Dispositif de commande pour machine à rectifier La présente invention a pour objet un dis positif de commande pour machine à rectifier, comportant un organe calibreur disposé élas- tiquement dans un support pouvant se dépla cer d'un mouvement alternatif avec l'outil de rectification en direction axiale d'une broche tubulaire de rectification, cet organe calibreur venant en contact avec l'alésage de la pièce à travailler à chaque mou4ement alternatif et ne pouvant pénétrer dans l'alésage qui si ce der nier est agrandi au degré désiré de sorte que, par le mouvement de pénétration dudit organe calibreur,
le degré de fini de l'alésage est indi qué par des contacts actionnés par cet organe.
Le dispositif selon l'invention est caracté risé en ce qu'un corps d'ajustage est monté dans le support déplaçable d'un mouvement alternatif avec l'outil, ce corps étant réglable librement transversalement par rapport à son axe.
Le but de l'invention est de repérer la di mension correcte de l'alésage de la pièce en utilisant un organe calibreur monté pour flotter librement latéralement de manière à être centré automatiquement par rapport audit alésage dans son contact initial de palpage avec la paroi de l'alésage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du dispositif faisant l'objet de la présente invention. Les fig. 1, 2 et 3 sont des vues en éléva tion, de face, fragmentaires, d'une machine de rectification ou de réalésage équipée d'un dis positif calibreur.
La fig. 4 est une vue en coupe transversale, à plus grande échelle; d'une partie de cette machine.
La fig. 5 est une vue en coupe par la ligne 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en coupe par la ligne 6-6 de la fig. 4.
Les fig. 7 et 8 sont des vues agrandies de détails.
La fig. 9 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la fig. 4.
Les fig. 10 et 11 sont des vues semblables à la fig. 1 montrant des variantes de détails. La machine représentée est une réaléseuse verticale dans laquelle une pièce à travailler 10 est serrée sur un support horizontal 11 pour que l'alésage 12 soit en position correcte par rapport à un outil de rectification 13. Ce der nier est porté par l'extrémité inférieure d'une broche tubulaire 14 qui fait saillie au-dessous d'une tête 15 dans laquelle elle est tourillon- née. Cette tête est guidée le long de tiges 16a espacées latéralement et montées sur une co lonne 9 s'étendant au-dessus du socle de la machine.
La broche 14 est en deux parties accouplées entre elles par un joint à cardan 18, la partie inférieure étant reliée également par un joint à cardan 17 à l'outil 13.
La broche est entraînée par un moteur par l'intermédiaire d'un réducteur comprenant un arbre cannelé comme représenté à la partie supérieure de la tête 15. Un entraîneur hy draulique (non représenté) est destiné à dépla cer l'outil de rectification 13 dans la pièce 10 d'un mouvement de va-et-vient. L'outil 13 comprend des meulettes 22 espacées angulai- reïnent autour du corps 23 de l'outil, entre des guides 23a, et écartées par expansion ou, au contraire, rentrées par rétraction du fait du déplacement axial de cames montées sur l'ex trémité inférieure d'une tige 25 qui passe axia- lement dans la broche 14 (fig. 9).
Les machines à rectifier ou à réaléser de ce type fonctionnent selon le cycle suivant avance de l'outil de rectification d'une position effacée (fig. 1) à l'intérieur de l'alésage 12 de la pièce, expansion des meulettes 22, puis mou vement de va-et-vient de l'outil sur toute la longueur de l'alésage jusqu'à obtention du ca libre désiré, effacement des meulettes et fina lement dégagement de l'outil jusqu'à sa posi tion de départ.
Un organe palpeur 30 entoure sans ser rage la broche 14 et est disposé de manière à se déplacer d'un mouvement de va-et-vient avec la tête 15 et pour flotter librement afin de se centrer de lui-même avec précision dans une extrémité de l'alésage 12 de la pièce pen dant une partie de chaque mouvement de va- et-vient de l'outil, puis pour pénétrer dans l'alésage quand ce dernier a été agrandi jus qu'au calibre désiré ; ce mouvement plus pro noncé provoque un signal ou une indication que la rectification ou le réalésage est terminé.
L'organe palpeur 30 peut affecter diverses formes mais il est représenté ici comprenant un corps d'ajustage, en l'occurrence un man chon calibreur cylindrique 31 ayant un diamètre interne sensiblement supérieur à celui de la bro che et portant fixé à son extrémité inférieure un organe calibreur ayant la forme d'un an neau trempé 32 entourant le manchon. Cet anneau 32 présente une surface d'engagement d'alésage circulaire 32a de diamètre prédéter miné permettant l'entrée de l'organe calibreur dans l'alésage de la pièce quand son diamètre a atteint le calibre final qu'il doit posséder.
L'extrémité inférieure de l'anneau 32 est en biseau comme indiqué en 33 ; sa paroi con verge donc vers le bas pour atteindre un dia mètre plus petit que l'alésage final de la pièce d'une quantité b légèrement supérieure au flot tement latéral admissible du manchon 31.
