CH393124A - Procédé et machine pour affûter les fraises - Google Patents

Description

  Procédé et machine pour affûter les fraises    La présente invention a pour objet un procédé  d'affûtage, au moyen d'un outil d'affûtage en forme  de disque, de fraises plates ou de     fraises-mères,    et  une machine pour la mise en     #uvre    de ce     procédé.     



  On sait que dans les procédés d'affûtage classi  ques, on utilise généralement comme outils d'affû  tage des meules relativement minces qui attaquent  par leur bord, par un mouvement radial plongeant  ou par     fm    mouvement latéral (c'est-à-dire parallèle  à l'axe de la fraise), le bord de la dent à affûter.  Il en résulte une usure rapide du bord d'attaque de  la meule et des éclats plus ou moins importants sur  le bord de la face affûtée de la dent.

   En outre, les  faces affûtées ne     sont    généralement pas parallèles  l'axe de la fraise, mais présentent une   entrée   et  une   sortie  , en     raison,    d'une part, de la flexibi  lité de la meule, et, d'autre part, de la variation de  la pression d'affûtage par unité de surface de la  meule en contact avec la dent à affûter, cette sur  face variant pendant le mouvement, radial ou latéral,  de la meule.  



  Le     procédé    d'affûtage conforme à la présent  invention permet notamment d'éliminer tous ces  inconvénients ; il est     caractérisé    par le fait qu'il  consiste à disposer     l'outil    d'affûtage par sa face de  travail dans un plan     parallèle    à un plan contenant  l'axe de la fraise, à caler     angulairement    la fraise à  affûter de façon que la partie destinée à être enlevée  pendant l'affûtage d'une dent de cette fraise se trouve  en avant dudit plan passant par son axe,

   à déplacer  l'outil dans ledit plan     parallèle    au plan     contenant     l'axe de la fraise pour faire pénétrer son bord entre  les dents de la fraise jusqu'au fond du fendage, sans  toucher la dent à affûter et à déplacer ensuite l'outil  vers cette dent suivant une direction perpendiculaire  à la précédente, tout en le faisant tourner jusqu'à    ce que la face de travail de l'outil atteigne en cours  d'affûtage ledit plan passant par l'axe de la fraise.  



  Ce procédé peut être mis en     #uvre    sur des ma  chines à commande manuelle ou automatique, utili  sant comme outils d'affûtage aussi bien des meules  que des disques-électrodes suivant le procédé par  électroérosion.  



  A titre d'exemple on a décrit     ci-dessous    et repré  senté au dessin annexé un mode d'exécution du pro  cédé conforme à l'invention ainsi qu'une machine  pour sa     mise    en     eeuvre.     



  Les     fig.    1, 2 et 3 représentent schématiquement  trois phases de l'opération d'affûtage d'une dent de  fraise suivant ce mode d'exécution.  



  La     fig.    4 représente partiellement en coupe et  partiellement en     perspective    une partie de la     machine     pour la mise en     #uvre    de ce mode d'exécution du       procédé,    comprenant le support de la fraise et un  dispositif hydraulique     de.commande.     



  La     fig.    5 représente en coupe élévation le support  mobile de l'outil     d'affûtage.     



  La     fig.    6 représente en coupe axiale le support  de fraise.  



  La     fig.    7     représente    en élévation le dispositif de  réglage de la fraise avant l'affûtage.  



  La     fig.    8 représente le diagramme en fonction  du temps du courant de commande.  



  Comme représenté en     fig.    1,     l'outil        d'affûtage,     en     l'occurrence    une meule 1, étant initialement placé  de façon que le plan de surface de travail 2 soit  parallèle au plan     X'X        passant    par l'axe de la fraise 3,  on amène celle-ci dans une position telle que la  partie à     enlever    par affûtage d'une dent 4 se     trouve     en avant du plan     X'X,

      la distance a séparant du  plan     X'X    le plan de la face 2 de la meule étant  supérieure à l'arc correspondant sur la périphérie de  la fraise à l'angle b correspondant à la partie à enle-      ver de la dent. La meule est     ensuite    déplacée vers  la fraise parallèlement au plan     X'X    de façon à tou  cher par son bord le fond de fendage de la fraise  conformément à la disposition représentée en     fig.    2.

