Procédé pour le finissage d'une aube et machine pour la mise en oeuvre de ce proeéae- L'invention a pour objet un procédé pour le finissage d'une aube, notamment d'une aube de turbine, et en particulier pour le finissage d'une aube présentant un rapport élevé entre sa longueur et. sa largeur et une modification d'angle de grande amplitude correspondante le long de sa longueur, c'est-à-dire une aube présentant un degré de torsion correspondant et.
élevé entre l'une de ses extrémités et l'a utre. De telles aubes sont par exemple utilisées dans la partie à, basse pression de compresseurs à \;az pour projectiles sans pilote et dans des turbine, à. air et à gaz. L'invention a égale- ment. pour objet une machine pour la mise en #uvre de ce procédé.
Onu connaît un procédé pour la production d'aubes de turbine selon lequel on amène une pièce à travailler à. partir de laquelle on dé 5ire façonner une aube en regard d'une ma trice présentant une surface correspondant à celle qu'on désire donner à cette aube, cette hurface étant en fait un négatif de la surface à obtenir :
sur l'aube, et on produit un mouve ment relatif entre, d'une part, la pièce à tra vailler et la matrice et, d'autre part, une bande abrasive disposée entre ladite pièce et ladite surface tout en pressant cette pièce et cette surface l'iule vers l'autre, la. face abra sive de la bande assurant la reproduction de la surface de la matrice sur la pièce en travail.
Il est. évident que ce procédé fait appel à. la flexibilité de la bande abrasive, qui est nécessaire pour que cette bande puisse se con- former à la surface de la matrice. Il est entièrement satisfaisant pour la plupart des formes d'aubes dans lesquelles, étant .donné le rapport de la longueur à la largeur de l'aube, le degré de torsion de cette aube ne nécessite pas une flexion excessive de la bande.
Cepen dant, si ce procédé était utilisé pour la pro duction d'aubes du type défini plus haut, la torsion considérable par rapport à la lon gueur de l'aube aurait pour effet de soumettre la bande à une flexion excessive et celle-ci mirait par conséquent- une durée de vie effi cace si courte que le procédé serait pratique ment inutilisable. De telles aubes présentent en outre des difficultés de finissage du fait de leur relativement grande longueur et de leur minceur.
Le procédé pour le finissage d'une aube faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'on amène ladite aube en regard d'une matrice présentant une surface correspondant à celle qu'on désire donner à cette aube, en ce qu'on dispose entre la ma trice et l'aube une bande abrasive dont la face abrasive est dirigée vers l'aube et dont la largeur n'est qu'une fraction de la lon gueur de la surface de l'aube, en ce qu'on produit un mouvement relatif entre la ma trice et l'aube, d'une part, et la bande, d'autre part, selon la, longueur de l'aube et en un certain nombre d'étapes pour mettre la bande étroite en regard des différentes por tions longitudinales de l'aube et de la ma trice,
et en ce qu'on sollicite l'aube et la ma- triée lune vers l'autre dans chaque étape de manière que la bande reproduise sur l'aube la forme de la portion de la matrice qui se trouve en regard de la bande à ce moment.
La machine pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisée en ce qu'elle com prend un support de matrice et un support d'aube montés en regard l'un de l'autre, le suppoi t de matrice étant destiné à recevoir une matrice présentant une surface préa lablement formée, et le support d'aube étant destiné à recevoir une aube dont la surface est disposée en regard de la matrice, des moyens pour solliciter lesdits supports l'un vers l'autre, des moyens pour entraîner une bande abrasive entre les supports et trans- v ersalement à la longueur de l'aube, la bande présentant une largeur qui n'est qu'une frac tion de la longueur de l'aube,
des moyens pour produire un déplacement relatif des supports et de la. bande dans la direction de la longueur de la bande dans un certain nom bre d'étapes, des moyens pour solliciter les dits supports l'un vers l'autre dans chaque étape, et des moyens pour donner un mouve ment relatif aux supports et à la bande dans la direction de la longueur de l'aube entre chaque étape de manière que la bande étroite agisse sur toute la longueur de l'aube.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma chine pour la mise en oeuvre du procédé et illustre ce dernier.
