CH692186A5

CH692186A5 - Machine d'usinage par électroérosion à fil.

Info

Publication number: CH692186A5
Application number: CH02943/97A
Authority: CH
Inventors: Masahiro Iezawa; Akihiko Imagi; Tsutomu Sasaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2002-03-15
Also published as: TW344689B; DE19756195A1; DE19756195B4; US6008461A; JPH10315057A

Description

La présente invention concerne une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle un faible espace entre un fil d'électrode et une pièce à usiner est rempli d'un liquide d'usinage, une décharge étant produite dans l'espace afin d'usiner la pièce.

La fig. 18 montre une première machine conventionnelle d'usinage par électroérosion à fil, référencée comme art antérieur 1. On a un bâti 1 comme base de la machine d'usinage, une table 2 est disposée sur le bâti 1, un chariot 3 est monté sur le bâti 1 par un guidage tel qu'il puisse se déplacer horizontalement relativement à la table 2, une colonne 4 est montée sur le chariot 3 par un guidage tel qu'il puisse se déplacer vers l'avant et vers l'arrière relativement à la table 2, un élément de poutre 5 est relié au côté frontal de la colonne 4 par un guide déplaçable verticalement relativement à la table 2, un guide supérieur de fil 6 est fixé à l'élément de poutre 5, un bras inférieur 7 est fixé à la colonne 4, un guide inférieur de fil 8 sur la tête du bras inférieur 7, une pièce à usiner 9 est fixée sur la table 2,

un bain d'usinage 10 est fixé sur le bâti 1, un fil d'électrode 11 est supporté par les guides supérieur 6 et inférieur 8, des moyens d'alimentation en liquide d'usinage sont représentés en 12, des moyens de refroidissement de liquide d'usinage sont représentés en 13, un dispositif de mesure de température 14 est relié aux moyens de refroidissement de liquide d'usinage 13, et 15 représente le liquide d'usinage isolant, fourni par les moyens d'alimentation 12 au bain d'usinage 10 par l'intermédiaire des moyens de refroidissement 13. Le liquide d'usinage 15, souillé par l'usinage est recueilli par les moyens d'alimentation 12 et est filtré avant d'alimenter à nouveau le bain d'usinage 10.

Les moyens de refroidissement 13 commandent une valeur de température du liquide d'usinage 15 afin qu'elle soit égale à la somme de la température mesurée par le dispositif de mesure 14 et d'une valeur de sortie. Afin d'usiner la pièce, une impulsion de tension est appliquée entre l'électrode 11 et la pièce à usiner 9 à partir d'une source d'alimentation non représentée. La décharge a lieu dans le faible espace entre l'électrode 11 et la pièce 9 afin d'usiner celle-ci.

La fig. 19 montre une deuxième machine d'usinage par électroérosion conventionnelle, référencée comme art antérieur 2, décrite dans la publication JP-62.264.830.

Sur la figure on a un bâti 46, une colonne 47, un bras supérieur 48, un bras inférieur 49, une électrode à fil 50, une bobine d'électrode 51, un bobinoir 52, un guide supérieur 53, un guide inférieur 54 et une table UV 55 pour le positionnement du guide supérieur 53 lorsqu'il est commandé par une unité de commande non représentée. On a aussi une table XY 56 commandée pour se déplacer selon deux directions orthogonales entre elles par l'unité de commande non représentée. On a de même une pièce à usiner 57, des moyens de support 58 de la pièce à usiner, un élément d'écran 59, un moyen d'expansion 60 et une entrée d'air 61.

Sur la fig. 19, l'élément d'écran 59 forme un espace, substantiellement fermé, sur au moins une portion majeure de la structure. Pour les tables UV 55 et XY 56, le moyen d'expansion 60 forme une partie de l'élément d'écran 59 et une pluralité d'entrées d'air 61 et de sorties d'air, non représentées, y sont aménagées. Du gaz est introduit par les entrées d'air 61 dans l'espace formé par l'élément d'écran 59 permettant de conserver une température et une humidité fixes dans cet espace. La température et l'humidité du gaz introduit par les entrées d'air 61 sont ajustées de manière à correspondre aux valeurs de température et d'humidité dans l'espace.

La fig. 29 représente une troisième machine d'usinage par électroérosion à fil, référencée comme art antérieur 3, décrite dans la publication JP-63-99.128.

Sur la figure on a un réservoir 62 de stockage de liquide d'usinage et un refroidisseur 64 pour refroidir le liquide d'usinage 63. Après été refroidi par le refroidisseur 64, le liquide d'usinage 63 est conduit à travers une unité d'alimentation d'impulsion 66 vers un premier passage A par une pompe 65. Le premier passage A conduit le liquide d'usinage entre les électrodes à travers une buse supérieure 67 et une buse inférieure 68 d'éjection de liquide d'usinage. Le liquide d'usinage 63 est fourni par la pompe 65 vers un deuxième passage B à travers un bras supérieur 69 et un bras inférieur 70 ainsi qu'un bain d'usinage 72 dans lequel la pièce à usiner 71 est disposée. Deux passages, les passages A et B, sont prévus pour améliorer l'efficacité de refroidissement du liquide d'usinage 63.

Dans le premier passage A, le liquide d'usinage est premièrement utilisé pour refroidir l'unité d'alimentation d'impulsion 66, le liquide réchauffé étant ensuite envoyé entre les électrodes. Le deuxième passage B est utilisé pour refroidir le mécanisme.

La fig. 21 montre une quatrième machine d'usinage par électroérosion à fil conventionnelle, référencée comme art antérieur 4, décrite dans le document JP-63-179.024.

Sur la figure on a une pièce à usiner 73, une plaque de surface 74, un guide de fil supérieur 75, un guide de fil inférieur 76, une électrode à fil 77, un bras inférieur 78, une colonne 79, un tube 80, un ventilateur motorisé 81 et un circuit d'air 82.

La machine usine la pièce 73 selon une forme désirée par l'électrode à fil 77 tout en projetant du liquide d'usinage contre la partie en usinage de la pièce 73. Dans cette machine, un moyen de maintien du guide fil inférieur 76 pour maintenir l'électrode à fil 77 est creux. La machine est munie de moyens pour alimenter la portion creuse du moyen de maintien en fluide de refroidissement.

La fig. 22 montre une cinquième machine d'usinage par électroérosion à fil conventionnelle, référencée comme art antérieur 5, décrite dans le document JP-61-86.130.

Sur la figure on a un corps principal 83 de la machine d'usinage par électroérosion, une unité de commande 84 comprenant un dispositif NC et une source d'alimentation, un dispositif d'alimentation en liquide d'usinage 85, un câble 86 de liaison entre l'unité de commande 84 et le corps de machine 83 et un câble 87 de liaison entre le corps de machine 83 et le dispositif d'alimentation en liquide d'usinage 85. Un tube d'aspiration 88 de liquide d'usinage pour transférer le liquide d'usinage du corps de machine 83 vers le dispositif d'alimentation 85. Un filtre 89 permet de filtrer le liquide d'usinage dans le bain. Un dispositif de mesure de température extérieure 90 permet de mesurer la température à l'extérieur du corps de machine 83. Un dispositif de mesure de température 91 de liquide d'usinage permet de mesurer la température du liquide d'usinage dans le bain.

Un préchauffage 94 permet de préchauffer le liquide d'usinage du bain jusqu'à une température présélectionnée par l'unité de commande 84. Des câbles 93, 94 et 95 relient l'unité de commande 84 au dispositif de mesure de température extérieure 90, au dispositif de mesure de température du liquide 91 et au préchauffage 92.

Les problèmes rencontrés par la machine d'usinage par électroérosion selon l'art antérieur 1 sont décrits ci-après. Dans cette machine, le bras inférieur s'étendant depuis la colonne est plongé dans le liquide d'usinage, alors que l'élément de poutre, s'étendant aussi depuis la colonne est situé dans l'air. Une différence de température apparaît entre l'élément de poutre et le bras inférieur à cause de la différence de température entre le liquide d'usinage et la machine, de la différence entre les constantes de temps de leurs variations de température et l'air extérieur. Les expansions thermiques du bras inférieur et de l'élément de poutre déplacent ces éléments relativement à leur position correcte.

