Brevet FR2055791A1 — publié le 19710430

M 2Ô43S 20SS791 La présente invention, due à la 3ollabc-ra1>i«:i -;.3 Mo Jean FLEURY. concerne les machines à usinage éleatYoehiaiquo, ea particulier les machines dites à chambra de pression* Il est connu» dans ce type de acshinos, de acint-eair la-5 pièce à usiner et l'électrode-outil effectuant l'usinage dans uns enceinte étanche dans laquelle 11électrol/te assurant l'usinage est amené et maintenu et circule sous pression ce qui présente entre autres l'avantage d'éviter les phénomènes de cavitation dans la zone de travails 10 Cependant, ce dispositif présente un gros ineor-vénient par rapport aux dispositifs d*usinage électroshimique à l'air libre. Lors des opérations de service, d'entretien ou de nettoyage de l'intérieur de l'enceinte, il est nécessaire de soulever sa partie supérieure formant une cloche qui comprend des 15* parois latérales et un toit solidaires, l'électrode fixée au piston de manoeuvre coulissant à travers le to.it q~-e las dif= férents éléments connexes tels que les so^Iic:5£ws; les? canalisations et conducteurs fixés à 1! sns eîrbl ; ".p-SraiioE. est donc lente, nécessite une puissance considérable rt pose des 20 problèmes de rigidité. C'est pourquoi ces dispositifs?qui deviennent vite encombrants, ont de ce fait 'ans ©nsei^ïs «le ir-av&il limitée à des volumes relativement faibles. En outre, l'ensemble des orgase- précédent-s et de l'en-» ceinte qui sont mobiles par nécessité, posent pg,r Iew:r poids et 25 leur volume, tin problème de guidage et l'éiaaehsilié. Se effet, cette masse considérable d'organes susjoultis sst de pous sées latérales qui soumettent les joints dfétanebéité de i'extré-» mité inférieure de la cloche en contact avec le suppôr'à de pièce k usiner et celui de l'ouverture supérieure du toit pour le pas-30 sage du porte-électrode à rude épreuve» Le but de la présente invention est d'apporter une solu~ tion aux problèmes ci-dessus, en proposant un dispositif pour usinage électrochimique & chambre de pression de grandes dimensions permettant un accès rapide et aisé av-x organes situes à 35 l'intérieur de l'enceinte d*usinage et une simplification des appareillages de levage, de guidage et d'étanohéit^» Elle propose en outre un dispositif por.? l'etan- Bad ORiq/NAl ' 26435 2 2055/91 vlî^itô d® ladite SEcsints» v&sb1~m2 l'ïz* passais du plç-f~î:. pC'rt-3 élî-jtrode à- trc/Tcry- 1s toi/à, pD?.*r: - '. V'.t;- de disiaacr À5 ucv.Te îlu joint ooi^sopùiidaaij ainsi «£o soîi oac-a^ûraoat e-isé s&as d&iîîi- V'Cvi^'O Ci€- p2-3-v3S! ,'ij.T#■;-.io o La présente invention ësApplique dune plus partieulife- renient à une machin.® ô/usiïiage «Is-s^î-oeâiai^e & chambre de pression compressant mis embase portant la pièce h usiner et un porte-outil traversé dans le sens axial par au moins un conduit de passage d'éiectrolyte» Ella est caractérisée par 1s fait que la ehcabrs de pression eoisporte isa toit* fixa perpendiculaire à l'axe de la broche dans lequel est ménagée uns ouverture munie d'un joiai pour ls passaga étanche de la ordonne coulissante de porte-outil , et uae paroi latérale mobile à déplacement parallèle à l'axe de la broche, entourant le toit» 1'électrode-outil et ladite piècsj dos joints assurant 1 'é-'itMnhéix-S ê.'-.ts.e part eatrs la partie supérieure do la ptœé» et 22 bs.*£ -'Si.\y.-: toit} eta' d'&utvs pari, satrs la partie inférieure d© vctt-s p^cd et ladite «abaje* Avaat'ageuseiaâat-, l& jp&szk s ù.va» itlaire d s5 est-à-ûir» cylindrique ou de section ovale* Bans us3 forai# de réalisation de 1! intention, la paroi s&t soastituée d'êlésea/os superposés et assemblés dont 1s choix âos hauteurs permet d'adapter facilement d&nii chaque cas la hau-tetir de la chambre à solles do 1 * él eotrode-outil et de la pièce à usiner en série® - — - L'investie® sera mieux eoîsprisç & l'aide de la descri?-•Sioa ci-après d'us made do rsaiJ.s-atioix &s 1*invention, description faite es référese© au dessin, aohéss&tiqnç: ci-ajiiexû dans lequel ? - la figure- 1 est us - la figure 2" un© vue agra&cïie cm joiut d© passage £t*>,n-che de la colonne Se porte-outil daas 1*cavorture du toit ds la machins représentée sur la figure ïj - l'& figare 3 est im. «Ic'tr.-il ûc- I» jCSLCtiou des p&iaii latéral03 si du teit du dispositif 9' Owœw z-îl-Tt ressort' de la figure-' t, seuls les élément;; essentiels- d'une ®s.ch.iEG à usi&âge élactro^hirràque oat été repré-sîstôD tic ^îrr/^ç/îiGe" ys'b^L^iï ^ 1.