La fig.1 est une vue en perspective d'une aube de turbine à grand rapport Iongueur/lar- geur et à forte torsion.
La fig. 2 est une vue de bout de cette aube, à plus grande échelle.
Les fig. 3 à 5 sont des élévations schéma tiques illustrant le procédé.
La fig. 6 est une vue en perspective, avec arrachement, de ladite forme d'exécution. La fig. 7 est une vue en perspective d'un détail de cette forme d'exécution, et la fig. 8 est une vue en élévation d'un autre détail.
L'aube de turbine représentée aux fi-. 1 et 2 présente un rapport élevé entre sa Ion- gueur I, et sa largeur 11' de même qu'une grande variation de son angle de torsion () indiqué à la fi-, 2.
Une manière très efficace d'effectuer le finissage d'aubes de turbine, a été décrite dans le brevet suisse N 308051. Cette manière de faire implique l'utilisation d'une matrice présentant une forme qui correspond (en négatif) à la forme devant être donnée à l'aube et également d'une bande abrasive qui est déplacée entre la surface de la matrice et une face de l'aube qui est disposée en regard de la matrice. La, face abrasive de cette bande est tournée vers l'aube et sa face non abra sive se trouve devant la matrice de sorte que, en déplaçant la matrice et l'aube l'une vers l'autre., la. face abrasive de la bande assure le finissage des surfaces de l'aube et leur donne la forme désirée.
Aux fig. 3 à 7, la matrice est, désignée par le signe de référence 1, une aube par le signe 2 et la bande abrasive par le signe 3.
Il est évident que si une bande abrasive 3 présentant une largeur approximativement égale à la longueur d'une aube était utilisée pour assurer le finissage de cette aube sur toute sa longueur, cette bande serait obligée de fléchir d'une quantité approximativement égale à l'angle O. Lorsque l'angle 0 est grand, le fléchissement correspondant, de la bande 3 serait également grand et cette bande serait rapidement hors d'usage.
Selon le procédé qu'on va décrire en dé tail, on évite cette difficulté en employant une bande abrasive 3 dont la. largeur n'est qu'une fraction de la longueur L de l'aube, la longueur totale de cette aube étant soumise à un finissage en déplaisant la bande 3 dans la direction de la longueur de l'aube ou en maintenant cette bande dans une position fixe et en déplaeant la matrice 1 et l'aube 2 disposées en regard l'une de l'autre, dans la. direction de la longueur de l'aube.
Dans un cas comme dans l'autre, la flexion à laquelle la bande est soumise n'est qu'une fraction de l'angle de torsion total 0 de l'aube et, par conséquent, une usure exagérée de la bande est ainsi évitée. Le déplacement relatif dans la direction de la longueur de l'aube de la. bande 3 par rapport à la matrice 1 et à l'aube 2 qu'on appellera, par la suite déplacement longitu dinal est effectué par étapes progressives le long de la longueur de l'aube, comme indiqué aux fi-. 4 et<B>5.</B>
A la fig. 3, on a représenté la matrice 1 et l'aube à. travailler ? séparées l'une de l'autre et la bande abrasive 3 passant entre cette ma trice et cette aube. La matrice et l'aube sont déplacées l'une vers l'autre comme indiqué par la flèche d'avance xi, de sorte qu'une fraction. de la longueur de l'aube ? est finie, cette fraction étant indiquée par la référence !l. aux fig. 3' et 5.
La matrice et l'aube sont alors séparées, mais maintenues encore en renard l'une de l'autre, et sont ensuite dépla- eées longitudinalement vers la position repré sentée à la fi-. 4 comme indiqué par la flèche longitudinale y2. De ce fait, un nouveau tron- qon 1,, de la, longueur de l'aube 2 est amené en place pour subir un traitement analogue de la part de la bande 3.