Il en résulte que le guide de fil supérieur est décalé en position relativement au guide inférieur, lesquels sont maintenus au sommet des bras supérieur et inférieur. Ceci conduit à une détérioration de l'alignement de l'électrode à fil et de la précision d'usinage.

Afin d'assurer un usinage de précision, la machine peut être installée dans un local thermostatique dont la température peut être réglée. Il est cependant inévitable qu'une personne entre et sorte du local. Des perturbations thermiques sont inévitablement produites. La fig. 23 représente la variation de température ambiante autour d'une machine disposée dans un local thermostatisé. Comme on le voit, la température varie d'environ 1,5 DEG C sur une journée. L'augmentation de température provoque une expansion thermique d'environ 20 mu m pour 1 m de l'élément dont le coefficient d'expansion thermique est de 11,8 x 10<-><6> 1/ DEG C.

Puisqu'un dispositif de mesure de température encastré dans la structure est en contact direct avec l'air dans le local à température constante, la variation de température du local affecte la valeur mesurée par le dispositif de mesure de température. Ainsi, la température du liquide d'usinage varie avec celle du local. La variation de température de la structure ne répond pas immédiatement à celle du local. Ainsi, la température d'une portion de la structure, directement en contact avec le liquide d'usinage et différente de la température de la portion restante non en contact avec le liquide d'usinage. Il en résulte une différence d'expansion thermique entre les guides de fil supérieur et inférieur, et une dégradation de la précision d'usinage de la machine.

Les problèmes rencontrés par la machine d'usinage selon l'art antérieur 2 sont décrits ci-après. Dans cette machine, du gaz est introduit dans l'espace situé sous l'élément d'écran qui entoure une portion majeure de la structure de la machine, afin de contrôler la température du gaz entourant la machine sous l'élément d'écran. De manière à ce que la température de la portion majeure de la structure de la machine de forte capacité thermique ainsi que la température du gaz sous l'élément d'écran soient maintenues constantes, un conditionneur d'air de forte capacité et de hautes performances est nécessaire. Ainsi, il est difficile de fabriquer une pièce par cette machine à un coût acceptable.

Un vaste local est nécessaire pour installer la machine d'usinage. Cependant, la machine selon l'art antérieur 2 occupe un volume important d'espace dans l'espace limité à l'intérieur du local à température constante. Dans un cas extrême, l'installation d'une machine d'usinage dans le local est impossible ou une augmentation de la température constante du local est nécessaire.

De plus, une forte quantité de chaleur est produite par l'échangeur de chaleur du conditionneur d'air de la machine. Sous ces conditions, si des machines d'usinage selon l'art antérieur 1 et 2 sont installées proches l'une de l'autre, la déformation thermique de la machine selon l'art antérieur 1 est augmentée, alors que la précision d'usinage de la machine selon l'art antérieur 2 est diminuée.

Lorsque la température sous l'élément d'écran est directement commandée en introduisant du gaz sous cet élément d'écran, une différence de température est provoquée entre une portion majeure de la machine venant en contact direct avec le gaz à température contrôlée et la portion restante non en contact avec ce gaz, et entre les portions de la machine proches ou éloignées des entrées d'air. La différence de température conduit à des différences d'expansion de ces portions, et à une diminution de la précision d'usinage de la machine.

La machine d'usinage par électroérosion conventionnelle selon l'art antérieur 3 produit un usinage lorsqu'une tension est appliquée entre l'électrode à fil et la pièce à usiner. La machine comprend un premier et un deuxième passages pour le liquide d'usinage. Dans le premier passage, le liquide d'usinage refroidi est transféré du réservoir vers l'électrode et la pièce à usiner, en passant par l'unité d'alimentation et les buses supérieure et inférieure. Dans le deuxième passage, le liquide d'usinage est envoyé dans une région sur et proche de la pièce à usiner, à travers les bras supérieur et inférieur ainsi que le bain d'usinage dans lequel la pièce à usiner est logée. Ainsi, une différence de température est créée entre les liquides d'usinage s'écoulant par ces deux passages.

La différence de température amène à une différence d'expansion thermique des parties mécaniques et composants de la machine et à une dégradation de la précision d'usinage.

Lorsque le corps de la machine est refroidi par le liquide d'usinage refroidi, certaines portions du corps de machine sont refroidies alors que d'autres ne le sont pas. Ainsi, la distribution de température n'est pas uniforme dans la machine. Des déformations locale apparaissent dans la machine et les expansions thermiques des bras supérieur et inférieur sont différentes l'une de l'autre. Afin d'uniformiser la distribution de température du corps de machine, il est nécessaire de refroidir les bras supérieur et inférieur, de même que toute la structure de la machine y compris le bain d'usinage. Il en résulte une augmentation de puissance du refroidisseur et une augmentation de complexité du système de refroidissement, rendant difficile la fabrication de pièces à un coût acceptable.

La machine d'usinage par électroérosion conventionnelle selon l'art antérieur 4 produit un usinage d'une pièce selon une forme désirée par l'électrode à fil en projetant le liquide d'usinage contre la portion à usiner de la pièce. Sur cette machine, un moyen de support du guide inférieur pour maintenir l'électrode à fil 77 est creux. Le fluide de refroidissement est injecté dans la partie creuse du moyen de support. Le liquide d'usinage dont la température est contrôlée selon la température extérieure, les variations de température du corps principal de la machine et la température extérieure ont des constantes de temps différentes. Une différence d'expansion thermique est ainsi provoquée entre le guide de fil et la structure mécanique de support de la pièce, amenant à une dégradation de la précision d'usinage.

Dans la machine d'usinage par électroérosion selon l'art antérieur 5, le liquide d'usinage est préchauffé selon une température utilisée normalement pour l'usinage, qui est mesurée ou calculée ainsi que selon une température de sortie latérale mesuré par un dispositif de mesure de température. Le liquide d'usinage préchauffé circule à travers le corps principal de la machine. Afin d'amener les points respectifs de toute la machine à la température du liquide préchauffé, il est nécessaire d'arranger le passage de circulation du liquide à travers la machine. Dans la machine d'usinage, le passage de circulation du liquide est nécessairement long. Ce long passage nécessite une structure complexe de la machine et une augmentation des coûts de fabrication.

La machine d'usinage, dont la température du liquide d'usinage suit une variation de température extérieure, est désavantageuse en ce que, si le liquide d'usinage circule à travers une portion de la machine, la constante de temps de la variation de température sur une portion de la machine où elle entre en contact avec le liquide d'usinage est différente de la constante de temps de variation de température de la portion restante qui n'est pas en contact avec le liquide d'usinage. On a une augmentation de déviation de distribution de température dans la machine. Afin d'éviter une telle déviation, il est nécessaire d'arranger le passage du liquide d'usinage à travers la machine. Ceci nécessite un long passage de liquide d'usinage et des coûts de production élevés.

La présente invention se propose de résoudre les problèmes posés par les machines d'usinage de l'art antérieur et a pour objet de proposer une machine d'usinage par électroérosion apte à usiner une pièce avec une grande précision, grâce à un dispositif avantageux permettant de minimiser le décalage de position entre le guide de fil supérieur et le guide de fil inférieur, dû à une variation thermique de la machine d'usinage.

Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion possédant des guides de fil supérieur et inférieur, afin de supporter une électrode à fil de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner, des buses sur les guides supérieur et inférieur, un élément de poutre s'étendant horizontalement, une extrémité de l'élément de poutre faisant partie d'une colonne ou étant déplaçable verticalement, l'autre extrémité étant munie du guide de fil supérieur, un bras inférieur dont une extrémité est fixée à la colonne et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur, par laquelle une pièce à usiner est usinée par des décharges alors que du liquide d'usinage est fourni par les buses sur une portion d'usinage,

l'amélioration consistant en ce que des moyens de mesure de température afin de mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage sont prévus, l'élément de poutre et le bras inférieur sont creux et un fluide, dont la température est ajustée selon la température mesurée par les moyens de mesure, circule dans l'élément de poutre ainsi que dans le bras inférieur.

Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion possédant des guides de fil supérieur et inférieur, afin de supporter une électrode à fil de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner, des buses sur les guides supérieur et inférieur, un élément de poutre s'étendant horizontalement, une extrémité de l'élément de poutre faisant partie d'une colonne ou étant déplaçable verticalement, l'autre extrémité étant munie du guide de fil supérieur, un bras inférieur dont une extrémité est fixée à la colonne et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur, par laquelle une pièce à usiner est usinée par des décharges alors que du liquide d'usinage est fourni par les buses sur une portion d'usinage,

l'amélioration consistant en ce que des moyens de mesure de température afin de mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage sont prévus, le bras inférieur est creux, un carter étant prévu pour être en contact avec la surface extérieure de l'élément de poutre, et un fluide, dont la température est ajustée selon la température mesurée par les moyens de mesure, circule dans le carter et le bras inférieur.

Selon un troisième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion telle que décrite selon le premier ou le deuxième aspect de l'invention, de telle manière qu'un fluide circulant à travers l'élément de poutre et le bras inférieur, ou le carter en contact avec la surface extérieure de l'élément de poutre et le bras inférieur soit un liquide d'usinage dont la température est ajustée selon la température mesurée par les moyens de mesure de température.

Selon un quatrième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion possédant des guides de fil supérieur et inférieur, afin de supporter une électrode à fil de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner, des buses sur les guides supérieur et inférieur, un élément de poutre s'étendant horizontalement, une extrémité de l'élément de poutre étant déplaçable verticalement, l'autre extrémité étant munie du guide de fil supérieur, un bras inférieur dont une extrémité est fixée à la colonne et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur, par laquelle une pièce à usiner est usinée par des décharges alors que du liquide d'usinage est fourni par les buses sur une portion d'usinage,

l'amélioration consistant en ce que des moyens de mesure de température afin de mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage sont prévus, et un fluide, dont la température est ajustée à la température de la machine provenant de moyens de mesure de température est un fluide d'usinage provenant des buses.

Selon un cinquième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion possédant des guides de fil supérieur et inférieur, afin de supporter une électrode à fil de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner, des buses sur les guides supérieur et inférieur, un élément de poutre s'étendant horizontalement et déplaçable verticalement, ladite poutre étant munie du guide de fil supérieur, un bras inférieur dont une extrémité est fixée à la colonne et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur, par laquelle une pièce à usiner est usinée par des décharges alors que du liquide d'usinage est fourni par les buses sur une portion d'usinage, l'amélioration consistant en ce que la machine d'usinage est recouverte, partiellement ou totalement, par des moyens de couvertures en un matériau adiabatique.

Selon un sixième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle un fluide à température contrôlée circule dans les moyens de couverture.

Selon un septième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle le fluide dans les moyens de couverture est agité.

Selon un huitième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle le fluide dans les moyens de couverture circule de manière à ouvrir ou fermer une ouverture définie par une porte disposée dans les moyens de couverture.

Selon un neuvième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle un moyen de séparation est prévu dans les moyens de couverture afin de séparer un espace dans lequel on a le bain d'usinage et une portion de couverture des moyens de couverture, du reste de l'espace.

Selon un dixième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle un couvercle en un matériau adiabatique entoure un moyen de mesure de température contrôlant la température du liquide d'usinage.

Selon un douzième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle un espace entre les moyens de couverture et un plancher sur lequel les moyens de couverture sont disposés, est fermé par un élément flexible.

Les objets ci-dessus ainsi que d'autres, ainsi que des caractéristiques particulières de l'invention sont décrits plus précisément dans la description qui suit, qui est à lire en regard du dessin annexé comportant les figures où:

la fig. 1 est une vue générale d'une machine d'usinage par électroérosion selon une première forme d'exécution de l'invention,
la fig. 2B est une vue en perspective d'un élément de poutre de la machine d'usinage selon la seconde forme d'exécution de l'invention,
la fig. 2 est une vue en perspective d'un élément de poutre de la machine d'usinage selon la première forme d'exécution de l'invention,
la fig. 3 montre une structure de couvercle comprenant un couvercle d'un moyen de mesure de température de la machine d'usinage par électroérosion selon la première forme d'exécution,
les fig.

4A et 4B montrent une structure de couverture comprenant un élément de couverture et un élément adiabatique dans la machine d'usinage par électroérosion selon la première forme d'exécution de l'invention,
la fig. 5 montre une structure de l'élément de revêtement du plancher dans lequel la machine d'usinage par électroérosion est disposée,
la fig. 6 montre un ventilateur utilisé dans la machine d'usinage par électroérosion,
la fig. 7 montre un local d'essai utilisé pour confirmer les résultats de l'invention,
la fig. 8 montre un instrument de précision pour une mesure de position, utilisé pour confirmer les résultats de l'invention,
les fig.

9A et 9B sont des graphiques montrant les résultats de mesure de différences de déplacements entre les buses supérieure et inférieure dans la machine d'usinage par électroérosion selon la première forme d'exécution de l'invention, en utilisant un instrument de mesure de précision,
la fig. 10 est un graphique montrant les résultats de mesures de températures du corps principal de la machine d'usinage par électroérosion selon la première forme d'exécution de l'invention,
la fig. 11 est un graphique montrant les résultats de mesures de différences de déplacement des buses supérieure et inférieure de la machine d'usinage par électroérosion selon la première forme d'exécution de l'invention, en utilisant un instrument de mesure de précision,
les fig.

12A et 12B montrent les distributions de températures dans le corps principal de la machine selon la première forme d'exécution de l'invention,
la fig. 13 montre une autre structure de couvercle comprenant un couvercle d'un moyen de mesure de température de la machine d'usinage par électroérosion selon la deuxième forme d'exécution,
la fig. 14 est une vue d'une machine d'usinage par électroérosion selon une troisième forme d'exécution de l'invention,
la fig. 15 est une vue générale d'une machine d'usinage par électroérosion selon une quatrième forme d'exécution de l'invention,
la fig. 16 est une vue générale d'une machine d'usinage par électroérosion selon une cinquième forme d'exécution de l'invention,
la fig.

17 est une vue en perspective d'une structure de couverture constituant une sixième forme d'exécution de l'invention,
la fig. 18 montre une première machine d'usinage par électroérosion conventionnelle,
la fig. 19 montre une deuxième machine d'usinage par électroérosion conventionnelle,
la fig. 29 montre une troisième machine d'usinage par électroérosion conventionnelle,
la fig. 21 montre une quatrième machine d'usinage par électroérosion conventionnelle,
la fig. 22 montre une cinquième machine d'usinage par électroérosion conventionnelle, et
la fig. 23 est un graphique montrant la variation de température d'un local thermostatisé dans lequel est placée la machine d'usinage par électroérosion.

Sur la fig. 1, les références 1 à 15 désignent des éléments semblables à ceux déjà décrits précédemment pour une machine conventionnelle. L'élément de poutre 16 relié au côté frontal de la colonne 4 au moyen d'un guide déplaçable verticalement relativement à la table 2. Un tube 17 alimente l'élément de poutre 16 en liquide d'usinage 15. La température du liquide d'usinage 15 a été contrôlée par un moyen de refroidissement 13. Un tube 18 alimente le bain d'usinage 10 en liquide d'usinage 15, à partir de l'élément de poutre 16. Ce liquide d'usinage 15 est fourni à l'élément de poutre 16 par le tube 17. Un couvercle 19, fait en un matériau adiabatique recouvre la surface externe d'un dispositif de mesure de température 14 fixé au corps de la machine d'usinage par électroérosion. Un élément de couverture 20 recouvre le corps de la machine.

