FR2537483A1 - Spark-erosion machining device - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le matériel pour l'usinage par électroérosion et a notamment pour objet un dispositif pour l'usinage par électroérosion. The present invention relates to equipment for EDM machining and in particular relates to a device for EDM machining.
L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale à la fabrication des outillages de production, en particulier à la fabrication des éléments actifs des étampes démontables de petites et moyennes dimensions. The invention can be applied with maximum efficiency to the manufacture of production tools, in particular to the manufacture of the active elements of dismountable stamps of small and medium dimensions.
En outre, l'invention peut être appliquée à l'exécution de trous débouchants de profil compliqué dans les pièces à parois minces. In addition, the invention can be applied to the execution of through holes of complicated profile in rooms with thin walls.
Il est connu que, dans l'usinage par électroérosion avec emploi d'un mécanisme à friction sans jeu pour l'avance de l'électrode-outil et d'un contrepoids pour l'équilibrage, quand l'usinage est exécuté avec une électrode~outil animée d'un mouvement orbital, la stabilité de fonctionnement du mécanisme d'avance de l'électrode-outil est fréquemment perturbée, ce qui se manifeste par l'apparition d'oscillations de l'électrodeoutil dans la direction de l'avance. C'est pourquoi une partie importante du temps d'usinage est dépensée pour l'approche et le recul de l'outil, l'élimination des courts circuits entre l'électrode-outil et la pièce à usiner
La stabilisation du processus par les moyens à la disposition de l'opérateur (stabilisation ou intensification des signaux électriques) n'est pas toujours possible
Il s'ensuit un abaissement du rendement de l'usinage. It is known that, in EDM machining with the use of a friction mechanism without play for the advance of the tool electrode and a counterweight for balancing, when the machining is carried out with an electrode ~ tool animated by an orbital movement, the operating stability of the advance mechanism of the electrode tool is frequently disturbed, which is manifested by the appearance of oscillations of the electrode tool in the direction of advance . This is why a large part of the machining time is spent on approaching and retreating the tool, eliminating short circuits between the tool electrode and the workpiece.
Stabilization of the process by the means available to the operator (stabilization or intensification of electrical signals) is not always possible
This results in a lowering of the machining yield.
Le déroulement instable de l'usinage résulte des causes# suivantes. Quand l'électrode-outil est animée d'un mouvement orbital, les paramètres géométriques de l'espace compris entre les électrodes (dénommé, dans ce qui suit, t'l'interélectrode"), notamment des intervalles latéral et frontal entre l'électrode-outil et la pièce à usiner, varient sans cesse.Dans ces conditions,l'effort transmis par le mécanisme d'avance de l'électrode-outil et limité par la force de friction dans l'accouplement à friction, est insuffisant pour le déplacement de la masse totale de l'électrode-outil, du mécanisme de déplacement orbital et du contrepoids qui i #ur est lié, avec des accélérations suffisantes pour le maintien de l'interélectrode dans la marge prescrite Par suite du retard de l'électrode-outil par rapport aux paramètres géométriques variables, l'électrode-outil peut contacter la pièce à usiner et provoquer un court circuit, ou bien, au contraire, lélectrode-outil peut s'éloigner de la pièce jusqu'à une distance telle que l'électroérosion s'interrompt.Dans un cas comme dans l'autre, le mécanisme d'avance de ltélectrodeaoutil commence à déplacer le mécanisme de déplacement orbital et ltélectrode outil suivant la direction de l'avance, c'est-à-dire qu'au fur et à mesure que cela est nécessaire, il augmente ou diminue l'intervalle entre la pièce à usiner et llélectrode-outil. Mais, du fait du mouvement orbital de l1électrode-outil, le sens nécessaire de l'avance peut changer rapidement, et le mécanisme d'avance de l'électrode- outil n'est pas en mesure de changer rapidement le sens d'avance, et ce par suite de l'inertie accrue due à la masse du contrepoids. The unstable course of machining results from the following causes. When the tool electrode is driven by an orbital movement, the geometric parameters of the space between the electrodes (hereinafter referred to as the inter-electrode "), in particular the lateral and frontal intervals between the tool electrode and the workpiece are constantly changing. Under these conditions, the force transmitted by the advance mechanism of the tool electrode and limited by the friction force in the friction coupling, is insufficient for displacement of the total mass of the tool electrode, of the orbital displacement mechanism and of the counterweight which is linked, with accelerations sufficient to maintain the interelectrode within the prescribed margin As a result of the delay of the tool electrode in relation to variable geometric parameters, the tool electrode may contact the workpiece and cause a short circuit, or, on the contrary, the tool electrode may move away from the workpiece to a distance such that EDM is interrupted. In a ca s as in the other, the advance mechanism of the tool electrode begins to move the orbital movement mechanism and the tool electrode in the direction of advance, that is to say as it is necessary, it increases or decreases the interval between the workpiece and the tool electrode. However, due to the orbital movement of the tool electrode, the necessary direction of advance can change quickly, and the advance mechanism of the tool electrode is not able to quickly change the direction of advance, and this as a result of the increased inertia due to the mass of the counterweight.
