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MACHINE A RODER POUR OUTILS A POINTE EN CARBURE.
La présente invention se rapporte à une machine pour le rodage ou la rectification d'outils à pointe en carbure, dont le fonctionnement repose sur un nouveau procédé de polissage ou de finition des arêtes de coupe d'outils à pointe en carbure.
L'un des buts principaux de l'invention est de permettre la réalisation d'une machine comportant une roue de diamètre moyen munie d'une jante large et plane ayant une périphérie parfaitement unie, afin de servir de poulie de support de précision pour une courroie sans fin en matière abrasive, qui est maintenue sous une tension uniforme et dont la commande est régulière pendant son entraînement par une poulie d'entraînement plus petite actionnée par un moteur,la roue et la courroie coopérant alors pour former une surface de rodage de précision sans fin rigide, afin de permettre le rodage ou le polissage sur le contour curviligne de la roue, pour obtenir un fini micrométrique sur la pointe d'un outil à pointe en carbure soumis à la cémentation, selon un angle précis prédéterminé,
défini par le réglage d'un porte-outil horizontal a une hauteur prédéterminée par rapport à la surface active de la roue.
Un autre but de l'invention est de permettre un réglage en hauteur du chariot servant de porte-outil réglable, de deux manières différentes selon la précision désirée et selon le temps que l'ouvrier accepte de passer pour effectuer ce réglagle. La méthode la plus précise, qui est la plus longue, consiste à effectuer le réglage micrométrique selon un tableau de mesures indiquant le réglage en hauteur d'une colonne portant le chariot porte-outil, ce tableau de mesures comportant pour chaque angle de rodage une indication calculée avec trois décimales de la hauteur de l'outil mesurée depuis le chariot.
L'autre méthode, qui est suffisamment précise pour la plupart des travaux et qui permet à l'ouvrier de gagner beaucoup de temps;
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consiste à effectuer le réglage micrométrique en fonction d'un gabarit de hauteur à lecture directe, l'outil étant placé sur le chariot et faisant saillie par rapport à lui jusqu'au voisinage immédiat d'un gabarit vertical en forme de réglette sur la face plane duquel sont prévues des graduations écartées verticalement, chaque graduation représentant un angle particulier entre'l et 15 , de sorte qu'il suffit à l'ouvrier de relever ou d'abaisser le chariot jusqu'à l'endroit où la pointe de l'outil vient en coïncidence avec la graduation appropriée.
Dans le cas où l'on désire un réglage plus précis, l'ouvrier peut déterminer en se reportant au tableau de mesures la lecture exacte devant apparaître sur le calibre micrométrique pour la hauteur donnée de l'outil et l'angle désiré, puis il effectue un réglage précis, dans un sens ou dans l'autre, pour obtenir cette lecture exacte. Le gabarit à lecture directe est monté de préférence à l'extrémité externe,d'un bras articulé sur un axe vertical du bâti, de façon à pouvoir pivoter dan un plan horizontal d'une position de retrait parallèle à la face antérieure du chariot de support de l'outil et écartée de cette face, vers une position de travail perpendiculaire à ce chariot quand le gabarit est placé suffisamment près de la face antérieure du chariot pour permettre un réglage précis en utilisant ce gabarit de la manière décrite.
Un autre but encore de l'invention est de permettre la réalisation d'une machine du type considéré dans laquelle le moteur et la poulie motrice sont montés sur un scale pouvant osciller par rapport au bâti sur un axe vertical passant par l'axe de rotation horizontal de la poulie, au centre de celle-ci, et muni d'un dispositif de réglage par vis pouvant être actionné dans l'une ou l'autre direction pour pouvoir assurer l'entraînement de la courroie d'une façon parfaitement uniforme, de manière telle que l'outil à roder ou polir reçoive un fini parfait.
La machine comporte également des organes assurant un relâchement rapide de la tension de la courroie, de manière à permettre le remplacement rapide et aisé des courroies usées ou le réglage de la courroie dans une position médiane, ainsi que des organes permettant d'exercer une action de freinage sur la face interne de la jante de la roue quand on désire assurer son arrêt rapide ou brusque.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'une machine à roder suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue en élévation correspondante.
La fig. 3 est un diagramme montrant comment on peut obtenir les différents angles de fini micrométrique par différentes hauteurs de réglage de la colonne de support de l'outil par rapport à la roue.
La fig. 4 est un tableau des réglages en hauteur de la colonne de support de l'outil, calculés pour chaque angle d'une série par rapport aux hauteurs de l'outil mesurées depuis le chariot porte-outil.
La fig. 5 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la fige 2 afin de mieux montrer le gabarit à lecture directe, qui apparaît de profil.
La fig. 6 est une vue de face correspondant à la fig. 5.