Un élément adiabatique 21 est fixé à l'élément de couverture 20. Un ventilateur 22 est prévu à l'intérieur de la structure de couverture comprenant les éléments 20 et 21.

La fig. 2 montre un détail d'un exemple de construction de l'élément de poutre 16 et des tubes 17 et 18. On voit que l'élément de poutre 16 est creux. Les tubes 17 et 18 sont reliés à l'espace creux de l'élément de poutre 16. Le tube 18 relie l'élément de poutre 16 et le bain d'usinage 10. Le liquide d'usinage 15 alimente le bain d'usinage 10 par l'élément de poutre 16 et en ressort par un orifice du bain d'usinage 10.

Dans la machine d'usinage par électroérosion construite ainsi, la chaleur est transmise entre le liquide d'usinage 15 alimentant l'élément de poutre 16 et ledit élément de poutre. Le liquide d'usinage 15 circule à l'intérieur de l'élément de poutre 16 de telle manière qu'une portion du flux soit conservée à température substantiellement contrôlée. Ainsi, la température de l'élément de poutre 16 est ajustée pour être substantiellement égale à la température du liquide d'usinage 15.

Le liquide d'usinage 15 fourni par les moyens de refroidissement 13 circule aussi dans le bras inférieur 3. Ainsi le bras inférieur 7 et l'élément de poutre 16 ont approximativement la même température. On a donc une diminution de la différence d'expansion thermique causée par une variation de température entre le bras inférieur 7 et l'élément de poutre 16.

On remarque que le liquide d'usinage 15 est fourni par le tube 18, de l'élément de poutre creux 16 au bain d'usinage 10. Ainsi, une circulation du liquide d'usinage 15 vers les moyens d'alimentation en liquide d'usinage 12 est obtenue sans qu'il soit nécessaire de prévoir un orifice pour sortir le liquide d'usinage qui est fourni et circule dans l'élément de poutre 16, vers un passage de circulation vers les moyens d'alimentation 12.

La fig. 3 montre un détail de construction d'un dispositif de mesure de température 14 et du couvercle 19. Comme on le voit, le dispositif de mesure de température est fixé directement sur la surface du bâti 1 tout en étant recouvert du couvercle 19 fait en un matériau adiabatique. Le couvercle 19 évite que le dispositif de mesure de température 14 ne soit en contact avec l'air environnant. Ainsi, la chaleur produite par les éléments mécaniques de la structure a une influence dominante sur le dispositif de mesure de température 14. En d'autres termes, le dispositif de mesure de température 14 mesure avec haute précision les variations de température des éléments mécaniques de la structure.

Selon cette forme d'exécution, le dispositif de mesure de température 14 est fixé à la paroi frontale du bâti 1, qui est éloignée des sources de chaleur comme le moteur d'entraînement et le circuit d'alimentation. La température des éléments de la structure de la machine d'usinage par électroérosion qui sont en contact avec le liquide d'usinage 15 est ajustée à celle de la paroi frontale du bâti. Le dispositif de mesure de température est installé de manière éloignée des sources de chaleur comme le moteur d'entraînement et l'alimentation, par exemple sur la portion inférieure du bâti 1. Ainsi, la variation de température du liquide est diminuée. On obtient une réduction de la déformation thermique de la table 2 et/ou de la pièce à usiner 9, les deux étant en contact avec le liquide d'usinage.

De plus, les températures du bâti 1, de l'élément de poutre 16 et du bras inférieur 7 sont sensiblement égales entre elles, les variations de positions relatives de la table 2 et des buses 6 et 8 étant réduites.

On voit bien (fig. 18) que la machine d'usinage par électroérosion dont l'élément de poutre 5 est relié à la face frontale de la colonne 4 par un guide déplaçable verticalement relativement à la table 2, le carter étant en contact avec la surface extérieure de l'élément de poutre 5, possède aussi des effets utiles similaires à ceux mentionnés précédemment si les éléments mécaniques de la structure de la machine d'usinage par électroérosion sont ajustés en température avec celle du bras inférieur 7. Le même effet utile peut être obtenu en fixant un élément de bonne conductibilité thermique qui est apte à faire circuler le liquide d'usinage 15 vers l'élément de poutre 5.

La structure de couverture comprenant l'élément de couverture 20 et l'élément adiabatique 21 est représentée en détail aux fig. 4A et 4B. Dans cette forme d'exécution, l'élément adiabatique 21 est relié à la surface interne de l'élément de couverture 20. Si nécessaire, il peut être relié à la surface externe de l'élément de couverture 20. Dans cette forme d'exécution, l'élément de couverture 20 et l'élément adiabatique 21 sont séparés du corps de la machine d'usinage par électroérosion. Si nécessaire, ces éléments peuvent être intégrés au corps de la machine d'usinage par électroérosion. Dans cette forme d'exécution, l'espace entre l'élément de couverture 20 et le sol est fermé par l'élément adiabatique 21. De manière alternative, cet espace peut être fermé par un élément flexible 96, comme on le voit à la fig. 5.

La combinaison de l'élément de couverture 20 et de l'élément adiabatique 21 évite que l'air environnant ne pénètre directement dans la machine d'usinage par électroérosion. La constante de temps à l'intérieur de l'élément de couverture 20 relativement à la variation de température est ainsi rendu plus lente. Ceci élimine une variation de température de la machine d'usinage par électroérosion provenant d'une variation de la température ambiante sur une durée d'un jour. De plus, ceci réduit la déformation thermique de la machine d'usinage par électroérosion.

Le ventilateur 22 de la machine d'usinage par électroérosion est visible à la fig. 6. Comme on le voit pour la forme d'exécution représentée, une pluralité de ventilateurs 22 sont montés sur la surface de la structure de l'élément de couverture 20 et de l'élément adiabatique 21. Le ventilateur 22 est monté afin de provoquer un flux d'air descendant. Il est nécessaire de créer un flux d'air à l'intérieur de l'élément de couverture 20.

Puisque le ventilateur 22 agite l'air à l'intérieur de la structure de couverture 20 et de l'élément adiabatique 21, la distribution de température est uni-forme dans le corps principal de la machine d'usinage par électroérosion. Les déformations thermiques sont ainsi uniformes sur toute la machine d'usinage par électroérosion. La déformation thermique uniforme cause une expansion thermique uniforme des buses supérieure et inférieure. Ainsi, l'erreur de positionnement causée par un décalage entre le fil d'électrode 11 et la pièce à usiner 9 disposés entre les guides de fil supérieur 6 et inférieur 8 est réduite. Le décalage est provoqué par les déformations thermiques de ces guides. On obtient ainsi une amélioration de la précision d'usinage de la machine d'usinage par électroérosion.

La fig. 7 représente un local d'essai 23 utilisé pour confirmer les résultats de l'invention. Un conditionneur d'air supérieur 24 est installé sur la portion supérieure de la paroi interne du local d'essai 23 et un conditionneur d'air inférieur 25 est installé sur la portion inférieure de la paroi interne, sous le conditionneur supérieur 24. Un détecteur de température 26, correspondant au conditionneur supérieur 24 est fixé au plafond du local d'essai, alors qu'un détecteur de température, correspondant au conditionneur inférieur, est fixé au sol. Un ventilateur 28 fait circuler l'air à l'intérieur du local d'essai 23, on a aussi une sortie d'air 29 et une unité de commande 30 des conditionneurs d'air.

Les conditionneurs d'air 24 et 25 soufflent de l'air dont la température est contrôlée, de telle manière que la température dans le local 23 varie selon la température commandée par l'unité de commande 30. La température commandée est basée sur une valeur digitale convertie à partir des valeurs mesurées par les dispositifs de mesure 26 et 27. De l'air est pompé par la sortie d'air 29 afin de conserver une pression constante dans le local d'essai. Les conditionneurs supérieur 24 et inférieur 25 sont disposés dans les portions supérieure et inférieure à l'intérieur du local d'essai 23. De cette manière, la distribution de température est orientée verticalement dans le local d'essai. L'unité de commande 30 comprend un programme permettant de fixer la température à l'intérieur du local d'essai 23 à une valeur désirée.

