Procédé de polissage d'au moins une face d'un objet et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé de polis sage d'au moins une face d'un objet. Ce procédé est caractérisé par le fait qu'on place l'objet contre au moins une surface de polissage et qu'on donne à cette ou ces surfaces un mouvement vibratoire suivant un trajet en arc incliné par rapport à et autour d'un axe central, afin de faire tourner l'objet sur au moins une partie de la ou des surfaces vibrantes de polissage.
Le brevet comprend également un appareil pour la mise en eeuvre de ce procédé. Cet appareil est caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une surface de polissage sur laquelle s'applique la face de l'objet à polir, un dispositif élastique supportant au moins l'une des surfaces de polissage pour la faire déplacer suivant un trajet incliné en forme d'arc autour d'un axe central et un moteur action nant cette surface de polissage sur ledit trajet.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'appareil pour la mise en couvre du procédé revendiqué.
La fig. 1 est une coupe verticale de l'appareil à polir constituant la première forme d'exécution. La fig. 2 est une vue correspondante en plan, la plaque de pression étant enlevée.
La fig. 3 est une coupe d'un plateau en forme de cuvette, avec une surface sphérique lisse suppor tant l'abrasif et une plaque de pression plate, recouverte de tissu.
La fig. 4 est une vue en coupe d'une cuvette avec plaque de pression à surface en liège. La fig. 5 est une coupe de l'appareil, avec plaque de pression commandée par fluide pour modifier la pression exercée par l'objet sur la surface de polissage, constituant la seconde forme d'exécution.
La fig. 6 est une vue en perspective d'un guide tournant et d'un pont placé sur la cuvette de polis sage.
La fig. 7 représente une variante de ce dispositif. Le moteur utilisé pour l'appareil à polir est un moteur électromagnétique, comportant une base 1, de préférence massive, portée par des pieds 2 et portant un carter 3 entourant le moteur.
La base 1 comporte plusieurs sièges inclinés 4, symétriquement disposés autour d'un axe vertical central représenté par la ligne 5. Les sièges 4 sup portent les extrémités inférieures de ressorts à lames 6, au nombre de quatre, symétriquement dis posés, un de chaque côté de la base. Les extré mités supérieures de ces ressorts à lames sont fixées sur des sièges correspondants 7, ménagés sur un bâti 8. Ce bâti présente des ouvertures pour le passage de boulons de montage 10 servant à fixer une plaque de polissage 11 sur le bâti.
Le moteur électromagnétique comporte un noyau 12, en forme de E ; il est monté de façon réglable sur un support 13 fixé sur la base 1 au moyen de boulons 14. La tige centrale du noyau 12 porte une bobine électromagnétique 15 et ses connexions électriques aboutissent aux commandes. En montant le noyau 12 sur la base, ses faces polaires sont montées symétriquement par rapport à l'induit 16, fixé à son tour sous le bâti 8. L'in- duit 16 est centré sur l'axe 5 et les ressorts, qui portent le bâti, mettent également en place l'induit 16 par rapport aux faces polaires du noyau 12, de manière à donner un entrefer approprié entre chacune des faces polaires du noyau en E.
En excitant la bobine 15 au moyen d'impulsions de courant, les impulsions du noyau font -descendre l'induit, ce qui fait que les ressorts 6 s'infléchissent et déplacent le bâti hélicoïdalement ou suivant un arc incliné. Lorsqu'une impulsion cesse, les ressorts reviennent dans leurs positions normales et le bâti remonte dans sa position normale. Les ressorts se déplacent un peu au-delà de leurs positions de repos, en donnant ainsi un mouvement oscillant complet suivant un arc incliné.
En accordant les ressorts 6, de manière à faire aller et venir le bâti à une fréquence de quelques cycles en plus ou en moins par rapport à celle des impulsions motrices, le système vibratoire suit en synchronisme la fréquence des impulsions d'énergie et on obtient ainsi le meilleur fonctionnement de ce dispositif vibratoire.
