Machine pour l'usinage d'une aube La présente invention a pour objet une machine pour l'usinage d'une aube.
Dans la fabrication des aubes de turbines à gaz, une ébauche d'aube affectant la forme d'une pièce de fonderie ou d'une pièce estampée brute est usinée pour lui donner le profil désiré près de son pied afin de former un dégagement pour un outil qui est utilisé pour usiner la surface longitudinale aéro dynamique de l'aube. Après usinage de cette sur face, la plate-forme du pied de l'aube est usinée et finalement le congé formé entre la plate-forme de pied et la partie aérodynamique de l'aube est usiné en utilisant une fraise rotative à extrémités sphériques.
Ce procédé est coûteux et il comporte l'usinage de trois parties séparées de l'aube successivement, de sorte que le travail est nécessairement long en rai son de la précision nécessaire de la pièce.
De même, du fait qu'il y a trois opérations d'usi nage indépendantes, il faut se servir de trois machines séparées ou d'une machine complexe comportant trois postes d'usinage, difficulté à laquelle s'ajoute la complication que l'usinage doit être exécuté sur une surface concave et sur une surface convexe de l'aube.
Un autre inconvénient que l'on rencontre avec les machines antérieures est que leur complexité exige une main-d'oeuvre particulièrement habile pour leur conduite.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités.
La machine pour l'usinage d'une aube comprend une broche portant une fraise d'usinage, un gabarit disposé fixement par rapport à un support pour une ébauche d'aube, un galet pour le gabarit disposé fixement par rapport à la fraise et un dis positif pour imprimer un mouvement de va-et-vient relatif entre le galet et le gabarit, ce dispositif étant en position fixe par rapport à ce dernier, à la fraise et à l'ébauche et est caractérisée en ce que le gaba rit et le support sont poussés élastiquement vers la broche pour amener le gabarit élastique-nient,
en prise avec le galet monté coaxialement à la broche et en ce qu'un dispositif imprime continuellement un mouvement alternatif au gabarit et au support dans un sens parallèle à l'axe de la broche pendant le cycle d'usinage, de sorte que la plate-forme de pied, le rayon de congé et le dégagement de l'ébau che peuvent être usinés d'une seule passe pendant un seul cycle d'usinage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective partielle de la machine servant à usiner à la fois le dégage ment concave et convexe, le rayon de congé et la plate-forme de pied d'une aube de turbine à gaz.
La fig. 2 est une vue en perspective montrant un détail du support pour l'aube.
La fig. 3 est une vue en perspective montrant le profil d'une fraise rotative et le profil correspon- dant usiné sur l'aube par la machine suivant les fig. 1 et 2.
La machine représentée comprend un socle 10 monté sur un soubassement non représenté, ce socle présentant deux glissières 11, 12 sur lesquelles une table 13 est montée pour prendre un mouvement alternatif dans le sens de la longueur des glissières comme indiqué par les flèches A.
La table 13 présente des rainures détalonnées 14, usinées dans son dessus, qui reçoivent les têtes de boulons de blocage 15 par lesquels des blocs 16 et 17 sont fixés sur cette table dans une position déterminée. Les boulons 15 sont munis d'écrous 15a par lesquels les blocs peuvent être serrés sur le dessus de la table.
Un chariot 21 est monté pour prendre un mou vement vertical dans des glissières non représentées du socle 10, ce chariot portant des paliers (non re présentés) pour une broche 22, sur laquelle est fixée une fraise 23, et étant mobile dans le sens de la flèche B. La broche 22 est munie d'un grand vo lant 24 servant à amortir les vibrations produites par la fraise au cours du travail en empêchant ainsi cette fraise de brouter en formant des ondulations dans la surface de la pièce usinée ; la broche est entraînée par exemple par un moteur électrique (non représenté).
