CH316871A - Machine-outil - Google Patents

Description

      Machine-outil       La présente invention a pour objet une  machine-outil, notamment une machine-outil  utilisée pour usiner les métaux par enlèvement  de copeaux, par exemple une machine à rec  tifier.  



  Le but de la présente invention est de dé  terminer automatiquement, par l'émission de  signaux sous forme d'impulsions électriques,  le moment exact où l'outil entre en contact  avec la pièce à usiner.  



  Lors de l'usinage de précision et spéciale  ment pour la rectification, il est très important  de connaître le moment où l'outil commence  à toucher la pièce. Ceci permet de déterminer  la position exacte de l'outil lorsqu'il commence  à travailler et aussi le moment où il doit pren  dre la vitesse d'avance prescrite pour l'usinage.  



  Dans certains cas, comme la rectification  de filetages par exemple, on doit repérer la  position de la meule non seulement     radiale-          ment    par rapport au filetage, mais aussi     axia-          lement    pour s'assurer que celle-ci est exacte  ment centrée dans le profil du filet préalable  ment ébauché. Ces repérages ne peuvent se  faire qu'en approchant     radialement    la meule  de la pièce, ou     axialement    la pièce de la  meule, jusqu'au moment où celle-ci touche très  légèrement la pièce.  



  Ce repérage est jusqu'à maintenant diffi  cile à réaliser, surtout pour les pas fins et pour    la rectification interne où l'attaque de la meule  se fait à un endroit échappant à la vue de  l'opérateur.  



  La machine-outil suivant l'invention est ca  ractérisée par le fait qu'elle comprend un mi  crophone captant les bruits de la     machine,    un  amplificateur, amplifiant les impulsions dont  la fréquence est supérieure à une fréquence  déterminée, un sélecteur électronique sélection  nant, parmi les impulsions amplifiées, celles  dont la rapidité de répétition est inférieure à  une limite déterminée, et un oscilloscope ac  tionné par ledit sélecteur, le tout étant agencé  de façon à déceler le moment précis où l'outil  entre en contact avec la pièce à travailler, ceci  grâce à la répétition relativement lente des im  pulsions à fréquence élevée - produites à ce  moment par ledit contact.  



  Des dispositions de détail pourront permet  tre d'arrêter automatiquement le mouvement  d'approche de l'outil au moment .où il entre en  contact avec la pièce et aussi d'enclencher au  tomatiquement le mouvement d'avance d'usi  nage de l'outil au moment de ce contact.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de  l'invention, à savoir une machine à rectifier.  



  La     fig.    1 est un schéma représentant l'am  plification, le filtrage et la mise en forme des  impulsions provenant du microphone.      La     fig.    2 est une vue de l'écran de l'oscil  loscope montrant la courbe du spot lumineux  telle qu'elle se présente, soit avant que la meule  touche la pièce ou soit après que la meule a  pénétré dans la matière.  



  La     fig.    3 est une autre vue du même écran  montrant l'allure de ladite courbe au moment  où la meule commence à effleurer la     pièce.     



  La     fig.    4 est une vue en perspective de la  machine.  



  Les     fig.    5 et 6 sont des coupes montrant  le mécanisme de commande du mouvement  d'avance du chariot     porte-meule    ; et  la     fig.    7 est un schéma électrique de la  dite commande.  



  La     fig.    1 montre, en 1, un microphone du  type à cristal piézoélectrique monté sur le bâti  de la machine près de l'outil (voir     fig.    4) et  sensible aux sons aigus, qui capte tous les  bruits de la machine. Il est connecté à un am  plificateur électronique 2 du type habituel  pour courants alternatifs, dont les éléments  sont couplés par de petites capacités. En 3 et  4 sont représentés un redresseur et sa résis  tance de charge qui alimentent un intégrateur  formé de la résistance 5, du condensateur 6 et  de la résistance de décharge 7. Un     condensa-          teur-discriminateur    8, connecté à cet intégra  teur, transmet les signaux à observer sur  l'écran d'un oscilloscope de type courant fi  guré en 9.

   Par raison de simplification, les       sources    de tension habituelles pour faire fonc  tionner ce     dernier    et provoquer le balayage  horizontal du spot ne sont pas représentées.  Dans le cas particulier, ce balayage peut être  simplement provoqué par une tension alterna  tive à la fréquence du réseau. Le fonctionne  ment du dispositif est le suivant  L'amplificateur 2, qui reçoit l'ensemble des  impulsions émises par le microphone 1, affai  blit les impulsions à basse fréquence du fait  des petites capacités de liaison et     amplifie    cel  les à haute fréquence qui sont ensuite pola  risées par le redresseur 3.

