FR2476523A1 - Procede et appareil d'usinage par electro-erosion a coupe par fil - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET APPAREIL D'USINAGE PAR ELECTRO-EROSION A COUPE PAR FIL D'UNE PIECE 6 CONDUCTRICE DE L'ELECTRICITE. UN MILIEU AQUEUX EST FOURNI EN CONTINU DANS UN INTERVALLE D'USINAGE G DEFINI ENTRE LA PIECE ET UN FIL-ELECTRODE 1 CONTINU. UNE SUCCESSION D'IMPULSIONS ELECTRIQUES EST APPLIQUEE ENTRE LE FIL-ELECTRODE CIRCULANT ET LA PIECE A TRAVERS L'INTERVALLE D'USINAGE BALAYE PAR LE MILIEU AQUEUX POUR ENLEVER PAR ELECTRO-EROSION DE LA MATIERE DE LA PIECE. ON COMMANDE LA RESISTIVITE SPECIFIQUE DUDIT MILIEU AQUEUX DE FACON A CE QU'ELLE SOIT COMPRISE ENTRE 10 ET 10OHMS-CM, ET ON INTRODUIT DES PARTICULES ABRASIVES DANS LE MILIEU AQUEUX FOURNI A L'INTERVALLE D'USINAGE.

Description

L'invention concerne un procédé et un appareil pour couper ou usiner par

électro-érosion au moyen d'un fil, une pièce conductrice de l'électricité, dans le but d'y conformer un contour souhaité, procédé et appareil dans lesquels un milieu d'eau est fourni en continu dans

un intervalle d'usinage défini entre la pièce et un fil-

électrode pontant sous tension mécanique des côtés de

fourniture ou alimentation et de reprise, et déplacé axi-

alement en continu de manière à circuler entre une paire d'éléments de guidage d'usinage tout en passant sur la

pièce. Des impulsions électriques successives sont ap-

pliquées entre le fil-électrode circulant et la pièce dans l'intervalle d'usinage balayé par le milieu aqueux pour produire des décharges électriques espacées dans le temps à travers le milieu d'eau, enlevant ainsi de la

matière à partir de la pièce par électro-érosion. Pen-

dant que l'enlèvement de matière a lieu, la pièce est

déplacée par rapport au fil-électrode circulant, trans-

versalement par rapport à l'axe de ladite électrode, se-

lon un trajet prédéterminé pour conformer le contour

souhaité dans la pièce. L'invention fournit particulière-

ment une amélioration du procédé d'élêctro-érosion à

coupe par fil, et de l'appareil, du type décrit.

Dans la technique de coupe par fil à électro-éro-

sion définie ci-dessus, on utilise couramment un mince fil continu ou un filament-électrode dont l'épaisseur

est aussi réduite que 0,005 à 0,5 mm. En outre, un in-

tervalle extrêmement petit doit être formé entre la piè-

ce et le fil-électrode circulant. Cette condition impose inévitablement une limitation affectant la régularité que l'on recherche et le passage suffisant du milieu aqueux au travers de la zone d'usinage. Ainsi, seule une petite fraction du milieu aqueux fourni au domaine de la pièce qui est juxtaposée au fil-électrode circulant

pénètre effectivement dans l'intervalle d'usinage et cir-

cule au travers de celui-ci à une vitesse de circulation limitée. C'est pourquoi des difficultés apparaissent en

ce qui concerne l'enlèvement régulier des copeaux d'usi-

-2- nage et des gaz produits dans les zones de décharge. Il

en résulte que des arcs et des courts-circuits ont ten-

dance à se développer entre la pièce et le fil-électrode,

ce qui perturbe la progression de la coupe, provoque sou-

S vent la rupture du fil-électrode et affecte la stabilité

de coupe.

C'est en conséquence un but important de l'inven-

tion de. fournir un procédé amélioré pour couper une piè-

ce conductrice de l'électricité au moyen d'un fil, par électro-érosion, de la manière décrite, ledit procédé permettant d'usiner la pièce avec une efficacité et une

stabilité accrues, et avec une tendance moindre à la rup-

ture du fil.