Les blocs 16 et 17 présentent des glissières 25, 25' dans lesquelles sont placés des chariots 26 et 27 respectivement, ces glissières étant munies de bandes de joint 28. Les chariots sont maintenus dans les glissières par des plaques 29, 30 qui sont fixées au-dessus des blocs 16, 17 à l'aide de vis est les chariots sont munis de plaques d'extrémité 31 boulonnées sur les chariots en 32. Des butées ré glables 33 sont montées dans les plaques d'extré mité 31 pour limiter la mesure dont les chariots peu= vent être déplacés vers la broche 22.
Des supports 34, 35 sont fixés respectivement aux chariots 26, 27 pour recevoir des moteurs élec triques 36 assurant la commande par une boîte d'engrenages réducteurs 37 d'une broche 38, aux fins indiquées ci-après.
Les supports 34, 35 présentent, sur leurs côtés se faisant face, des glissières en queue d'aronde 39 s'étendant transversalement aux glissières 11, 12 et dans lesquelles se placent des chariots transver saux 40, pouvant prendre dans ces glissières un mou vement parallèle à l'axe de la broche 22, comme indiqué par les flèches C.
Des gabarits 41 sont montés sur les chariots trans versaux 40 et sont destinés à prendre appui, à une fin décrite plus loin, contre un galet 42 tournant sur la broche 22 et ayant le même diamètre que la fraise 23. Chacun des chariots transversaux porte un support 43 recevant une ébauche d'aube 44 (dont seule celle se trouvant sur le bloc 17 est visible) dans une position prédéterminée par rapport au ga barit 41.
On voit à la fig. 2 montrant le bloc 17 arra ché qu'il présente un alésage longitudinal 45 dans lequel est placé un ressort de compression 46. Ce ressort réagit entre une plaque 47 fixée sur le bloc et un bouchon cylindrique 48 solidaire d'une tige 49 traversant la plaque 47 et la plaque d'extrémité 31. La tige 49, qui traverse librement la plaque 47 et qui traverse à son extrémité celle de la plaque 31, est vissée et logée dans un alésage taraudé complé mentaire de la plaque d'extrémité.
Ainsi, en tour nant la tige 49 au moyen d'une tête hexagonale 50 façonnée dans la tige, cette tige déplace le bouchon 48 pour augmenter ou diminuer la compression du ressort 45, puis augmenter ou diminuer ainsi la poussée produite par l'intermédiaire du bouchon 48, de la tige 49 et de la plaque 31 sur le chariot 27. On conçoit que le ressort 45 pousse le chariot 27 en direction de la broche 22.
Le support 35 est muni d'une plaque-couvercle 35a qui renferme un mécanisme servant à imprimer un mouvement alternatif au chariot transversal 40 dans un sens parallèle à l'axe de la fraise, le méca nisme placé dans la plaque-couvercle 34a du bloc 16 étant de construction identique et non décrite ici en détail. Le mécanisme, servant à imprimer le mou vement alternatif au chariot 40, est constitué par un bras oscillant 52 supporté entre ses extrémités sur un pivot 53. A son extrémité adjacente au cha riot 40, le bras oscillant est fourchu pour embras ser un bloc 54 tournant sur un pivot 55 dans une mortaise 56 du chariot.
L'autre extrémité du levier est fourchue de façon analogue pour embrasser un bloc 58 présentant un alésage 59 destiné à recevoir une came 60 clavetée sur la broche 38 entraînée par le moteur et le dessus du bras oscillant comporte des réservoirs et des canaux 61 pour distribuer du lubrifiant aux blocs 54 et 58.
Le moteur électrique 36 et la boîte à engrenages 37 sont fixés à la plaque-couvercle 35a au moyen de boulons 62 qui traversent une bride d'un croisil lon 37a solidaire de la boîte d'engrenages et qui viennent se placer dans des trous filetés 62a de la plaque-couvercle.
Un bras 63 est monté sur le chariot 21 et une console 64, articulée à ce bras, porte un tuyau 65 pour distribuer un liquide moussant ou de l'huile de coupe à l'outil, un masque 66 étant supporté pour tourner autour de ce tuyau. Ce masque présente à son extrémité supérieure deux bras 67, 68 qui sont destinés à venir en prise avec des micro-interrup- teurs 69, 70 lorsque le couvercle est tourné dans le sens approprié autour du tube 65. Ceci est effectué automatiquement par une butée 71 montée sur la table 13 qui attaque des doigts 72, 73 solidaires du bord inférieur du masque.