    Ensuite, tout en étant animée d'un mouvement de  rotation la meule reçoit un mouvement d'avancement  axial de façon à venir attaquer la dent 4 contre  laquelle la meule est appliquée     élastiquement,    par  exemple par le dispositif représenté en     fig.    3 et     com-          portant    un bras de commande 5 agissant par l'inter  médiaire d'un ressort 6 sur l'extrémité de l'arbre 7  de la meule ou d'un support mobile de cet arbre.

    Après avoir parcouru une distance a, la meule est       immobilisée    par une butée réglable 8 : à ce moment  l'opération d'affûtage de la dent 4 se trouve termi  née, la meule revient en arrière de la distance a,  puis est dégagée de la fraise par un mouvement  inverse de celui de la     fig.    2. La fraise subit alors une  rotation de façon à amener en position d'affûtage la  dent suivante et le même cycle recommence, et ainsi  de suite successivement pour toutes les dents de la  fraise. Pendant l'opération d'affûtage, la fraise 4 peut  recevoir, d'une façon connue en elle-même, un mou  vement de va-et-vient axial d'une amplitude telle que  la meule reste constamment engagée dans le fendage  de la fraise.  



  On va     maintenant    décrire en s'aidant des     fig.    4  à 8 une forme de réalisation d'une machine automati  que permettant de mettre en     oeuvre    le procédé     d'affû-.          tage    dont le principe vient d'être expliqué. Cette  machine comporte en premier lieu un arbre     porte-          fraise    9     (fig.    4 et 6) à l'extrémité duquel la fraise 3  est fixée à l'aide d'un écrou 10 sur la tige 11 d'un  tasseau 12 bloqué dans l'alésage de l'arbre 9 par une  tige 13 à extrémité filetée 14 vissée dans le tasseau  et munie d'une tête 15.

   L'arbre 9 est tourillonné par  l'intermédiaire d'un fourreau 16 dans un carter 17  pouvant lui-même recevoir un mouvement     axial    dans  le bâti 64 à l'aide d'un vérin hydraulique 18 logé  dans ce bâti 64 de la     machine    et dont le piston 19  muni d'un ressort de rappel 20 est solidaire de la  partie 21 du carter 17. A son extrémité portant la  fraise 3, l'arbre 9 est muni d'un cache de protection  amovible 22     maintenu    par une vis 23.

   A son extré  mité     opposée    à la fraise, l'arbre 9 porte un disque  diviseur amovible 24 sur lequel est     tourillonnée    une  vis sans fin 25 en prise avec un pignon 26 calé sur  l'arbre 9 : de cette façon le disque 24 peut être réglé  par rapport à l'arbre 9 et être entraîné avec ce der  nier.

   Le disque diviseur est muni sur sa périphérie  d'encoches 27, 27' ... en nombre égal à celui des  dents de la fraise 3 à affûter et dans lesquelles peut  s'engager sous l'action d'un     ressort    28, un galet 29  porté par un levier 30 pivoté en 31 : la fraise 3 étant  amenée     dans    la position initiale d'affûtage, le disque  24 est réglé sur     l'arbre    9 de façon que le galet 29  s'engage dans une encoche 27, ce qui permet ensuite  d'amener automatiquement les autres dents de la  fraise dans leur position d'affûtage correcte par enga  gement du galet 29 dans les encoches correspon-         dantes    du disque 24.