L'organe calibreur 32 pourrait comprendre au moins trois surfaces d'engagement d'alésage espacées angulairement autour de la broche 14 mais espacées radialement vers l'extérieur de celle-ci, lesdites surfaces faisant partie d'une surface circulaire avec extrémité conique.
Le flottement de l'organe palpeur 30 peut être obtenu grâce à un montage pivotant du manchon. Mais cet organe palpeur est monté ici pour pouvoir se déplacer latéralement en bloc. A cet effet, le manchon 31 est logé dans l'orifice cylindrique central 34 d'un support 35 pouvant se déplacer d'un mouvement alternatif et présentant des ouvertures à ses extrémités opposées pour recevoir des tiges de guidage 16 montées sur le support l l en face des tiges espacées latéralement 16a et s'étendant paral lèlement à elles. Le diamètre extérieur de l'ex trémité supérieure du manchon 31 est plus petit (par exemple de 0,5 mm à 0,75 mm) que celui d'un anneau 36 fixé sur le support 35.
Une bride extérieure plate 37 solidaire du manchon 31 et axialement espacée de l'an neau 36 a également un diamètre plus petit que celui de l'ouverture centrale 34.
Un ressort 38 entourant le manchon 31 travaille à la compression entre l'anneau 36 et une rondelle 39 qui porte contre la bride 37 et pousse le manchon de haut en bas contre une rondelle 40 s'appuyant contre une colle rette 41 du support 35 et qui sert d'appui à la bride du manchon (voir fig. 5). Ce dernier est ainsi supporté dans le support pour pouvoir se déplacer axialement, élastiquement ; il peut flotter latéralement d'une quantité c (fig. 5) normalement supérieure au défaut d'alignement permis entre l'alésage 12 de la pièce et l'axe de la broche 14 mais un peu plus petit que la largeur radiale b (fig. 7) du biseau 33.
Ce flottement latéral est cependant contrecarré par le frottement résultant de l'engagement mutuel de la bride 37 et de la rondelle 39 sous l'ac tion du ressort 38. Ainsi la position du man chon 31, après que ce dernier a été centré par rapport à l'alésage par suite de l'engagement initial du biseau 33 avec- la paroi de l'alésage 12, est maintenue par frottement dans cette position précise par rapport au support 35 quand le manchon cesse par suite de son sou lèvement, d'être en contact avec la pièce.
On peut, à condition de calculer comme il faut la force du ressort 38 et de bien placer ses bu tées, régler la force de friction assurant le maintien suivant l'amplitude désirée pour con server sa position au manchon calibreur 31 quel que soit l'angle que fait la broche 14 de l'outil de rectification 13 dans des machines différentes.
Le manchon calibreur 31 peut être monté de diverses manières en vue de pouvoir se dé placer selon la relation chronologique par rap port aux mouvements de la tête 15, afin d'être amené en prise avec l'extrémité de la paroi de l'alésage de la pièce au moment où l'outil se rapproche de l'extrémité opposée de l'alésage ou, au contraire, s'en éloigne.
Suivant le mode de montage que montre la fig. 1, le support 35 est relié par une liai son dite à mouvement perdu avec la tête 15 de la broche 14 à va-et-vient qui est munie de tiges 42 s'étendant au-dessus des extrémités opposées du support à travers des trous prati qués dans des saillies 43 de la tête 15. Des butées 44 réglables le long des tiges 42 déter minent le point du mouvement ascendant de la tête où le support 35 est attaqué et où le manchon calibreur est écarté de son contact avec l'extrémité de l'alésage 12 de la pièce 10.
Quand le biseau 33 vient en contact avec l'ex trémité de l'alésage 12 (voir la fig. 4) pendant la course descendante de la tête 15, l'anneau 32 demeure en contact avec la pièce, de sorte que la tête et l'outil de rectification 13 continuent leur descente jusqu'à la limite inférieure de la course de la tête. Celle-ci continue à avancer jusqu'au-delà des butées 44 comme le montre la fig. 3. Toutefois, si l'alésage 12 de la pièce 10a, par suite de l'opération de réalésage, at teint le calibre requis, l'anneau 32 continue son mouvement avec la tête 15 et pénètre plus profondément dans l'alésage de la pièce comme le montre la fig. 5.
Ce mouvement supplémentaire de l'organe palpeur 30 dans la pièce 10 est utilisé pour signaler l'achèvement complet du réalésage suivant le calibre requis et pour interrompre le cycle de rectification ou de réalésage soit im médiatement, soit au bout d'un court laps de temps prédéterminé, notamment en effaçant l'outil ou en le dégageant de l'alésage de la pièce 10 sans que la rectification continue. Le signal est mis ici en évidence par la fermeture d'un interrupteur 46 logé dans un coffret 47 (fig. 5) monté à poste fixe à côté du manchon calibreur.