Si l'induit est un aimant permanent, le bâti va et vient en synchronisme avec les impulsions d'éner gie telles qu'une source de courant alternatif, étant donné qu'une impulsion attire l'induit et l'impulsion suivante le repousse. Si l'induit est fait de feuilles d'acier, le champ alterne à une vitesse égale à deux fois la fréquence du courant alternatif, car chaque cycle comporte deux impulsions.
On peut utiliser un redresseur de demi-ondes 17 pour réduire le nombre des impulsions de courant alternatif à celui de la fréquence du courant. L'in duit et les pièces qui y sont fixées sont attirés à chaque impulsion sur deux du courant alternatif pour aller et venir à la fréquence de ce courant.
L'amplitude des impulsions de courant est com mandée par un simple rhéostat 18. La bobine 15, le redresseur à demi-onde 17 et le rhéostat 18 sont montés en série sur la source de courant alternatif.
Comme on le voit sur le dessin, la plaque de polissage 11 a la forme d'une cuvette à fond plat uniforme 20 et paroi annulaire 21. La surface de polissage 22 est munie d'un tissu abrasif. Les objets à polir sont des bagues 23 dont les petites surfaces de portée sont tournées vers la surface 22 et les grandes surfaces sont au contact d'une sur face en liège 24 d'une plaque de pression 25. Les deux surfaces 22 et 24 sont collées ou autrement fixées à la cuvette 20 de la plaque 11 et sous la plaque de pression 25, respectivement. La plaque 25 est également munie d'une poignée 26 servant à la retirer de la cuvette. On remarquera que la plaque de pression a une masse considérable afin de lui donner un poids suffisant pour exercer une pression de polissage sur l'objet entre la surface 24 et la surface 22.
La cuvette 11 (fig. 2) est ronde et les bagues 23 tournent en sens inverse des aiguilles d'une montre lorsqu'elles se déplacent suivant un trajet circulaire en sens inverse des aiguilles d'une montre dans la cuvette, comme indiqué par les flèches sur la fi-. 2. La plaque de pression 25 est également ronde et il existe un léger jeu 27 entre son bord inférieur et la paroi 2.1 de la cuvette 20. Toutefois, les côtés de la plaque 25 sont inclinés en 28 afin d'avoir le minimum de friction entre la plaque et la paroi 21. Lorsque l'on utilise des abrasifs liquides, la plaque réduit l'éclaboussement.
Le tissu abrasif peut être une toile émeri, au carborundum ou au rouge à polir. Toutefois, on peut utiliser des poudres abrasives meubles de ces matières et de l'alumine gamma, par exemple l'abrasif Linde B (marque déposée), qui est de la poudre de saphir ou de l'oxyde de cérium. Lorsque l'on utilise une poudre telle que de l'alu mine gamma, on la met en général en solution dans de l'eau. A la place du tissu abrasif, on peut utiliser un tampon, par exemple en microtissu ou feutre rouge. On utilise généralement le feutre rouge avec de l'alumine gamma.
On peut aussi l'utiliser avec de l'abrasif Linde B . Le microtissu est un disque en coton rempli de fibres de rayonne.
Si l'on doit polir les deux côtés de l'objet, la surface de polissage 22 est montée sur le fond de la cuvette et la surface en liège 24 sur la plaque de pression, avec entre eux l'objet qui est ainsi poli simultanément des deux côtés. On peut re tourner l'objet sens dessus dessous pour donner une surface polie lisse et uniforme. Pour empêcher la plaque de pression de tourner lorsque l'on désire polir le dessus, on fait passer une barre 30 dans la poignée et on la met en prise dans des encoches de la cuvette, ce qui empêche la plaque de tourner. Toutefois, la plaque continue à exercer complète ment sa pression sur les objets à polir. Les lubri fiants couramment utilisés avec les poudres sont l'huile de térébenthine, l'eau, le kérosène, l'huile à machine et le saindoux.