   La rotation pas à pas de  l'arbre 9 est commandée par un vérin 32 dont le  piston 33 est solidaire d'une crémaillère 34 en prise  avec un secteur denté 35 fou sur l'arbre 9 et portant  un cliquet 36 actionnant une roue à rochet 37 calée  sur l'arbre 9. Cet arbre porte en outre une came 38  dont la partie haute 39 provoque en agissant sur le  contact 40. après un tour     complet    de l'arbre 9, c'est  à-dire après affûtage de toutes les dents de la fraise,  l'arrêt du dispositif de commande qui sera décrit  plus bas.  



  L'arbre 7 portant de préférence deux meules I ,  l', d'ébauche et de finition     (fig.    5) est monté dans  une douille 41 pouvant se déplacer     axialement    dans  un coulisseau 42 qui est lui-même mobile dans une       direction    transversale à celle de l'arbre 7 dans un  support 43. Le     déplacement    axial de l'arbre 7 corres  pondant à la phase d'affûtage     (fig.    3) est commandé  par un vérin hydraulique 44 logé dans le coulisseau  42 dont le piston 45, muni d'un ressort de rappel  46, est relié à la douille 41 par un goujon 47. La  course de la douille 41 est limitée à l'aide d'un doigt  48 mobile entre deux butées réglables 49, 49'.

   Le  mouvement du     coulisseau    42, correspondant à la  pénétration de la meule dans le     fendage    de la fraise       (fig.    2) est commandé par le vérin hydraulique 50  dont le piston 51, solidarisé avec le     coulisseau    42  par sa tige 52 comporte un ressort de rappel 53.  La course du coulisseau 42 est limitée à l'aide du  doigt 54 mobile entre deux butées réglables 55, 55'  fixées sur le support 43.  



  La rotation de l'arbre porte-meule 7 est assurée  par un moteur électrique 56 (représenté en     @,ointillé     en     fig.    5) qui est fixé sur le support 43 . t dont  l'arbre entraîne une poulie 57 transmettant le mouve  ment par une courroie 58 à une couronne 59 montée  folle à l'aide d'un roulement à aiguille 60, sur un  fourreau 61 solidaire de la douille 41,     cette    cou  ronne 59 étant accouplée avec l'arbre 7 par des  taquets 62, 62', ce     dispositif    d'entraînement élimi  nant les     réactions    susceptibles de gêner le mouve  ment axial de l'arbre 7 et lui conservant toute sa  liberté.  



  Afin d'amener en     position    de travail l'une ou  l'autre des deux meules 1, l', le support 43 du     cou-          lisseau    42 est lui-même monté sur un coulisseau 63  mobile parallèlement à l'axe de l'arbre 7 dans le  bâti 64 de la machine, ce mouvement étant com  mandé par le vérin hydraulique 65 logé     dans    ce  bâti et dont le piston 66 relié au coulisseau 63 par  la tige 67 est muni d'un ressort de rappel 68. Un  doigt 69 mobile entre deux butées réglables 70, 70'  fixées au bâti 64 limite la course du     coulisseau    63.  



  Le réglage des deux mouvements de la meule et  la mise en     position    initiale de la fraise à affûter 2  s'effectue à l'aide d'une lunette de visée<B>71</B>     (fig.    7)  portée par le bâti et     comportant    une alidade maté  rialisant un plan horizontal     X'X    dans lequel doit  venir se placer la     face    de travail de la meule 1 en  fin d'affûtage.

        La commande, dans la succession     voulue,    des  vérins hydrauliques assurant les différents mouve  ments du cycle d'affûtage est réalisée de la façon  suivante  Une pompe 72     (fig.    4) aspire l'huile dans le  réservoir 73 et la refoule par l'intermédiaire d'une  valve 74 formant by-pass de retour dans une cana  lisation à deux branches 75, 76 dont la     première    est  dirigée par l'intermédiaire d'une vanne     multi-voies     à     commande    manuelle 77 vers la     conduite    d'alimen  tation 78 du vérin 65     (fig.    5) permettant la sélec  tion des meules 1 ou l',

   la conduite de retour 79  de ce vérin étant également contrôlée par la     vanne    77  simultanément avec la conduite 78.  