Le bouton de commande 49, de l'interrupteur est engagé et abaissé par un bras 51 solidaire du manchon calibreur 31 quand l'alésage 12 de la pièce 10 est suffisam ment grand pour permettre la pleine entrée de l'anneau 32 ainsi que le montre la fig. 5. Le bras 51 fait saillie à travers une fente 50 du support 35 ; il comprend ici une tête 52 et une douille 53 serrées l'une contre l'autre par une vis 54 vissée dans la bride 37 du man chon 31. Un goujon transversal 55 est vissé dans l'extrémité extérieure de la tête 52 et peut être réglé verticalement pour attaquer le bou ton 49 de l'interrupteur quand le manchon 31 occupe sa position verticale convenable.
Dans les machines à rectifier ou à réaléser du type susmentionné, l'outil vient en prise quand il se trouve entièrement dégagé de l'alé sage de la pièce et est maintenu approximati vement centré, afin d'assurer sa pénétration convenable dans l'alésage suivant à rectifier. Ce résultat est atteint dans le dispositif décrit à l'aide de deux surfaces de guidage 56 et 56a (fig. 5) mobiles axialement l'une par rapport à l'autre.
La première surface de guidage 56 est d'un diamètre légèrement plus grand que celui de l'alésage terminé de la pièce ; sa position est prévue pour permettre à cette surface de rece voir et d'entourer les meulettes 22 ou bien les meulettes et les guides 23a lorsque l'outil est dégagé de l'alésage. La surface 56 est ménagée ici dans un anneau de guidage 57 fixé amovi- blement par des vis 58 sur une console 59 percée dans son centre et pourvue à ses extré mités opposées de portées 60 qui coulissent le long des tiges de guidage 16.
Cet anneau de guidage 57 est disposé au tour du corps 31 et adjacent à la pièce à tra vailler et sert de guide au support 35 et au corps de l'outil de rectification 23.
Des butées 61 solidaires des tiges 16 limi tent le mouvement descendant du support jus qu'à une position (voir la fig. 4) dans laquelle l'anneau 32 est placé tout près de l'extrémité supérieure de l'alésage 12 de la pièce 10. Etant donné que la surface de guidage 56 est un peu plus grande que le diamètre définitif de l'alé sage de la pièce quand le travail est terminé, il ne gêne en rien le flottement latéral du man chon 31 et son centrage automatique dans le dit alésage.
Un dispositif est prévu pour utiliser le mou vement de montée de la tête de rectification 15 afin de soulever l'anneau de guidage 57 d'une faible distance au-dessus de la pièce 10 lors du dégagement final de l'outil 13. Ce disposi tif comprend une liaison dite à mouvement perdu avec le support 35 de l'organe cali- breur, cette liaison étant assurée par des tiges 62 s'étendant au-dessus de la console 59 et pouvant coulisser à travers le support 35. Des écrous 63 vissés sur les extrémités supérieures des tiges 62 déterminent l'endroit à partir du quel commence le mouvement ascendant de l'organe calibreur sous l'action de la tête 15 où l'anneau de guidage 57 est soulevé de la pièce.
La seconde surface de guidage 56n est façonnée sur un rebord 64 intérieur, à l'extré mité inférieure du manchon calibreur 31. Cette surface a des dimensions lui permettant de lo ger avec un jeu suffisant un moyeu 65 (fig. 9) solidaire de la partie supérieure du corps 23 de l'outil 13. Les deux parties sont guidées au cours de leur emboitement (comme le montre la fig. 9) par des biseaux terminaux 66 et 67. Comme le flottement du manchon 31 est limité à la valeur c, le manchon peut être utilisé avec avantage, conjointement avec l'anneau de gui dage 57, pour empêcher l'outil 13 de se dé placer latéralement dans une mesure apprécia ble quand il n'est pas en contact avec la paroi de l'alésage 12 de la pièce 10.
Le moyeu 65 pénètre dans le rebord 64 pendant la partie supérieure de chaque course de rectification que fait la tête 15, mais grâce au jeu d (fig. 9) le moyeu 65 ne touche la surface 56a que quand, à la fin du travail de rectification, l'ou til 13 est complètement dégagé de l'alésage 12. Ainsi le fait que le manchon 31 est guidé ne gêne pas son rôle d'organe palpeur et. détec teur du calibre comme décrit précédemment. Dans certaines installations, le. maintien de l'outil 13 selon la position désirée, tandis qu'il est dégagé de la pièce 10, peut être assuré par l'action de l'une seulement des surfaces de gui dage 56 ou 56a, cette dernière ayant la lon gueur axiale convenable et étant correctement placée axialement quand l'outil 13 occupe sa position dégagée.
Le fonctionnement du dispositif est le sui vant Pendant que les meulettes 22 sont poussées vers l'extérieur par la tige 25, l'outil 13 monte et descend alternativement dans l'alésage 12 de la pièce 10 et de l'anneau de guidage 57 mais sans venir en contact avec celui-ci. Le support 35 coulisse vers le haut et vers le bas sur les tiges de guidage 16 avec la tête à travers la partie supérieure de la portée de rectification, mais près de l'extrémité inférieure de chaque course descendante, la partie biseautée 33 du manchon calibreur 31 rencontre l'extrémité su périeure de la paroi de l'alésage 12 et y pénètre (fig. 4).