   Les éléments 5, 6  et 7 de l'intégrateur sont réglés de façon à ce  qu'au-dessus d'une certaine fréquence de ré-    pétition, les impulsions se fondent les unes  dans les autres et donnent pratiquement un  signal continu aux bornes du condensateur 6.  Seules les impulsions se répétant irrégulière  ment ou ayant une fréquence de répétition in  férieure à cette limite, telles que celles qui pro  viennent des premiers petits chocs de la meule  sur la pièce, donnent aux bornes du conden  sateur 6 des signaux polarisés distincts. La  fonction du     condensateur-discriminateur    8 est  d'arrêter les signaux continus et de ne laisser  passer que ces signaux distincts qui sont ob  servés sous forme de courbe sur l'écran de  l'oscilloscope 9.

      Ce dispositif est très sensible et au plus  léger frôlement de l'outil sur la pièce, la  courbe du spot prend immédiatement une al  lure très reconnaissable qui se transforme de  nouveau aussitôt que l'outil a commencé à  travailler. Il est donc très aisé de déterminer  avec la plus grande précision le moment où  l'outil commence à entrer en contact avec la  pièce, même si le point de contact est entière  ment masqué à la vue de l'opérateur.  



  Les signaux obtenus à la sortie du sélec  teur électronique 3 à 8 peuvent être également  utilisés pour contrôler l'avance de la meule par  rapport à la pièce à rectifier.  



  Dans les     fig.    5 et 6, 10 désigne le bâti  d'une machine à rectifier et 11 un chariot  porte-meule qui coulisse sur des glissières 12  du bâti. Le chariot 11 porte une meule 13  dont l'axe est perpendiculaire aux glissières  12. La pièce à rectifier, dont l'axe est paral  lèle à l'axe de la meule 13, est figurée en 14.  Elle est portée par des supports montés sur  une table 15 coulissant sur des glissières 16 du  bâti, perpendiculaires aux glissières 12. Le  chariot 11 comporte une butée 17 qui, sous  l'effet d'un contrepoids 18, s'appuie constam  ment sur un écrou 19. Celui-ci peut coulisser  dans une douille 20 parallèlement aux glissiè  res 12. Une rainure 21 coopérant avec une cla  vette 22 rend solidaire     angulairement    l'écrou  19 et la douille 20.

   Une vis-mère 23 solidaire  d'un volant micrométrique 24 opère, par l'in  termédiaire de l'écrou 19, le déplacement du      chariot 11 vers la droite ou vers la gauche,  selon le sens de rotation de la vis-mère. La  douille 20 est ajustée dans un manchon 25  dans lequel elle peut     tourner    en entraînant  l'écrou 19. Le manchon 25 est solidaire du  bâti et est muni, à droite de la     fig.    5, d'un  flasque 26. La douille 20 est arrêtée à droite  par ce flasque et à gauche par un collet 27 de  la vis 23. La douille 20 est entraînée par un  arbre creux 28, par l'intermédiaire d'engrena  ges 29, 30, 31 et 32 qui sont eux-mêmes en  traînés par un moteur 33.

   Suivant le sens de  rotation de celui-ci, l'écrou 19, en se vissant  sur la vis 23, se déplace vers la droite ou vers  la gauche en entraînant le chariot porte-meule  11. Généralement, le mouvement d'approche  de la meule est plus rapide que le mouvement  d'avance pendant la rectification. On peut, par  exemple, utiliser la commande mécanique  avec le moteur 33 pour l'avance rapide jusqu'à  ce que la meule entre en contact avec la pièce  et opérer ensuite le     rectifiage    à la main à la vi  tesse désirée au moyen du volant micrométri  que 24, le moteur 33 étant alors arrêté.

   Une  autre méthode consiste à utiliser aussi la com  mande mécanique pour l'avance de     rectifiage.     Dans ce cas, le moteur 33 comportera au  moins deux vitesses, à savoir l'une pour le  mouvement d'approche et l'autre pour l'avance  de     rectifiage.     



  Dans le schéma de la     fig.    7, les impulsions  provenant du microphone agissent sur la grille  de commande d'un thyratron 34 dont les élec  trodes sont reliées, l'une à une source de cou  rant alternatif, et l'autre à un commutateur 35  ayant deux bornes de sortie 36 et 37. La borne  36 est reliée à un interrupteur électromagnéti  que 38 qui, lorsqu'il est mis sous tension,  coupe le courant d'alimentation du moteur 33.  Pour obtenir deux vitesses différentes, le mo  teur 33 comprend un enroulement a pour la  vitesse d'approche et un enroulement b pour  la vitesse d'avance d'usinage.

