 en arc de cercle pour le passage des vis de fixation reliant le bloc 11 au bâti 4. Cette entretoise, ou pièce d'appui, 23, présente la particularité d'avoir un "faux parallélisme". bien que cela ne soit aucunement visible à l'oeil, l'épaisseur de la partie gauche est d'environ 1 mm inférieure à celle de la partie droite (ou inversément). Si la pièce est montée avec sa base plate horizontale, comme montré aux fig. 1, 2 et 9, le bloc 11 "regarde" un demi-degré trop à gauche ou un demi-degré trop à droite, mais cela n'y change strictement rien, l'axe de rotation de la meule reste vertical. Si, sans modifier la position du block 11, on fait tourner l'entretoise 23, on modifie très légèrement le parallélisme entre l'axe de la meule et la face avant du montant 4. Avec un quart de tour de la pièce 23, on obtiendrait une fraction de degré. Mais on n'effectue jamais qu'une rotation de quelques degrés de l'entretoise 23, le domaine de rotation possible est donné par la longueur des arcs 24. La rotation de l'entretoise 23 agit donc à la manière d'un réducteur d'écart angulaire, une rotation de quelques degrés de l'entretoise 23 provoque un basculement (invisible à l'oeil) cent fois plus petit (quelques °/oo) de l'axe de rotation de la meule. En fait, ce réglage, à l'aide de l'entretoise 23, est un réglage effectué une fois pour toutes à la construction, pour affiner encore la rigueur de perpendicularité transversale.

[0035] La perpendicularité longitudinale de l'axe de rotation de la meule doit quant à elle pouvoir être affectée d'un léger écart. On est toujours dans un domaine où seuls les instruments peuvent donner des mesures fiables. C'est la raison pour laquelle un ergot de réglage 30 est fixé sur le côté de la plaque de base 27 du bloc 11. Un comparateur 34, fixé à la face avant du bâti 4, est en appui contre ce bloc 11. Le bloc 11 est fixé contre le bâti 4 par l'intermédiaire de vis 44 traversant les trous 28 et 29, de préférence ces vis traversent tout le bâti 4 et sont fixées par des écrous à l'arrière de celui-ci. Le bloc 11 est fixé aussi perpendiculaire que possible et des essais de meulage ont lieu qui déterminent si l'écart de perpendicularité γ fig. 5 est adéquat ou non. S'il ne l'est pas, il s'agit de le corriger. Pour cela, les vis 44 sont légèrement desserrées, et l'on agit alors sur une vis excentrique 32 qui passe à travers un perçage de l'ergot 30. Cet excentrique travaille sur une fraction de millimètre à l'endroit de l'ergot 30, et seul le comparateur 34 permet de détecter la variation minime de l'écart angulaire γ. Une fois la position parfaitement perpendiculaire trouvée, l'échelle du comparateur 34 peut être positonnée en conséquence, et l'écart γ pourra être lu sur le comparateur 34, celui-ci pourra aussi être étalonné directement en microns. Il va sans dire que, après réglage à l'aide de l'excentrique 32, les quatre vis de serrage 44 doivent être resserrées à fond.

[0036] La position de l'entretoise à faux parallélisme 23 n'est en principe pas modifiée, une fois le réglage initial effectué. La position exacte de l'entretoise 23 est fixée par des ergots 45, serrés par des vis 46 et agissant sur un rebord 47 de l'entretoise 23 (fig. 9). Si nécessaire, l'entretoise 23 peut être déplacée, par exemple après transport de la machine. Pour ce déplacement qui, étant fortement démultiplié, peut se monter à quelques degrés, on doit naturellement desserrer les vis 46, de même que les vis 44. Pour faire tourner l'entretoise 23, on agit alors par l'intermédiaire de deux vis de réglage 26, traversant une plaque 25 fixée sur le dessus du bâti 4, l'une des vis 26 étant dévissée d'une certaine quantité et l'autre étant vissée jusqu'à nouveau blocage, d'une manière impliquant une rotation de l'entretoise 23. Après repositionnement (très rare) de la perpendicularité transversale par l'intermédiaire de l'entretoise 23, on effectue de préférence un nouveau réglage de perpendicularité longitudinale, à l'aide de l'excentrique 32.