-. ;r.âœfc-rô do pressic-a BAD ORIGINAL 69 28435 3 2055791 et les électrodes. Ne figurent pas sur le dessin î le bac de stockage de 1'électrolyte, la pompe de refoulement, les conduits d,a-raenée et d'évacuation d1électrolyte, le filtre, les échangeurs thermiques pour le chauffage et/ou le refroidissement de l'élec— 5 trolyte, les appareils d'aspiration des vapeurs engendrées par 11électrolyte pendant l'usinage, la source de courant électrique, les amenées de courant, les organes assurant les déplacements de 1'électrode—outil, les appareils de contrôle et de commande hydrauliques et électriques et le bâti de la machine. 10 La chambre de pression se compose de deux partie*, l'une fixe et l'autre mobile. La partie fixe comprend le toit 1 de l'enceinte fixée par l'intermédiaire d'un certain nombre de supports 2 à la partie supérieure du bâti de la machine. 15 Le toit 1 est percé d'une ouverture 4 permettant le pas sage de la colonne de porte-outil 5 qui présente à sa partie inférieure une table porte-outil 6 munie de la cathode-outil 7 et à sa partie supérieure un plateau relié aux organes son. représentés qui assurent le déplacement de la cathode-outil. 20 A la colonne porte-outil est relié un. tuyau flexible 8, par ailleurs raccordé à des vannes non représentées permettant d'en régler le débit (vannes + électrovannes commandées par un programme ou vannes motorisées avec dispositif de régulation auto» matique). Ce tuyau communique avec des conduits d'électrolyte 9 25 qui traversent la colonne et la cathode-outil poui* déboucher dans les points bas de parties saillantes de celle-ci. L'ouverture 4 est équipée d'un joint 10 assurant l'étan— chéité au passage de la colonne 5 et qui sera décrit plus loin en référence à la figure 2. 30 La pièce 11 à former par usinage électrochimique repose sur un socle 12 relié au pôle + et fixé sur l'embase 3 inerte de la chambre de pression. La partie mobile comprend des éléments 13 et 14 indépendants et superposés qui constituent la paroi latérale de la 35 chambre de pression et sont de préférence de section circulaire. Leur corps principal 15 et 16, cylindrique par exemple, est réalisé en matière plastique renforcée par bobinage de fil, de pré 69 28435 4 2055791 férence de roving imprégné par «ne résine synthétique, par exemple epoxy. Il est évid-aat que la matière plastique sera choisie parmi celles qui résistent à l'action corrosive de 1*électrolyte» Les bords des corps principaux 15 et 16 sont renforcés 5 par des brides 17, 18, 19 et 20 en matière résistant également à la corrosion par 11électrolyte, par exemple en acier inoxydable* Les surfaces de contact 21, 22 et 23 des brides 17, 18 et 19 ont été planées avec soin afin de permettre un bon assemblage de3 éléments 13 et 14 entre eux ou avec l'embase 3 du dispositif. 10 La bride 17 se prolonge intérieurement par un rebord 24 coopérant avec un joint profilé à collerette 28, fixé sur le toit 1 par l'intermédiaire de cales 46 permettant de compenser les différences de cote (tolérance d'usinage des pièces, etc.) et de faire varier de quelques millimètres (jusqu'à 10 mm) le position-15 nement de ce joint (voir fig. 3). Exclusivement situées à 1;extérieur, les brides 18 et 19 permettent d'assembler les différents éléments au moyen de vis et d'écroas» Enfin, la bride 20 constitue la barre d'une section en T renversé dont l'aile verticale serait formée par la 20 partie inférieure du corps 16® Cette bride forme ainsi un pied circulaire qui s'applique bien à plat sur l'embase 3 lorsque le rebord 24 est également appliqué sur le joint à collerette 28, Un joint torique 29 placé dans une gorge annulaire 30 ménagée dans la face supérieure de l'embase 3 coopère alors avec la face 25 inférieure 23 de la bride 20 pour assurer 15 ét&nchéité, S'exerçant sur la face intérieure supérieure de la bride 20 et sur la face inférieure du joint à collerette 28, la pression régnant clans la chambre contribue ainsi "à 1 ' étanehéité en appliquant la bride 20 contre 15 embase 3 et la collerette 28 contre le rebord 30 24» Il est évident que le nombre d'éléments peut être différent de celui qui ressort de la figure et permet précisément d'ajuster la hauteur de 1'enceinte à celle de l'objet usiné 11. La paroi latérale de ladite enceinte est reliée à tout 35 moyen approprié de levage permettant de la mouvoir dans le sens 69 28435 s 2ÔS5791 'des flèches 31 à côté de la paroi qui est représentée L demi levée a droite sur le dessin» Lors du fonctionnement du dicposi i;A£ deusiî2a,30 slectro*» chimique, la pression règne dans 1 ' en^er.