  La conduite 76     alimente    deux circuits 82, 83  par l'intermédiaire d'une électrovalve 80 contrôlée  par le contact 40     commandé    par la came 38-39  de l'arbre porte-fraise et provoquant la fermeture  de la valve 80 à la fin de l'opération d'affûtage  d'une fraise. La valve 80     comporte    également un  levier de commande manuelle 81. Le circuit 82 ali  mente une vanne d'inversion 84 contrôlée par une       électrovanne    pilote 85 alimentée en huile par le  circuit 83 et dont l'enroulement reçoit des     iMpul-          sions    de courant qui seront décrites plus loin d'un  relais temporisé 86.  



  La vanne d'inversion 84     autorise,    suivant la posi  tion de son équipage mobile 84' qui est     déterminée     par les positions de     l'électro-valve    85, soit l'alimen  tation des conduites 87, 88 alimentant respective  ment les vérins 32 de commande de la     rotation    pas  à pas de l'arbre     porte-fraise    9, et le vérin 18 assu  rant le mouvement de va-et-vient de cet arbre, soit  celle de la conduite 89 alimentant d'abord le vérin. 50  assurant le mouvement d'approche de la meule       (fig.    2) et ensuite le vérin 44 commandant son mou  vement d'avance pendant l'affûtage     (fig.    3).  



  Lorsque     l'électro-valve    de mise en     marche    et  d'arrêt 80 a été     ouverte    à l'aide du levier 81 et       l'électro-valve    85 excitée par une impulsion de cou  rant I     (fig.    8). elle met la valve 84 dans la position  d'alimentation du vérin 32 qui est mis en marche  et fait avancer la fraise 3 d'une dent.

   La coupure  du courant ramène     l'électro-valve        grâce    à son ressort  de rappel 90 dans la position opposée, ce qui pro  voque également la venue en     position    inverse de la  vanne 84, le retour au repos du vérin 32 et     l'alimen-          tation    de la conduite 89 et du vérin 50 qui assure  la     pénétration    de la meule 1 ou l' dans le fendage  de la fraise. En fin de course, le piston 51 du vérin  50 découvre le conduit     d'alimentation    91 du vérin  44 qui fait avancer l'arbre de la meule et déclenche  le processus d'affûtage proprement dit.

   On notera       cependant    que l'action     nement    des vérins     comman-          dant    la meule ne peut avoir lieu que si la fraise est  en position correcte,     c'est-à-dire    si le galet 29 est  bien engagé dans une encoche du disque diviseur 24.       Tant    qu'il n'en est pas ainsi, le contact 92     actionné     par le levier 30 portant le galet 29 reste ouvert et    maintient fermé     l'électro-valve    93 contrôlant la con  duite d'alimentation 89.  



  Le mouvement alternatif du vérin 18 comman  dant le va-et-vient axial de l'arbre porte-fraise 9 est  commandé par une vanne d'inversion 94     insérée    sur  la conduite d'alimentation 88 et s'inversant automa  tiquement en fin de     course    à l'aide d'un doigt 95  mobile entre deux     butées    réglables 96, 96'     fixées    sur  le bâti 64.  



  La pression d'huile     alimentant    les vérins 44 et  50 et le     ressort    de rappel 46 du     vérin    44 sont réglés  de façon qu'en fin de course d'affûtage le ressort  équilibre à peu près complètement la pression d'huile  de sorte que la pression     exercée    par .la meule sur la  dent en voie d'affûtage soit presque nulle.  



  Lorsque l'affûtage d'une dent est terminé, le       relais    temporisé 86 quia été convenablement     réglé,     envoie une nouvelle impulsion de courant I' dans       l'électro-valve        pilote    85 qui inverse la     valve    84 et  coupe l'alimentation des vérins 44 et 50: ceux-ci  reviennent dans leurs positions     initiales    sous l'action  des ressorts de rappel 46 et 53 et dégagent la meule.  Le vérin 32 est alimenté à nouveau, fait avancer la  fraise d'une dent et le cycle décrit     ci-dessus    recom  mence pour l'affûtage de la dent suivante.

