CH646892A5

CH646892A5 - Procede de decoupage par decharges electriques.

Info

Publication number: CH646892A5
Application number: CH218982A
Authority: CH
Inventors: Jean-Paul Briffod
Original assignee: Charmilles Sa Ateliers
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1984-12-28
Also published as: DE3309624C2; US4547646A; DE3309624A1; JPS58186529A; JPS6339366B2

Description

La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients cités ci-dessus, de manière à permettre de réaliser une découpe entièrement automatisée au cours de laquelle aucune tension interne n'est exercée sur la pièce. Il est ainsi possible de réaliser pour la première fois des découpes tridimensionnelles de haute précision au cours desquelles les chutes peuvent être évacuées sans intervention de l'opérateur.

L'invention a pour objet un procédé caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer une première phase d'usinage, puis à libérer une 5 partie de la pièce de l'un de ces supports tout en maintenant cette pièce fixée à l'autre support, à déplacer ces supports l'un par rapport à l'autre, de manière à recouvrir une autre partie de la pièce avec le support libéré et à saisir cette autre partie de la pièce avec ce support, et ensuite à effectuer une autre phase d'usinage, io L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.

Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution d'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé et différentes phases de mise en œuvre du procédé selon l'in-15 vention.

La fig. I est une vue en coupe d'une partie d'une machine en découpage électro-érosif par fil;

les fig. 2 et 3 illustrent deux cas de découpage;

la fig. 4 illustre diverses phases d'un découpage tridimensionnel.

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En référence à la fig. 1, la machine présente deux supports 1 et 2 comprenant des pinces 3 et 4 pour serrer une pièce 5. Ces supports sont montés sur une partie 6 du bâti de la machine. Le découpage est réalisé en faisant éclater des décharges érosives entre la pièce 5 et 25 un fil métallique 7 qui constituent l'électrode de découpage. Ce fil est porté par un étrier, car il est déplaçable par rapport à la pièce 5.

Les moyens pour déplacer le fil 7 et pour produire et contrôler le courant d'usinage n'ont pas été représentés, car il s'agit de moyens bien connus en eux-mêmes dans ce domaine.

30 Le support 1 est monté coulissant sur une colonne 9 le long de laquelle il peut être déplacé par un moteur 10 coopérant avec une crémaillère 11. Cette colonne 9 est montée sur un disque 12, monté tournant suivant un axe vertical grâce à un palier axial 13. La rotation du disque 12, et donc du support 1, est commandée par un 35 moteur électrique 14 muni d'une vis sans fin 15, coopérant avec une denture périphérique du disque 12. La partie inférieure 16 du palier 13 est guidée à coulissement sur la plaque 6 et peut être déplacée le long d'une vis 17 commandée par un moteur 18.

La pince 3 est constituée par deux mâchoires 19 et 20, articulées 40 en 21 et 22 sur le support 1. Le mouvement de ces mâchoires est provoqué par un piston hydraulique 23 soumis à l'action d'un ressort 24, dont la force agit sur un axe d'articulation 25 des mâchoires 19 et 20, dans le sens provoquant le serrage de la pièce 5 par ses mâchoires. Le desserrage de la pince 3 peut être commandé par 45 l'envoi d'un fluide sous pression provenant d'une source 26 et contrôlé par une électrovalve 27. Cette dernière est commandée par un dispositif électrique 28 à programmes.

Le dispositif d'actionnement de la pince 4 du support 2 est en tous points comparable à celui de la pince 3 et n'est donc pas décrit 50 en détail. Sa commande est effectuée par une électrovalve 29. Le support 2 est monté tournant suivant un axe horizontal sur une pièce 30 solidaire d'une partie 6. La rotation du support 2 se fait sur des paliers à roulement 31, et est commandé par un moteur 32, dont le pignon moteur 33 est en prise avec une roue dentée 34 solidaire du 55 support 2.

Il ressort de ce qui précède que la pièce 5 peut être serrée par l'une ou l'autre des pinces 3 et 4 ou par les deux pinces en même temps. Les divers mécanismes de déplacement des supports 1 et 2 permettent d'orienter la pièce 5 dans toutes positions désirées. 60 La fig. 2 montre le cas de l'usinage de la surface intérieure d'une pièce 5, par exemple une matrice M. Avant de commencer la première phase d'usinage de découpe, la pièce est fixée de chaque côté par les pinces 3 et 4, et la découpe se fait selon la trajectoire B-C, en partant de l'avant-trou A. Avant de continuer la découpe et de « fermer le circuit de coupe, la pince 3 relâche la pièce 5, puis est rapprochée de la pince 4 jusqu'à la position représentée en pointillé a', de manière à recouvrir une partie de la trajectoire de découpe et à saisir la partie découpée de la pièce. La découpe continue selon la

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trajectoire B-C et la chute est retenue par la pince de gauche. Ensuite la pince de droite relâche la pièce usinée qui peut être évacuée par les mouvements du support 1 de la pince 3.

La fig. 3 illustre un autre cas, celui de l'usinage de la surface extérieure d'une pièce, par exemple un poinçon P. Dans ce cas, lors de la s première phase d'usinage, la découpe est effectuée de la pièce selon la trajectoire traversante A-B. Avant d'avoir terminé cette trajectoire, la pince 3 est desserrée, puis déplacée vers la droite jusqu'à la position a', de manière à recouvrir une partie de la pièce P. La pince 3 de ce support est ensuite actionnée pour saisir cette partie. io La découpe est alors terminée sur la trajectoire A-B, puis poursuivie en suivant la trajectoire C-D au cours de laquelle la pièce usinée et la chute sont maintenues par la pince 3 qui permet l'évacuation de ces pièces en fin d'usinage.

