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Meulage sans centrage.
Dans le meulage dit sans centrage, l'objet ou article à meuler est d'ordinaire en contact avec trois corps : la meule, un guide fixe et une autre roue rotative. Cette roue est fréquem- ment appelée la roue régulatrice, car elle règle la vitesse de re- tation de l'article. La figure 1 du dessin ci-joint montre une disposition usuelle de l'article à meuler 1, de la roue régulatri- ce 2, de la meule 3 et du guide fixe 4.
Le point de contact de l'article 1 avec la roue 2, en regardant en bout, n'est d'ordinai- re pas diamétralement opposé à son point de contact avec la roue 2, mais est déporté vers le guide 4,
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Le meulage sans centrage tel qu'exécuté jusqu'ici a pour but de façonner la surface de l'article en une surface de rota- tion exacte, d'ordinaire un cylindre circulaire. Mais ce résultat n'est pas toujours obtenu en tant que l'article, qui dans la sui- te sera appelé le cylindre, adopte parfois en section la forme d'un polygone arrondi régulier, possédant d'ordinaire un nombre impair de faces, par exemple 3, 5 ou 7. En conséquence, pour un usinage de précision il est nécessaire de procéder à une finition dans une opération distincte par recouvrement.
Il ne semble pas qu'on comprenne clairement la cause de cet écart de la forme circulaire, ni qu'il existe une méthode con- nue pour l'éviter. La formation d'un polygone régulier dans le meulage sans centrage indique de manière générale que les condi- tions sont telles qutelles permettent au cylindre, bien que poly- gonal, de conserver continûment le contact avec les corps 2, 3 et 4 dans toutes les positions pendant sa rotation. De cette manière, la forme polygonale une fois formée est conservée dans le meulage.
Si le nombre de corps en contact avec le cylindre était augmenté, par exemple à quatre, la tendance à la formation et le risque de formation d'une forme polygonale seraient considérable- ment réduits ou disparaîtraient, mais comme un cercle est déjà dé- fini par trois points de sa circonférence, la position du quatriè- me corps devrait être réglée pour assurer le bon contact avec la surface du cylindre, pendant le meulage du cylindre, et ce avec une précision telle que cette méthode ne peut pas être réalisée en pratique.
La difficulté ci-dessus décrite est surmontée par la pré- sente invention, et ce, dans sa forme la plus simple, en rempla- çant le guide fixe 4 de la figure 1 par le guide oscillant 4 de la figure 2; En regardant en bout, le guide oscillant possède deux pointe de contact avec le cylindre. L'axe d'oscillation représen- té sous forme de couteau, est parallèle à l'axe du cylindre. Les deux points de contact se trouvent sur des côtés opposés d'un plan passant par les deux exes. 2 désigne la roue régulatrice, 3 la
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meule. Il est évident que, pendant la rotation, le guide oscillant
4 adopte automatiquement une position telle que les deux bords de contact touchent le cylindre,dans toutes les.,positions de ce der- nier.
De cette manière, on assure le contact continu en quatre points de la circonférence du cylindre;
Des expériences de meulage effectuées sur des cylindres en se servant de la disposition représentée sur la figure 2, ont dé- montré que, en partant de cylindres ronds, on peut obtenir des cy- lindres ronds ou polygonaux suivant les conditions qui seront il- lustrées par l'exemple suivant. Dans les figures 3a et 3b, on a représenté un cas qui se produit en pratique, cas dans lequel un cylindre rond a été, dans le meulage, graduellement transformé en forme hexagonale avec des côtés arrondis.
La meule 3 a avancé de manière stable vers la roue 2: Pendant chaque tour ou révolution" le cylindre 1 a passé par une série de positions 'angulaires' dont les positions extrêmes sont représentées sur les figures 3a et 3b, toutes les autres positions étant intermédiaires à ces deux; Le - guide 4 oscille en arrière et en avant en conservant ainsi le con- tact avec le cylindre dans toutes les positions;, sur les deux bords. Dans la figure 3a, trois coins adjacents de l'hexagone tou- chent la roue régulatrice 2 et les deux bords du guide'-4, respec- tivement, tandis qu'un de ses cotés touche la meule. Dans la figu- re 3b les conditions sont inversées.
A l'aide d'un mesurage de précision on a déterminé que pour produire la forme hexagonale il faut remplir approximative- ment la condition suivante : a : B : g :d = 1 1/2 : 1 :1 : 2 1/2 dans laquelle a, B, g et D sont les angles au centre représentés sur la figure 3a, Dans un autre essai on a obtenu le même résultat, les valeurs de a et g étant inversées. En modifiant la position relative des corps 2,3 et 4, on a obtenu des polygones réguliers comportant 4, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 22, 25 et un plus grand nombre de cotés.