   Lorsque,  toutes les     dents    ayant été     affûtées,    l'arbre 9 a     effectué     un tour complet, la came 38-39 ferme le contact 36  qui ferme le     circuit    de     l'électro-valve    de mise en  marche et     d'arrêt    80 et interrompt ainsi l'alimenta  tion en huile du dispositif.  



  Le relais 86 doit être réglé pour que la durée t  des impulsions de courant soit     suffisante    pour exé  cuter le déplacement d'un pas de l'arbre porte  meule 9 et pour que les intervalles T entre deux  impulsions du     courant        successives    I, I' soient     suffi-          sants    pour que les opérations     d'affûtage    puissent  s'effectuer.  



  On procède alors, à l'aide de la     vanne    77, à la  mise     en    position de la meule de finition, on ouvre  la valve 80 à la main par le levier 81 et les opéra  tions ci-dessus     décrites        recommencent.  

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé d'affûtage, au moyen d'un outil d'affû tage en forme de disque, de fraises plates ou de fraises-mères, caractérisé par le fait qu'il consiste à disposer l'outil d'affûtage par sa face de travail dans un plan parallèle à un plan contenant l'axe de la fraise, à caler angulairement la fraise à affûter de façon que la partie destinée à âtre enlevée pendant l'affûtage d'une dent de cette fraise se trouve en avant dudit plan passant par son axe,

   à déplacer l'outil dans ledit plan parallèle au plan contenant l'axe de la fraise pour faire pénétrer son bord entre les dents de la fraise jusqu'au fond du fendage, sans toucher la dent à affûter et à déplacer ensuite l'outil vers cette dent suivant une direction perpendiculaire à la précédente, tout en le faisant tourner,

   jusqu'à ce que la face de travail de l'outil atteigne en cours d'affûtage ledit plan passant par l'axe de la fraise. REVENDICATION II Machine à affûter les fraises pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1,

   carac térisée par le fait que l'arbre portant l'outil d'affûtage est monté sur un chariot mobile en deux directions perpendiculaires entre elles et qu'elle comporte pour supporter les fraises à affûter un arbre dont l'axe est orthogonal à ces deux directions et qui est muni d'un dispositif de positionnement angulaire permet tant d'amener successivement les dents de la fraise en position d'affûtage. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la face de travail de l'outil coopère élastiquement avec la dent à affûter pendant l'af fûtage. 2.

   Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'outil est introduit entre les dents de la fraise à affûter par un mouvement perpendi culaire ou parallèle à l'axe de la fraise. 3. Procédé suivant la revendication I, caractérisé par le fait que l'outil :et la fraise reçoivent pendant l'affûtage un mouvement relatif de va-et-vient paral lèlement à l'axe de la fraise. 4.

   Machine suivant la revendication II, caracté risée par le fait que les deux mouvements du chariot porte-outil et la rotation intermittente de positionne ment angulaire de l'arbre porte-fraise sont commandés par des vérins hydrauliques contrôlés par des électro- vannes imposant à ces mouvements la succession voulue. 5.

   Machine suivant la revendication Il et la sous-revendication 4, caractérisée par le fait qu'un vérin à double effet est prévu pour imprimer à l'arbre porte-fraise un mouvement de va-et-vient axial dont l'amplitude est réglée de façon que la dent affûtée reste en position de coopération avec la face de travail de l'outil, ce vérin étant alimenté par une valve à quatre directions commandée par des butées de fin de course du support mobile de l'arbre porte- fraise. 6.

   Machine suivant la revendication Il et la sous-revendication 4, caractérisée par le fait que sur l'arbre porte-outil sont montées à une certaine dis tance l'une de l'autre deux meules, une meule d'ébau che et une meule de finition, un troisième vérin étant prévu pour déplacer le chariot porte-outil de façon à amener en position de travail l'une ou l'autre de ces deux meules. 7.