Si l'on se reporte aux dessins, la référence 10 désigne une table appartenant au bâti de la machine, montée sur des pieds 11 et supportée à une hauteur convanable par rapport au sol. Un socle 12 supportant le moteur électrique 13 et la poulie motrice 14 calée sur l'arbre 15 de l'induit du moteur est monté sur la face supérieure plane 16 de la table 10 de manière à pouvoir osciller par rapport à un axe de pivotement 17 fixé sur la table 10 et logé dans un trou 18 du socle, afin de permettre l'oscillation de la poulie 14 autour d'un axe vertical ab passant par l'axe de l'arbre 15, au centre de la poulie 14. Ceci permet d'obtenir pour la courroie abrasive
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19 passant sur la poulie 14 et sur la roue 20 servant de poulie menée un déplacement absolument uniforme c'est-à-dire sans flottement perceptible.
Un dispositif de réglage par vis permet un réglage fin du socle 12 dans l'une ou l'autre direction, les organes de réglage comprenant une tige 21 montée de façon rotative et sans possibilité de déplacement axial dans un palier
22 fixe par rapport à la face supérieure de la table 10. Un volant 23 est fixé sur l'extrémité en saillie de la tige 21 au voisinage du palier 22, et l'autre extrémité de la tige est filetée, comme indiqué en 24, et pénètre dans un écrou 25 pouvant coulisser dans un palier 26 fixé sur la table 10.
L'écrou 25 porte un axe 27 monté à coulissement et à pivotement dans une fente 28 ménagée dans une patte 29 faisant saillie par rapport au sable 12.
Ainsi, on peut déplacer angulairement le socle 12 dans une mesure limitée, dans l'un ou l'autre sens autour de l'axe ab, de façon que la courroie 19 se déplace sans flottement appréciable, comme cela est nécessaire pour l'obtention d'un fini parfait.
Le moteur 13 peut également osciller sur un axe horizontal par rapport au socle 12, comme indiqué par le montage à pivotement 30, en vue de maintenir la courroie abrasive 19 sous une tension uniforme par suite de la tendance du moteur 13 à pivoter autour de l'axe 30 en s'écartant de la roue 20. Toutefois, il est prévu sous une extrémité du socle 31 du moteur 13 une came presque semi-circulaire 32 formant l'extrémité usinée d'un arbre monté dans un palier 33 prévu sur une extrémité du socle 12. L'arbre à came est entraîné en rotation sur 1800 à l'aide d'un levier 34, afin de soulever le socle 31 du moteùr 13 de l'amplitude indiquée par la ligne en pointillé cd montrée sur la fig. 2, de manière à relâcher ainsi la courroie 19 afin qu'elle puisse être dégagée et remplacée aisément quand son usure ne permet pas une utilisation plus prolongée.
D'une manière analogue, si la courroie doit être décalée dans un sens ou dans l'autre vers une position médiane sur la poulie 14 et la roue 20, on peut parvenir aisément à ce résultat en relâchant la tension de la manière qui vient d'être décrite.
La roue 20 et la courroie abrasive 19 coopèrent pour former une surface rigide sans fin pour un rodage ou un polissage de précision, permettant d'effectuer le rodage ou le polissage sur le contour curviligne de la roue en vue d'obtenir un fini micrométrique sur la pointe de l'outil à pointe en carbure soudée désigné par la référence 35 sur la fig, 2.
L'outil 35 est monté sur un porte-outil ou chariot 36 et il peut être amené à l'angle désiré par butée le long d'un gabarit pouvant coulisser vers l'arrière et vers l'avant dans une gorge 36' s'étendant transversalement au chariot, parallèlement à la face active de la courroie abrasive 19, Le porteoutil 36 est réglable par rapport à la courroie 19 et à la roue 20 afin de pouvoir en être écarté ou rapproché sur une table ou platine ;
a portée par une colonne 38 réglable verticalement, ce réglage vers l'intérieur et vers l'extérieur étant obtenu à l'aide d'une vis 39 tournant dans un palier 40 du support 36 et se vissant dans un trou de la table 37. L'angle que fait la surface 41 soumise au rodage de précision à la pointe de l'outil 35 est déterminé par la position en hauteur de la colonne 38 et par suite du porte-outil 36 par rapport à la face active de la roue et, comme on le voit à l' examen de la fig. 2, sur laquelle la face supérieure du chariot 36 supportant l'outil 3,$ est placée dans le plan horizontal passant par le centre de la roue 20, l'angle de rodage en 41, mesuré à partir de la verticale, est d'autant plus grand que le chariot 36 est relevé.