Un autre but de l'invention est de fournir un ap-

pareil nouveau de coupe par fil à électro-érosion pro-

pre à mettre en oeuvre le procédé amélioré.

D'autres buts et avantages de l'invention appa-

raîtront dans la description qui suit.

L'invention concerne un procédé de coupe d'une pièce conductrice de l'électricité au moyen d'un fil,

par électro-érosion, pour conformer dans celle-ci un con-

tour souhaité, procédé dans lequel un milieu aqueux est fourni en continu dans un intervalle d'usinage défini entre la pièce et un fil-électrode, ponté sous tension entre des côtés de fourniture et de reprise et déplacé axialement en continu de manière à circuler entre une paire d'éléments de guidage d'usinage tout en traversant

la pièce, dans lequel des impulsions électriques en suc-

cession sont appliquées entre le fil-électrode circulant et la pièce au travers de l'intervalle d'usinage noyé

dans le milieu aqueux pour produire des décharges élec-

triques espacées dans le temps à travers le milieu aqueux, enlevant ainsi de la matière par électro-érosion de la pièce, et dans lequel la pièce est déplacée par rapport au fil-électrode circulant, transversalement par rapport à l'axe de ladite électrode, selon un trajet prédéterminé, pour conformer le contour souhaité dans la pièce, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend -3-

les mesures consistant à commander la résistivité spéci-

fique du milieu aqueux pour qu'elle se situe dans une plage comprise entre 102 et 105 ohms-cm, et à introduire des particules abrasives dans le milieu aqueux fourni à l'intervalle d'usinage. Selon une autre caractéristique importante de

l'invention, une vibration, dont la fréquence est compri-

se entre 100 hertz et 1 megahertz, de préférence pas in-

férieure à 1 KHz, et avec une amplitude comprise entre

1 et 50 microns, de préférence pas supérieure à 10 mi-

crons, est appliquée en une zone intermédiaire entre les

éléments de guidage d'usinage, au fil-électrode circu-

lant, dans une direction transversale à son axe, de sorte

que le fil-électrode circulant acquiert un mouvement os-

cillatoire ondulant le long de l'axe avec un nombre de

noeuds et ventres ou boucles supérieur à deux, l'ampli-

tude étant au maximum de dimension inférieure à celle de

l'intervalle d'usinage dans ladite direction. -

La vibration peut être communiquée au fil-électro-

de circulant en disposant un transducteur électromécani-

que excité par une alimentation à énergie haute fréquence et disposé en relation de contact avec une étendue du fil-électrode supporté entre les éléments de guidage. Une paire de tels transducteurs peuvent être disposés de part et d'autre de la pièce de sorte que les deux vibrations,

présentant de préférence des fréquences ou modes diffé-

rents, sont superposées l'une à l'autre lorsqu'appliquées

au fil-électrode circulant. Le transducteur électroméca-

nique ou chacun des transducteurs électromécaniques peut être sous la forme d'un disque et le fil-électrode peut être introduit au travers du disque dans la zone d'un

centre de celui-ci, dans la direction de son épaisseur.

L'invention fournit aussi un appareil d'électro-

érosion à coupe par fil d'une pièce conductrice de l'élec-

tricité pour conformer un contour souhaité dans celle-ci, appareil qui comprend des moyens pour fournir en continu un milieu aqueux dans un intervalle d'usinage défini entre la pièce et un fil-électrode supporté sous tension -4- entre des côtés d'alimentation et de reprise et déplacé