Au lieu de changer dans le sens de la valeur optimale, l'ntervalle change dans le sens défavorable. Instead of changing in the direction of the optimal value, the interval changes in the unfavorable direction.
Il s'ensuit que le mécanisme d'avance de llélectrode- outil commence à imprimer à l'électrode-outil un m#uvement oscillatoire désordonné et le déroulement du processus d'usinage devient instable.It follows that the advance mechanism of the tool electrode begins to imprint on the tool electrode a disordered oscillatory movement and the course of the machining process becomes unstable.
On connaît un dispositif d'usinage par électroérosion, comprenant un mécanisme de déplacement orbital de l'électrode-outil, équilibré conjointement avec l'électrode-outil par un contrepoids par l'intermédiaire d'un lien flexible, et lié au mécanisme d'avance de l'électrode-outil dans la zone d'usinage , de manière à pouvoir se déplacer dans le sens d'avance. An electroerosion machining device is known, comprising a mechanism for orbital displacement of the tool electrode, balanced jointly with the tool electrode by a counterweight by means of a flexible link, and linked to the mechanism of advance of the tool electrode in the machining area, so that it can move in the direction of advance.
De tels dispositifs comportent d'ordinaire un mécanisme d'avance de lélectrode-outil de faible puissance. Un mécanisme de ce genre est le mécanisme à friction pour le déplacement de l'électrode-outil sans jeu. C'est pourquoi, quand l'électrode-outil est animée d'un mouvement orbital, le fonctionnement du mécanisme de déplacement de ltélectrode-outi-l est#compliqué par la géométrie sans cesse variable de l'interélectrode, lequel ne peut etre maintenu à la valeur prescrite par le mécanisme d'avance de l'électrode-outil par suite de la grande inertie des parties à déplacer, accrue par la masse du contrepoids. Such devices usually include a mechanism for advancing the low power tool electrode. One such mechanism is the friction mechanism for movement of the tool electrode without play. This is why, when the tool electrode is driven by an orbital movement, the functioning of the movement mechanism of the electrode- tool-l is # complicated by the constantly variable geometry of the inter-electrode, which cannot be maintained at the value prescribed by the advance mechanism of the tool-electrode due to the great inertia of the parts to be moved, increased by the mass of the counterweight.
Il s'ensuit une perturbation de la stabilité du processus d'usinage par électroérosion et une baisse de son rendement. This results in a disturbance of the stability of the EDM process and a decrease in its efficiency.
