FR2652771A1 - Device for machining profiled or smooth circular segments by electron discharge machining (spark erosion) by oscillatory electrode sweeping - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif d'usinage par électro-érosion particulièrement élaboré pour la réalisation de profils sur segments circulaires, surtout utilisés dans la fabrication de moteur d'avion et de turbine industrielle. The invention relates to a device for machining by EDM particularly developed for the production of profiles on circular segments, especially used in the manufacture of aircraft engines and industrial turbines.
Ce nouveau dispositif a pour but d'améliorer la technique de fabrication et de simplifier la réalisation de ltoutillage tout en s'adaptant sur tous types de machine d'électro-érosion. The purpose of this new device is to improve the manufacturing technique and to simplify the production of tools while adapting to all types of EDM machine.
En effet différents processus industriels sont habituellement mis en oeuvre pour ltéxécution de ce type de pièces mécaniques sur des machines de très grosse capacité. In fact, various industrial processes are usually implemented for the execution of this type of mechanical parts on very large capacity machines.
Les segments circulaires sont montés périphériquement sur une couronne porte-pièces elle-même fixée sur un plateau tournant autonome, ou suivant le cas, sur la table tournante de la machine à commande numérique, le tout immergé dans un liquide diélectique. L'électrode est fixée sur l'axe
Z et pénètre radialement les pièces qui sont animées d'un mouvement de rotation. Ceci nécessite un appreillage complexe ne s'adaptant sur une machine classique, de plus le liquide diélectique chargé de particules métalliques devient rapidement abrasif détériorant les joints et les surfaces en frottement. La couronne porte-pièces est utilisée pour l'usinage de pièces de même rayon, il faut donc autant de couronne porte-pièces que de rayons diffèrents à réaliser. Le rayon maximum éxécutable est lié directement à la capacité du bac de la machine.The circular segments are mounted peripherally on a workpiece ring itself fixed on an autonomous turntable, or as the case may be, on the turntable of the numerically controlled machine, all immersed in a dielectric liquid. The electrode is fixed on the axis
Z and radially penetrates the parts which are driven in a rotational movement. This requires a complex fitting not adapting to a conventional machine, moreover the dielectric liquid charged with metallic particles quickly becomes abrasive deteriorating the seals and the surfaces in friction. The workpiece crown is used for machining parts of the same radius, so as many workpiece crowns as there are different radii to make. The maximum executable radius is directly linked to the capacity of the machine tray.
L'objet de l'invention décrite ci-dessous est d'apporter une solution à ces problèmes, c'est une nouvelle forme de mise en oeuvre caractèrisée par le fait que l'élec- trode pénètre la pièce sur toute sa surface radialement, la balayant d'un mouvement oscillatoire, permettant grâce à cette combinaison de mouvements l'éxécution de profils compliqués et précis. The object of the invention described below is to provide a solution to these problems, it is a new form of implementation characterized by the fact that the electrode penetrates the part over its entire surface radially, sweeping it with an oscillatory movement, allowing thanks to this combination of movements the execution of complicated and precise profiles.
Un autre but de cette invention est de pouvoir éxécuter sur les pièces tous les rayons possibles suivant la forme du profil à réaliser, ceci grâce à un réglage sur le bras porte-électrode au niveau du centre d'articulation le pas de réglage étant déterminé par ltentraxe des alèsages sur le bras porte-électrode ; la finesse du réglage étant acquise par un système à glissière sur le porte-électrode ce système permettant également de compenser un eventuel affûtage de ltélectrode. Another object of this invention is to be able to execute on the parts all the possible radii depending on the shape of the profile to be produced, this by means of an adjustment on the electrode-carrying arm at the center of articulation, the adjustment step being determined by the center of the bores on the electrode holder arm; the fine adjustment being acquired by a slide system on the electrode holder, this system also making it possible to compensate for any sharpening of the electrode.