En raison des faibles différences d'em placement de l'alésage dans différentes pièces à travailler, il se peut que les axes de l'alésage et la partie biseautée 33 ne soient pas rigou reusement en alignement et qu'ainsi le contact initial entre le manchon calibreur 31 et l'extré mité de la paroi de l'alésage 12 se trouve d'un côté seulement de ce manchon 31 et près de l'extrémité inférieure du biseau comme repré senté en traits pleins dans la fig. 7.
Sous l'ac- tion du ressort 38 et du fait qu'il est monté pour pouvoir flotter latéralement sans entrave, le manchon se déplace latéralement de l'ampli tude qui peut être nécessaire pour permettre au biseau 33 de se loger de lui-même complè tement dans l'extrémité de la paroi de l'alésage 12 comme le montre la fig. 4 et comme cela est représenté à une échelle exagérée en poin tillé dans la fig. 7. A- ce moment, le biseau 33 vient en contact avec la paroi de l'alésage 12 en plusieurs points angulairement espacés et sur toute l'étendue de son pourtour aux en droits où la paroi est continue, ce qui assure par là même son centrage rigoureux par rap port à l'alésage de la pièce 10.
Après cette opération de centrage, le man chon 31 s'arrête, lorsque l'alésage 12 a un calibre insuffisant, dans une position (fig. 3) voisine de celle dans laquelle l'interrupteur 46 est fermé. Ce dernier reste donc ouvert et l'ou til de rectification 13 va et vient dans l'alésage. Après que le manchon 31 a reposé dans l'alésage 12 au cours de la dernière partie de chaque course descendante de l'outil 13, les saillies 43 solidaires de la tête 15 s'écartent des butées 44 comme le montre la fig. 3.
Sous son propre poids, le support 35 peut s'abaisser d'une faible distance après que le manchon 31 s'est immobilisé dans l'alésage, ce mouvement étant limité par l'engagement du support avec les portées 60 et les butées 61 et étant rendu possible grâce à la compression du ressort 38 par suite de la séparation de la collerette 41 et de la bride 37 du manchon comme le montre la fig. 4. Cette relation des organes subsiste pendant le reste de chaque course descendante de la tête et la partie initiale de la course ascendante suivante, après quoi la tête 15 vient en contact avec les butées 44 et entraîne avec elle le support 35, ce qui soulève celui-ci à l'écart de la pièce 10.
Pendant la partie ini tiale de ce mouvement, l'anneau 36 et le man chon 31 s'élèvent et la collerette 41 avec la rondelle 40 viennent graduellement s'appuyer contre la bride 37 du manchon 31. Celui-ci est ensuite soulevé avec le support 35 et cesse d'être en contact avec la paroi de l'alésage 12. Mais malgré son flottement latéral, le manchon 31 reste exactement dans la position centrée qui est déterminée par son appui précédent dans l'extrémité de l'alésage. Ceci est dû à la friction engendrée par la force du ressort entre la bride 37 du manchon 31 et les rondelles 39 et 40 qui épousent les orifices 34 du support.
Ainsi donc, après que la position centrée du manchon a été déterminée une fois, le plus souvent au cours de son contact avec la pièce lors de la première course descendante du cycle opératoire, cette position du manchon par rap port au support demeure fixe et il est inutile que le manchon revienne dans l'alignement de l'alésage pendant les courses descendantes sub séquentes de la tête au cours desquelles les dia mètres de plus en plus grands du biseau 33 viennent en contact avec la paroi de l'alésage 12 au fur et à mesure que celui-ci est agrandi par l'opération de rectification.
Etant donné que, quand le manchon est en contact avec la pièce 10, il se trouve toujours rigoureusement dans l'alignement axial de l'alésage 12, il y pénètre comme il faut dès que la quantité con venable de matière indiquée en a à la fig. 8 a été enlevée par meulage et que l'alésage a été agrandi jusqu'au diamètre requis par la sur face 32a. Pendant la course descendante sui vante de la tête, quand le calibre en question a été atteint, l'anneau 32 et le manchon 31 se meuvent vers le bas avec la tête 15 et parcou rent une distance suffisante (comme le montre la fig. 5) pour amener la vis 54 contre le bou ton 49 de commande de l'interrupteur pour arrêter l'opération de rectification.
Au lieu de prévoir une liaison à mouvement perdu, comme décrit ci-avant, entre le support 35 et la tête 15, on peut prévoir entre elles une liaison rigide, de façon que le manchon calibreur se meuve avec la tête pendant la ma jeure partie du mouvement de celle-ci. Mais cette liaison peut (comme le montre la fig. 10) être assurée en engageant les tiges 42 directe ment dans des parties en saillie 43 de la tête. Dans cette variante, le manchon calibreur de meure appuyé sur la collerette 41 du support à peu près pendant toute la course descendante de la tête jusqu'à ce que, près de l'extrémité de cette course, l'anneau 32 rencontre l'alésage de la pièce ainsi que le montre la fig. 10.
