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1. (WO2011061678) AXIAL MACHINING DEVICE
Примечание: Текст, основанный на автоматизированных процессах оптического распознавания знаков. Для юридических целей просьба использовать вариант в формате PDF


Dispositif axial La présente invention concerne les dispositifs tel que alésage et et plus particulièrement ceux faible encombrement intégrant un mouvement et de plongée de par exemple du La demande FR 2 881 366 au nom de SETI TEC décrit un dispositif de perçage comportant un pignon pour entraîner en rotation une broche porte foret et un pignon relié à la broche porte foret par une liaison Un dispositif similaire est reproduit à la figure Sur cette les références numériques sont les mêmes que celles utilisées par la pour désigner des pièces constitutives identiques ou On connaît par ailleurs des dispositifs de perçage vibratoire par les publications WO DE 10 2005 002 462 US 7 510 024 FR 2 907 695 et US vibratoire permet de fragmenter les copeaux et la qualité des perçages en supprimant le risque de la durée de vie des outils et de fiabiliser le Dans les publications FR 2 907 US 7 510 024 et US les oscillations sont générées par des cames sans organes de Il en résulte un frottement au niveau de la qui génère un échauffement et du En la fréquence vibratoire optimale pour la fragmentation du copeau pas toujours obtenue du fait que cette fréquence est un multiple entier du différentiel de la vitesse de rotation du pignon par rapport à la broche ou par rapport au directement lié au nombre de la Dans le brevet DE 10 un ressort exerce une force de rappel sur un roulement comportant une surface dans une direction du afin de produire des vibrations En cas de pression axiale élevée du les organes de roulement peuvent cesser de rouler sur la surface et le foret cesse Pour éviter cet le ressort doit présenter une raideur ce qui peut amener à surdimensionner le Il en résulte un coût et un encombrement plus De dispositif est rapporté en bout de sous le système ce qui ajoute à et amène une complexité Il existe un besoin pour perfectionner encore les dispositifs de notamment ceux destinés à de pièces aéronautiques de grandes telles que par exemple des parties de fuselage ou a ainsi pour objet un dispositif axial comportant une broche porte tournant à ce dentier logeant un système de transmission provoquant automatique de la broche relativement au bâti sous de en rotation de la broche porte ce système de transmission comportant un pignon vissé sur la Le dispositif comporte un organe de rappel élastique sollicitant le pignon dans une première direction de préférence contraire à la direction son mouvement pendant de la Le dispositif comporte un premier roulement comportant des organes de roulement roulant sur une surface de roulement ondulée avec une composante axiale de façon à solliciter périodiquement en déplacement le pignon dans une deuxième direction opposée à la de sorte que la rotation de la broche mouvement vibrato Le dispositif selon présente un encombrement grâce à des moyens de création du mouvement vibratoire à du Les frottements sont également largement réduits du fait des organes de De peut permettre de générer des vibrations axiales à une fréquence liée à la vitesse de rotation du pignon de ce qui peut permettre de garder constant le nombre par tour indépendamment des réglages de Dans une variante de où le premier roulement est en appui direct sur le pignon et où la fréquence de vibration axiale est alors directement liée à la vitesse de rotation du pignon et non plus à celle de la broche porte ce dernier avantage est mais avantages Il est avantageux que de rappel sollicite le pignon dans une direction contraire à la direction de la Cela permet en effet le premier roulement pour exercer un effort axial dans la direction de la même en cas de surcharge axiale du reste soumis à un mouvement De ni de rappel ni le premier roulement à être Le dispositif reste ainsi facilement intégrable à un bâti contenant le système de transmission et de la Le premier roulement comporte avantageusement des lesquels peuvent supporter des efforts supérieurs à des La surface ondulée se comporte avec les organes de roulement comme un train épicycloïdal qui agit comme un réducteur et démultiplie le nombre par Le premier roulement a ainsi la double fonction de réduire les frottements et de réduire par train épicycloïdal le mouvement La surface ondulée peut être configurée pour produire un nombre non voire non de périodes vibratoires par révolution de la broche porte Le nombre de périodes vibratoires par révolution de la broche porte outil est par exemple compris entre 1 et bornes étant notamment égal à environ ou La surface de ondulée peut comporter un nombre impair par exemple par Par trois ondulations sur la surface ondulée peuvent générer compte tenu de la rotation des environ 1 oscillation par tour de Un nombre non entier permet une trajectoire parallèle des arêtes de coupe lors du et accroît de fragmentation des De la surface ondulée produit un nombre non entier et non rationnel de périodes