On test donc proposé de créer un ispositif d'usinage par électroérosion, dans lequel la conception de la liaison entre le mécanisme de déplacement orbital et le contrepoids serait réalisée de manière à supprimer l'influence de l'inertie du contrepoids, ce qui accroStrait la vitesse de réponse du mécanisme d'avance de ltélectrode outil et améliorerait par conséquent la stabilitêoe l'usinage et élèverait son rendement
Ce problème est résolu gracie à un dispositif d'usinage par électroérosion, comprenant un mécanisme de déplacement orbital de lélectrode-outil, équilibré conjointemant avec ltélectrode-outil par un contrepoids par l'intermédiaire d'un lien flexible et lié au mécanisme d'avance de l'électrode-outil dans la zone d'usinage de manière à pouvoir se déplacer suivant la direction de l'avance, dispositif dans lequel, d'après l'invention, le lien flexible entre le mécanisme de déplacement orbital de l'électrode-outil et le contrepoids comporte un élément amortisseur supprimant l'influence de l'inertie du contrepoids sur le fonctionnement du mécanisme d'avance de ltélectrode outil quand la stabilité de l'usinage est perturbée
Une telle conception dudit lien, avec insertion dudit élément amortisseur, assure l'équilibrage des parties mobiles du dispositif par le contrepoids et n'entrave pas le déplacement d'avance du mécanisme de déplacement orbital, de l'électrode et du contrepoids qui leur est lié. Etant donné que le système comprenant, d'une part, le mécanisme de déplacement orbital et l'électrode-outil, et d'autre part, le contrepoids, est équilibré, l'effort pour le déplacement de ce système par le mécanisme d'avance de lVélectrode-outil n'est que celui nécessaire pour surmonter les forces de frottement s'opposant à leur déplacement.En même temps, s'il devient nécessaire de reculer ou de rapprocher rapidement lélectrode outil, le mécanisme d'avance n'aura pas à surmonter l'inertie du contrepoids, car, étant donné la rapidité des variations des paramètres géométriques de l'intervalle d?usinageRl'effort dudit mécanisme d'avance ne sera dépassé que pour la déformation de l'élément amortisseur. De ce fait, l'effort du mécanisme d'avance devient suffisant pour maintenir les paramètres géométrique-s variables de l'interélectrode dans la marge prescrite assurant la stabilité de#l'usinage. Ceci se traduit par un accroissement du rendement de l'usinage.It is therefore proposed to create an EDM machining device, in which the design of the connection between the orbital movement mechanism and the counterweight would be carried out so as to remove the influence of the inertia of the counterweight, which increases the response speed of the tool electrode feed mechanism and would therefore improve machining stability and increase its efficiency
This problem is solved thanks to an electroerosion machining device, comprising a mechanism for orbital displacement of the tool electrode, balanced jointly with the tool electrode by a counterweight via a flexible link and linked to the advance mechanism. of the electrode-tool in the machining area so as to be able to move in the direction of advance, device in which, according to the invention, the flexible link between the orbital movement mechanism of the electrode -tool and the counterweight includes a damping element eliminating the influence of the inertia of the counterweight on the operation of the advance mechanism of the tool electrode when the machining stability is disturbed
Such a design of said link, with insertion of said damping element, ensures the balancing of the mobile parts of the device by the counterweight and does not hinder the advance movement of the orbital movement mechanism, of the electrode and of the counterweight which is their bound. Since the system comprising, on the one hand, the orbital displacement mechanism and the tool electrode, and on the other hand, the counterweight, is balanced, the effort for the displacement of this system by the mechanism of Advance of the tool electrode is only that necessary to overcome the frictional forces opposing their movement. At the same time, if it becomes necessary to quickly reverse or bring the tool electrode closer, the advance mechanism will not not to overcome the inertia of the counterweight, because, given the rapidity of the variations in the geometric parameters of the machining interval, the force of said advance mechanism will only be exceeded for the deformation of the damping element. As a result, the force of the advance mechanism becomes sufficient to maintain the variable geometric parameters of the interelectrode within the prescribed margin ensuring the stability of the machining. This results in an increase in machining efficiency.
Il est avantageux de placer l'élément amortisseur dans la partie du lien flexible qui est la plus rapprochée du mécanisme de déplacement orbital de l'électrodeoutil, car, dans ce cas, le mécanisme d'avance de l'électrode-outil dans la zone d'usinage n'aura pas à surmonter les forces de frottement apparaissant aux axes des galets et l'effort de flexion du lien flexible. It is advantageous to place the damping element in the part of the flexible link which is closest to the orbital movement mechanism of the tool electrode, since, in this case, the mechanism for advancing the tool electrode in the area machining will not have to overcome the frictional forces appearing at the axes of the rollers and the bending force of the flexible link.