De meme l'amplitude de balayage de l'électrode est réglable car si les profils peuvent varier ainsi que les rayons des pièces, la longueur des segments est souvent proportionnelle au rayon. Similarly, the scanning amplitude of the electrode is adjustable because if the profiles can vary as well as the radii of the parts, the length of the segments is often proportional to the radius.
I1 est également envisageable de réaliser suivant le même principe des profils sur segments circulaires de forme convexe en inversant simplement les positions des pièces et des électrodes. It is also conceivable to produce, on the same principle, profiles on circular segments of convex shape by simply reversing the positions of the parts and of the electrodes.
Le dispositif du porte-pièce élèment de mise en position et de maintien en position de la pièce est règlable et permet de ce fait d'accepter tous types de pièces quelle que soit la valeur du rayon à réaliser. The workpiece holder device for positioning and holding the workpiece in position is adjustable and therefore allows all types of workpieces to be accepted regardless of the value of the radius to be produced.
A titre d'illustration des dessins sont joints qui représentent :
FIG I : L'ensemble du mécanisme avec un arraché
de la machoire supèrieure.By way of illustration, drawings are attached which represent:
FIG I: The whole mechanism with a snatch
of the upper jaw.
FIG 2 : Vue en coupe selon AA de la figure I de
l'axe de rotation des bras porte-élec
trodes monté sur un roulement à aiguilles
FIG 3 : Vue en coupe selon BB de la figure I de
l'axe épaulé, muni d'un ressort qui
maintient en pression la macho ire supè
rieure sur les bras porte-électrodes.FIG 2: Sectional view along AA of Figure I of
the axis of rotation of the electric arms
trodes mounted on a needle bearing
FIG 3: Sectional view along BB of Figure I of
the shouldered axis, provided with a spring which
keeps the upper jaw under pressure
on the electrode holder arms.
FIG 4 Vue en coupe selon CC de la figure I du
guidage et de la fixation de l'électrode
sur son support.FIG 4 Sectional view along CC of Figure I of
guiding and fixing the electrode
on its support.
ainsi ce daspnsitif i'usináge par électro:-érsi-oa-. thus this daspnsitif i'usináge by electro: -érsi-oa-.
- segments circulaires ~csnc;aves ou convexes profilés à
pour première caractèristique, le fait qu-il possède au
Moins un bras porte-électrode (I) guidé en rotation par un axe (2) et en translation par deux machoires parallèles (3) et (4) relié à des moyens d'entrainement (8), (9), (7) de manière à faire éffectuer à l'électrode un balayage oscillatoire en visà vis des segments circulaires concaves ou convexes à usiner.- circular segments ~ csnc; aves or convex profiled to
as a first characteristic, the fact that it has
Less one electrode holder arm (I) guided in rotation by an axis (2) and in translation by two parallel jaws (3) and (4) connected to drive means (8), (9), (7) so as to cause the electrode to carry out an oscillatory scan opposite the concave or convex circular segments to be machined.
Suivant d'autres caractéristiques : Le bras porte électrode (I) comporte sur sa longueur une série d'alèsages (I4) recevant l'axe (2) et permettant le réglage du rayon de balayage suivant un pas déterminé. Le porte-électrode (II) est pourvu d'une rainure aux dimensions du bras porte-électrode (I) glissant juste sur celui-ci et est immobilisé en translation par une vis (I9) circulant dans une rainure oblongue (I8) prévue à la base du bras (I) permettant le réglage du rayon de balayage avec précision. According to other characteristics: The electrode-carrying arm (I) comprises over its length a series of bores (I4) receiving the axis (2) and allowing the adjustment of the scanning radius according to a determined pitch. The electrode holder (II) is provided with a groove the dimensions of the electrode holder arm (I) sliding just thereon and is immobilized in translation by a screw (I9) circulating in an oblong groove (I8) provided at the base of the arm (I) allowing the adjustment of the scanning radius with precision.