Bien que la surface 41 soumise au rodage sur la machine.se trouve déterminée par le rayon de la roue 20, ce rayon est suffisamment grand par rapport à l'épaisseur de l'outil 35 pour que la surface 41 puisse être considérée comme sensiblement plane. Simplement à titre d'exemple non limitatif, on peut indiquer que la roue 20 de la machine représentée ici a un rayon de 17,5 cm, ce qui donne desrésultats satisfaisants. Les particularités paraissant importantes sont : - (1) la vitesse linéaire de la courroie abrasive 19; (2) le type de la courroie abrasive 19; (3) le type de roue 20 coopérant avec celle-ci, et
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(4) la relation entre le porte-outil 36 et le contour de la roue 20de manière à pouvoir obtenir la position angulaire convenable de la surface 41 sur l'outil 35 à pointe en carbure.
La combinaison de la courroie abrasive 19 et de la roue 20 remplace les roues ou meules dénommées "à diamant", qui sont formées pardes déchets ou de la poussière de diama.rto Cette nouvelle combinaison fait un bien meilleur travail en utilisant des courroies abrasives 19 beaucoup;moins coûteuses, comme des courroies à carbure de silicium, qui étaient utilisées jusqu'ici seulement pour polir le verre, les matières céramiques et les matériaux non ferreux. Ici encore, le carbure de silicium ne doit pas être considéré dans un sens limitatif de l'invention, car d'autres matières abrasives peuvent assurément être utilisées avec un avantage équivalent, sinon plus grand. La courroie 19 est de préférence (bien que non nécessairement) munie d'un support ou renforcement en tissu.
Elle est mince et souple et ne comporte pas de variation appréciable de son épaisseur dans toute sa longueur, c'est-à-dire que ses extrémités de ne se chevauchent-pas. Etant donné que la machine doit être construite et étudiée de manière telle que la périphérie de la roue soit parfaitement dressée et ait une surface dure, car il ne soit se produire aucun effet d'amortissement, la roue 20 est de préférence en fonte ou en "meehanite" et a une large jante plane 42 présentant une périphérie 43 parfaitement lisse.
Un carter de sécurité en tôle protégeant de la poussière, dont seule une partie est représentée en 44 sur la fig..2, est de préférence fixé sur la table 10 et entoure la plus grande partie de la roue 20 et de la poulie 14, ainsi que la courroie abrasive 19 s'enroulant sur elles, en laissant exposée pour permettre le rodage ou polissage la partie antérieure de la roue 20, au-dessus et en dessous du porte-outil 36. La poussière tombant vers le bas depuis la partie antérieure de la roue parvient par un conduit 45 dans un collecteur 46 suspendu de façon amovible à l'avant de la machine comme indiqué en 47.
On peut utiliser pour la roue 20 n'importe quel support de palier de précision du type montré, mais il est naturellement très important que la périphérie-, 43 de la jante 42 soit parfaitement concentrique à l'axe de rotation, car cette précision est la base des finis micrométriques obtenus par rodage sur les outils.
La colonne 38 supportant la table 37 est montée à coulissement dans un guide vertical 48 prévu à l'extrémité avant de la table 10 et comporte une glissière 49 dans laquelle coulisse l'extrémité interne d'une vis 50 empêchant la rotation de la colonne et qui, lors de son serrage, bloque cette colonne dans sa position de verrouillage. Un alésage axial 51 prévu dans l'extrémité inférieure de la colonne est taraudé pour la réception d'une vis de réglage 52 tourillonnée dans un palier 53 et dont la rotation est commandée par un volant 54. Ce volant est gradué sur sa périphérie de zéro à 125 et les filets de la vis 52 sont étudiés de manière telle, par rapport à ces graduations, qu'une révolution complète du volant assure un réglage vertical de 3, 175 mm.
La colonne 38 porte des graduations correspondantes, de sorte qui l'ouvrier peut dire, en partie par lecture sur la colonne 38 et en partie en se reportant à l'indication du volant 54, quel est le réglage de la machine, avec une précision allant jusqu'à 0,025mm.
Le volant ±¯se déplace angulairement en regard d'un repère M prévu à l'avant de la table 10 et par rapport auquel on lit la graduation sur le volant 54. La vis 50 est desserrée quand le réglage en hauteur du porte-outil 36 doit être modifié, et on serre cette vis de nouveau une fois ce réglage effectué.
Si l'on se reporte aux figs, 3 et 4, montrant un mode opératoire utilisant un tableau de mesures pour'déterminer le réglage micrométrique de la hauteur du chariot 36, l'arc de cercle 43 représente une partie de la périphérie de la jante 42 de la roue 20, portant le courroie abrasive comme indiqué en 19. La dimension 55 correspond à l'indication apparaissant sur la colonne 38 quand le porte-outil se trouve à une position en hauteur nulle (sur la ligne ef de la fig. 2). Les dimensions indiquées en 56 correspondent aux hauteurs au-dessus du plan horizontal de la ligne ef pour une
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série d'angles compris entre 5 et 15 .
