CH681705A5

CH681705A5 -

Info

Publication number: CH681705A5
Application number: CH337/90A
Authority: CH
Inventors: Hidehiko Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1993-05-14
Also published as: DE4002810C2; US5049715A; JPH02205416A; DE4002810A1

Description

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CH 681 705 A5

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Description

La présente invention concerne une machine à décharges électriques pour usiner une pièce au moyen d'un arc de décharges électriques engendré entre une électrode et cette pièce. Plus particulièrement, l'invention a pour objet une machine à décharges électriques, comprenant des moyens rotatifs pour tenir et faire tourner une pièce à usiner; une électrode disposée de façon à venir en regard de cette pièce; des moyens de positionnement pour tenir cette électrode et l'orienter selon un pas angulaire prédéterminé; des moyens d'alimentation en énergie pour appliquer une tension électrique entre ladite pièce et ladite électrode, de façon à provoquer une décharge électrique entre elles; et des moyens de découpage pour découper une partie de l'électrode ayant été utilisée pour ladite décharge électrique et orientée par lesdits moyens de positionnement de manière à venir en regard desdits moyens de découpage.

L'état antérieur de la technique est illustré par les fig. 4 et 5 du dessin annexé. La fig. 4 montre l'agencement d'une machine à décharges électriques de type usuel. Un premier dispositif tournant 4 est disposé dans une cellule d'usinage 1 remplie d'une solution d'usinage 2. Une pièce 3 à usiner est fixée sur l'arbre rotatif 4a du dispositif tournant 4. D'autre part, un deuxième dispositif tournant 7, fixé à l'extrémité d'une broche 8, est disposé au dessus de la cellule d'usinage 1. Une électrode 5 est fixée à un arbre rotatif 7a du dispositif tournant 7. L'électrode 5 est disposée de façon à venir en regard de la partie de la pièce 3 à usiner, dans la solution d'usinage 2. Un gabarit de découpage 9 est disposé dans la cellule d'usinage 1 par l'intermédiaire d'un support isolant 10. L'outil de découpage 9 est isolé électriquement de la cellule d'usinage 1 par le support isolant 10.

En fonctionnement, Ta broche 8 est déplacée horizontalement de sorte que l'électrode 5 est rapprochée de la partie de la pièce 3 à usiner. A ce stade, les premier et deuxième dispositifs tournants 4 et 7 sont mis en action de façon à faire tourner la pièce 3 et l'électrode 5 autour des axes rotatifs 4a et 7a et on applique une tension entre la pièce 3 et l'électrode 5, au moyen d'un dispositif d'alimentation électrique (non représenté) de façon à provoquer une décharge électrique entre elles, de sorte que la pièce 3 est usinée selon une forme correspondant à celle de l'électrode 5.

Comme représenté à la fig. 5, l'extrémité de l'électrode 5 est progressivement consommée par suite des décharges électriques. Si l'on continue l'usinage, il devient impossible d'obtenir la forme désirée pour la pièce 3 en raison de la consommation excessive D de l'électrode 5. En conséquence, on arrête temporairement l'usinage et on déplace la broche 8 en direction de l'outil de découpage 9. L'outil de découpage 9 coupe alors l'électrode 5 en lui restituant sa forme initiale. Après quoi, la broche 8 est à nouveau déplacée vers la pièce 3 et on recommence l'usinage par décharges électriques. On effectue périodiquement le découpage de l'électrode 5, selon nécessité, jusqu'à la fin d'un cycle d'usinage par décharges électriques.

Ainsi, la machine à décharges électriques de type usuel présente l'inconvénient d'une diminution considérable du rendement d'usinage en raison de la nécessité d'arrêter la décharge pour permettre le découpage de l'électrode 5 ayant subi une usure au cours de l'usinage par décharges électriques.

La présente invention a donc pour objet de fournir un appareil d'usinage par décharges électriques offrant un rendement d'usinage élevé, en surmontant ainsi les difficultés, indiquées ci-dessus, au-quelles on se heurte dans le cas des appareils de l'art antérieur.

A cet effet, la machine à décharges électriques selon l'invention présente les caractéristiques spécifiées dans la revendication 1.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre, en se référant au dessin annexé dans lequel:

la fig. 1 est une vue en coupe d'une forme d'exécution de la machine à décharges électriques selon l'invention;

la fig. 2 est une vue schématique en plan d'une partie essentielle de la forme d'exécution représentée à la fig. 1 ;

la fig. 3 est une illustration de la position relative d'une pièce électrode dans le cas de la forme d'exécution représentée dans la fig. 1 ;

la fig. 4 est une vue en coupe d'une machine à décharges électriques de type usuel; et la fig. 5 est une illustration de la position relative d'une pièce et d'une électrode dans le cas de la machine à décharges électriques de type usuel.

Comme on le voit à la fig. 1, un dispositif de positionnement 20 est disposé dans une cellule d'usinage 1 remplie d'une solution d'usinage 2. Une électrode 5 est fixée sur un arbre rotatif 20a du dispositif de positionnement 20. D'autre part, un dispositif tournant 7, disposé à l'extrémité d'une broche 8, est placé au dessus de la cellule d'usinage 1. Une pièce à usiner 3 est fixée sur l'arbre rotatif 7a du dispositif tournant 7. La pièce 3 est disposée de façon à venir en regard de l'électrode 5 dans le bain de solution d'usinage 2. Un dispositif de découpage 18 est disposé dans la cellule d'usinage 1 par l'intermédiaire d'un support isolant 21. Un gabarit de découpage 19 est fixé sur un arbre rotatif 18a du dispositif de découpage 18. Le dispositif de découpage 18 est isolé électriquement par rapport au dispositif de positionnement 20 au moyen du support isolant 21.

La broche 8 est fixée à un dispositif d'avancement 23 qui déplace la broche 8 de haut en bas et de gauche à droite. Le dispositif de découpage 18 est agencé de manière à entraîner l'arbre rotatif 18a de façon à faire tourner le gabarit de découpage 19 et de l'avancer vers l'électrode 5. Le dispositif de positionnement 20 est capable d'entraîner son arbre rotatif 20a de façon à orienter l'électrode 5 selon un pas angulaire prédéterminé. Le dispositif tournant 7, le dispositif de positionnement 20, le dispositif de découpage 21 et le dispositif d'avancement 23 sont raccordés à un dispositif de commande 22 qui commande leur fonctionnement.

Un dispositif d'alimentation électrique 24 est

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10

15

20

25

30

35

40

45

50

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60

65

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branché entre le dispositif tournant 7 et le dispositif de conditionnement 20. Le dispositif d'alimentation électrique 24 est capable d'appliquer une tension entre la pièce 3 et l'électrode 5 par l'intermédiaire de leurs arbres rotatifs respectifs 7a et 20a.

Le fonctionnement de cette forme d'exécution s'effectue de la manière suivante:

le dispositif d'avancement 23 est mis en action conformément à un signal de commande donné par le dispositif de commande 22, par exemple pour déplacer horizontalement la broche 8 en rapprochant la partie de la pièce 3 à usiner de l'électrode 5. La pièce 3 est mise en rotation par le dispositif tournant 7 autour de l'axe de l'arbre rotatif 7a et, en même temps, une tension est appliquée entre la pièce 3 et l'électrode 5 par le dispositif d'alimentation électrique 24, de façon à provoquer des décharges électriques entre la pièce 3 et l'électrode 5. En conséquence, la pièce 3 est usinée selon une forme correspondant à celle de l'électrode 5.