Les moyens d'entrainement sont constitués d'un moteur (9) accouplé à un plateau (8) entrainant une manivelle (7), celle-ci possède une rainure oblongue (It) autorisant le déplacement de la manivelle (7) par rapport à l'axe de rotation du plateau (8) permettant un réglage de l'amplitude du balayage oscillatoire par variation de la longueur du rayon utile sur le plateau (8). Le bras porte-électrode (I) est pourvu sur sa longueur d'une série de trous taraudés (I5) recevant la manivelle (7) en fonction du réglage de l'axe (2) dans un des alèsages (I4). L'axe (2) est reçu dans un fourreau de guidage, celui-ci est ajusté à l'avant dans un des alèsages (I4) du bras porte-électrode (I) et à l'arrière dans un roulement à aiguilles solidaire de la partie fixe (3) de la machine, permettant un guidage en rotation géomètriquement correct. The drive means consist of a motor (9) coupled to a plate (8) driving a crank (7), the latter has an oblong groove (It) allowing the crank (7) to move relative to the axis of rotation of the plate (8) allowing an adjustment of the amplitude of the oscillatory scanning by variation of the length of the useful radius on the plate (8). The electrode holder arm (I) is provided along its length with a series of tapped holes (I5) receiving the crank (7) according to the adjustment of the axis (2) in one of the bores (I4). The axis (2) is received in a guide sleeve, which is adjusted at the front in one of the bores (I4) of the electrode-holder arm (I) and at the rear in a needle bearing integral with the fixed part (3) of the machine, allowing geometrical correct rotation guidance.
Le bras porte-électrode (I) est guidé latèralement en translation entre deux machoires, une fixe (3) et une règlable (4) en pression par des ressorts (I6) intercalés entre des axes épaulés (6) et la machoire supèrieure (4) assurant une pression constante sur cette machoire et compensant l'usure des garnitures isolantes (5) dont sont pourvues les faces intérieures des dites machoires. The electrode holder arm (I) is guided laterally in translation between two jaws, a fixed one (3) and an adjustable one (4) in pressure by springs (I6) interposed between shouldered axes (6) and the upper jaw (4 ) ensuring constant pressure on this jaw and compensating for the wear of the insulating linings (5) which are provided with the inner faces of said jaws.
L'axe de rotation (2) du bras porte-électrode est reçu dans un fourreau (22) réalisé en matière isolante, et est pourvu d'une rondelle isolante (21) intercalée entre le bras porte-électrode (I) et la machoire (3), les deux machoires (3) et (4) sont équipées de garnitures (5) en matière isolantes anti-friction sur leurs faces intèrieures et sur toute la longueur du déplacement du bras porte-électrode (I) entre celui-ci ; assurant ainsi la parfaite isolation de l'ensemble,bras porte- électrode (I) porte-electrode (II) électrode (I2) par rapport au reste du mécanisme, l'alimentation de cet ensemble en énergie électrique se faisant par l'intermèdiaire du cable (20). The axis of rotation (2) of the electrode holder arm is received in a sheath (22) made of insulating material, and is provided with an insulating washer (21) interposed between the electrode holder arm (I) and the jaw (3), the two jaws (3) and (4) are fitted with linings (5) made of anti-friction insulating material on their inner faces and over the entire length of the movement of the electrode-carrying arm (I) between it ; thus ensuring perfect insulation of the assembly, electrode-holder arm (I) electrode-holder (II) electrode (I2) with respect to the rest of the mechanism, the supply of this assembly with electrical energy being done through the cable (20).
Cet ensemble mécanique selon l'invention Fig I se présente sous la forme de deux bras porte. électrodes (I) guidés en rotation par les axes (2) des roulements à aiguilles en assurent le guidage géomètrique Fig 2, et en limitent les frottements.