vibratoires par révolution de la broche porte Le premier roulement peut comporter une bague plate et une bague entre lesquels tournent les organes de ces bagues pouvant être fixes ou mobiles dans le La bague ondulée définit la surface Le nombre de roulement entre la bague plate et la bague ondulée est égal au nombre de la bague Du fait des bagues est la trajectoire des organes de roulement sur cette bague pas un cercle 2D mais une sinusoïde la longueur des trajectoires sur une bague plate ou ondulée est même si les diamètres des bagues sont La formule de Willis peut être appliquée à La trajectoire du point courant sur la bague ondulée peut ainsi où R1 est le rayon de la trajectoire sur la θ formé par le point N le nombre et A leur En dérivant cette suivante est obtenue La norme de cette équation permet la dérivée de la longueur de la trajectoire si de la bague ondulée de la précédente équation conduit au calcul de curviligne s1 précédente étant elliptique incomplète du deuxième Sur la bague la longueur de la trajectoire s2 peut comme un simple périmètre de cercle où R2 est le diamètre de la Les réductions r1 et r2 du train épicycloïdal des bagues mobiles ou peuvent Ce calcul fait intervenir de nombreux paramètres et par sa induit un nombre par tour non comme indiqué dans les exemples En prenant des rayons égaux pour les bagues plates et soit Rl R2 20 N 3 pour le et A mm pour leur les réductions du train épicycloïdal sont égales de façon approchée à rl et r2 ce qui donne périodes vibratoires par révolution de la broche dans le cas bague ondulée et périodes vibratoires par révolution de la broche dans le cas bague plate Avec des valeurs de rayon soit R1 22 mm et R2 20 et A mm avec le même nombre les réductions du train épicycloïdal sont égales de façon approchée à r1 et r2 ce qui donne périodes vibratoires par révolution de la broche dans le cas bague ondulée et périodes vibratoires par révolution de la broche dans le cas bague plate Un nombre non rationnel par tour de la broche permet les risques de vibrations et de Il est particulièrement avantageux un nombre non entier et non rationnel par notamment en cas du dispositif pour réaliser des opérations de fraisurage et de En un nombre non rationnel par tour permet un défaut de forme à la fin de notamment dans le cas où une temporisation en fin de course de quelques secondes a pendant laquelle est Si est stoppée en fin de course pour un nombre défini de dans le cas nombre non entier et non rationnel par la surface conique ou plane par soumise à aucune oscillation localisée de façon permanente au même et elle présente un défaut de forme Le sommet de chaque oscillation est légèrement décalé angulairement par rapport au Le système de transmission peut comporter un pignon de rotation servant à en rotation de la broche porte disposé dans le bâti avec une possibilité de déplacement axial relativement au Le premier roulement peut être en appui direct sur ce pignon de Le pignon de rotation peut être situé entre le pignon et le premier mais le pignon peut en variante être situé entre le pignon de rotation et le premier Le dispositif peut comporter un deuxième roulement s entre le pignon et le pignon de Le pignon peut tourner à troisième notamment un roulement à Un roulement à aiguilles peut tolérer plus facilement le déplacement axial du pignon roulement à de rappel élastique peut comporter une rondelle formant traversée par la broche porte La rondelle formant ressort peut reposer sur une bague radialement intérieure quatrième roulement traversé par la broche porte par exemple un roulement à double rangée de qui peut accroître la précision du a encore pour objet un procédé axial dans lequel on utilise un dispositif tel que défini plus pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va non limitatifs de mise en œuvre de et à du dessin sur lequel la figure 1 est une vue en coupe longitudinale exemple de dispositif selon la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 exemple de dispositif de perçage réalisé conformément à la figure 3 est une vue similaire à la figure variante de la figure 4 représente en perspective un exemple de surface de roulement la figure 5 représente le schéma cinématique exemple de dispositif réalisé conformément à et les figures 6 et 7 sont des schémas cinématiques de variantes de réalisation de dispositifs selon Le dispositif 1 notamment de conforme à représenté à la figure 2 comporte un bâti qui loge partiellement une broche porte outil 3 et un système 5 et automatique de cette broche Ce système 5 est accouplé à un moteur 112 représenté aux figures 5 à qui est par exemple un moteur La broche 3 entraîne un foret ou une fraise non de façon à réaliser un usinage par exemple un Le système 5 est par exemple similaire à celui décrit dans la demande FR 2 881 et comporte un pignon de rotation 10 qui tourne avec la broche 3 tout en autorisant un déplacement axial relativement à la liaison entre le pignon de rotation 10 et la broche 3 étant par exemple une liaison broche 3 pouvant comporter des cannelures dans lesquelles des nervures correspondantes