L'avance pour ce 1.roneon de longueur 12 est indiquée par une flèche x..
Selon la seconde mise en oeuvre du pro cédé décrite, l'aube 2 subit un finissage en (!eux étapes. Il est bien .évident que le nom bre d'étapes peut être supérieur à deux lors qu'on le juge nécessaire. Quel que soit le nom bre d'étapes selon lequel le finissage est assuré,
il est préférable de ramener les pièces dans leurs positions initiales pendant que la matrice et l'aube sent maintenues dans leur position relative d'_ivanee. Ce déplacement est indiqué par la fle'che y1 de la fig.3 et il a pour effet d'obl'\rer la bande 3 de nettoyer la totalité de l i surface de l'aube 2 au cours Tune opératirti finale de finissage.
Ces mises en oeuvre du procédé sont en particulier ap plicable à des aubes minces.
On va maintenant décrire une partie d'une forme d'exécution d'une machine pour la mise en oeuvre du procédé décrite en dernier lieu en référence aux fi-. 3, 4 et 5. Cette forme d'exécution est représentée à la fig. 6. Dans cette -Figure, on voit que la matrice 1 est portée par un support 5, un support 4 destiné à recevoir une aube à travailler 2 étant également solidaire du support 5 par une liaison non représentée. Le support 5 est lui-même monté de faon à. pouvoir glisser sur des barres de guidage 6 qui sont portées par un châssis principal 7 que comprend la machine.
La bande abrasive 3 est entraînée en la faisant passer entre la surface d'un tam bour entraîné 8 et une bande flexible et non abrasive 9 qui passe elle-même sur des pou lies 10, 11 et 12, dont l'une est entraînée. La bande 3 est ainsi pincée entre la. surface du tambour 8 et la bande. 9, de sorte qu'elle est desmodromiquement entraînée. Elle passe ensuite sur un rouleau de guidage 13, puis à travers ce qu'on peut appeler une boîte de traction 14 dont il sera question plus loin, entre la. matrice 1 et l'aube 2, et retourne finalement sur le tambour 8 après avoir passé sur un rouleau de guidage 15.
Dans la. forme d'exécution représentée, le support 4 pour l'aube est abaissé de manière à solliciter l'aube 2 vers la bande abrasive 3 à l'endroit où cette bande passe sur la ma trice 1. Le mécanisme servant à relever et à abaisser le support 4 peut avantageusement être identique à celui décrit dans le brevet suisse N 308051, le support 4 pour l'aube cor respondant au support 90 pour une aube dont il est question dans ce brevet.
Cela étant, la matrice 1 est empêchée de se déplacer verti calement cependant que, afin d'exécuter les opérations décrites en référence .aux fig. 3 à 5, le support 5 (et par conséquent le support 4 pour l'aube, et la. matrice 1) est déplacé sur les barres de guidage 6 au moment voulu pour assurer un déplacement longitudinal y1 et y2. Ce déplacement longitudinal peut être effectué de n'importe quelle manière appro priée, par exemple au moyen d'un dispositif hydraulique à piston et cylindre commandé par des soupapes actionnées en corrélation de temps avec les mouvements d'avance x1 et x2.
La forme d'exécution représentée permet également de régler l'angle selon lequel la bande abrasive 3 s'approche ou s'éloigne de la matrice<B>1</B> ou les deux, ceci de manière â permettre de régler cette bande conformé ment à l'angle de torsion que présente l'aube sur le tronçon particulier de l'aube sur lequel agit la bande,- lorsque celle-ci est déplacée par rapport à l'aube dans la direction de la longueur de cette dernière.