   La borne 37 du  commutateur 35 est reliée à un commutateur  électromagnétique 39 agissant sur le circuit  d'alimentation des enroulements<I>a</I> et<I>b</I> de telle  façon qu'au repos le circuit de l'enroulement  <I>a</I> est fermé et celui de l'enroulement<I>b</I> ouvert,    tandis que lorsque l'électro-aimant est mis sous  tension le circuit<I>a</I> est ouvert et le circuit<I>b</I>  fermé.  



  On voit facilement qu'en branchant le com  mutateur 35 sur la borne 36, le moteur, tour  nant à la vitesse d'approche, s'arrêtera aussi  tôt que les impulsions du microphone rendront  le thyratron 34 conducteur, au moment précis  où la meule 13 entrera en contact avec la pièce  14. D'autre part, en branchant le commuta  teur 35 sur la borne 37, l'enroulement a du  moteur restera sous tension jusqu'au moment  où les impulsions du microphone actionne  ront le thyratron 34. A ce moment, le com  mutateur électromagnétique 39 coupera l'ali  mentation de     l'enroulement    a et fermera l'ali  mentation de l'enroulement b correspondant à  la vitesse d'avance lente. Lorsque la meule pé  nètre dans la pièce 14, les impulsions du mi  crophone cessent d'actionner le thyratron 34  qui coupe alors le circuit de contrôle.

   Or, le  moteur doit continuer de tourner à sa vitesse  d'usinage pour que la meule pénètre dans la  pièce ; il faut donc     maintenir    le commutateur  39 dans la position qu'il occupe alors, dans la  quelle l'enroulement b est alimenté. Un dispo  sitif connu quelconque peut être utilisé dans ce  but, comprenant, par exemple, deux positions  d'arrêt avec     renclenchement    dans la position  de départ par un bouton-poussoir 40.  



  Dans les     fig.    6 et 7, 41 désigne un instru  ment de mesure dont le palpeur 42 est en con  tact avec la pièce 14. Lorsque la cote pres  crite pour cette pièce est atteinte, le contact  est établi entre les bornes 43 et 44 et le circuit  c actionne l'interrupteur électromagnétique 45  qui coupe l'alimentation de l'enroulement b  du moteur 33 correspondant à la vitesse  d'avance.

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine-outil, notamment machine à rec tifier, caractérisée par le fait qu'elle comprend un microphone captant les bruits de la ma chine, un amplificateur, amplifiant les impul sions dont la fréquence est supérieure à une fréquence déterminée, un sélecteur électroni que sélectionnant parmi les impulsions ampli- fiées celles dont la rapidité de répétition est inférieure à une limite déterminée, et un oscil loscope actionné par ledit sélecteur, le tout étant agencé de façon à déceler le moment pré cis où l'outil entre en contact avec la pièce à travailler, ceci grâce à la répétition relative ment lente des impulsions à fréquence élevée produites. à ce moment par ledit contact. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Machine-outil, suivant la revendication, caractérisée par un relais électronique actionné par ledit sélecteur et commandant le circuit de contrôle de la machine au moment précis où l'outil entre en contact avec la pièce à tra vailler. 2. Machine-outil suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée par un interrupteur électromagnétique actionné par le dit circuit de contrôle et coupant le circuit d'alimentation d'un moteur commandant l'avance de l'outil aussitôt que celui-ci entre en contact avec la pièce à travailler. 3.

   Machine-outil suivant la revendication et la sous-revendication 1, comprenant un mo teur électrique à deux enroulements, donnant deux vitesses différentes, pour la commande mécanique de l'avance de l'outil, caractérisée par un commutateur placé dans le circuit de contrôle à la suite du relais électronique et susceptible d'être placé dans deux positions pour chacune desquelles le relais commande un interrupteur électromagnétique, le premier de ces interrupteurs coupant le courant d'alimen tation du moteur aussitôt que l'outil entre en contact avec la pièce à travailler,

   et le deuxième coupant le courant alimentant l'enroulement du moteur correspondant à la vitesse d'approche et fermant simultanément le courant alimentant l'enroulement correspondant à la vitesse d'avance de l'outil aussitôt que celui-ci entre en contact avec la pièce à travailler. 4. Machine-outil suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 3, caractérisée par un deuxième circuit de contrôle parallèle au premier circuit de contrôle, par un instru ment de mesure à palpeur et contacts électri ques connecté dans ce deuxième circuit, et par un interrupteur électromagnétique actionné par ce deuxième circuit et coupant l'alimentation de l'enroulement du moteur correspondant à la vitesse d'avance de l'outil au moment où la cote prescrite pour la pièce est atteinte.