axialement en continu pour circuler entre une paire d'élé-

ments de guidage d'usinage tout en se déplaçant le long

de la pièce, des moyens de fourniture d'énergie pour ap-

pliquer des impulsions électriques en succession à travers de l'intervalle d'usinage balayé par le milieu aqueux, entre la pièce et le fil-électrode, pour produire des décharges électriques espacées dans le temps à travers ledit milieu, enlevant ainsi par électro-érosion de la matière de la pièce, et des moyens d'avance de contour, propres à déplacer la pièce par rapport au fil-électrode circulant, transversalement à l'axe de celui-ci, selon un trajet prédéterminé, pour conformer le contour dans la pièce, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'échange d'ions-pour commander la résistivité spécifique du milieu aqueux destiné à être

fourni à l'intervalle d'usinage par lesdits moyens d'ali-

mentation, afin qu'elle soit comprise entre 102 et 105 ohms-cm, et des moyens pour introduire des particules abrasives dans le milieu aqueux à résistivité commandée

amené à l'intervalle d'usinage.

Selon une autre caractéristique de l'appareil

selon l'invention, des moyens sont prévus pour communi-

quer une vibration ayant une fréquence comprise entre 100 Hz et 1 lMlHz, de préférence pas-inférieure à 1 KHz, et ayant une amplitude comprise entre 1 et 50 microns, de préférence pas supérieure à 10 microns, en une zone intermédiaire entre les éléments de guidage d'usinage-,

au fil-électrode circulant, dans une direction transver-

sale à l'axe de celui-ci-, de sorte que le fil-électrode circulant acquiert un mouvement oscillatoire ondulant le

long de son axe qui présente plus de deux noeuds et ven-

tres ou boucles, et dont l'amplitude est inférieure à

la dimension de l'intervalle d'usinage dans ladite di-

rection.

Les moyens vibratoires peuvent comprendre un transducteur électromécanique excité par une source

d'énergie haute fréquence et disposé en relation de con-

tact avec une étendue du fil-électrode supporté entre les éléments de guidage. Deux tels transducteurs peuvent être disposés l'un d'un côté de la pièce, l'autre de l'autre côté de la pièce, de sorte que les deux vibrations, de préférence présentant des fréquences ou modes différents,

sont superposées l'une à l'autre lorsqu'elles sont appli-

quées au fil-électrode circulant. Les deux vibrations.

créent en fait dans le fil circulant un battement ou les vibrations périodiques en amplitude d'une onde qui est

la superposition des deux ondes harmoniques simples cor-

respondantes des différentes fréquences. Le transducteur

électromécanique ou chacun des deux transducteurs élec-

tromécaniques peut avoir la forme d'un disque et le fil-

électrode peut être introduit à travers le disque dans la zone d'un centre de celui-ci, dans la direction de

son epaisseur.

Des formes de réalisation de l'invention seront maintenant décrites, à titre d'exemple, en liaison avec le dessin annexé, dans lequel:

- Za figure 1 est une vue schématique d'une ins-

tallation d'électro-érosion à fil de coupe selon l'in-

vention

- La figure 2 représente une installation modi-

fiée d'électro-érosion à fil de coupe comprenant une

paire de transducteursélectromécaniques à disques espa-

cés propres à communiquer des vibrations haute fréquence au fil-électrode circulant, selon l'invention; - les figures 3A et 3B sont des vues perspectives de deux formes différentes de passage à fil conformé dans le transducteur à disque espacé représenté à la figure 2;

- la figure 4 est un graphique montrant l'accrois-

sement d'efficacité d'usinage rapporté à la distance en-

tre le transducteur et la pièce; et - la figure 5 représente une autre disposition de

transducteur électromécanique selon l'invention.

On se réfère à la figure 1. Une installation ou

appareil d'électro-érosion à fil de coupe selon l'inven-

-6- tion comprend un fil-électrode 1 en cuivre ou laiton par

exemple, ayant un diamètre de 0,005 à 0,5 mm, de préfé-

rence pas supérieur à 0,1 mm. Le fil-électrode 1 est avancé axialement à partir de son côté d'alimentation représenté sous la forme d'une bobine d'alimentation 2 jusqu'à son côté de reprise ou réception représenté sous

la forme d'une bobine de réception 3, en continu, à tra-

vers une zone de coupe définie entre une paire d'éléments 4 et 5 de guidage d'usinage. Une pièce 6 est disposée

dans la zone de coupe et elle est traversée par une por-

tion rectiligne du fil-électrode 1 mis en pont sous fer-

me tension mécanique et circulant en continu entre les éléments de guidage d'usinage 4 et 5. D'autres moyens de guidage 7 et 8 sont prévus sur le trajet du fil-électrode pour changer la direction d'avance du filélectrode 1 à partir du côté de fourniture 2, jusqu'à la zone de coupe, et à partir de cette dernière jusqu'au côté de reprise 3, respectivement. Le déplacement axial du fil-électrode 1 à une vitesse appropriée et sous une tension appropriée peut être réalisé par des moyens d'entraînement disposés entre le guide 8 et la bobine de reprise 3, et par des

moyens de freinage disposés entre la bobine de fournitu-

re 2 et le guide 7.

Dans la zone de coupe, un mélange de milieu aqueux deusinage 16 et de particules abrasives 17 est

fourni en continu par une buse 9 dans l'intervalle d'usi-

nage G formé entre la pièce 6 et le fil-électrode 1 cir-

culant. Une source 10 d'énergie d'usinage par décharges électriques est connectée électriquement d'une part à la pièce 6 et d'autre part au filélectrode 1, au moyen d'une brosse ou balai 11, pour appliquer une succession

d'impulsions d'usinage par décharges électriques à tra-

vers l'intervalle d'usinage G dans le milieu aqueux, pour enlever par électro-érosion de la matière de la pièce 6. Le milieu aqueux 16 doit, pour les buts de l'invention, avoir une résistivité spécifique comprise

entre 102 et 105 ohms-cm.

La pièce à usiner 6 est montée fixe sur une table - 7 - de travail 12, et des moyens d'entraînement de contour propres à déplacer la table 6 par rapport au fil-électrode 1 transversalement à l'axe de celui-ci ou dans un plan X-Y, comprennent un premier moteur 13 pour avancer la table 12 selon l'axe des X, et un second moteur 14 pour

avancer la table 12 selon l'axe des Y. Une commande numé-

rique 15 est prévue, alimentée en données pour un trajet

d'avance de contour prescrit et programmé à l'avance.

Les données sont reproduites et les signaux d'entraîne-

ment correspondants sont-fournis par la commande numéri-

que 15 aux moteurs 13 et 14 pour déplacer la pièce 6 par rapport au filélectrode 1 selon un trajet prescrit, de

sorte qu'un contour souhaité est usiné dans la pièce.

Les particules abrasives 17 doivent, de préféren-

ce, être en TiC,TinIBTiB2,(TiB2)C, (TiB2)N, HfC, HfB2, TiCN, TiHfC, B4C, BN, SiC, Al203 et/ou SiO2, et avoir une dimension particulaire de l'ordre des.microns, de préférence comprise entre 1 et 100 microns en diamètre, et encore plus favorablement inférieure à 50 microns en diamètre. Ces particules fournies en suspension avec le milieu aqueux 16 sont sollicitées à la pénétration dans l'intervalle d'usinage G o elles agissent pour abraser la surface de contour de la pièce en cours d'érosion par

les décharges électriques étant donné qu'elles sont por-

tées par le fil-électrode 1 circulant. Ainsi, l'action

abrasive mécanique est ajoutée à l'action d'électro-

érosion, ce qui provoque un accroissement remarquable

de l'enlèvement de matière sur la pièce 6. Les particu-

les abrasives se déplaçant dynamiquement à travers l'in-

tervalle d'usinage G agissent aussi pour enlever méca-

niquement les copeaux d'usinage et autres produits d'in-

tervalle formés par l'action d'électro-érosion, et en

même temps servent de moyens d'espacement entre le fil-

électrode 1 circulant et la pièce 7 pour empêcher leur

contact direct ou lamise en court-circuit. Il en résul-

te une augmentation remarquable de l'efficacité de la

coupe et du rendement, et une stabilité opératoire ac-

- 8 - crue, pratiquement sans formation d'arcs, et avec une

tendance moindre à la rupture du fil.