[0037] Les fig. 1, 2, 9 et 10 montrent bien comment travaille le dispositif, essentiel pour ce genre de rectifiage, de réglage de perpendicularités. On remarque que le système adopté, avec l'entretoise à faux parallélisme 23, permet deux réglages perpendiculaires l'un à l'autre tout en assurant une fixation très compacte. Il s'agit de corrections angulaires devant régler des microns à l'extrémité d'un levier mesurable en décimètres. On comprend que la précision requise est énorme et qu'elle exige, à côté de moyens de réglage très fin, une rigidité de forme extrêmement élevée, obtenue en l'occurrence par la coopération d'une carcasse de fonte et d'une masse coulée de béton.

[0038] Les fig. 6 à 8 montrent, d'une façon plus détaillée que les fig. 1 et 2, le mécanisme par lequel le niveau de la molette diamantée est établi. On se rappelle en effet (H, fig. 4) que l'épaisseur de la pièce rectifiée correspondra exactement au niveau que la molette (plus exactement la génératrice supérieure de la molette) occupe par rapport à la surface de la table. On utilise pour cela le levier 18, pivoté en 35 et portant la molette 17.

[0039] On voit que le levier 18 pivote par rapport à la poutre-table 8 et qu'il comprend deux parties fraisées obliquement pour la fixation de la molette et de son moteur. A la fig. 7, on voit que, par une poulie 48, un axe oblique 47 est mené en rotation, dans un bloc porte-roulements à billes fixé contre la paroi oblique du levier 18. La partie active de la molette diamantée 17 est formée par une pièce 49 qui entoure le porte-paliers et qui peut être si nécessaire interchangée sans que tout le dispositif palier soit démonté. Comme on le voit à la fig. 8, le moteur 19 est semblablement monté contre une face oblique du levier 18 et il porte une poulie 50 connectée par une courroie à la poulie 48 de la molette. Pour faire place au moteur de molette 19, la partie de bac 7 (fig. 1) est élargie du côté droit.

[0040] Le positionnement exact en hauteur de la molette 17 est déterminé par un agencement 20 qui comprend une extrémité 36 du levier 18, une cage fixe 37, une vis de réglage 38, et un ressort 40. L'extrémité, ou doigt, 36 du levier 18 repose contre la vis 38 et un ressort 40, situé sur le doigt 36, presse fermement celui-ci contre la vis. Fixé sur la cage fixe 37, un capteur comparateur 39 lit la position exacte du doigt 36 et donc du levier 18.

[0041] Dans un prototype réalisé, la vis 38 était réglée à la main, mais il est prévu de faire effectuer ce réglage par un servo-moteur commandé électroniquement. A proximité de la molette 17, le levier 21 permet d'assurer un serrage du levier 18, serrage sans lequel des vibrations intempestives se produiraient.

[0042] Il s'agit d'un serrage du type frein et non pas d'un verrouillage à imbriquation. En effet, la position de la vis 38 et du ressort 40 a été choisie de façon que, en présence d'un déchet très dur qui serait collé sous la couronne abrasive 16, la molette 17 puisse s'escamoter contre l'action du ressort 40. Sitôt le déchet très dur passé, le ressort 40 repositionnera la molette à la position exacte voulue, déterminée par la vis 38. Le frottement du serrage 21 sera inférieur à l'action du ressort 40 et ne perturbera donc pas son fonctionnement.

[0043] Différentes remarques sont à faire quant aux possibilités de déplacer les pièces le long du chemin de rectifiage, qui les fait passer successivement deux fois sous la couronne abrasive 16. La table 9, représentée à la fig. 1, peut présenter des ergots ou crochets par lesquels une pièce à rectifier de grandes dimensions peut être fixée sur cette table 9 qui se déplace alors ensuite sur la poutre-table fixe 8. Si les pièces à rectifier sont de petites dimensions, on peut prévoir de les monter en palettes, c'est-à-dire dans un cadre présentant des alvéoles traversants, à la manière d'une brique. Les pièces à rectifier, par exemple rondes, seront placées dans ces alvéoles traversants et le cadre sera fixé sur la table 9. De cette façon, un nombre élevé de pièces seront rectifiées pour un seul passage de la table sous la couronne abrasive. Ce dernier mode d'utilisation, à palettes, suggère une variante de construction dans laquelle on n'aurait pas la table 9, mais où la poutre-table 8 servirait directement de table. Les moyens (non représentés) pour agripper les pièces ou les palettes sur la table 9 dans la forme d'exécution de la fig. 1 seraient combinés avec les moyens (également non représentés) qui font avancer la table 9 de la fig. 1, pour créer des moyens combinées d'agrippement et de déplacement qui agripperaient les palettes et les feraient glisser sur la table 8. Comme les palettes seraient d'un matériau facilement usinable ou moulable (métal léger, matières plastiques, bois, matières céramiques, etc), on pourrait aisément leur donner des formes de crochet qui favoriseraient l'agrippement et le déplacement de la palette, la surface de référence restant la table sur laquelle glissent les pièces placées dans les alvéoles traversants.