Des intercalaires en matière isolante et antifriction (5) placés de part et d'autre du bras (I) collés sur les machoires (3) et (4) assurent un frottement minimum et l'isolation électrique par rapport à la machine. Le balayage est assuré par un système plateau (8) manivelle (7) réglable en amplitude par déplacement de l'axe d'articulation de cette manivelle dans une lumière oblongue (I3) réalisée dans le plateau (8); l'ensemble est mû par un moteur électrique (9) dont la vitesse de rotation est variable. Le bras (I0) permet de solidariser leS deux bras porte-électrodes (I).This mechanical assembly according to the invention Fig I is in the form of two support arms. electrodes (I) guided in rotation by the axes (2) of the needle bearings provide geometrical guidance in Fig 2, and limit friction.
Insulating and anti-friction spacers (5) placed on either side of the arm (I) glued to the jaws (3) and (4) ensure minimum friction and electrical insulation with respect to the machine. Sweeping is ensured by a plate system (8) crank (7) adjustable in amplitude by displacement of the articulation axis of this crank in an oblong light (I3) produced in the plate (8); the assembly is driven by an electric motor (9) whose speed of rotation is variable. The arm (I0) allows the two electrode holder arms (I) to be joined together.
Sur la longueur de ces bras porte-électrodes sont réalisés diffèrents alèsages (I4) et trous taraudés (I5-) distants d'un même pas, permettant. un règlage approximatif du rayon à éxécuter sur Les pièces. Pour affiner ce réglage avec précision, les porte-électrodes (II) FIG. 4 comportent une glissière prismatique ajustée sur les bras (I) ainsi qu!une lumière oblongue (I8) laissant le passage à la vis de fixation (in). Les électrodes (I2) sont solidaires des porteélectrodes (II) guidées en géomètrie par ceux-ci.. Over the length of these electrode-carrying arms, various bores (I4) and tapped holes (I5-) are made which are spaced apart by the same pitch, allowing. an approximate adjustment of the radius to be executed on the parts. To refine this adjustment with precision, the electrode holders (II) FIG. 4 comprise a prismatic slide fitted on the arms (I) as well as an oblong opening (I8) allowing passage to the fixing screw (in). The electrodes (I2) are integral with the electrode holders (II) guided in geometry by them.
L'ensemble représenté ici FIG.I comporte deux bras porte-électrodes solidarisés, cet ensemble peut etre multiplié suivant la capacité de la machine d'électrode érosion et des impératifs de production. The assembly shown here FIG.I comprises two integral electrode-carrying arms, this assembly can be multiplied according to the capacity of the erosion electrode machine and production requirements.
Les informations ainsi que les formes représentées sur les figures de I à 4 sont données seulement à titre d'exemple, et sans échelle. The information as well as the shapes represented in the figures from I to 4 are given only by way of example, and without scale.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8913132A FR2652771A1 (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Device for machining profiled or smooth circular segments by electron discharge machining (spark erosion) by oscillatory electrode sweeping |
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Publication Number | Publication Date |
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FR2652771A1 true FR2652771A1 (en) | 1991-04-12 |
Family
ID=9386191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8913132A Withdrawn FR2652771A1 (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Device for machining profiled or smooth circular segments by electron discharge machining (spark erosion) by oscillatory electrode sweeping |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2652771A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5569393A (en) * | 1994-07-08 | 1996-10-29 | Reinhart & Associates, Inc. | Method and apparatus for sample and defect removal from a bore |
US11623290B2 (en) * | 2018-10-05 | 2023-04-11 | Raytheon Technologies Corporation | Method of machining gas turbine engine components |
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FR1554141A (en) * | 1967-02-01 | 1969-01-17 | ||
FR2284407A1 (en) * | 1974-09-16 | 1976-04-09 | Agie Ag Ind Elektronik | EQUIPMENT FOR ELECTRO-EROSION MACHINING OR ELECTROCHEMICAL MACHINING OF MULTIDIMENSIONAL CURVED SURFACES |
-
1989
- 1989-10-09 FR FR8913132A patent/FR2652771A1/en not_active Withdrawn
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