La température ainsi qu'un taux de variation de température en fonction du temps peuvent être choisis.

Un instrument de mesure de position de précision pour confirmer les résultats de l'invention est représenté à la fig. 8. Un miroir réfléchissant 31 est fixé au guide supérieur 6. Un autre miroir réfléchissant 32 est fixé au guide inférieur 8. Encore un autre miroir réfléchissant est fixé à la table 2. Une plaque métallique 34 est fixée à la table 2. On a une source laser 35, un interféromètre 36 et une unité de commande 37 d'un instrument de mesure de longueur à laser pour commande l'unité laser 35. On a aussi une unité de calcul 38 utilisée pour détecter les valeurs de déplacement des miroirs 31, 32 et 33 par les signaux de sortie de l'interféromètre 36. La différence de déplacement entre les miroirs 31, 32 et 33 est calculée par l'unité de calcul 38.

Cette différence est utilisée pour obtenir la différence entre les déplacements de la buse 6 et la table 2 ainsi qu'entre le sommet du bras inférieur 7 et le miroir 33 sur la table 2.

Des différences de déplacement entre les miroirs sont représentées graphiquement aux fig. 9A et 9B. Afin de mesurer les différences de déplacement, une machine d'usinage par électroérosion conventionnelle a été placée dans un local d'essai 23. La température ambiante a été augmentée de 3 DEG sur 12 heures puis diminuée de 3 DEG sur 12 heures. Une différence de déplacement entre les miroirs 31 et 33 ainsi qu'une différence de déplacement entre les miroirs 32 et 33 a été détectée et calculée par l'unité de calcul 38. Sur les fig. 9A et 9B, les valeurs de différences de déplacements ont été normalisées selon la valeur maximum de la différence de déplacement entre les miroirs 32 et 33 de la machine d'usinage par électroérosion conventionnelle.

La fig. 9A montre les différences de déplacement mesurées d'une machine d'usinage par électroérosion conventionnelle. La fig. 9B montre les différences de déplacement mesurées d'une machine d'usinage par électroérosion modifiée telle que l'élément de poutre 5 a été remplacé par l'élément de poutre 16, alors que le liquide d'usinage 15 circule par un passage comportant les tubes 17 et 18 ainsi que l'élément de poutre 16. Dans la machine où le liquide d'usinage 15 circule par l'élément de poutre 16, la différence de déplacement entre les miroirs 31 et 33 est substantiellement coïncidente, en forme d'onde, avec celle apparaissant entre les miroirs 32 et 33. Ceci fait que la déformation du guide fil supérieur 6 est substantiellement égale à celle du guide fil inférieur 8.

L'inclinaison de l'électrode à fil 11 varie selon la différence de déplacement entre le guide fil supérieur 6 et le guide fil inférieur 8. La température de l'élément de poutre 16 est ajustée à celle du bras inférieur 7 afin de minimiser la variation d'inclinaison de l'électrode à fil 11. Il en résulte moins d'ondulations des surfaces usinées de la pièce 9, usinée par un déplacement de l'électrode 11 relativement à la pièce 9, et une amélioration de qualité de l'état de surface.

La fig. 10 montre les températures mesurées du corps principal de la machine d'usinage par électroérosion selon la première forme d'exécution. Afin de mesurer la température, une machine d'usinage par électroérosion conventionnelle a été placée dans un local d'essai 23. La température ambiante a été augmentée de 3 DEG sur 12 heures puis diminuée de 3 DEG sur 12 heures. Le résultat de mesure est représenté par la ligne continue de la fig. 10. Une autre mesure a été faite avec une machine d'usinage par électroérosion selon la fig. 1, placée dans le local d'essai 23. La température a varié comme indiqué précédemment. Le résultat de mesure est représenté par la ligne discontinue sur la fig. 10.

Sur cette figure, les valeurs mesurées de température pour la machine d'usinage par électroérosion conventionnelle sont normalisées selon la valeur maximum mesurée.

L'air à température contrôlée par les conditionneurs supérieur 24 et inférieur 25 est empêché de souffler directement à l'intérieur de la machine par la structure de couverture 20 et l'élément adiabatique 21. Le blocage de l'air à température contrôlée et la fonction adiabatique de la structure coopèrent afin de fortement diminuer le transfert de chaleur vers le corps de la machine. Il en résulte une forte diminution de variation de température du corps de machine.

La fig. 11 montre les résultats de mesures de différences de déplacements entre les buses supérieure et inférieure dans la machine d'usinage par électroérosion de la première forme d'exécution en utilisant un instrument de mesure de précision. Pour mesurer la température, une machine d'usinage par électroérosion conventionnelle a été placée dans un local d'essai 23. La température ambiante a été augmentée de 3 DEG sur 12 heures, puis diminuée de 3 DEG sur 12 heures. Les déplacements des miroirs 31 à 33 sont mesurés par l'unité de calcul 38. Les différences entre les déplacements détectés des miroirs 31 et 33 ont varié respectivement selon la ligne continue et la ligne en traits mixtes à deux points de la fig. 11.

Une autre mesure a été faite avec une machine d'usinage par électroérosion selon la fig. 1 placée dans le local d'essai 23, les ventilateurs n'étant pas en fonctionnement. La température a été variée comme précédemment. Les déplacements des miroirs 31 à 33 ont été mesurés par l'unité de calcul 38. Les différences entre les déplacements détectés des miroirs 31 et 33 et entre les miroirs 32 et 33 ont varié respectivement selon la ligne en traitillés et la ligne en traits mixtes à un point de la fig. 11.

En comparant les profils de variation de température de la fig. 11, on voit que les différences de déplacement entre les miroirs 31 et 33 et entre les miroirs 32 et 33 sont réduites. Avec la structure de couverture 20 et l'élément adiabatique 21, la variation de température du corps de la machine d'usinage par électroérosion est réduite. Ainsi, la déformation thermique du corps de la machine est aussi réduite. Ceci entraîne une réduction de différence de déplacement entre le guide fil supérieur 6 et la table 2 et entre le guide fil inférieur 8 et la table 2. Ainsi, on supprime le décalage de l'électrode à fil 11 relativement à la pièce à usiner 9 sur la table 2, provoqué par leurs déformations thermiques provenant d'une variation de température du corps d'appareil lors d'une variation de la température ambiante.

La suppression du décalage conduit à une amélioration de la qualité d'usinage.

La température a été mesurée sur les portions respectives de la machine d'usinage par électroérosion de la fig. 1. Les résultats des mesures sont représentés sur les fig. 12A et 12B. Pour mesurer les variations de température, la machine d'usinage par électroérosion de la figure 1 a été placée dans le local d'essai 23. La température a été augmentée de 3 DEG sur 12 heures, puis diminuée de 3 DEG sur 12 heures. Pour obtenir la distribution de températures de la fig. 12A, le liquide d'usinage 15 circule dans l'élément de poutre 16 selon un état ne faisant pas fonctionner le ventilateur 22. Pour obtenir la distribution de températures de la fig. 12B, le liquide d'usinage 15 circule dans l'élément de poutre 16 selon un état faisant fonctionner le ventilateur 22. Les températures sont mesurées après 12 heures.

Comme on le voit des figures, par le soufflage d'air par le ventilateur 22, les variations de température après 12 heures sont uniformes sur les portions respectives de la machine d'usinage par électroérosion.

Par l'emploi du ventilateur 22, les variations de température sont substantiellement uniformes sur la machine d'usinage par électroérosion de la fig. 1. L'uniformité substantielle des variations de température rend les expansions thermiques de la machine d'usinage par électroérosion substantiellement uniformes vu que ces expansions thermiques dépendent des coefficients d'expansion thermique et des variations de température. Lorsque les éléments constituant la structure majeure, les composants et autres de la machine d'usinage par électroérosion sont faits en des matériaux ayant des coefficients d'expansion thermique substantiellement égaux, les expansions thermiques du guide fil supérieur 6 du guide fil inférieur 8 et de la table 2 sont substantiellement égales entre elles.

Le résultat est une minimisation du décalage de la pièce sur la table 2 relativement au fil électrode 11 disposé entre le guide supérieur 6 et le guide inférieur 8.

Deuxième forme d'exécution.

La fig. 13 montre une autre structure de couvercle comprenant un élément adiabatique pour recouvrir le dispositif de mesure de température 14 dans la machine d'usinage par électroérosion selon la deuxième forme d'exécution de l'invention.

La construction de la machine d'usinage par électroérosion selon la présente forme d'exécution est substantiellement la même que celle de la fig. 1. La construction de la fig. 1 est rappelée uniquement lorsque c'est nécessaire dans la description ci-dessous.

Un couvercle 19 fait en un matériau adiabatique est monté sur la surface extérieure du dispositif de mesure de température 14 fixé au corps principal de la machine d'usinage par électroérosion. Sa structure est la même que celle du couvercle de la première forme d'exécution. Un élément adiabatique 39 est disposé entre le dispositif de mesure de température 14 et le corps principal de la machine d'usinage par électroérosion. Par l'élément adiabatique 39, la sensibilité du dispositif de mesure de température 14 peut être facilement ajustée puisque le passage de chaleur entre de l'élément de structure mécanique vers le détecteur peut être ajusté en changeant l'épaisseur et le matériau de l'élément adiabatique 39.

L'expansion thermique de l'élément de poutre 16 et du bras inférieur 7 peut être contrôlée par le liquide d'usinage 15 dont la température est ajustée à celle détectée par le dispositif 14. La différence d'expansion thermique entre la table 2 et le fil électrode 11 peut être réduite en choisissant soigneusement l'épaisseur de l'élément adiabatique 39, permettant ainsi un usinage de haute précision de la pièce.

Il est évident que la machine d'usinage par électroérosion peut obtenir le même effet que mentionnée ci-dessus si elle est construite de telle manière que le liquide d'usinage 15, dont la température est contrôlée par les moyens de refroidissement 13, est en contact avec le bras inférieur 7 et la table 2.

Troisième forme d'exécution.

La fig. 14 représente une machine d'usinage par électroérosion selon une troisième forme d'exécution de l'invention. Selon cette forme d'exécution, la construction de la machine d'usinage par électroérosion est sensiblement la même que celle de la première forme d'exécution à l'exception de la partie de couverture 20 et de l'élément adiabatique 21.

Un élément de couverture 40 recouvre la machine d'usinage par électroérosion. Un dispositif de mise en circulation de fluide 41 fait circuler un fluide sous l'élément de couverture 40. Un dispositif de mesure de température 42 mesure la température du fluide circulant dans le dispositif de mise en circulation 41.

Par une telle construction, la température du fluide est contrôlée par le dispositif de mesure 42 et le fluide à température contrôlée circule sous l'élément de couverture 40 sous l'action du dispositif de mise en circulation 41. Ainsi, la température de l'élément de couverture 40 peut être maintenue substantiellement constante en faisant circuler une quantité convenable de liquide dans l'élément de couverture. L'extérieur de l'élément de couverture 40 est isolé thermiquement de l'intérieur. Ainsi, la température à l'intérieur de l'élément de couverture 40 varie peu lorsque la température ambiante varie. La déformation du corps principal de la machine d'usinage par électroérosion est réduite lorsque la température ambiante varie, permettant d'améliorer la précision d'usinage.

Quatrième forme d'exécution

La fig. 15 représente une machine d'usinage par électroérosion selon une quatrième forme d'exécution de l'invention.

Dans cette forme d'exécution, un élément adiabatique 43 est prévu pour recouvrir l'élément de couverture 40 de la troisième forme d'exécution.

L'élément adiabatique 43 fonctionne adiabatiquement pour limiter le transfert de chaleur par unité de temps entre l'air environnant et l'élément de couverture 40. Ainsi, il est possible de maintenir constante la température à l'intérieur de l'élément de couverture 40 de manière efficace. Ceci conduit à une moindre déformation du corps principal de la machine d'usinage par électroérosion lorsque la température ambiante varie.

Cinquième forme d'exécution

La fig. 16 représente une machine d'usinage par électroérosion selon une cinquième forme d'exécution de l'invention.

Dans cette forme d'exécution, un élément de séparation flexible 44 est disposé à l'intérieur de la structure de couverture comprenant l'élément de couverture 20 et l'élément adiabatique 21 de la première forme d'exécution. L'élément de séparation 44 est prévu pour séparer le bain d'usinage 10 des autres éléments majeurs de la structure de la machine d'usinage par électroérosion à l'intérieur de l'élément de couverture 20.

Si on n'a pas d'élément de séparation 44, lorsque la pièce à usiner 9 est installée sur la table 2, l'élément de couverture 20 est ouvert et l'air ambiant s'écoule dans la machine d'usinage. A ce moment, l'air entre en contact avec la structure majeure de la machine d'usinage, tels que la colonne 4 et le chariot 3. Afin d'éviter ceci, la présente forme d'exécution est conçue de telle manière que lorsque l'élément de couverture 20 est ouvert, la structure majeure comprenant au moins la colonne 4, le chariot 3 et le bâti 1 sont recouverts par l'élément de séparation 44 ainsi que la structure de couverture comprenant l'élément de couverture 20 et l'élément adiabatique 21. Par une telle construction, lorsque l'élément de couverture 20 est ouvert, la température de la structure majeure de la machine d'usinage varie peu.

Ainsi, la majeure partie de la structure ne subit que de faibles déformations et la précision d'usinage est améliorée.

Sixième forme d'exécution

La fig. 17 montre en perspective une structure de couverture constituant une sixième forme d'exécution de l'invention. Un ventilateur 45 est prévu à l'entrée de la porte de l'élément de couverture 20, qui est ouverte lorsqu'une pièce à usiner 9 est installée sur la table 2.

Le ventilateur 45 souffle en direction de l'extérieur de l'élément de couverture 20 de manière à séparer l'espace extérieur de l'espace intérieur sur la porte de l'élément de couverture 20, afin d'empêcher la pénétration d'air à l'intérieur de l'élément de couverture 20. La variation de température à l'intérieur de l'élément de couverture 20, causée par l'air environnant, devient ainsi extrêmement faible. On élimine ainsi une variation de température du corps principal de la machine d'usinage par électroérosion. Ainsi la déformation thermique du corps de la machine, provoquée par sa variation de température, est réduite et ainsi la précision d'usinage est améliorée.

l'amélioration consistant en ce que des moyens de mesure de température afin de mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage sont prévus, l'élément de poutre et le bras inférieur sont creux et un fluide, dont la température est ajustée selon la température mesurée par les moyens de mesure, circule dans l'élément de poutre ainsi que dans le bras inférieur. Par une telle construction, l'élément de poutre, le bras inférieur et la structure mécanique ont des températures égales, afin que les déplacements des ces éléments et structures provenant de leurs expansions thermiques soient uniformes.

La différence d'expansion thermique entre les bras supérieur et inférieur est minimisée et la différence d'expansion entre le fil, disposée entre les bras supérieur et inférieur, et la pièce disposée sur le corps principal de la structure mécanique est minimisé. Ainsi, la tenue de l'électrode à fil supportée par les guides supérieur et inférieur est améliorée. De plus, un décalage de l'électrode à fil tendue entre les guides supérieur et inférieur, relativement à la pièce sur la table est considérablement réduit. Il en résulte une amélioration de la précision d'usinage de la machine d'usinage par électroérosion.

Un moyen de mesure de température d'usinage apte à mesurer la tempéra-ture d'un corps principal de la machine d'usinage par électroérosion est prévu, l'élément de poutre et le bras inférieur sont creux et un fluide dont la température est ajustée selon la température mesurée par les moyens de mesure, circule dans l'élément de poutre et le bras inférieur. Ainsi, le mécanisme de circulation du fluide, de construction simple, rend les températures uniformes sur le corps de machine. Ceci conduit à une simplification du circuit de circulation du fluide et à une diminution des coûts de fabrication.

l'amélioration consistant en ce que des moyens de mesure de température afin de mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage sont prévus, le bras inférieur est creux, un élément de carter étant prévu pour être en contact avec la surface extérieure de l'élément de poutre, et un fluide, dont la température est ajustée selon la température mesurée par les moyens de mesure, circule dans l'élément de carter et l'élément de poutre. Par cette construction, la précision d'usinage est améliorée principalement par l'emploi de l'élément de couverture de la machine d'usinage par électroérosion. En d'autres termes, l'emploi additionnel de l'élément de carter est meilleur marché que le remplacement de l'élément de poutre conventionnel par l'élément de poutre selon l'invention.

Les mêmes effets utiles du deuxième aspect de l'invention sont comparables à ceux du premier aspect de l'invention.

Selon un troisième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion telle que décrite selon le premier ou le deuxième aspect de l'invention, de telle manière qu'un fluide, circulant à travers l'élément de poutre et le bras inférieur, ou l'élément de carter en contact avec la surface extérieure de l'élément de poutre et le bras inférieur, soit un liquide d'usinage dont la température est ajustée selon la température mesurée par les moyens de mesure de température. Par cette unique caractéristique, les températures de l'élément de poutre et du bras inférieur peuvent être ajustées à la température d'usinage sans nécessiter d'unité de contrôle de température de liquide d'usinage supplémentaire.

Ainsi, cette invention a un effet utile pour un faible coût de fabrication, comme pour les premier et deuxième aspects de l'invention.

Selon un quatrième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion possédant des guides de fil supérieur et inférieur, afin de supporter une électrode à fil de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner, des buses sur les guides supérieur et inférieur, un élément de poutre s'étendant horizontalement, une extrémité de l'élément de poutre faisant partie d'une colonne ou étant déplaçable verticalement, l'autre extrémité étant munie du guide de fil supérieur, un bras inférieur dont une extrémité est fixée à la colonne et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur, par laquelle une pièce à usiner est usinée par des décharges alors que du liquide d'usinage est fourni par les buses sur une portion d'usinage,

l'amélioration consistant en ce que des moyens de mesure de température afin de mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage sont prévus, et un fluide, dont la température est ajustée à la température de la machine provenant de moyens de mesure de température est un fluide d'usinage provenant des buses. La machine d'usinage par électroérosion ainsi construite minimise la différence de température entre le liquide d'usinage et la machine. Ainsi, les déformations locales provenant d'une différence de température entre une portion de la machine en contact avec le liquide d'usinage et le reste de la machine sont substantiellement éliminées, de même que la différence d'expansion thermique entre elles. Ceci conduit à une amélioration de la précision d'usinage.

Selon un cinquième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion dans laquelle une pièce à usiner par des décharges dans un faible espace situé entre une électrode à fil et la pièce à usiner et rempli d'un liquide d'usinage, et possédant des guides de fil supérieur et inférieur, afin de supporter une électrode à fil de manière coulissante par-dessus la pièce à usiner, l'amélioration consistant en ce que la machine d'usinage est recouverte, partiellement ou totalement, par des moyens de couvertures en un matériau adiabatique. Ainsi, la précision d'usinage de la machine d'usinage par électroérosion est améliorée.

De même, lorsqu'une machine d'usinage par électroérosion est utilisée dans un local thermostatisé, la température de la machine varie légèrement puisque la construction selon l'invention atténue les perturbations thermiques causées par les personnes entrant et sortant du local. Il en résulte une atténuation du décalage entre le guide supérieur et le guide inférieur causée par une différence de température entre les portions de structure et des variations de température dans le temps. Ceci conduit à une amélioration de la précision d'usinage de la machine d'usinage par électroérosion. Ainsi, l'air à température contrôlée entrant dans le local thermostatisé par l'entrée du conditionneur d'air n'entre jamais en contact avec le corps principal de la machine d'usinage par électroérosion.

Il en résulte une diminution des différences de températures dans la machine d'usinage par électroérosion et une diminution des déformations locales du corps de machine. Dans le cas où les moyens de couverture pour recouvrir la machine d'usinage par électroérosion est formé comme une boîte, il est facile de monter l'élément adiabatique et de réduire l'espace pour l'élément adiabatique. De même, le montage de l'élément adiabatique est plus facile que le montage direct sur le corps principal de construction compliquée de la machine d'usinage par électroérosion. De plus, on évite que l'air sortant arrive en contact direct avec le corps principal de la machine d'usinage par électroérosion. Il en résulte une diminution des coûts de fabrication et une augmentation de la précision d'usinage.

Selon un sixième aspect de l'invention, il est proposé plus spécifiquement une machine d'usinage par électroérosion selon le cinquième aspect de l'invention, dans laquelle un fluide à température contrôlée circule dans les moyens de couverture. La variation de température causée par des perturbations thermiques, par exemple une personne entrant ou sortant du local thermostatisé affecte moins la machine d'usinage par électroérosion. Ceci réduit les déplacements relatifs du bras inférieur, de l'élément de poutre et de la table, causés par leur expansion thermique. De plus, un décalage de l'électrode à fil tendue entre les guides supérieur et inférieur relativement à la pièce a usiner fixée sur la table est considérablement réduit. Il en résulte une amélioration de la qualité d'usinage.

De même, les variations de température en d'autres endroits que dans le local thermostatisé affectent moins la machine d'usinage par électroérosion. Ainsi, la précision d'usinage est encore augmentée relativement à une machine d'usinage par électroérosion conventionnelle. Il est possible de réduire la variation de température du corps principal de la machine d'usinage par électroérosion en utilisant un conditionneur d'air dont la capacité et plus faible que celle requise lorsque l'intérieur des moyens de couverture comprenant le corps principal de la machine d'usinage par électroérosion est entièrement à température contrôlée. Ceci conduit à une diminution de l'espace nécessaire et des coûts de fabrication.

Selon un septième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion selon le cinquième ou sixième aspect dans laquelle le fluide dans les moyens de couverture est agité. La construction unique procure une distribution uniforme de la température sur toute la machine d'usinage par électroérosion. Ceci uniformise les déplacements relatifs du bras inférieur, de l'élément de poutre et de la table, causés par leur expansion thermique. De plus, un décalage de l'électrode à fil tendue entre le guide supérieur et le guide inférieur relativement à la pièce à usiner sur la table, est considérablement réduit. On obtient une amélioration de précision d'usinage.

Selon un huitième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion selon le cinquième, sixième ou septième aspect, dans laquelle le fluide dans les moyens de couverture circule de manière à ouvrir ou fermer une porte disposée dans les moyens de couverture. Il en résulte que la variation de température du local, causée par des perturbations thermiques, par exemple une personne entrant ou sortant, est diminuée et que l'air extérieur entrant lorsqu'on installe une pièce à usiner sur la table influence moins la machine d'usinage par électroérosion. Ceci réduit les déplacements du bras inférieur, de l'élément de poutre et de la table dus à leur expansion thermique.

De plus, un décalage de l'électrode à fil, tendue entre le guide fil supérieur et le guide fil inférieur, relativement à la pièce à usiner sur la table, est considérablement réduit. On obtient ainsi une amélioration de la précision d'usinage.