En plus ou en option, on prévoit une unité vibra-

toire 18 comprenant un ensemble 19 de transducteurs élec-

tromécaniques excités par une source 20 d'énergie haute fréquence. L'ensemble 19 représenté comprend une partie de corne d'amplification dont la pointe est disposée en relation de contact avec le fil-électrode 1 circulant

dans la zone de coupe définie entre les éléments de gui-

dage 4 et 5. Le transducteur 19 est excité par la source d'énergie 20 dont la fréquence n'est pas inférieure à Hz, de préférence pas inférieure à 1 KHz, et jusqu'à 1 MHz, pour communiquer au fil-électrode 1 circulant et tendu entre les moyens de guidage 4 et 5, une vibration dont l'amplitude est de préférence comprise entre 1 et microns, une amplitude comprise entre 1 et 10 microns

étant particulièrement préférée. La vibration est com-

muniquée au fil-électrode dans une direction transversa-

le à l'axe de celui-ci, de sorte qu'un mouvement oscil-

latoire ondulant, présentant un nombre de noeuds et ven-

tres supérieur à deux, est fourni au fil 1 circulant entre les éléments de guidage 4 et 5 placés en des côtés opposés par rapport à la pièce 6. Cette vibration crée une action de pompage extrêmement favorable du mélange de milieu aqueux 16 et de particules abrasives 17, qui

peut ainsi être entraîné sur le fil-électrode 1 circu-

lant dans la zone d'usinage G avec un débit accru. Etant

donné que le milieu aqueux 16 et les particules abrasi-

ves sont ainsi transportés dans la zone d'usinage G avec

une régularité accrue, on obtient encore une augmenta-

tion de-la vitesse d'enlèvement de matière. L'action de pompage sert aussi à évacuer les copeaux d'usinage et autres produits d'intervalle plus régulièrement à partir de la zone d'intervalle G, ce qui assure une progression

de l'opération régulière d'usinage.

Le mélange de milieu aqueux et de particules abra-

sives quittant la pièce 6 avec le fil circulant 1 est - 9 -

dirigé par un courant de milieu aqueux non souillé pro-

venant d'une buse 21 disposée en dessous de la pièce 6, vers un auget 22. Le mélange avec le milieu aqueux non souillé est introduit dans un séparateur centrifuge 23 o il est séparé en liquide (milieu aqueux) et en par-

ticules solides (particules abrasives et copeaux d'usi-

nage). Le liquide est conduit dans un récipient 24 pour un stockage temporaire, puis il est mis en circulation par une pompe 25 dans un conduit 26 conduisant à la buse

9 de fourniture et de distribution. Les particules so-

lides provenant du séparateur centrifuge 23 sont amenées sur une bande 27 transporteuse sans fin sur le trajet duquel est disposé un séparateur magnétique 28 propre à collecter magnétiquement les copeaux d'usinage. Les particules abrasives 17 séparées des copeaux d'usinage

continuent à être transportées sur la bande 27 se dé-

plaçant et elles sont rassemblées dans une trémie 29,

puis ensuite elles sont conduites à une chambre de mé-

lange 30 prévue dans une partie du conduit 26. Dans la

chambre de mélange 30, les particules abrasives 17 non-

souillées sont ainsi mélangées de manière homogène avec le milieu aqueux 16 non souillé pompé dans le récipient 24, le mélange étant amené par le conduit 26 à la buse 9 pour être fourni à l'intervalle d'usinage G. Dans le récipient 24, ou dans une partie du conduit 26 située en amont de la chambre de mélange 30, est prévue une unité d'échange d'ions (non représentée) pour commander la résistivité électrique spécifique du milieu aqueux

16 pour qu'elle soit comprise entre 102 et 105 ohms-cm.