Le manchon se trouve ainsi bloqué par la paroi de l'alésage à calibre insuffisant et reste en position centrée fixe tandis que la tête 15 achève sa course descendante pendant laquelle la collerette 41 du support s'écarte de la bride 37 du manchon comme ceci est permis par suite de la compression du ressort 38 par l'an neau 36.
Suivant une autre variante possible, la tête 15 et le support 35 peuvent être réunis par une liaison à mouvement perdu limité sou mise à la charge d'un ressort dans la direction correspondant à l'expansion. Comme le montre la fig. 11, les tiges 42 portant les butées 44 peuvent coulisser dans les saillies 43 de la tête 15 et sont sollicitées vers le bas par des res sorts 105 qui exercent une compression entre lesdites saillies et des collets 106 fixés aux tiges au-dessous de ces saillies.
La force com binée des ressorts 105 et du poids du support 35 est nettement inférieure à la force du res sort 38, de sorte que la.liaison demeure à l'état d'expansion (comme le montre la fig. 11) le manchon 31 s'appuyant sur la collerette 41 jusqu'à ce qu'il rencontre la pièce 10. Au cours du mouvement de descente, les ressorts 105 sont comprimés jusqu'à ce que les saillies 43 rencontrent des douilles 107, après quoi c'est au tour du ressort 38 d'être comprimé, comme il a été décrit ci-avant, pendant la partie finale de la course descendante.
On voit par ce qui précède que si le man chon calibreur 31 est monté comme décrit, l'entrée de ce manchon dans la pièce pour fer mer l'interrupteur 46 est réglée dans le temps pour correspondre exactement à l'agrandisse ment de l'alésage de la pièce au diamètre dé siré. C'est la raison pour laquelle le manchon calibreur est amené en contact avec la paroi de l'alésage 12 pendant chaque course des cendante et est placé dans l'alignement de l'alé sage avec une précision telle qu'il y pénètre immédiatement quand le diamèttre convenable est atteint.
Cette mise en place du manchon se produit pendant la première ou au moins pendant l'une des premières courses descen dantes du cycle opératoire et est maintenue rigoureusement au cours des courses ultérieures même si l'organe calibreur 32 s'est effacé et a cessé d'être en contact avec la pièce pendant la dernière partie de chaque course ascendante. Ceci est dû à la friction qui pèse continuelle ment contre la bride 37 du manchon 31 dans chaque position à laquelle il est amené par flottement latéral pour s'adapter de lui-même initialement à un alésage donné. Cette force résistante, bien que de nature flexible, a cepen dant une intensité suffisante pour maintenir en position l'organe calibreur quand celui-ci n'est plus soumis à l'influence de la paroi de l'alé sage de la pièce.
Le phénomène de détection du calibre qui est exposé dans ce qui précède se produit par engagement direct de l'organe calibreur 32 avec la paroi de l'alésage 12 de la pièce 10. Il en résulte que la précision de la mesure n'est aucunement affectée par une usure irrégulière des meulettes de rectification 22, par un flot tement latéral de la broche d'entraînement 14 ou par d'autres petits défauts de précision au point de vue du montage de la tête 15 ou de la console supportant l'organe calibreur.
Control device for a grinding machine The object of the present invention is a control device for a grinding machine, comprising a calibrating member disposed elastically in a support which can move in a reciprocating motion with the grinding tool in axial direction of a tubular grinding spindle, this sizing member coming into contact with the bore of the workpiece at each reciprocating movement and not being able to enter the bore unless the latter is enlarged to the desired degree so that , by the penetrating movement of said calibrating member,
the degree of finish of the bore is indicated by contacts actuated by this member.
The device according to the invention is characterized in that an adjusting body is mounted in the support movable by a reciprocating movement with the tool, this body being freely adjustable transversely with respect to its axis.
The aim of the invention is to identify the correct dimension of the bore of the part by using a calibrating member mounted to float freely laterally so as to be centered automatically with respect to said bore in its initial probing contact with the wall of the tube. the bore.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device forming the subject of the present invention. Figs. 1, 2 and 3 are side elevation views, fragmentary, of a grinding or reboring machine equipped with a sizing device.
Fig. 4 is a cross-sectional view, on a larger scale; part of this machine.
Fig. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4.
Fig. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 4.
Figs. 7 and 8 are enlarged views of details.
Fig. 9 is a view on a larger scale of a detail of FIG. 4.
Figs. 10 and 11 are views similar to FIG. 1 showing variant details. The machine shown is a vertical boring machine in which a workpiece 10 is clamped on a horizontal support 11 so that the bore 12 is in the correct position with respect to a grinding tool 13. This latter is carried by the lower end. a tubular pin 14 which protrudes below a head 15 in which it is journalled. This head is guided along rods 16a spaced laterally and mounted on a column 9 extending above the base of the machine.
The spindle 14 is in two parts coupled together by a cardan joint 18, the lower part also being connected by a cardan joint 17 to the tool 13.