[0044] On peut également envisager, et c'est le cas à la fig. 7, une variante dans laquelle la table fixe 8ʹ comprendrait un rebord contre lequel les palettes viendraient s'appuyer et glisser, des moyens d'entraînement étant situés de l'autre côté de la palette, agencement facile à réaliser du moment que les palettes peuvent être normalisées.

[0045] A la fig. 5, on a supposé l'emploi d'un tapis de transport, d'épaisseur très constante, glissant sur une table. Cette variante est utilisable uniquement lorsque la précision requise n'est pas plus élevée que la tolérance d'épaisseur d'un tapis de transport. Enfin, à la fig. 4, on a imaginé le cas d'une poutre-table fixe 8ʹ sur laquelle seraient fixés des membres longitudinaux de guidage et d'entraînement, la pièce P glissant sur la table.

[0046] Il ne faut pas oublier que toutes les opérations se font sous forte lubrification et que les questions de friction et d'agrippement sont à régler en tenant compte de la lubrification. Une variante avec des moyens de déplacement hydrauliques ou pneumatiques a également été envisagée.

[0047] D'autre part, dans le cas de l'utilisation de la table 9 de la fig. 1, on peut fort bien, comme l'art antérieur le connaît depuis longtemps, prévoir des moyens de fixation magnétiques, étant donné que les pièces à rectifier sont le plus souvent en des matériaux sensibles à l'action des champs magnétiques.

[0048] Dans le cas de l'utilisation de palettes, déposées par exemple sur la table 9, on aura avantage à prévoir le chargement et le déchargement des palettes du même côté de la machine. Le dernier passage sous la meule se fera alors en tant qu'"étincelage" de finition.

[0049] Aux fig. 4a et 4b, conjointes à la fig. 4, on a représenté des profils de molettes modifiés permettant de donner à la meule un flanc d'attaque oblique avant sa surface horizontale. Selon que la meule attaque depuis l'extérieur ou depuis l'intérieur, on utilisera le profil particulier de la fig. 4a ou celui de la fig. 4b. L'effet de roulement (identité des vitesses linéaires aux endroits d'engagement) restera malgré tout substantiellement acquis avec les profils spéciaux des fig. 4a et 4b.

[0050] On remarque que la meule-cloche pourrait fort bien être de construction compacte et non pas à segments, une particularité importante réside dans l'affûtage en continu par une disposition de molettes tel que le montre la fig. 4.

[0051] Il va de soi que, devant la meule et autour de celle-ci, sont disposés des parements de protection. Un verrouillage mutuel assure que la meule ne peut pas être mise en rotation à vitesse élevée tant que les parements de protection ne sont pas en place, et que ceux-ci ne peuvent pas être retirés tant que la meule tourne.

Revendications

1. Procédé de rectifiage d'au moins une surface plane à l'aide d'au moins une meule rotative, dans lequel:
- une meule-cloche, présentant une couronne abrasive et une aire intérieure en retrait ayant un certain diamètre, est mue en rotation sur un axe au moins approximativement perpendiculaire à la surface à rectifier,
- une ou plusieurs pièces présentant la dite surface à rectifier sont disposées sur un chemin de rectifiage qui passe en face de la meule et qui est au moins approximativement perpendiculaire à l'axe de celle-ci, ce chemin, moins large que le diamètre de la dite aire intérieure, traversant celle-ci et intersectant la dite couronne en deux endroits d'intersection
- un mouvement mutuel de translation intervient, le long du dit chemin, entre la dite meule et les dites pièces,
- une molette diamantée, d'affûtage de meule, est disposée sur un côté du dit chemin, sous la dite couronne, de façon à fournir à celle-ci un contact d'affûtage dans le plan de la surface à rectifier, et
- la dite meule subit un lent mouvement axial en direction des dites pièces et de la molette, assurant un affûtage permanent de la couronne abrasive contre la molette de façon à définir en permanence le plan de rectifiage de la dite surface.

2. Procédé de rectifiage selon la revendication 1, dans lequel la dite molette est rotative, mue par des moyens moteur particuliers, avec différentes vitesses et sens de rotation qui permettent

a) un effet de roulement qui affûte la meule avec un haut degré de coupe assurant une grande efficacité d'abrasion,

b) un effet de friction qui affûte la meule avec un grain moins coupant assurant une grande finesse de surface rectifiée.