Ce dernier est destiné à découvrir l'outil seulement vers l'une des pièces à chaque fois et, comme représenté à la fig. 1, à dé couvrir la fraise vers l'ébauche 44 portée par le support 43 du bloc 17. Dans la position représentée du masque, le bras 67 attaque l'organe mobile du micro-interrupteur 69 pour fermer un circuit pour le moteur 36 monté sur le bloc 17.
En cours d'utilisation, une ébauche d'aube 44 est posée sur le support 43 et un gabarit 41 est placé sur le chariot 40. On déplace la table 13 pour amener le gabarit 41 en contact avec le galet 42, ce qui a pour effet de comprimer le ressort 46 pour assurer une poussée approximativement cons tante maintenant le gabarit 41 en prise avec le ga let.
La commande allant à la fraise 23 et la distri bution de force au moteur électrique 36 du bloc 17 sont établies avant le mouvement de la table, de sorte que lorsque le gabarit 41 avance vers le galet, le chariot 40 est animé d'un mouvement alternatif parallèlement à l'axe de la fraise tournante 23 par son moteur 36 et la fraise est entraînée pour effectuer l'usinage de l'ébauche d'aube.
Lorsque la fraise a été avancée contre l'ébauche d'aube, le chariot 21 est déplacé verticalement pour amener le galet 42 à se déplacer en va-et-vient le long du gabarit 41, ce qui a pour effet que l'ébauche d'aube 44 est avancée ou écartée de la fraise sous la commande du gabarit en même temps qu'elle est animée d'un mouvement alternatif dans le sens axial de cette fraise. L'usinage est commencé avec le galet en contact avec une extrémité du gabarit et il est effectué en une passe sur la surface devant être usinée.
Les profils de la fraise et de l'aube usinée sur ses surfaces sont représentés à la fig. 3, la fraise ayant une surface de coupe radiale 23a pour usiner la surface plate 44a de la plate-forme du pied de l'aube, une surface arrondie 23b pour usiner le rayon de congé 44b de l'aube et une surface tronconique 23c pour usiner le dégagement 44c de l'aube. On remarque que les surfaces 44a et 44b sont à une plus grande distance de la surface 44e de l'aube que le sont les surfaces 23a et 23b, ainsi que la surface 23c de la fraise.
Ceci est dû au mouvement alternatif du bloc 16 dans le sens axial de la fraise pendant l'usinage, ce qui permet d'effectuer celui-ci dans le sens axial du bloc en améliorant par suite le fini de la surface usinée.
La construction des pièces montées sur le bloc 16 est identique à celle des pièces montées sur le bloc 17 à l'exception que le gabarit 41 fixé au bloc 16 est concave, tandis que le gabarit 41 fixé au bloc 17 est convexe, de sorte qu'une ébauche d'aube peut être usinée sur sa surface convexe et replacée en suite sur le bloc 16 pour usiner sa surface concave.
Lorsque l'ébauche d'aube est montée sur le bloc 16, la table 13 est animée d'un mouvement de va- et-vient pour amener le gabarit 41 du bloc 16 en prise avec le galet 42 de la manière décrite dans ce qui précède et, pendant ce mouvement, la butée 71 vient en prise avec le doigt 72 pour amener le ,masque 66 dans une position dans laquelle la fraise 23 est présentée au bloc 16, le bras 68 action nant le micro-interrupteur 70 pendant ce mouve ment pour fermer le circuit du moteur 36 monté sur le bloc 16.
Lorsque la table est de nouveau déplacée pour usiner une ébauche d'aube placée sur le bloc 17,1a butée 71 attaque le doigt 73 pour déplacer de nou veau le masque 66 en l'amenant dans une position dans laquelle la fraise est exposée à l'ébauche d'aube.