du pignon de rotation Le pignon de rotation 10 est entraîné en rotation autour axe X par une roue 11 accouplée au Le système 5 comporte également un pignon 15 qui est mobile axialement à du bâti 2 selon X et comporte un filetage 16 vissé sur une portion filetée de la broche de telle sorte rotation du pignon 15 relativement à la broche 3 provoque un déplacement axial de est par exemple de mm environ par tour de la La vitesse de rotation de la broche va par exemple de 300 à 5000 Le pignon 15 peut tourner relativement au pignon de rotation un roulement 17 comportant des organes de roulement tels que des billes étant interposé axialement entre les comme Le pignon 15 peut tourner à roulement de guidage inférieur 18 qui assure un guidage en rotation de tout en autorisant une certaine course axiale du pignon relativement au bâti vers le Un organe de rappel élastique tel rondelle formant est interposé entre le pignon 15 et le roulement La rondelle 40 formant ressort prend axialement appui sur la bague intérieure du roulement Le pignon de rotation 10 est mobile à du bâti selon et se trouve par du pignon 15 et du roulement en déplacement vers le haut par la rondelle 40 formant Un roulement 50 axialement entre le bâti 2 et le pignon de rotation du côté opposé au pignon le pignon de rotation 10 est sollicité en appui contre le roulement 50 par la rondelle formant ressort Le roulement 50 présente des organes de roulement 51 qui sont dans illustré des rouleaux insérés dans une cage qui tournent entre une bague supérieure lisse 52 reposant contre un roulement 55 de guidage supérieur du pignon de rotation 10 et une bague inférieure ondulée 53 définissant une surface de roulement reposant sur un épaulement 88 du pignon de rotation Un exemple de surface de roulement ondulée 100 avec une composante axiale est représenté à la figure Sur cette figure sont représentés le rayon RI de la bague et utilisés dans le calcul du nombre de périodes vibratoires par révolution de la détaillé de rotation de chaque roulement 51 peut être perpendiculaire à comme Le roulement supérieur 55 est par exemple un roulement à mais pourrait être La surface de roulement ondulée provoque un déplacement axial des rouleaux 51 lors de leur extrême de ce déplacement est par exemple comprise entre 2 et Un tel mouvement axial est par du pignon de rotation au pignon 15 et ainsi à la broche 3 porte La surface de roulement ondulée de un nombre impair par de manière à obtenir une fréquence vibratoire qui est un multiple non notamment non de la fréquence de Le système 5 comporte une roue 60 du pignon qui est accouplée par crabotage avec la roue 1 1 et qui peut être désaccouplée automatiquement de la roue 1 1 en fin de course vers le bas de la broche de façon à permettre une remontée de La roue 60 entraîne le pignon à une vitesse de rotation légèrement différente de celle du pignon de rotation de façon à générer le mouvement recherché dans la direction pour la broche de façon comme en Au terme du mouvement de la broche une butée 90 portée par la broche 3 vient en appui contre la tranche du pignon de rotation 10 et amène la roue 60 à de la roue 1 La roue 60 entraîne vers le bas un piston 70 qui porte un joint Ce dernier lorsque la roue 60 est accouplée à la roue 1 1 la chambre 72 située du piston arrivée comprimé Lorsque le piston 70 est déplacé vers le le joint 92 cesse de de façon étanche et la pression régnant de la chambre 72 entraîne le piston 70 vers le Les roues 11 et 60 sont alors complètement désaccouplées et la broche peut opérer un mouvement de Un clapet 96 est actionné par la broche 3 au terme de sa ce qui ramène à la pression atmosphérique la chambre 72 et permet la remontée du piston 70 sous ressort de rappel Les roues 1 1 et 60 peuvent à nouveau Le système de transmission peut être similaire à celui décrit dans la demande FR 2 881 La variante de réalisation illustrée à la figure 3 diffère de celle de la figure 2 notamment par le remplacement du roulement inférieur 18 par un roulement à aiguilles qui admet plus facilement un mouvement axial entre les surfaces de La broche 3 est guidée inférieurement par un roulement 99 à double rangée de Un roulement à aiguilles 100 est également utilisé en remplacement du roulement supérieur à pour guider en rotation le pignon de rotation La broche 3 est guidée supérieurement en rotation par un roulement à billes La rondelle 40 formant ressort repose sur la bague intérieure du roulement 99 à double rangée de La figure 5 représente le schéma cinématique exemple de dispositif réalisé selon Ce schéma représente les liaisons entre les principaux éléments du dispositif 1 décrits Le moteur 1 12 auquel le système de transmission 5 est accouplé par la roue î 1 est également Dans les variantes des figures 6 et le système 5 est intégré à une configuration où les pignons et de transmission sont du moyen de rappel 40 diffère entre les réalisations des figures 6 et Bien pas limitée aux exemples On peut notamment réaliser autrement le système de transmission et doit se comprendre comme étant synonyme de au moins insufficientOCRQuality