The spindle is driven by a motor through a reduction gear comprising a splined shaft as shown at the top of the head 15. A hydraulic driver (not shown) is intended to move the grinding tool 13 in. the part 10 of a back and forth movement. The tool 13 comprises grinders 22 spaced angularly around the body 23 of the tool, between guides 23a, and separated by expansion or, on the contrary, retracted by retraction due to the axial displacement of cams mounted on the former. lower end of a rod 25 which passes axially through the pin 14 (fig. 9).
Grinding or re-boring machines of this type operate according to the following cycle, advance of the grinding tool from an erased position (fig. 1) inside the bore 12 of the part, expansion of the grinders 22, then back and forth movement of the tool over the entire length of the bore until the desired free ca is obtained, erasing of the grinders and finally disengaging the tool to its starting position.
A feeler member 30 loosely surrounds the spindle 14 and is arranged to move back and forth with the head 15 and to float freely in order to center itself precisely in one end. of the bore 12 of the workpiece during part of each reciprocating movement of the tool, then to enter the bore when the latter has been enlarged to the desired caliber; this more pronounced movement causes a signal or indication that the grinding or reaming is complete.
The feeler member 30 can take various shapes but it is shown here comprising an adjustment body, in this case a cylindrical sizing sleeve 31 having an internal diameter substantially greater than that of the spindle and bearing fixed at its lower end. a sizing member in the form of a tempered ring 32 surrounding the sleeve. This ring 32 has a circular bore engagement surface 32a of predeter mined diameter allowing the entry of the calibrating member into the bore of the part when its diameter has reached the final gauge that it must have.
The lower end of the ring 32 is bevelled as indicated at 33; its wall therefore con verges downwards to reach a diameter smaller than the final bore of the part by a quantity b slightly greater than the admissible lateral float of the sleeve 31.
The sizer member 32 could include at least three bore engaging surfaces spaced angularly around the spindle 14 but spaced radially outwardly thereof, said surfaces forming part of a circular surface with a tapered end.
The float of the feeler member 30 can be obtained by means of a pivoting mounting of the sleeve. But this feeler member is mounted here to be able to move sideways as a whole. For this purpose, the sleeve 31 is housed in the central cylindrical orifice 34 of a support 35 capable of moving in a reciprocating motion and having openings at its opposite ends to receive guide rods 16 mounted on the support 11 in face of laterally spaced rods 16a and extending parallel to them. The outer diameter of the upper end of the sleeve 31 is smaller (for example from 0.5 mm to 0.75 mm) than that of a ring 36 fixed on the support 35.
A flat outer flange 37 integral with the sleeve 31 and axially spaced from the ring 36 also has a smaller diameter than that of the central opening 34.
A spring 38 surrounding the sleeve 31 works in compression between the ring 36 and a washer 39 which bears against the flange 37 and pushes the sleeve up and down against a washer 40 resting against a glue 41 of the support 35 and which acts as a support for the sleeve flange (see fig. 5). The latter is thus supported in the support in order to be able to move axially and elastically; it can float sideways by a quantity c (fig. 5) normally greater than the misalignment allowed between the bore 12 of the part and the axis of the spindle 14 but a little smaller than the radial width b (fig. . 7) of bevel 33.
This lateral floating is however thwarted by the friction resulting from the mutual engagement of the flange 37 and of the washer 39 under the action of the spring 38. Thus the position of the sleeve 31, after the latter has been centered with respect to the bore as a result of the initial engagement of the bevel 33 with the wall of the bore 12, is held by friction in this precise position relative to the support 35 when the sleeve ceases as a result of its lifting, of be in contact with the part.
It is possible, on condition that the force of the spring 38 is calculated correctly and that its stops are properly placed, the friction force ensuring the maintenance according to the desired amplitude to keep its position for the calibrating sleeve 31 whatever the angle made by the spindle 14 of the grinding tool 13 in different machines.
The sizer sleeve 31 may be mounted in various ways so as to be able to move in chronological relation to the movements of the head 15, so as to be brought into engagement with the end of the wall of the bore of the bore. the workpiece as the tool approaches or moves away from the opposite end of the bore.
Depending on the assembly method shown in fig. 1, the holder 35 is connected by a so-called lost motion connection with the head 15 of the reciprocating pin 14 which is provided with rods 42 extending above the opposite ends of the holder through holes made in projections 43 of the head 15. Stops 44 adjustable along the rods 42 determine the point of the upward movement of the head where the support 35 is attacked and where the calibrating sleeve is removed from its contact with the end. of the bore 12 of the part 10.
When the bevel 33 contacts the end of the bore 12 (see Fig. 4) during the downward stroke of the head 15, the ring 32 remains in contact with the work, so that the head and the grinding tool 13 continue their descent to the lower limit of the stroke of the head. The latter continues to advance beyond the stops 44 as shown in FIG. 3. However, if the bore 12 of the part 10a, as a result of the reaming operation, has reached the required gauge, the ring 32 continues its movement with the head 15 and penetrates deeper into the bore of the cylinder. part as shown in fig. 5.