En variante, on pourrait aussi effectuer d'abord la découpe selon 15 la trajectoire A-B, puis enlever la chute de gauche de la pièce par tous déplacements appropriés de la pince 3, cette dernière étant ensuite amenée de la position a', puis resserrée sur la portion restante de la pièce.

La fig. 4 montre les différentes phases d'une découpe tridimen- 20 sionnelle d'une pièce 50 réalisée avec la machine représentée à la fig. 1.

Dans une première phase, on effectue une découpe traversante, comme celle de la fig. 3, de manière à séparer la pièce en deux parties, dont l'une 51 est saisie par le support de gauche et l'autre 52 par 25 le support de droite. Dans ce cas, la partie 51 saisie par le support de gauche est évacuée par une translation suivie d'une rotation de ce support. Ensuite, la partie 52 saisie par le support de droite est déplacée par rotation sur son support, par exemple par une rotation de 90°, et le support de gauche est déplacé de manière à saisir l'autre partie de la pièce 52. Lors d'une deuxième phase, on effectue une nouvelle découpe f de part en part de la pièce, mais cette fois dans un autre plan, et ensuite la partie 53 saisie par le support de gauche est à nouveau évacuée lors du déplacement de ce support.

L'usinage est poursuivi pour enlever d'autres parties 55 de la pièce 54 dans d'autres directions, par exemple en effectuant des découpes de la partie 54 dans quatre autres plans, grâce à des rotations de 45°. On obtient ainsi la forme finale 56 puis 57 dessinée à droite de la fig. 4.

Toutes les opérations décrites peuvent être réalisées de façon entièrement automatique, donc sans aucune intervention d'un opérateur. Une très grande variété de formes peuvent être usinées au moyen de cette méthode et l'on obtient une très grande précision de découpe du fait du maintien de la chute au cours de l'usinage. De plus, cette méthode permet aussi d'usiner des moules (formes creuses); dans ce cas, les chutes sont récupérées et assemblées pour constituer le moule.

En ce qui concerne la fig. 1, on peut envisager d'autres mécanismes de déplacements des deux supports de pièce et d'autres dispositifs pour saisir et relâcher la pièce, par exemple des dispositifs magnétiques, ou du genre de ceux utilisés actuellement sur les pinces des robots.

2 feuilles dessins

Claims

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1. Procédé pour découper par décharges électriques érosives au moyen d'un fil-électrode une pièce électrode fixée sur une table par deux supports, selon lequel on effectue des déplacements relatifs de cette table et du fil en suivant une trajectoire de découpe prédéterminée, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer une première phase d'usinage, puis à libérer une partie de la pièce de l'un de ces supports tout en maintenant cette pièce fixée à l'autre support, à déplacer ces supports, l'un par rapport à l'autre, de manière à recouvrir une autre partie de la pièce avec le support libéré et à saisir cette autre partie de la pièce avec ce support, et ensuite à effectuer une autre phase d'usinage.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer au cours d'une phase d'usinage une découpe traversant la pièce de part en part.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste après cette découpe de part en part à éloigner de la zone d'usinage, jusqu'à une position déterminée, l'une des parties découpées de la pièce au moyen de l'un de ces supports, et à évacuer la pièce en libérant cette partie de la pièce de ce support à cet endroit.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer, entre deux phases d'usinage, une rotation déterminée de l'autre support autour d'un axe perpendiculaire à la direction normale du fil dans la zone d'usinage.

5. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour déplacer l'un des supports par rapport à l'autre dans dés directions déterminées, des moyens montés sur ce support pour saisir et libérer une partie de la pièce, et un circuit de commande pour effectuer les déplacements de ce support et les opérations de saisie et de libération de la pièce de ce support selon une séquence déterminée.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens coopérant avec le circuit de commande pour faire tourner l'un des supports autour d'un axe parallèle à la direction du fil dans la zone d'usinage, et pour faire tourner l'autre des supports autour d'un axe perpendiculaire à cette direction entre deux phases d'usinage.

Lors du découpage d'une pièce conductrice au moyen de décharges électriques érosives, au moyen d'un fil, il apparaît des tensions internes. Deux parties de cette pièce restent liées l'une à l'autre par la portion de métal non encore découpée. En fin de découpage, le pont constitué par cette portion devient de plus en plus mince et il apparaît des tensions internes dans la pièce qui sont dues aux forces exercées par ce pont.

Ces forces provoquent une déformation de la pièce et sont à l'origine de défauts d'usinage. De plus, des précautions particulières doivent être prises pour empêcher la chute de la partie découpée lors de la disparition de ce pont. L'automatisation complète de l'opération de découpe devient dans ces conditions très difficile à réaliser.

Plusieurs solutions ont été proposées pour empêcher la chute de la partie découpée, par exemple en prévoyant un plateau-support glissant sous la pièce à usiner, ou un bras-support pivotant sous la pièce et entraîné par les guides du fil ou encore des coins introduits dans la fente d'usinage.

Toutes ces solutions connues sont compliquées et elles demandent l'intervention de l'opérateur, de plus elles ne conviennent pas à l'automatisation complète de l'opération de découpe.