En tant qu'élément amortisseur,- le plus simple est d'utiliser un ressort d'extension. As a damping element, - the simplest is to use an extension spring.
Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description détaillée d'un mode de réalisation non limitatif, avec références au dessin unique annexé, qui représente une vue d'ensemble d'un dispositif d'usinage par électroérosion conforme à l'invention, en coupe longitudinale. In the following, the invention is explained by the detailed description of a nonlimiting embodiment, with reference to the single appended drawing, which represents an overall view of an electroerosion machining device in accordance with invention, in longitudinal section.
Le dispositif d'usinage par électroérosion conforme à l'invention, représenté sur la figure, comprend un mécanisme 1 de déplacement orbital, suivant les flèches a-a, de ltélectrode-outil 2, équilibré conjointement avec ce dernier par un contrepoids 6 par l'intermédiaire d'un lien flexible 3 constitué par un câble contournant des galets 5. Le dispositif comprend aussi un mécanisme 7 d'avance de l'électrode-outil dans la zone d'usinage 8, lié directement par une tige 9 au mécanisme de déplacement orbital et assurant le déplacement de celui-ci suivant la direction d'avance (flèches b-b)
Le mécanisme 7 d'avance de lXélectrode-outil dans la zone 8 d'usinage et les galets 5 sont fixés dans la partie supérieure du b ti 10 de la machine.Dans la partie inférieure du bati 10 de la machine est montée une cuve Il avec une table 12 pour la fixation de la pièce à usiner 13
Lors de l'usinage par électroérosion, la cuve Il est remplie d'un liquide d'usinage, notamment de kérosène
D'après l'invention, le lien flexible 3 comprend un élément amortisseur 14 qui supprime l'influence de l'inertie du contrepoids 6 sur le fonctionnement du mécanisme 7 d'avance de l9électrode-outil 2 quand la stabilité de l'usinage est perturbée
L'élément amortisseur 14 est réalisé de préférence sous la forme d'un ressort 15 et est monté dans la partie du lien flexible 3 qui est la plus rapprochée du mécanisme 1 de déplacement orbital de l9électrode-outil 2
Le dispositif pour l'usinage par électroérosion fonctionne de la façon suivante
Quand la machine est mise en marche, l'électrodeoutil 2 est animée d'un mouvement de translation plan suivant les flèches a-a par le mécanisme 1 de déplacement orbital En même temps, le mécanisme 7 d'avance de l'électrodeoutil fait déplacer le mécanisme 1 conjointement avec l'électrode-outil 2 dans la zone d'usinage 8, jusqu'à ce que les paramètres géométriques de linterélectrode se situent dans la marge prescrite Toutefois, lors du mouvement de l'électrode-outil 2 suivant les flèches a-a, il se produit des variations ininterrompues des paramètres géométriques de l'interélectrode.C'est pourquoi le mécanisme 7 d'avance de l'électrode outil commence à déplacer, à l'aide de la tige 9, le mécanisme 1 de déplacement orbital conjointement avec l'électrodeoutil 2 suivant la direction des flèches b-b, dans le sens nécessaire au rétablissement des paramètres de l'interélectrode aux valeurs prescrites Comme le mécanisme 1 de déplacement orbital est lié au contrepoids 6 par le lien flexible 3 comprenant l'élément amortisseur 14, le mécanisme 1 commence à tirer le contrepoids 6 Toutefois, grâce à la présence de l'élément amortisseur 14 dans le lien flexible 3 et à d'inertie du contrepoids 6, l'élément amortisseur 14 compense les déplacement rapides, et le déplacement du mécanisme I conjointement avec lsélectrode- outil 2 n'est pas entravé par le contrepoids 6 L'effort développé par le mécanisme 7 d'avance de liélectrode- outil n'est donc pas dépensé pour l'accélération du contrepoids 6 lors des déplacements rapides du mécanisme 1 conjointement avec l'électrode-outil 2 De la sorte, tout l'effort produit par le mécanisme 7 d'avance de ltélectrode- outil n'est dépensé que pour le déplacement du mécanisme 1. The electroerosion machining device according to the invention, shown in the figure, comprises a mechanism 1 for orbital displacement, along the arrows aa, of the tool electrode 2, balanced jointly with the latter by a counterweight 6 via a flexible link 3 constituted by a cable bypassing rollers 5. The device also includes a mechanism 7 for advancing the electrode-tool in the machining zone 8, directly connected by a rod 9 to the orbital movement mechanism and ensuring its displacement in the direction of advance (arrows bb)