En d'autres termes, une ligne tan- gente à l'arc 43 en l'un quelconque de ces points forme avec la verticale un angle A égal à celui indiqué en regard de la dimension, l'angle A repré- senté sur la fig. 3 étant égal à 15 . Si l'on se reporte maintenant au ta- bleau 57 montré sur la fig. 4, on remarquera que pour chaque angle compris entre 5 et 15 il existe une série de dimensions 58 qui sont portées dans des colonnes désignées par 6, 350 mm, 9,525 mm, etc.. jusqu'à 50,800 mm qui correspondent à la hauteur ou à l'épaisseur de l'outil, L'ouvrier, comme indiqué en 59 sous le titre "Instructions", détermine tout d'abord la hau- teur ou l'épaisseur de l'outil, puis il règle la colonne 38 à la hauteur indiquée sur le tableau en regard de cette épaisseur.
Ainsi, pour un outil de 6,350 mm d'épaisseur, la dimension indiquée pour un angle de 5 est 44,450mm.
Ceci coïncide avec la fig. 3 car 35,306 + 15,494 = 50,800 et 50,800 mm -
6,350 mm = 44,450 mm. Le chariot 36 est donc réglé d'une façon très précise pour roder ou polir selon l'angle spécifié.
Si l'on se reporte maintenant aux figs. 5 et 6, montrant un autre mode opératoire en utilisant un gabarit 60 à lectùre directe pour dé- terminer la position en hauteur du chariot 36, l'outil 35 est , selon cette méthode, placé sur le chariot et fait saillie par rapport à lui comme indi- qué en pointillé sur les figs. 2 et 5, jusqu'au voisinage immédiat de la face antérieure plane 61 du gabarit, qui porte des graduations 62 espacées verticalement comme visible sur la fig. 6, pour indiquer les différents niveaux correspondant aux divers angles de rodage. Ces graduations sont es- pacées de 3,175 mm et les nombres de 0 à 15 indiquent les angles mesurés depuis la verticale.
Par suite, -il suffit que l'ouvrier relève ou abaisse le chariot 36 jusqu'à l'endroit où la pointe de l'outil 35 vient en coincidence avec la graduation correspondant à l'angle désiré. Ce réglage est précis au moins à deux décimales près, et si un réglage plus précis jusqu'à la troisième décimale est désiré, l'ouvrier peut estimer, en se reportant au tableau ± la lecture micrométrique réelle pour la hauteur donnée de l'outil et l'angle désiré, et il effectue ensuite la légère correction de réglage du volant 54 qui peut être nécessaire pour donner cette lecture exacte. Le gabarit 60 est monté de préférence à l'extrémité externe d'un bras 63 monté à pivotement sur un axe vertical 64 engagé à force dans un trou 65 ménagé dans un bossage 66 prévu sur la partie antérieure du support 67 de la roue.
Une rondelle 68 usinée avec précision maintient le bras 63 écarté de la face supérieure du bossage 66, de sorte que le bras 63 peut être dépla- cé aisément par pivotement, depuis une position de retrait, vers la face antérieure du chariot porte-outil 36 ou en être écarté, pour 'être amené par exemple dans une position de travail perpendiculaire à ce chariot dans laquelle le gabarit 60 est, comme visible sur les figs. 2 et 5, suffisamment rapproché de la face avant du chariot 36 pour permettre un réglage micrométrique précis en utilisant ce gabarit 60 de la manière décrite. Ce mode opératoire est suffisamment précis pour la plupart des applications et permet un gain de temps important pour l'ouvrier.
Un grand nombre de ces machines à roder ne sont pas équipées d'un tableau 7 pour cette raison qu'un degré de précision jusqu'à la seconde décimale est suffisant pour la plupart des travaux.
On se reportera enfin de nouveau aux figs. 1 et 2, sur lesquelles un excentrique fil est prévu à l'extrémité d'un bout d'arbre 70 monté dans un palier % logé dans le même bossage 66 qui porte l'axe 64. Un levier 72 est fixé sur l'arbre 70 et il est montré sur la fig. 2 dans la position de travail relevée, dans laquelle il maintient l'excentrique 69 en prise par friction avec la périphérie interne de la jante 42, afin d'interrompre la rotation de la roue 20..
Le levier 72 est autrement abaissé contre la table 10, ce qui maintient l'excentrique 69 dans une position de retrait par rapport à la jante de la roue 20. Un arrêt brusque ou rapide de la roue permet à l'ouvrier de gagner du temps quand une courroie 19 est usée et doit être remplacée.
Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention