CH684884A5 - Machine à aspersion pour découper par électroérosion avec un fil-électrode. - Google Patents
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Description
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CH 684 884 A5
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Description
La présente invention concerne une machine à aspersion pour découper par électroérosion avec un fil-électrode, dans laquelle le liquide diélectrique d'usinage est injecté dans la zone d'usinage depuis deux têtes d'usinage, recueilli dans un bac, puis recyclé vers ces têtes.
Les machines à aspersion pour découper par électroérosion avec un fil-électrode connues sont le plus souvent constituées par une table de travail sur laquelle est fixée la pièce à usiner ainsi que son système de bridage, le tout plongé dans un bac d'usinage recueillant le liquide diélectrique d'usinage. Le fil-électrode défile entre deux têtes d'usinage et passe à travers la zone d'usinage, c'est-à-dire la fente découpée dans la pièce à usiner. Il s'avance dans celle-ci selon la trajectoire prévue grâce à un mouvement relatif entre les deux électrodes et peut aussi simultanément s'incliner par rapport à la verticale, selon un profil prédéterminé. Ces deux têtes d'usinage sont situées de part et d'autre de la pièce à usiner, comportent des guide-fil et injectent du liquide d'usinage entre les électrodes afin de les refroidir et d'éliminer les déchets. Ce mouvement relatif est réalisé en déplaçant soit la pièce à usiner, soit la tête d'usinage inférieure, et l'inclinaison du fil en déplaçant aussi la tête d'usinage supérieure de manière à la décaler par rapport à la tête d'usinage inférieure. Ces déplacements s'effectuent en général dans deux plans horizontaux, de part et d'autre de la zone d'usinage, grâce à deux systèmes à mouvements croisés.
A sa sortie de la tête d'usinage inférieure, le fil est entraîné par des moyens appropriés vers l'arrière du bâti de la machine où est disposé un réceptacle pour fil usé. En effet, le socle du bâti est traditionnellement occupé par un réservoir dans lequel on vidange et recycle le liquide diélectrique d'usinage. Les organes composant le système d'évacuation du fil varient selon les constructeurs. Leur influence sur la fréquence de rupture du fil et sur la précision et la reproductibilité de l'usinage est bien connue, en particulier par leur action sur la tension mécanique et la flèche du fil, la régularité de sa vitesse de défilement et l'importance des vibrations qui peuvent être induites dans ce fil. Ils ont aussi une grande importance pour la sécurité offerte par la machine, car le fil est sous tension électrique lorsqu'il débouche de la tête d'usinage inférieure.
L'objet de la présente invention est donc la création d'une machine à découper par électroérosion ne présentant aucun des inconvénients inhérents à l'évacuation du fil usé et rendant possible l'usinage avec un fil-électrode fortement tendu (pour réduire sa flèche et augmenter la précision et la vitesse d'usinage, etc...).
A cet effet, la machine à aspersion pour découper par électroérosion avec un fil-électrode selon la présente invention comporte:
- un bâti avec un socle composé d'éléments verticaux disposés de façon à délimiter un réceptacle ouvert vers la zone d'usinage, la pièce à usiner et son système de bridage étant montés sur des piliers fixés directement sur ces éléments, et
- une tête d'usinage inférieure munie de deux galets destinés à pincer et entraîner le fil, et agencée pour que le fil usé, à la sortie de la tête d'usinage inférieure, soit dans l'espace délimité par les éléments du socle et faisant office de réceptacle et dans le fond duquel il vient s'accumuler.
il s'agit d'une machine sans bac d'usinage et sans table de travail proprement dite.
Le fil est ainsi évacué sous la zone d'usinage et il n'est plus nécessaire de prévoir un système de courroies ou de fluide comprimé pour le transporter vers l'arrière de la machine. Il n'y a ainsi plus aucun risque de patinage des courroies ni d'usure importante dans le cas où le fil est fortement tendu.
De plus, le fond du socle peut recueillir aussi un bac destiné à recueillir le liquide diélectrique d'usinage aspergé par les buses des deux têtes d'usinage dans la fente d'usinage afin de refroidir les électrodes et d'éliminer les déchets ainsi, le cas échéant, que les chutes découpées dans la pièce à usiner; il fait ainsi office de «bac sale» et il n'est plus nécessaire de prévoir des moyens pour vidanger un bac d'usinage. Dans ce cas, le fil usé vient alors s'accumuler dans le liquide d'aspersion «sale» recueilli à la base du socle; dans le cas où le fil n'est pas sectionné à la sortie de la zone d'usinage, la longueur de fil usé se refroidit au contact du liquide et ce refroidissement se transmet à la section défilant à travers la zone d'usinage, diminuant ainsi le risque de rupture du fil.
Selon la présente invention, on a ainsi une structure plus rigide et plus simple et présentant moins d'encombrement: tout l'espace compris entre la surface des piliers de bridage et ia tête d'usinage supérieure peut être occupé par la pièce à usiner. Il n'y a aucun obstacle latéral sur trois côtés. Ainsi, pour une taille donnée de la machine, on peut usiner des pièces beaucoup plus hautes, larges et longues (et beaucoup plus lourdes) qu'avec les machines connues de dimensions similaires.
Ce type de circuit d'évacuation pour fil-électrode peut avantageusement être utilisé sur les machines rigides et thermostables, avec ou sans une cabine, décrites dans EP 572 716 et EP 572 718.
Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide du dessin représentant seulement l'un des modes d'exécution à titre de simple exemple non limitatif. La machine ainsi représentée peut recevoir toutes modifications de forme et de détail sans pour cela se départir de l'esprit de l'invention.
La fig. 1 est un schéma simplifié de ia face frontale d'une machine selon la présente invention;
la fig. 2 montre certains des organes d'une tête inférieure pour une machine selon la présente invention.
Les mêmes chiffres de référence sont utilisés dans ces deux figures pour désigner les mêmes organes.
Le bâti de la machine selon la présente invention représentée au dessin a été décrit en détail dans EP 572 716. II comprend un socle constitué par trois parois perpendiculaires dont deux, 1 et 3, sont visibles au dessin. Ces parois 1 et 3 présentent
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chacune un épaulement sur lequel s'appuie la traverse 6. Elles sont reliées par une paroi moins haute, de manière à ménager un espace suffisant pour le système à mouvements croisés 7 actionnant le bras inférieur portant la tête 18.
Ce socle est réalisé en Rhenocast (R) (une marque de la société George Fischer désignant un béton polymère). Ce matériau inaltérable, insensible à la rouille, isolant thermique et électrique, est approprié à cet usage, car le socle est destiné à être au contact du diélectrique usé et du fil-électrode sortant, encore sous charge électrique, de la tête d'usinage inférieure 18. Sa densité n'est que le tiers de celle de l'acier pour un coefficient de dilatation thermique comparable. Ce socle pourrait toutefois être réalisé en tout autre matériau connu pour cet usage: fonte, acier soudé, béton hydraulique, céramique, etc...
Le bras supérieur (non visible à la fig. 1) porte un élément vertical 16 contenant un dispositif 20 de type connu et dont seul l'habillage est visible à la fig. 1, faisant coulisser la tête d'usinage supérieure 19 le long d'une crémaillère disposée selon l'axe Z.
Cet élément vertical 16 supporte également les divers organes d'alimentation en fil-électrode (plaque 60).
La traverse 6 et les coulisseaux des mouvements croisés sont en fonte. Ils pourraient toutefois être réalisés en tout autre matériau connu pour cet usage: acier soudé, céramique, etc...
Deux piliers 17 en granit sont fixés grâce à six organes 34 sur la face supérieure des parois 1 et 3 situées en contrebas des épaulements. Ils présentent un rail apte à recevoir les éléments d'un système de bridage de types connus.
Une paroi protectrice, transparente et mobile (non visible à la fig. 1) referme latéralement l'espace dans lequel s'accumule le fil usé 8.
Les têtes d'usinage 18 et 19 peuvent prendre n'importe quelle position relativement à la pièce à usiner, indépendamment l'une de l'autre; il est possible d'incliner le fil jusqu'à 30° dans une pièce de 400 mm de hauteur.
Un moteur (non visible à la fig. 2) entraîne les deux galets 12 et 13 destinés à pincer et tirer le fil 8. Leur pression sur le fil 8 est réglable en fonction du diamètre du fil 8 grâce à un système à ressort de type connu (non visible à la fig. 2); la tension de ce ressort est modifiable en manœuvrant une vis.
La vitesse de défilement est programmable avec précision, de manière connue.
Les deux organes 12 et 13 font office à la fois de guide-fil et de contacts amenant le courant électrique au fil 8. Le courant leur est transmis par les deux balais 14 et 15 venant s'appuyer sur leur axe de rotation grâce aux leviers 27 et 28 à ressorts 26. Ces derniers contribuent aussi au bon contact entre les galets 12 et 13 et le fil 8.
Les deux roues dentées 9 et 10 sont destinées à friser le fil comme décrit dans le brevet CH 636 136. Toutefois leur centre présente une concavité qui permet au fil-électrode de glisser entre elles avec un jeu latéral. Ainsi, lorsque la vitesse du fil est un peu trop grande par rapport à leur propre vitesse, il remonte sur l'un des bords de cette courbe. En cas contraire, il défile au milieu. Cette concavité permet donc une autorégulation de la vitesse de défilement du fil. Ceci est très avantageux, car il n'est plus nécessaire d'agir sur la vitesse de rotation de ces roues 9 et 10 en changeant leurs poulies d'entraînement, le diamètre de ces dernières devant être adapté à cette vitesse de rotation.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
Claims (9)
1. Machine à aspersion pour découper par électroérosion avec un fil-électrode comportant
- un bâti avec un socle composé d'éléments verticaux disposés de façon à délimiter un réceptacle ouvert vers la zone d'usinage, la pièce à usiner et son système de bridage étant montés sur des piliers fixés directement sur ces éléments, et
- une tête d'usinage inférieure munie de deux galets destinés à pincer et entraîner le fil, et agencée pour que le fil usé, à la sortie de la tête d'usinage inférieure, soit dans l'espace délimité par les éléments du socle et faisant office de réceptacle et dans le fond duquel il vient s'accumuler.
2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle un moteur entraîne les deux galets destinés à pincer et tirer le fil.
3. Machine selon la revendication 2, dans laquelle la pression de ces deux galets sur le fil est réglable en fonction du diamètre de ce fil.
4. Machine selon la revendication 1, dans laquelle la vitesse de rotation de ces deux galets est programmable et asservie.
5. Machine selon la revendication 1, dans laquelle ces deux galets sont agencés pour faire office de guide-fil.
6. Machine selon la revendication 1, dans laquelle ces deux galets sont agencés pour faire office de contacts amenant le courant électrique au fil.
7. Machine selon la revendication 1, dans laquelle la tête d'usinage inférieure est munie également de deux roulettes dentées agencées pour friser le fil à sa sortie des deux galets.
8. Machine selon la revendication 7, dans laquelle ces deux roulettes comportent dans leur section centrale, une concavité susceptibles d'autoréguler le déroulement du fil autour de ces roulettes.
9. Machine selon la revendication 1, dans laquelle le réceptacle à fil usé est destiné à recueillir aussi le liquide d'aspersion sale.
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