Selon un neuvième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion selon le cinquième, sixième, septième ou huitième aspect, dans laquelle un moyen de séparation est prévu dans les moyens de couverture afin de séparer un espace dans lequel on a le bain d'usinage et une portion de couverture des moyens de couverture, du reste de l'espace. Il en résulte qu'une variation de la température du local provoquée par des perturbations thermiques, par exemple une personne entrant ou sortant, est diminuée et que l'air extérieur entrant lorsqu'on installe une pièce à usiner sur la table influence moins la machine d'usinage par électroérosion. Ceci réduit les déplacements du bras inférieur, de l'élément de poutre et de la table dus à leur expansion thermique.

Selon un dixième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion possédant des guides de fil supérieur et inférieur, afin de supporter une électrode à fil de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner, des buses sur les guides supérieur et inférieur, un élément de poutre s'étendant horizontalement, une extrémité de l'élément de poutre faisant partie d'une colonne ou étant déplaçable verticalement, l'autre extrémité étant munie du guide de fil supérieur, un bras inférieur dont une extrémité est fixée à la colonne et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur, par laquelle une pièce à usiner est usinée par des décharges alors que du liquide d'usinage est fourni par les buses sur une portion d'usinage,

la machine d'usinage par électroérosion comportant un couvercle fait en un matériau adiabatique disposé autour d'un dispositif de mesure de température pour contrôler la température du liquide d'usinage. Ainsi, il est possible de diminuer les déplacements des bras inférieur et supérieur ainsi que de l'élément de poutre dus à leur expansion thermique, et ainsi de réduire le décalage du guide fil supérieur relativement au guide fil inférieur qui sont tenus sur les têtes du bras inférieur et de l'élément de poutre. La tenue de l'électrode à fil tendue entre le guide fil supérieur et le guide fil inférieur est améliorée de même que la précision d'usinage. De plus, afin d'installer l'invention, il est seulement nécessaire qu'une portion de l'élément adiabatique soit utilisée en plus.

Une amélioration de la précision d'usinage de la machine d'usinage par électroérosion est obtenue rapidement et à faible coût.

Selon un onzième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion selon l'un quelconque des aspects précédents allant du premier au neuvième, dans laquelle le couvercle en un matériau adiabatique entoure un moyen de mesure de température contrôlant la température du liquide d'usinage. Il est possible de contrôler les déplacements du bras inférieur et de l'élément de poutre dus à leur expansion thermique. Le décalage de l'électrode à fil tendue entre le guide fil supérieur et le guide fil inférieur, relativement à la pièce à usiner sur la table, est considérablement réduit. On obtient ainsi une amélioration de la précision d'usinage.

Dans le sixième aspect de l'invention, un fluide à température contrôlée circule à travers un élément de couverture creux. Ainsi, la capacité thermique du fluide à température contrôlée est faible, de telle manière qu'un équipement de conditionnement d'air de faible capacité suffise pour contrôler la température du fluide. Puisque l'air à température contrôlée est empêché d'entrer dans l'espace à l'intérieur des moyens de couverture, la distribution de températures sur la machine d'usinage par électroérosion varie moins. En d'autres mots, il est possible d'uniformiser les déplacements des structures principales de la machine d'usinage par électroérosion. Ceci diminue le décalage du guide supérieur relativement au guide inférieur et augmente la précision d'usinage de la machine d'usinage par électroérosion.

Selon un douzième aspect de l'invention, il est proposé une machine d'usinage par électroérosion selon l'un quelconque des aspects cinq à onze de l'invention, dans laquelle un espace entre les moyens de couverture et un plancher sur lequel les moyens de couverture sont disposés, est fermé par un élément flexible. Cette construction unique empêche l'air d'entrer et de sortir de l'espace intérieur des moyens de couverture, même si le plancher ou le sol est irrégulier. Il en résulte une diminution de la déformation du corps principal de la machine d'usinage par électroérosion et une augmentation de sa précision d'usinage.

L'invention, définie selon l'un quelconque de ses aspects allant du premier au douzième, est capable d'améliorer sa précision d'usinage sans utiliser de conditionneur d'air supplémentaire.

La description qui précède de formes d'exécution préférentielles de l'invention a été faite à titre illustratif et descriptif. Elle ne prétend pas être exhaustive ou ne limite pas l'invention aux formes précises décrites. Des modifications et variations sont possibles selon l'enseignement ci-dessus ou peuvent être obtenues par la mise en pratique de l'invention. Les formes d'exécution ont été choisies et décrites de manière à expliquer les principes de l'invention et ses applications pratiques, afin de permettre à l'homme du métier d'utiliser cette invention selon ses différentes formes d'exécution et variantes selon la technique. Il est compris que l'envergure de l'invention est définie par les revendications en annexe et leurs équivalents.

Claims

1. Machine d'usinage par électroérosion à fil, caractérisée en ce qu'elle comprend: des guides de fil supérieur (6) et inférieur (8) pour supporter une électrode à fil (11) de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner (9), des buses (67, 68) disposées sur les guides de fil supérieur (6) et inférieur (7), un élément de poutre (16) s'étendant horizontalement et étant muni du guide de fil supérieur (6), ledit élément de poutre étant creux, un bras inférieur (7) dont une extrémité est fixée à une colonne (4) et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur (7), la pièce à usiner (9) pouvant être usinée par électroérosion alors qu'un liquide d'usinage (15) est fourni par lesdites buses (67, 68), ce bras inférieur (7) étant creux, des moyens de mesure de température (14)

aptes à mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage par électroérosion, et un fluide (15) dont la température est ajustée à la température de la machine selon la température mesurée par lesdits moyens de mesure (14), ce fluide circulant à travers ledit élément de poutre (16) et ledit bras inférieur (7) de façon à échanger la chaleur.

2.

Machine d'usinage par électroérosion à fil, caractérisée en ce qu'elle comprend: des guides de fil supérieur (6) et inférieur (8) pour supporter une électrode à fil (11) de manière coulissante par-dessus une pièce à usiner (9), des buses (67, 68) disposées sur les guides de fil supérieur (6) et inférieur (7), un élément de poutre (16) s'étendant horizontalement et étant muni du guide de fil supérieur (6), un bras inférieur (7) dont une extrémité est fixée à une colonne (4) et dont l'autre extrémité est munie du guide fil inférieur (7), la pièce à usiner (9) pouvant être usinée par électroérosion alors qu'un liquide d'usinage (15) est fourni par lesdites buses (67, 68), ce bras inférieur (7) étant creux, des moyens de mesure de température (14)

aptes à mesurer la température d'un corps principal de la machine d'usinage par électroérosion, un carter en contact avec une surface extérieure dudit élément de poutre, et un fluide (15) dont la température est ajustée à la température de la machine selon la température mesurée par lesdits moyens de mesure (14), ce fluide circulant à travers ledit carter et ledit bras inférieur (7) de façon à échanger la chaleur.

3. Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le fluide circulant à travers ledit élément de poutre (16) ou ledit carter, d'une part, et ledit bras inférieur (7), d'autre part, est un liquide d'usinage (15) dont la température est ajustée à la température de la machine selon la température mesurée par lesdits moyens de mesure de température (14).

4.

Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le fluide, dont la température est ajustée selon la température mesurée par lesdits moyens de mesure de température (14), est le liquide d'usinage (15) provenant desdites buses (67, 68).

5. Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un élément de couverture adiabatique (20, 21; 40) par lequel ladite machine d'usinage par électroérosion est partiellement ou totalement recouverte.

6. Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 5 ou 2, caractérisée en ce qu'un fluide à température contrôlée circule dans ledit élément de couverture (40).

7.

Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit fluide circulant dans ledit élément de couverture est agité.

8. Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que ledit élément de couverture comprend une porte, ledit fluide circulant dans ledit élément de couverture circule de manière à fermer l'ouverture définie par ladite porte.

9. Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un élément de séparation (44) disposé à l'intérieur dudit élément de couverture (20) afin de délimiter un espace de travail dans lequel sont disposés un bain d'usinage (10) et ladite porte dudit élément de couverture.

10.

Machine d'usinage par électroérosion selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un couvercle (19) fait en un matériau adiabatique et recouvrant lesdits moyens de mesure de température (14).