On a déduit des expériences effectuées, une règle ou loi
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générale pour la formation d'une forme polygonale régulière en se servant d'un élément ou guide oscillant dans le meulage sans con- trage. Cette loi est exprimée dans les équations suivantes : a : B : g : d : = m : n : (p + 1/2) : (q - 1/2) : ou a : B : g : d = (m + 1/2) : n : p : (q - 1/2) a + B + g + d = 3600 N = m + n + p + q, dans lesquelles m, n, p et q sont des nombres entiers et N le nom- bre de côtés du polygone obtenu.
Comme exemple on peut obtenir une forme polygonale régu liére avec 17 cotée en établissant a : B : g : d = 74 ,1 : 84 ,7 : 63 ,5 : 137 ,6 = 3,5 : 4 : 3 : 6,5.
Ce cas est représenté sur la figure 4.
On examinera maintenant les conditions pour obtenir une forme circulaire précise lorsqu'on se sert d'un guide oscillant dans le meulage sans centrage. Si, après formation d'un certain polygone, on continue le meulage en faisant avancer la meule vers la roue régulatrice, le diamètre du cylindre diminue et les angles a, B, g et d changent lentement de valeurs jusqu'à ce que, à un moment donné, il se développe une tendance à former un autre poly- gone. Dans la phase de transition, le cylindre est d'ordinaire parfaitement circulaire. Toutefois en pratique cette phase ou sta- ge est difficile à saisir.
Une disposition qui offre l'avantage de permettre une grande variation dans le diamètre du cylindre consiste à faire a égal à g, en d'autres termes à placer le guide oscillant au milieu entre les contacts du cylindre avec les deux roues. Ainsi que dé- montré ci-dessus, pour une forme polygonale quelconque à obtenir il faut satisfaire à l'une des équations suivantes : a : g = m : (p + 1/2) ou a : g = (m + 1/2) : p, dans lesquelles m et p sont des nombres entiers. Comme a = g, il
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est évident qu'aucun polygone ne peut être formé et que le cylin- dre doit devenir circulaire, ou s'il est déjà circulaire, doit le rester, tant que a = g. Des expériences ont confirmé cette conclu sion.
Le degré d'arrondissage obtenable en se servant de la mé- thode décrite peut être estimé d'après l'exemple suivant. On sup- posera une erreur de 1 % dans le réglage de a = g. En conséquence a : g = 100 : 101 = 50 : (50 + 1/2) = m : (p + 1/2). De plus, si les angles B et d sont du même ordre d'amplitude que a et g, il en résulte que a : B' : g : d = 50 : 50 : 50,5 : 49,5 = m : (p + 1/2) : (q - 1/2), et N = 50 + 50 + 50 + 50 = 300. On peut en conséquence former un polygone possédant 200 cotés. En général, le nombre de côtés du polygone possible sera inversement propor- tionnel à l'erreur de réglage.
Lors de la mise en oeuvre pratique de cette méthode, on trouve qu'un réglage approximatif est suffisant pour produire un arrondissage parfait. Ceci est dû sans doute au fait que, lorsque des polygones à nombreux côtés sont seuls possibles, le meulage modifie continûment le rapport entre les angles pour suivre de nouveaux polygones, en d'autres termes aucun polygone particulier n'a assez de temps pour s'établir lui-même et il en résulte un arrondissage parfait.
Il n'est pas nécessaire que le cylindre frotte sur les deux bords de contact du guide oscillant, L'un de ces bords ou les deux peuvent être remplacés par des galets ou rouleaux, soit ac- tionnés, soit fous, montés sur le guide: Dans le but de commander et de régler la vitesse de rotation du cylindre, il suffit que l'un des rouleaux ou roues présents, en dehors de la meule, soit actionné. Si une roue régulatrice est montée sur le dispositif os- cillant, un guide fixe peut remplacer la roue 2 de la figure 2.
On peut aussi se servir de deux dispositifs oscillants.
Dans certains cas il peut être avantageux de monter l'un . ou les deux guides oscillants sur l'une ou les deux branches d'un
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grand dispositif oscillant, ainsi que représenté schématiquement sur la figure 5. En augmentant ainsi le nombre des contacts effec- tifs, on réduit encore les risques d'obtenir une forme polygonale.
Si l'axe de l'élément ou guide oscillant et les axes des roues de meulage et de réglage sont établis de façon à converger en un point, on peut meuler des objets coniques ou pyramidaux, suivant le réglage des angles de contact. Dans ce cas, on ajoute un support axial à la grande extrémité de l'article pour recevoir la poussée de bout.
Le bord à couteau du guide oscillant peut être remplacé par deux tourillons mobiles dans des paliers, ou par une surface inférieure cylindrique reposant sur une rainure ou gorge cylin- drique à rayon de courbure plus grand. Dans ce dernier cas, l'os- cillation peut se faire par roulement d'une surface cylindrique sur l'autre.
La description ci-dessus s'applique aux cas où l'article à meuler n'a pas de mouvement axial pendant le meulage. Pour meu- les en continu des articles cylindriques ou prismatiques qui avan- cent axialement à travers la machine, on peut aussi employer les dispositifs décrits avec les modifications déterminées par les positions inclinées des axes des roues de meulage et de réglage l'un par rapport à l'autre.