EXEMPLE

Un fil-électrode en cuivre de 0,02 mm de diamè-

tre est monté dans une installation globalement du type représenté à la figure 1, et il est déplacé axialement à une vitesse de circulation de 2 m/mn pour la coupe électro-érosive par fil d'une pièce en S55C ayant une épaisseur de 11 mm. Le milieu aqueux est de l'eau de ville traitée par un échangeur d'ions de manière à

- 10 -

présenter une résistivité spécifique de 5 x 10.000 ohms-

cm. Les impulsions d'usinage par électro-érosion ont un temps actif " tr on" de 10 microsecondes, et un temps de coupure " T off" de 15 microsecondes, avec un courant de crête de 56 ampères. Des particules abrasives en suspen- sion dans le milieu aqueux sont composées de SiC et ont des dimensions granulométriques de 600 mailles. Elles sont mélangées dans une proportion de 15 % en volume

avec le milieu aqueux. Une vibration de 35 KHz est ap-

pliquée au fil-électrode circulant. Les vitesses d'enlè-

vement obtenues dans trois cas, à savoir - A) sans par-

ticules abrasives et sans vibration du fil, B) avec des

particules abrasives, et C) avec les particules abrasi-

ves et la vibration du fil sont indiquées dans le tableau suivant: On voit que l'on obtient selon l'invention une augmentation de la vitesse d'enlèvement qui est de deux fois, et même plus. On doit aussi noter que, dans le

cas C, la vitesse d'avance de contour peut être augmen-

tée jusqu'à 30 %, comparé au cas B. Il apparaît donc que le temps total d'usinage avec la présente invention est réduit jusqu'à environ la moitié, ou moins, du

temps d'usinage selon l'art antérieur.

Au lieu d'une seule unité vibratoire 20 comme représenté, on peut prévoir deux tels vibreurs, chacun

de part et d'autre de la pièce 6; ils sont de préfé-

rence excités avec des fréquences différentes de sorte que deux vibrations résultantes sont superposées l'une

à l'autre pour fournir un mouvement oscillatoire ondu-

Cas Vites.se d'enlèvement A 0,9 mm/mn

B 1,6

C 2,1

- 11 -

lant composé présentant dans le fil 1 un nombre de noeuds

et ventres supérieur à deux.

La figure 2 représente un dispositif vibratoire

modifié pour une installation de coupe par fil à électro-

érosion dans laquelle certaines des parties ou éléments

semblables à ceux de la figure 1 portent les mêmes chif-

fres de référence, certains étant omis pour éviter la répétition. Le dispositif vibratoire représenté à la figure 2 fait application d'un ou deux transducteurs 31 et 32 électromécaniques en forme de disques, à la place d'une structure à corne représentée à la figure 1, les transducteurs 31 et 32 étant excités par-une source 33 commune d'énergie haute fréquence. Les- transducteurs 31 et 32 sont chacun un disque présentant une ouverture centrale 31a (32a) ou une fente 31b (32b), s'étendant

à travers leur centre et leur périphérie, comme repré-

senté aux figures 3A et 3B respectivement, qui servent

de passage pour le fil-électrode 1 circulant. Quand cha-

cun des disques transducteurs 31 et 32 est excité par la source-de puissance haute fréquence 33, une vibration mécanique haute fréquence s'y produit et est communiquée

au fil-électrode circulant 1. Etant donné que le trans-

ducteur 31, 32 est disposé en relation de contact avec

l'étendue de fil la entre les éléments de guidage dtusi-

nage 4 et 5, un mouvement oscillatoire ondulant se déve-

loppe dans l'étendue de fil la en acquiérant la vibra-

tion mécanique externe dans une direction transversale

à l'axe de l'électrode, de la manière décrite précédem-

ment. Chacun des transducteurs 31 et 32 peut, comme dans l'ensemble 19 de la figure 1, être en quartz, en titanate de lithium, en titanate de baryum, en titanate

de zirconium-plomb, ou des transducteurs analogues con-

nus, et il est excité de manière à produire une vibra-

tion mécanique haute fréquence dans la direction de son

rayon. La forme en disque des vibreurs est particulière-

ment avantageuse car ils peuvent ainsi être montés à étroite proximité de la pièce 6 et donc de la zone d'usinage.