The mechanism 7 for advancing the tool electrode in the machining zone 8 and the rollers 5 are fixed in the upper part of the frame 10 of the machine. In a lower part of the frame 10 of the machine is mounted a tank II. with a table 12 for fixing the workpiece 13
During electroerosion machining, the tank II is filled with a machining liquid, in particular kerosene
According to the invention, the flexible link 3 comprises a damping element 14 which eliminates the influence of the inertia of the counterweight 6 on the operation of the mechanism 7 for advancing the tool electrode 2 when the machining stability is disturbed
The damping element 14 is preferably produced in the form of a spring 15 and is mounted in the part of the flexible link 3 which is closest to the mechanism 1 of orbital movement of the tool electrode 2
The device for EDM machining works as follows
When the machine is started, the electrode tool 2 is driven in a plane translational movement according to the arrows aa by the orbital movement mechanism 1 At the same time, the mechanism 7 for advancing the electrode tool moves the mechanism 1 together with the tool electrode 2 in the machining zone 8, until the geometrical parameters of the inter electrode are within the prescribed margin However, during the movement of the tool electrode 2 according to the arrows aa, there is an uninterrupted variation of the geometrical parameters of the interelectrode. This is why the mechanism 7 of advance of the tool electrode begins to move, by means of the rod 9, the mechanism 1 of orbital displacement jointly with the electrode tool 2 in the direction of the arrows bb, in the direction necessary for restoring the parameters of the interelectrode to the prescribed values As the orbital movement mechanism 1 is linked to the counterweight 6 by the flexible link 3 compre nant the damping element 14, the mechanism 1 begins to pull the counterweight 6 However, thanks to the presence of the damping element 14 in the flexible link 3 and to the inertia of the counterweight 6, the damping element 14 compensates for the displacements rapid, and the movement of the mechanism I together with the tool electrode 2 is not hampered by the counterweight 6 The effort developed by the mechanism 7 for advancing the tool electrode is therefore not expended for the acceleration of the counterweight 6 during the rapid movements of the mechanism 1 together with the tool electrode 2 In this way, all the force produced by the mechanism 7 for advancing the tool electrode is spent only for the movement of the mechanism 1.
L'élément amortisseur 14 supprime ainsi l'infulence de l'inertie du contrepoids 6 sur le fonctionnement du mécanisme 7 d'avance de l'électrode-outil il en résulte un accroissement de sa vitesse de réponse, l'usinage devient plus stable et son rendement plus grand
Le dispositif faisant l'objet de l'invention est l'un des principaux sous-ensembles d'une installation d'électroérosion destinée notamment à l'usinage des éléments actifs des outils de formage à poinçons multiples par la méthode de copiage longitudinal L'installation est de conception simple ; elle est fiable et a un rendement élevé comparativement aux équipements du type considéré, The damping element 14 thus eliminates the infulence of the inertia of the counterweight 6 on the operation of the mechanism 7 of advance of the electrode-tool. This results in an increase in its response speed, the machining becomes more stable and its greater yield
The device which is the subject of the invention is one of the main sub-assemblies of an electro-erosion installation intended in particular for machining the active elements of multi-punch forming tools by the longitudinal copying method L ' installation is simple in design; it is reliable and has a high yield compared to the equipment of the type considered,
Claims (3)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8220962A FR2537483A1 (en) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | Spark-erosion machining device |
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| FR2537483A1 true FR2537483A1 (en) | 1984-06-15 |
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| FR (1) | FR2537483A1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RE | Withdrawal of published application |