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MEMOIRE DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de @ BREVET D'INVENTION "Procédé et dispositif de rodage sous pression pour le doucissage de surfaces normales à l'axe des arbres". la Société dite: Société Anonyme BROWN, BOVERI & Cie., à BADEN (Suisse)
Faisant l'objet d'une première demande de brevet déposée en SUISSE, le 16 mars 1945.
Le rodage de surfaces normales à l'axe des arbres, par exemple des portées descollets de butée,. à occasionné jusqu'ici certaines difficultés et'spécialement une énorme de dépense de travail lorsque ces surfaces doivent satisfaire, au point de vue de-leur état de surface et de leur planéité, aux exigences modernes. L'usinage au tour laisse d'une part les rayures d'outil bien connues, mais en outre les dispositifs mécaniques du tour font très souvent apparattre des inégalités périodiques qui compromettent la planéité des surfaces dans son ensemble. Or, si l'on meule une telle surface annulaire de la manière connue avec une meule rotative, les deux défauts mentionnés plus haut ne sont éliminés qu'imcomplètement et l'un des buts recherchés se trouve souvent désavantagé au profit de l'autre.
La présente invention apporte une solution au problème qui
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consiste à réaliser des surfaces planes, n T w F; m-¯ 1 F7 ri iz surfaces
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normales à l'axe des arbres de machines, avec un état de surface aussi parfait qu'on peut le désirer, et cela avec une rapidité inconnue jusqu'à ce jour. Le procédé suivant l'invention consiste, la surface à traiter étant mise en rotation, à appuyer sur cette surface une tête de meule à laquelle on communique suivant le rayon un mouvement de va et vient assez rapide pour que la trace de la meule, résultante de ce mouvement et de la vitesse de rotation de la surface à traiter, ait elle-même pratiquement une direction radiale.
Ce procédé se met avantageusement en oeuvre à l'a.ide d'un dispositif dans lequel au moins une tête de meule est fixée à un bras susceptible de recevoir, au moyen d'au moins un élément de transmission, un mouvement rapide de va et vient dans un support portant au moins un guidage.
Ainsi donc la réduction du temps de travail s'atteint par un mouvement systématique d'un outil meulant mobile, sans perdre pour cela les avantages de la multiplicité des mouvements propre par exemple au lapping et au honing quant au fini du travail. Le mouvement correct de l'outil de meulage a sur le temps de rectification une influence d'autant plus grande que le grain de l'abrasif est choisi plus grossier. Il s'est révélé en effet que lorsque le mouvement de l'outil s'effectue plus ou moins dans la direction des inégalités provenant de l'usinageantérieur, l'instrument de rectification suit de préférence les creux des surfaces et que de ce fait la rectification est de prime abord rendue impossible.
Par contre, si l'on meule en prenant avant tout la. précaution de suivre une direction pratiquement perpendiculaire à celle des sillons de l'outil de tour, les inégalités sont aplanies en un temps étonnamment court. Or les sillons sur les faces planes (tranches et collets de butée) des arbres ont une prédilection marquée à suivre des trajets concentriques, c'est-à-dire que les bosses et les creux règnent suivant des cercles; il y a dès lors avantages à ce que le mouvement de meulage s'exécute dans'une direction de préférence radiale.
L'invention sera expliquée plus en détail en référence a.u dessin annexé. La fig. 1 montre schématiquement à titre d'exemple un disposi-
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tif d'ensemble monté sur une pièce à traiter, tandis que la fig. 2 montre en coupe un détail à plus grande échelle.
Le support de rectification 1, possédant deux guidages 2 et se fixe par sa semelle 4 soit sur le chariot du tour, soit, lorsqu'on travaille sur un chantier extérieur et qu'il s'agit de rectifier une surface à l'intérieur même d'une machine, sur la partie fixe du bâti de cette dernière. Dans les deux guidages glisse le bras de meule 5 qui porte à son extrémité la tête de meule 6. Le mouvement rapide de va et vient s'obtient au moyen d'un simple levier à fourche 7, mais peut aussi se réaliser par exemple à l'aide d'un moteur et d'un petit ensemble bielle-manivelle.
La tête de meule ne porte pas, ainsi que cela est souvent usité, une meule travaillant par sa périphérie, mais un plateau ou corps de meule 8 monté libre (fig. 2) et qui est pressé, contre la surface 15 à rendre plane (fig. 1), avec une pression pratiquement uniforme par un ressort 11. Afin que les forces de frottement qui prennent naissance pendant le meulage ne puissent donner" lieu sur ce plateau 8 à aucun couple de renversement à partir du bras de meule 5, le dit plateau est maintenu directement, avec un léger jeu, par un support constitué ici par un tube. Dès lors le plateau s'applique exactement sur la face de l'arbre et aplanit les endroits de cette face qui présentent une surélévation.
Etant donné que cet arbre tourne lentement, les traces de meulage laissées par les allées et venues du plateau se déplacent et toute la surface circulaire de l'arbre se trouve ainsi égalisée.
La planéité de la rectification est étroitement liée à celle du plateau lui-même. Pour obtenir cet état plan, le plateau meulant sera, suivant l'invention, de forme circulaire et sera en conséquence maintenu dans un tube 9. Dans son centre, le plateau meulant est percé d'un trou, par exemple carré, pour servir de logement à une broche filetée 10 qui, terminée également par un carré, se trouve noyée dans le dit plateau, traverse le bras de meule 5 avec un jeu notable et ne peut en aucun cas empêcher le plateau de prendre
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librement sa position.
En bloquant l'écrou moleté 13 au moyen du contre-écrou 14, on peut, en agissant sur l'écrou 13, faire tourner de temps à autre la tige filetée 10 et avec elle le plateau 8, de sorte que ce dernier change chaque fois de position en glissant sur la.face à usiner et, comme des essais prolongés l'ont montré, reste rigoureusement plan.
En plus du ressort 11, il y a avantage à prévoir, de l'autre côté du bras 5, un contre-ressort 12, pour augmenter encore la mobilité de la tête de meule tout entière. La disposition de la tête de meule conformément à l'invention procure en outre cet avantage que, avant de mettre en place le support de rectification, on peut supprimer la pression de meulage en serrant l'écrou moleté 13, et par suite amener sa.ns difficulté le dit support parallèlement au plan de la face à travailler et le fixer en position. Si, le support une fois fixé, on desserre à nouveau l'écrou 13, la pression sur le plateau meulant se rétablit suivant la caractéristique du ressort et l'on a ainsi en même temps une mesure de la. pression désirée pour la, rectification.
La forme du plateau meulant permet sans difficulté de l'utiliser des deux côtés. La face qui travaille peut être avantageusement pourvue de quelques petites stries qui retiennent l'abrasif et le laissent s'évacuer transversalement. L'expérience a montré que pour aplanir de fortes inégalités et utiliser à cet effet un abrasi.f de grain grossier, le plateau peut utilement se faire en acier trempé.
Pour la finition ultérieure, on peut cependant aussi utiliser, de manière connue, des plateaux en métal non ferreux, par exemple en cuivre..
Pour des motifs faciles à concevoir, on choisira les dimensions du plateau meulant plus ou moins adaptées à la largeur de la. surface à rectifier. A cet effet, on peut munir les deux extrémités d'un même bras de meule de plateaux de dimensions différentes, l'un plus grand, l'autre plus petit; enfin, la tête de meule peut elle-même être con- çue à deux faces, et l'on peut y monter, de l'un et de l'autre côtés, des plzteaux meulants de tailles différentes.