This additional movement of the feeler member 30 in the part 10 is used to signal the complete completion of the reaming to the required gauge and to interrupt the grinding or reaming cycle either immediately or after a short period of time. predetermined time, in particular by erasing the tool or by disengaging it from the bore of the part 10 without the grinding continuing. The signal is shown here by the closing of a switch 46 housed in a box 47 (FIG. 5) mounted in a fixed position next to the calibrator sleeve.
The control button 49 of the switch is engaged and lowered by an arm 51 integral with the calibrating sleeve 31 when the bore 12 of the part 10 is large enough to allow the full entry of the ring 32 as shown. fig. 5. The arm 51 projects through a slot 50 in the support 35; it comprises here a head 52 and a bushing 53 tightened against each other by a screw 54 screwed into the flange 37 of the sleeve 31. A transverse pin 55 is screwed into the outer end of the head 52 and can be adjusted vertically to attack the button 49 of the switch when the sleeve 31 occupies its suitable vertical position.
In grinding or reaming machines of the aforementioned type, the tool engages when it is completely free from the bore of the workpiece and is kept approximately centered, in order to ensure its proper penetration into the bore. next to rectify. This result is achieved in the device described with the aid of two guide surfaces 56 and 56a (FIG. 5) movable axially with respect to one another.
The first guide surface 56 is of a slightly larger diameter than that of the finished bore of the part; its position is designed to allow this surface to receive and surround the grinders 22 or the grinders and guides 23a when the tool is disengaged from the bore. The surface 56 is provided here in a guide ring 57 removably fixed by screws 58 on a bracket 59 pierced in its center and provided at its opposite ends with bearing surfaces 60 which slide along the guide rods 16.
This guide ring 57 is disposed around the body 31 and adjacent to the workpiece and serves as a guide for the support 35 and the body of the grinding tool 23.
Stops 61 integral with the rods 16 limit the downward movement of the support to a position (see FIG. 4) in which the ring 32 is placed close to the upper end of the bore 12 of the part. 10. Since the guide surface 56 is a little larger than the final diameter of the bore of the workpiece when the work is finished, it does not in any way interfere with the lateral floating of the sleeve 31 and its automatic centering in the said bore.
A device is provided for using the upward movement of the grinding head 15 to lift the guide ring 57 a small distance above the workpiece 10 during the final release of the tool 13. This device tif comprises a so-called lost motion connection with the support 35 of the calibrator, this connection being provided by rods 62 extending above the console 59 and being able to slide through the support 35. Nuts 63 Screwed on the upper ends of the rods 62 determine the place from which begins the upward movement of the calibrating member under the action of the head 15 where the guide ring 57 is lifted from the workpiece.
The second guide surface 56n is formed on an inner rim 64, at the lower end of the calibrating sleeve 31. This surface has dimensions allowing it to accommodate with sufficient play a hub 65 (FIG. 9) integral with the upper part of the body 23 of the tool 13. The two parts are guided during their interlocking (as shown in fig. 9) by end bevels 66 and 67. As the float of the sleeve 31 is limited to the value c , the sleeve can be used with advantage, in conjunction with the guide ring 57, to prevent the tool 13 from moving laterally to an appreciable extent when it is not in contact with the wall of the bore. 12 of Exhibit 10.
The hub 65 enters the flange 64 during the upper part of each grinding stroke that the head 15 makes, but thanks to the play d (fig. 9) the hub 65 only touches the surface 56a when, at the end of the work of rectification, the tool 13 is completely disengaged from the bore 12. Thus the fact that the sleeve 31 is guided does not interfere with its role as a feeler member and. caliber detector as described previously. In some installations, the. maintaining the tool 13 in the desired position, while it is released from the part 10, can be ensured by the action of only one of the guiding surfaces 56 or 56a, the latter having the axial length suitable and being correctly placed axially when the tool 13 is in its released position.
The operation of the device is as follows While the grinders 22 are pushed outwards by the rod 25, the tool 13 moves up and down alternately in the bore 12 of the part 10 and of the guide ring 57 but without coming into contact with it. The bracket 35 slides up and down on the guide rods 16 with the head through the top of the grinding face, but near the bottom end of each downstroke, the beveled portion 33 of the sizing sleeve 31 meets the upper end of the wall of the bore 12 and enters it (fig. 4).
Due to the small differences in bore location in different workpieces, the axes of the bore and the bevelled portion 33 may not be strictly in alignment and thus the initial contact between the sizing sleeve 31 and the end of the wall of the bore 12 is located on one side only of this sleeve 31 and near the lower end of the bevel as shown in solid lines in FIG. 7.
Under the action of the spring 38 and the fact that it is mounted so that it can float sideways unhindered, the sleeve moves laterally by the amplitude which may be necessary to allow the bevel 33 to accommodate itself. completely in the end of the wall of the bore 12 as shown in fig. 4 and as shown on an exaggerated dotted scale in FIG. 7. At this time, the bevel 33 comes into contact with the wall of the bore 12 at several angularly spaced points and over the entire extent of its periphery to the rights where the wall is continuous, which thereby ensures its rigorous centering in relation to the bore of the part 10.
After this centering operation, the man chon 31 stops, when the bore 12 has an insufficient gauge, in a position (FIG. 3) close to that in which the switch 46 is closed. The latter therefore remains open and the grinding tool 13 moves back and forth in the bore. After the sleeve 31 has rested in the bore 12 during the last part of each downward stroke of the tool 13, the projections 43 integral with the head 15 move away from the stops 44 as shown in FIG. 3.
Under its own weight, the support 35 can be lowered a small distance after the sleeve 31 is immobilized in the bore, this movement being limited by the engagement of the support with the surfaces 60 and the stops 61 and being made possible by the compression of the spring 38 as a result of the separation of the collar 41 and the flange 37 of the sleeve as shown in FIG. 4. This organ relationship remains for the remainder of each head downstroke and the initial part of the next upstroke, after which the head 15 comes into contact with the stops 44 and pulls the holder 35 with it, raising the head. this one away from room 10.
During the initial part of this movement, the ring 36 and the sleeve 31 rise and the collar 41 with the washer 40 gradually come to rest against the flange 37 of the sleeve 31. The latter is then lifted with the support 35 and ceases to be in contact with the wall of the bore 12. But despite its lateral floating, the sleeve 31 remains exactly in the centered position which is determined by its previous support in the end of the bore. This is due to the friction generated by the force of the spring between the flange 37 of the sleeve 31 and the washers 39 and 40 which match the orifices 34 of the support.
Thus, after the centered position of the sleeve has been determined once, most often during its contact with the part during the first downward stroke of the operating cycle, this position of the sleeve relative to the support remains fixed and it There is no need for the sleeve to come back into alignment with the bore during the sub sequent downward strokes of the head in which the increasingly larger diameters of bevel 33 come into contact with the wall of bore 12 as they go. and as it is enlarged by the rectifying operation.
Since, when the sleeve is in contact with the part 10, it is still strictly in axial alignment with the bore 12, it will enter it properly as soon as the correct amount of material indicated has been obtained. fig. 8 has been removed by grinding and the bore has been enlarged to the diameter required by surface 32a. During the next downward stroke of the head, when the caliber in question has been reached, the ring 32 and the sleeve 31 move downward with the head 15 and cover a sufficient distance (as shown in fig. 5). ) to bring the screw 54 against the control button 49 of the switch to stop the grinding operation.
Instead of providing a lost motion connection, as described above, between the support 35 and the head 15, it is possible to provide a rigid connection between them, so that the calibrating sleeve moves with the head during the middle part. of the movement thereof. But this connection can (as shown in Fig. 10) be ensured by engaging the rods 42 directly in projecting parts 43 of the head. In this variant, the sizing sleeve dies resting on the collar 41 of the support for almost the entire downward stroke of the head until, near the end of this stroke, the ring 32 meets the bore. of the part as shown in fig. 10.
The sleeve is thus blocked by the wall of the bore with insufficient gauge and remains in a fixed centered position while the head 15 completes its downward stroke during which the flange 41 of the support moves away from the flange 37 of the sleeve as this is permitted by compression of spring 38 by ring 36.
According to another possible variant, the head 15 and the support 35 can be joined by a connection with limited lost movement subjected to the load of a spring in the direction corresponding to the expansion. As shown in fig. 11, the rods 42 carrying the stops 44 can slide in the protrusions 43 of the head 15 and are urged downwards by spells 105 which exert a compression between said protrusions and collars 106 fixed to the rods below these protrusions .
The combined force of the springs 105 and the weight of the support 35 is much less than the force of the spring 38, so that the bond remains in the expanded state (as shown in Fig. 11) the sleeve 31 resting on the collar 41 until it meets the part 10. During the descent movement, the springs 105 are compressed until the projections 43 meet the sockets 107, after which it is at turn of the spring 38 to be compressed, as described above, during the final part of the downstroke.
It can be seen from the foregoing that if the sizing sleeve 31 is mounted as described, the entry of this sleeve into the part for closing the switch 46 is adjusted in time to correspond exactly to the enlargement of the bore of the part to the desired diameter. This is the reason why the sizing sleeve is brought into contact with the wall of the bore 12 during each stroke of the ashes and is placed in alignment with the bore with such precision that it enters it immediately when the correct diameter is reached.
This insertion of the sleeve occurs during the first or at least during one of the first descending strokes of the operating cycle and is strictly maintained during the subsequent strokes even if the calibrator member 32 has erased and ceased to function. '' be in contact with the part during the last part of each upstroke. This is due to the friction which continually weighs against the flange 37 of the sleeve 31 in each position to which it is floated sideways to adapt itself initially to a given bore. This resistive force, although flexible in nature, however, has sufficient intensity to hold the calibrating member in position when the latter is no longer subject to the influence of the wall of the bore of the part.
The caliber detection phenomenon which is explained in the foregoing occurs by direct engagement of the calibrating member 32 with the wall of the bore 12 of the part 10. As a result, the precision of the measurement is not at all. affected by irregular wear of the grinding wheels 22, by lateral fluttering of the drive spindle 14, or by other small defects in precision in the mounting of the head 15 or of the bracket supporting the member calibrator.