3. Procédé de rectifiage selon la revendication 2, dans lequel la dite molette présente un profil longitudinal adapté au profil radial de la couronne qui est désirable pour une bonne attaque de rectifiage, au moins la majeure partie du profil longitudinal de la molette ayant une conicité qui, compte tenu des dimensions de la couronne abrasive de la meule-cloche, qui est cylindrique, assure une absence complète de friction lors du dit effet de roulement.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'axe de la meule est maintenu dans une orientation non exactement perpendiculaire à la surface à rectifier dans la direction longitudinale du dit chemin, qui est aussi la direction du dit mouvement mutuel de translation, par le fait d'un léger écart d'angle qui donne à la dite couronne, à un dit endroit d'intersection, une position de fonçage accentuée par rapport à celle de l'autre dit endroit d'intersection, la différence des positions de fonçage des deux endroits étant typiquement l'épaisseur d'une passe de rectifiage.

5. Procédé de rectifiage selon la revendication 4 dans lequel le dit mouvement mutuel est établi par déplacement des dites pièces, sans déplacement de l'axe de la meule perpendiculairement à lui-même, les dites pièces effectuant, dans un sens le long du dit chemin, un passage complet qui les amène d'abord au dit autre endroit d'intersection, à fonçage non-accentué, puis au dit endroit d'intersection dont le fonçage est accentué par le dit écart d'angle.

6. Machine à rectifier pour le rectifiage d'au moins une surface plane à l'aide d'au moins une meule rotative, comprenant
- un bâti supportant au moins une meule rotative,
- des moyens d'entraînement de la meule en rotation,
- des moyens de posage aptes à recevoir et placer des - pièces présentant une surface à rectifier,
- des moyens de déplacement mutuel de translation entre la meule rotative et le pièces disposées dans les moyens de posage, et
- une molette diamantée permettant l'affûtage ou le réaffûtage de la meule,
caractérisée en ce que
- la dite meule est une meule-cloche présentant une couronne abrasive et une aire intérieure en retrait ayant un certain diamètre, cette meule ayant son axe de rotation au moins approximativement perpendicu­laire à la surface à rectifier,
- les dits moyens de posage et les dits moyens de déplacement mutuel de translation sont agencés pour amener la surface à rectifier des dites pièces le long d'un chemin de rectifiage au moins approxima­tivement perpendiculaire à l'axe de la meule-cloche, en face de laquelle il passe, ce chemin, moins large que le diamètre de la dite aire inférieure, étant défini par rapport à la meule cloche dont il traverse l'aire intérierue pour intersecter sa couronne en deux endroits d'intersection,
- une molette diamantée, d'affûtage de meule, disposée sur un côté du dit chemin, sous la dite couronne, pour fournir à celle-ci une génératrice d'affûtage dans le plan de la surface à rectifier, et
- des moyens pour impartir à la dite meule un lent mouvement axial, correspondant au moins à l'usure spécifique de meule, pour assurer un affûtage permanent de la couronne abrasive de la meule contre la molette, à un niveau définissant en permanence le plan de rectifiage de la dite surface.

7. Machine à rectifier selon la revendication 6, caractérisée en ce que la dite molette diamantée est entraînée en rotation par un moteur électrique d'un type permettant une commande définissant sa vitesse de rotation, typiquement un moteur de type universel à commutation (DC motor).

8. Machine à rectifier selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que la dite molette est rotative et de forme conique, cette molette se trouvant placée et coniquement configurée de façon telle qu'il existe, entre d'une part son rayon en un endroit où sa génératrice touche la dite couronne abra­sive sur un certain rayon de la meule-cloche et d'autre part son rayon en un autre endroit où sa génératrice touche la dite couronne abrasive sur un autre rayon de la meule-cloche, un rapport qui est sensiblement le même que celui des deux rayons précités de la meule-­cloche, cette dispositon et configuration de la molette par rapport à la couronne abrasive de la meule-cloche fournissant, substantiellement sur toute la dite génératrice, un rapport v_s/v_R égal à 1, c'est-à-dire un effet de roulement, pour une vitesse de rotation de la molette établie à une valeur déterminée en proportion de la vitesse de rotation de la meule, la vitesse de rotation de la molette fournissant cet effet de roulement étant destinée à l'affûtage de la meule avec un haut degré de coupe assurant une grande efficacité d'abrasion, tandis qu'une vitesse de rotation de la molette différente, donnant un rapport v_s/v_R différent de 1 et de préférence négatif, est destinée à l'affûtage de la meule avec un grain moins coupant assurant une grande finesse de surface rectifiée.