En général, on utilise le kérosène avec le tissu et l'eau pour la poudre abrasive. Si les objets à po:ir sont lourds, il n'est pas nécessaire d'utiliser de plaque de pression car leur propre poids est suffisant.
Comme le montre la fig. 3, la surface 32 du fond de la cuvette 31 est sphérique en vue de polir le dessous d'une bague 33. La plaque de pression 34 est analogue à la plaque 25 et elle est munie d'une poignée 35, mais elle est en outre munie d'un aimant central 36 qui est attiré par un aimant 37 disposé dans le fond de la cuvette en vue d'augmenter la pression et de maintenir la plaque au centre ou approximativement au centre. Cette plaque peut se déplacer légèrement latéralement et il n'en résulte pas d'inexactitudes lorsque la surface est approxi mativement sphérique. Toutefois, la plaque 34 ne peut s'éloigner trop de l'axe car elle est retenue par l'attraction entre les aimants 36 et 37.
Ces aimants exercent une pression dirigée vers le bas qui augmente la pression due au poids de la plaque 36. Lorsque ces aimants sont commandés électro- magnétiquement, on peut modifier la pression ma gnétique.
Comme on le voit sur la fig. 4, le fond de la cuvette 20 présente une surface de polissage 22 qui est en fonte et la plaque de pression 40 est munie d'une série de poids 41, 42 et 43. Ainsi, en ajoutant ou enlevant de ces poids sur la plaque, on peut augmenter ou réduire la pression sur la surface de polissage entre les objets 23 et la sur face 22. Une surface en liège 24 est placée sous la plaque 40.
Comme on le voit sur la fig. 5, la cuvette 20 comporte une surface de polissage 22 et, sur la plaque de pression 50 est montée une deuxième plaque 51 avec, entre elles, un dispositif antifriction 52. Un rebord 53 entoure la plaque 51 et protège les billes qui circulent dans un chemin de roulement commun aux deux plaques 50 et 51. Entre la plaque 51 et un pont 54, se trouve un dispositif sensiblè à la pression 55 qui, lorsqu'il reçoit du fluide sous pression, se dilate ou se contracte et exerce ainsi une pression plus ou moins grande. Cependant, en plus du dispositif 55, on peut utiliser un ressort 56 monté dans le dispositif 55.
Ainsi, le ressort n'étant pas capable de suivre le mouvement vibratoire du moteur électromagnétique, permet à la plaque de pression de tourner. Toutefois, la plaque 51, le dispositif actionné par fluide 55 et les ressorts 56 restent fixes, étant reliés au pont 54. On peut ainsi modifier la pression de polissage pendant le fonc tionnement du dispositif.
Lorsque l'on polit un plan optique ou d'autres objets et que l'on désire opérer plus rapidement et mieux, on peut utiliser un guide tournant et un pont, comme représenté sur les fig. 6 et 7. Sur la fig. 6, le pont 60 est disposé au-dessus de la paroi annulaire 21 de la cuvette 20 et il porte des doigts suspendus 61 et 62 se mettant en prise sur une plaque de pression 63 en 64, et, du fait de la fric tion qui en résulte, la plaque subit une torsion sup plémentaire lorsqu'elle tourne dans la cuvette. La plaque 63 tourne jusqu'en un point au-delà duquel les doigts ne la touchent plus,
en laissant ainsi la plaque de pression se déplacer dans la cuvette pour venir jusqu'au deuxième doigt 62 où la même opération se répète.
Sur la fig. 7, le pont 60 monté au-dessus de la paroi annulaire 21 de la cuvette 20 est muni d'un guide 65. Une plaque de pression 66, munie d'une série de doigts 67, se met en prise dans le guide en augmentant ainsi la torsion et la vitesse par rapport à la rotation normale de la plaque de pres sion et en augmentant ainsi l'action de polissage.