Ainsi, l'usinage par décharges électriques commence. Entre-temps, le dispositif de positionnement 20 oriente l'électrode 5 selon un pas prédéterminé autour de l'axe de l'arbre rotatif 20a, conformément aux signaux de commande provenant du dispositif de commande 22. Lorsque l'électrode 5 a été orientée selon un angle de 180°, le dispositif de découpage 18 est mis en action conformément à un signal de commande émis par le dispositif de commande 22 de façon à faire avancer le gabarit de découpage 19 en direction de l'électrode 5 et au contact de celle-ci tout en faisant tourner l'outil de découpage 19 autour de l'axe de l'arbre rotatif 18a.

En conséquence, comme représenté à la fig. 2, la partie de l'électrode 5 utilisée pour les décharges au début de l'usinage vient en contact avec le gabarit de découpage 19 et est découpée selon une amplitude correspondant à la distance D de consommation à partir du début de l'usinage. Ensuite, les parties de l'électrode 5 utilisées pour les décharges sont successivement découpées par le gabarit de découpage 19 de sorte qu'une nouvelle surface d'électrode 5a est formée. Ainsi, le découpage de la partie consommée de l'électrode 5 est effectue en même temps que s'exécute l'usinage par décharges électriques.

Ainsi, le diamètre de l'électrode 5 est réduit d'une quantité correspondant à l'amplitude de découpage lorsque l'électrode 5 a été orientée selon un angle de 360° à partir du début de l'usinage. A ce stade, le dispositif de commande 22 commande le dispositif d'avancement 23, de sorte que ce dernier est mis en action en déplaçant la broche 8 en direction de l'électrode 5. En conséquence, la pièce 3 est placée à une distance prédétérminée de la nouvelle surface d'électrode 5a et l'usinage par décharges électriques continue dans cette configuration. On répète cette opération jusqu'à la fin de l'usinage de la pièce 3 par décharges électriques.

On a effectué un usinage d'essai en utilisant une pièce 3 et une électrode 5 de même diamètre, comme représenté à la fig. 3, dans les conditions d'usinage suivantes:

Intensité maximale de décharge 10A, période utile d'impulsion 64 us, intervalle entre les impulsions

64 us. Le tableau 1 montre le rapport entre la profondeur W d'usinage de la pièce 3 et l'amplitude D de consommation de l'électrode 5.

Tableau 1

W (mm)

D (mm)

2.0

0.22

5.0

0.60

7.0

0.90

10.0

1.15

Lorsque la pièce 3 et l'électrode 5 ont des diamètres différents, l'amplitude de consommation D, c'est-à-dire la quantité de découpage, peut être déterminée d'après le rapport entre les longueurs périphériques de la pièce 3 et de l'électrode 5.

Il est possible d'utiliser un dispositif de commande numérique ou tout autre dispositif approprié, en tant que dispositif de commande 22 pour la mise en œuvre de l'invention.

Claims

Revendications

1. Machine à décharges électriques comprenant: des moyens rotatifs pour tenir et faire tourner une pièce à usiner; une électrode disposée de façon à venir en regard de cette pièce; des moyens de positionnement pour tenir cette électrode et l'orienter selon un pas angulaire prédéterminé; des moyens d'alimentation en énergie pour appliquer une tension électrique entre ladite pièce et ladite électrode, de façon à provoquer une décharge électrique entre elles; et des moyens de découpage pour découper une partie de l'électrode ayant été utilisée pour ladite décharge électrique et orientée par lesdits moyens de positionnement de manière à venir en regard desdits moyens de découpage.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des moyens d'avancement pour avancer lesdits moyens rotatifs.

3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des moyens de commande pour commander le fonctionnement desdits moyens rotatifs, moyens de positionnement, moyens de découpage et moyens d'avancement, qui sont raccordés à ces moyens de commande.

4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de découpage comprennent un gabarit de découpage capable d'être mis en contact avec ladite électrode, et des moyens d'entraînement pour faire tourner ce gabarit et l'avancer vers cette électrode.

5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une cellule d'usinage, pour recevoir lesdites pièce et électrode et lesdits moyens de positionnement et de découpage, ainsi qu'une solution d'usinage remplissant cette cellule.

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10

15

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