   Machine suivant la revendication II et les sous-revendications 4, 5 et 6, caractérisée par le fait qu'une pompe à huile est reliée par une valve by-pass et par une électrovalve de mise en marche et d'arrêt munie d'une commande manuelle à deux circuits sélectionnés par une électrovalve pilote com- mandant une valve d'inversion et alimentant, l'un, le vérin entraînant l'arbre porte-fraise, et l'autre les deux vérins commandant les deux mouvements du chariot porte-outil. 8.

   Machine suivant la revendication II et la sous-revendication 4, caractérisée par le fait que la rotation de l'arbre porte-fraise est commandée par le vérin correspondant par l'intermédiaire d'une cré maillère en prise avec un secteur denté portant un cliquet actionnant une roue à rochet calée sur l'arbre, la précision du positionnement étant contrôlée par un disque diviseur amovible, pouvant tourner par rapport à l'arbre ou avec l'arbre, et présentant sur sa périphérie des encoches en nombre égal à celui des dents de la fraise à affûter, un galet pouvant s'engager dans ces encoches étant porté par un levier pivoté muni d'un ressort de rappel et actionnant,

   tant que le galet n'est pas engagé dans une encoche, un contact interdisant, par l'intermédiaire d'une électrovalve, l'alimentation du vérin commandant le mouvement de pénétration de l'outil entre les dents de la fraise. 9. Machine suivant la revendication II et la sous-revendication 8. caractérisée par le fait que le disque diviseur porte une vis sans fin tourillonnée sur une face de ce disque et engrenant avec une roue dentée calée sur l'arbre porte-fraise. 10.

   Machine suivant la revendication Il et la sous-revendication 8, caractérisée par le fait que l'arbre porte-fraise porte une came actionnant à la fin de l'affûtage de la fraise, c'est-à-dire après un tour complet de l'arbre, un contact assurant le retour à l'arrêt de l'électro-valve de mise en marche. 11.

   Machine suivant la revendication II et les sous-revendications 4 à 7, caractérisée par le fait que l'arbre porte-outil est tourillonné dans une douille montée de façon à pouvoir coulisser verticalement entre deux butées réglables, dans un coulisseau hori zontal dans lequel est monté un vérin à axe vertical dont le piston entraîne ladite douille à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel, par un goujon de liaison, ce coulisseau étant lui-même mobile horizon talement sous l'action d'un deuxième vérin, entre deux butées dans un deuxième coulisseau mobile verticalement entre deux butées réglables sous l'ac tion d'un troisième vérin commandant la venue en position de travail de l'une des deux meules,

   ce vérin à double effet étant alimenté depuis la valve by-pass de la pompe à l'aide d'une valve à quatre directions. 12. Machine suivant la revendication II et la sous-revendication 11, caractérisée par le fait que la pression d'huile alimentant le vérin commandant le chariot porte-outil est réglée de façon qu'en fin de course d'affûtage, l'effort de la pression sur le piston du vérin vertical ne soit que très légèrement supérieur à celui du ressort de rappel. 13. Machine suivant la revendication II et la sous-revendication 11, caractérisée par le fait que la rotation de l'arbre porte-outil est commandée par un moteur électrique fixé sur le coulisseau mobile hori zontalement. 14.

   Machine suivant la revendication II et la sous-revendication 11, caractérisée par le fait que la durée du cycle d'affûtage de chaque dent de la fraise est commandée par un relais temporisé contrôlant l'électro-valve pilote commandant la valve d'inver sion et enclenché lui-même par un interrupteur manuel, les impulsions périodiques de courant pro duites par ce relais commandant la rotation pas à pas de l'arbre porte-fraise, tandis que les vérins assurant les mouvements de l'outil sont commandés dans les intervalles séparant ces impulsions.