- 12 -

La figure 4 est un diagramme montrant des résul-

tats expérimentaux et sur lequel l'accroissement de l'ef-

ficacité de coupe est porté en ordonnées, la distance de

l'emplacement d'un transducteur électromécanique à par-

tir de la pièce 6 étant portée en abscisses. Le diagram- me montre qu'une fréquence vibratoire supérieure à KHz est préférée et avantageuse pour atteindre un accroissement de l'efficacité de coupe pour une grande distance, mais une distance plus limitée est préférée en général pour atteindre une plus grande augmentation

de l'efficacité de coupe.

Dans une autre forme de réalisation de l'inven-

tion représentée à la figure 5, chacun des disques vi-

breurs 31 et 32 traversé par le fil-électrode circulant 1 est disposé dans une enceinte 34, 35, alimentée avec

* un mélange déjà décrit du milieu aqueux et de particu-

les abrasives. Chacune des chambres 34 et 35 présente une admission 34a, 35a en communication avec le conduit

26 représenté à la figure 1, et une sortie 34b, 35b dis-

posée à proximité de la zone de travail pour la fourni-

ture du mélange d'eau et de particules abrasives dans

l'intervalle d'usinage. Le milieu aqueux dans le mélan-

ge sert ainsi efficacement ici à refroidir le corps de vibreur 31, 32, assurant la stabilité opératoire de ces

unités. -

Ainsi est fourni un procédé et un appareil amé-

liorés pour la coupe électro-érosive par fil d'une piè-

ce conductrice de l'électricité, grâce auxquels est ob-

tenue une augmentation remarquable des performances

d'usinage, de l'efficacité et de la stabilité opératoi-

re.

O O O O

O - O -O-

- 13 -

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. - Procédé d'usinage par électro-érosion à coupe par fil d'une pièce conductrice de l'électricité pour conformer un contour souhaité dans celle-ci, procédé dans lequel un agent d'usinage à base d'eau, ou milieu

aqueux, est fourni en continu dans un intervalle d'usi-

nage défini entre la pièce et un fil-électrode continu,

supporté sous tension mécanique entre des côtés de four-

niture et de reprise, et déplacé axialement en continu

de manière à circuler entre une paire d'éléments de gui-

dage d'usinage tout en traversant la pièce, une succes-

sion d'impulsions électriques étant appliquée entre le

fil-électrode circulant et la pièce à travers 1'inter-

valle d'usinage balayé par le milieu aqueux pour produi-

re des décharges électriques espacées dans le temps à

travers le milieu aqueux, enlevant ainsi par électro-

érosion de la matière de la pièce, et la pièce étant

déplacée par rapport au fil-électrode circulant trans-

versalement à l'axe de celui-ci selon un chemin de cou-

pe prédéterminé pour conformer le contour souhaité dans la pièce, caractérisé en ce qu'il comprend les mesures consistant à - commander la résistivité spécifique dudit milieu aqueux de façon à ce qu'elle soit comprise entre 102 et 105 ohms-cm; et - introduire des particules abrasives dans le milieu

aqueux fourni à l'intervalle d'usinage.

2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la mesure consistant à communiquer une vibration ayant une fréquence comprise entre 100 Hz et 1 MHz au fil-électrode circulant, dans

une direction transversale à son axe.

3. - Procédé selon la revendication 1 ou la reven-

dication 2, caractérisé en ce que les particules abra-

sives ont une dimension particulaire comprise entre 1

et 100 microns.

4. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé

- 14 -

en ce que ladite vibration est communiquée au fil-élec-

trode en disposant, en une position intermédiaire entre

lesdits éléments de guidage d'usinage, au moins un trans-

ducteur électromécanique à forme de disque et présentant une ouverture au travers de laquelle le fil-électrode

circulant est passé, et en ce qu'on excite le transduc-

teur au moyen d'une source de puissance haute fréquence pour produire la vibration dans le transducteur et la

propager au fil-électrode circulant.

5. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé

en ce que la fréquence n'est pas inférieure à 100 KHz.

6. - Appareil d'usinage par électro-érosion à cou-

pe par fil d'une pièce conductrice de l'électricité pour

conformer un contour souhaité dans celle-ci, qui com-

prend des moyens pour fournir en continu un agent d'usi-

nage à base d'eau, ou milieu aqueux, dans un intervalle

d'usinage défini entre la pièce et un fil-électrode sup-

porté sous tension mécanique entre des côtés de fourni-

ture et de reprise et déplacé axialement en continu pour circuler entre une paire d'éléments de guidage d'usinage tout en traversant la pièce, des moyens de fourniture de puissance pour appliquer les impulsions

électriques en succession à travers l'intervalle d'usi-

nage balayé par le milieu aqueux entre la pièce et le fil-électrode pour produire des décharges électriques

espacées dans le temps à travers le milieu aqueux, enle-

vant ainsi par électro-érosion de la matière de la piè-

ce, et des moyens d'avance de contour pour déplacer la

pièce par rapport au fil-électrode circulant transver-

salement à l'axe de celui-ci selon un trajet prédéter-

miné pour conformer le contour souhaité dans la pièce, caractérisé en ce qu'il comprend:

- des moyens d'échange d'ions pour commander la résis-

tivité spécifique du milieu aqueux fourni par lesdits moyens de fourniture à l'intervalle d'usinage, de façon

qu'elle ait une valeur comprise entre 102 et 105 ohms-

cm; et

_ 1 5 _

- des moyens pour introduire des particules abrasives dans ledit milieu aqueux à résistivité commandée, pour fournir ces particules en suspension dans le milieu

aqueux à l'intervalle d'usinage.

7. - Appareil selon la revendication 6, caractérisé

en ce qu'il comprend en outre des moyens pour communi-

quer une vibration ayant une fréquence comprise entre

Hz et 1 Mhz au fil-électrode circulant, dans une di-

rection transversale à l'axe de celui-ci.

8. - Appareil selon la revendication 6 ou la reven-

dication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de recueil pour recevoir le mélange du milieu aqueux et des particules abrasives quittant l'intervalle

d'usinage, des premiers moyens de séparation pour sépa-

rer le mélange recueilli en un composant liquide et en des composants solides, des seconds moyens séparateurs

pour séparer ces composants solides en produits d'usina-

ge provenant de l'intervalle d'usinage et en particules

abrasives, des moyens pour guider ledit composant liqui-

de vers les moyens d'échange d'ions pour qu'il y soit traité, pour fournir ledit milieu aqueux ayant ladite

résistivité spécifique, des moyens de mélange pour intro-

duire les particules abrasives fournies par les seconds moyens séparateurs dans le milieu aqueux fourni à partir des moyens d'échange d'ions, et des moyens de conduits

pour guider le mélange de milieu aqueux et de particu-

les abrasives des moyens de mélange jusqu'aux moyens de fourniture.

9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que lès moyens pour communiquer une vibration comprennent au moins un transducteur électromécanique disposé en une zone intermédiaire entre les éléments de

guidage d'usinage et ayant la forme d'un. disque présen-

tant une ouverture dans laquelle passe le fil-électrode

circulant.

10. - Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que les moyens de fourniture comprennent une en-

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ceinte alimentée en m1élange de milieu aqueux et de par-

ticules abrasives et propre à recevoir ledit transduc-

teur électromécanique.

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O0 0 0