9. Machine à rectifier selon l'une des revendicatins 6 à 8, caractérisée en ce que la dite couronne abrasive de la meule-cloche est cylindrique, et en ce que la dite molette présente un profil longitudinal adapté pour donner au profil radial de la couronne une ligne convenant à une bonne attaque de rectifiage.

10. Machine à rectifier selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que la dite couronne abrasive de la meule-cloche est formée de segments abrasifs adéquatement fixés sur une plaque rotative en liaison avec laquelle ils forment la meule-cloche.

11. Machine à rectifier selon la revendication 6, caractérisée en ce que les dits moyens de posage consistent en une table et en ce que la dite molette est montée sur un bloc dont la position par rapport à la table est réglable de façon à permettre l'ajustage précis du niveau de la dite génératrice d'affûtage par rapport au plan de la table, ce niveau relatif de la génératrice d'affûtage définissant l'épaisseur de la pièce à rectifier résultant du rectifiage.

12. Machine à rectifier selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit bloc est un levier substantiellement horizontal pivotant par un point médian, autour d'un axe horizontal par rapport au bâti ou à la table, ce levier portant à une extrémité, au droit de l'axe de rotation de la meule, la dite molette montée rotativement sur un axe oblique, de façon que sa génératrice supérieure soit horizontale, l'autre extrémité du levier comprenant des moyens à butée qui déterminent de façon réglable, le calage horizontal ou voisin de l'horizontale du levier, et par là la hauteur exacte de la génératrice supérieure de la molette, ce levier portant également un moteur d'entraînement rotatif de la molette avec des moyens adéquats de transmission cinématique.

13. Machine à rectifier selon la revendication 12, caractérisée en ce que les dits moyens à butée comprennent une butée réglable sur laquelle ladite autre extrémité du levier est appuyée par un fort ressort antagoniste, de façon que la molette, tout en étant exactement et fermement positionnée, puisse s'escamoter sous l'impact d'un déchet très dur qui se trouverait juste sous la couronne de la meule, dont résulterait une force assez grande pour vaincre la pression du dit ressort.

14. Machine à rectifier selon la revendication 6, caractérisée en ce que la meule-cloche est supportée par des moyens de paliérage rotatif et de coulissement axial, ces moyens étant agencés pour permettre l'ajustage de la perpendicularité de la direction axiale de la meule sur la surface à rectifier dans la direction longitudinale du chemin de rectifiage, un léger écart d'angle pouvant être donné à cette perpendicularité-là pour décaler les niveaux d'attaque de rectifiage respectivement en deux endroits diamétralement opposés d'action de la couronne abrasive, cet écart étant ajustable au moins jusqu'à la valeur du rapport entre la profondeur d'attaque maximum admissible et le diamètre moyen de la couronne abrasive, des moyens, à excentrique et à dispositif de contrôle positionnel fin, permettant le dosage exact de ce faible écart angulaire.

15. Machine à rectifier selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens, comprenant une entretoise à faux parallélisme, pour ajuster d'une façon exacte la perpendicularité entre l'axe de la meule et la surface à rectifier en direction transversale du chemin de rectifiage.

16. Machine à rectifier selon la revendication 6, caractérisée en ce que les dits moyens de posage comprennent une table fixe sur laquelle le dit chemin de rectifiage est établi par des moyens de guidage le long desquels les pièces à rectifier sont convoyées, typiquement par un tapis, ou convoyeur, de fond ou de côté de coulisse.

17. Machine à rectifier selon la revendication 6, caractérisée en ce que les dits moyens de posage comprennent une table se déplaçant parallèlement à sa surface, typiquement une table coulissante ou la combinaison d'une table avec des magasins, le chemin de rectifiage étant défini par la trajectoire des pièces à rectifier se déplaçant avec la table ou un magasin-table.

18. Machine à rectifier selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti comportant du béton armé ou du béton coulé dans une structure de fonte ou d'acier.

19. Machine à rectifier selon l'une des revendications 6 à 18, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande électronique, ses différents réglages, notamment d'écart angulaire de l'axe de la meule, et de position de la molette étant contrôlés par des capteurs, comparateurs, sondes, etc. fonctionnant en coopération avec des moyens électroniques, typiquement du type CNC.

Dessins