Dans ce but, et afin de commander la bande s'approchant de la matrice, cette bande 3 passe entre des galets 16, 17, 18 et 19 dis posés dans la boîte de traction 14, lorsque cette bande sort de l'espace situé entre la ma trice et l'aube ? ou lorsqu'elle se dirige vers cet espace. La. boîte de traction est agencée de façon à pouvoir être relevée ou abaissée lors que le support 5 est. déplacé longitu dinale- ment afin de présenter divers tronçons de la longueur de l'aube à. la bande.
Ce déplace ment de la boîte de traction est choisi tel que la bande sans fin 3 soit obligée de passer entre l'aube et la matrice avec une inclinaison correspondant à ce qu'on pourrait appeler une torsion moyenne de la partie de la. lon gueur de l'aube dont cette bande est en train d'assurer le finissage. Afin d'obtenir ce résul tat, la boîte de traction 14 est portée par l'extrémité extérieure d'un châssis 20 (voir fig. 6 et 7) qui est lui-même porté par des bras 21 qui sont montés à pivotement en \?? sur le châssis principal 7.
Le châssis 20 est ainsi libre de basculer et de relever ou d'abaisser la boîte de traction 14, et cette boîte est munie d'un ergot 23 qui passe dans tin rail de commande 24 qui s'étend dans la direction du déplacement longitudinal y1. Ce rail de commande est porté par le support 5 et il est fixé avec une inclinaison telle par rapport à ce support que, lorsque celui-ci est déplacé longitudinalement (c'est-à-dire de fa çon à assurer le déplacement. y1 ou y2), la boîte de traction 14 est relevée et abaissée conformément à l'angle de torsion de la partie en travail de l'aube.
Comme représenté aux fig. 6 et 8, les ga lets 16 et 18 de la boîte de traction 14 sont soumis à une action de freinage exercée par -un ressort 26 et- qui petit être réglée au moyen d'une vis 27. De la sorte, la bande 3 est maintenue plate et est empêchée de s'incurver transversalement lorsque l'aube ? et.
la ma trice 1 sont déplacées longitudinalement tout en étant pressées l'une contre l'autre comme c'est le cas au cours du déplacement y1 de la fig.3. Ce freinage de la bande 3 petit aussi être réglé de façon que, lorsque l'aube \? est éloignée de la matrice 1, la bande 3 avance avec un mou suffisant pour qu'elle ne puisse se tendre par-dessus la matrice lorsque, comme cela est représenté, celle-ci est de forme concave, et que cette bande puisse assu rer le finissage de la face convexe d'une aube et permettre ainsi à,
celle-ci de s'engager dans la concavité de la matrice. Le rouleau 15 sur lequel la bande 3 passe à partir de la illatriee est porté par un support ?8 qui est monté à pivotement à soir extrémité arrière et sur un pivot vertical, de sorte qu'il peut être bas culé à l'unisson du déplacement longitudinal dont il a été question ci-dessus, de\ manière à assurer que la bande circule convenable ment.
Bien qu'il soit préférable d'utiliser une bande abrasive sans fin, comme représenté, cette bande 3 étant constamment déplacée dans la direction de sa longueur, il serait évi demment aussi possible de déplacer la bande d'arrière en avant et vice versa dans la direc tion de sa longueur, selon un mouvement de va-et-vient.
On remarquera que, pour assurer le ré glage de l'angle d'approche ou d'éloignement. de la bande par rapport à la iiiatrice, cette bande est déplacée par rapport à cette ma trice et à l'aube dans un plan transversal à la direction de la lomuc-ir de l'aube.
On petit considérer la. torsion :le l'aube comme un décalage rotatif des section, transversales respectives en différents poil ts de la Ion- gueur de l'aube, autour (l'un xu s'étendant dans la direction de la, lomueiu- @!@- l'aube.
Le réglage de la position relative fl1# 7;t bande et de la matrice et de l'aube destiné à tenir compte de la torsion de celle-ci et qui doit être effectué dans un plan tran#;versa.l à la direction de la longueur de l'aube peut donc être effectué par déplacement angulaire relatif autour de cet axe de torsion.