ïvi-e ét&aehs^ o^éée par 5 la circulation sous certaines conditions de 1'électrolyte provenant de l'électrode conformatrice 7 et évacué par des conduits 32 traversant l'embase 3. La circulation d'électrolyte pourrait tout aussi bien s'effectuer en sens inverse. Comme il va de soi» lors du cycle d'attaque contrôlée de la pièce 11, les éléments 10 de parois 13 et 14 sont en position basse et reposent en comprimant les joints d'étanchéité 28 et 29® Une opération d'usinage étant terminée, afin de pouvoir procéder au changement de pièces volumineuses telles que la pièce 11 et des électrodes conformatrices 7, éventuellement au nettoyage 15* de l'enceinte, on amène les parois latérales de l'enceinte en position haute, ce qui permet un accès extrisî^ssent aigy h 1*intérieur de l'enceinte» La figure 2 représente à la fois m dispositif 4e mai&=» tien de l'étanchéité pour chambre de pression destinée an tra.i-20 tement de pièces de grandes dimensions et un dispositif de renru-vellement de garnitures défectueuses» Du fait de la grande surface des pisses usia-ées, la poussée de 1'électrolyte sur les pièces présence dosas lieu à des contraintes importantes» en particulier sur ici edlcnne 5 25 portant l'électrode conformatrice 7» au niveau de la jonction avec le toit t de la chambre de pression» Certaines forces s * exe-r-_ cent latéralement et donnent lieu à un couple an niveau de la garniture torique 33 du joint d'étanchéité ÎO (fig. 1), qui de ce fait est soumise à une usure exagérée, nettement supérieure 30 à. celle qui a lieu lors du travail soiïs pression de pièces moins volumineuses. La solution apportée à ce problème dans le eadre de l'invention réside en la constitution d'une glissière cylindrique 34 qui absorbe à la place de la garniture 33 les forces latérales 35 dues à la réaction des forces de poussée développées par 1'éleetïs- ,Q "1M f £3 : 0 5 S 7 9-1 lyte sus? l'électrode sonforsatri^G 7® Ooaeo W'àla. vscsort de la figaro 2? 18 v^ï^rturo '4 siénagés class le toit *J cofî:hosîc dans 1s fctr«xt par sac savité 35 ayant ses-cifclsir:®Bt. la ÎGrss d'ux; anneau spiîérique et débouchant par sa 5 pstiis bas® inférieure dans us. logeant ^-yliEd^ique 36 dont le îoaû est constitué p&r une eollcr-ooto 37 o L& garniture torique 33 est s&iateiiue contre e-êtte ûeraitïo au nhiyen uJaa.s bague 38 engagé o dans le logemenâ oyliadricrae- 35 o Logés dans la cavité 35v la glissière 34 est réalisée en s 3 us riiatériau résistant bisn au fsottesent- toi que le laiton eu un matériau revêtu de polytétr&fluesîéthylène par exemple, ou encore un iBaté.ciau autolubrifiant tel qu'un bronze poreux ou un métal fribté imprégné d'un lubrifiant approprié. Cette glissière 34 est uae couronne de section trapé-■'■5 ne'/â&2$ composé o de plusieurs éléments on & «et sur de couronne ornent démontable» Slle est ®aiîit®ïï^t âans la. cavité 35 au EoyoB cl®uns pleaa-3 de blocage 39 constituée de plusieurs parties an secteur de couronne finces sur le tni-fe t de la chambre de prss-sioai eu &oyen de vis 4© et dans 7 esquilles sont vissées des vis "0 do M s cage 41 « Gellss-si sont serrées m-vtee me rondelle en plu— ,jioa.ia éiêsexits 42 sn s-iit&ur âo côlidéires de la glis sière -ît permettant ainsi de régies' l'inclinaison de cette der— iiiîv^o ets par suite, ds détarsiSiïcî? dans une testais© mesure ^inclinaison de la ■soienae 5 âu ports-outil C „ ?:'j Ses 'vis 43 traversant $»es? d©,s tro*"s "lisses la plaque âc blocage 39 et éventuellement l®c élêxâBïAs >~v rortdslie 42 sert Tieaëâ® dans dec plaquettes 5© s'wBforceiaciit 44 feieast partie intégrante ds 1& petite base des élément£ de le- glissière 34 ©t traversent celles-ci. Prenant appui par leur tête sur la plaque 30 de blecaga 39 et par leur extrémité contre la bague 33, ses vis 43 permettent ainsi de décoller la glissière 34 de la e&vité 35 iaro d® 11 opération d® cléssojitagî sa •me 'l'un e-fcangesent de garni— tU?'3-> jkiusi» lorsque l'on constats iej usure suffisante de la garniture torique 33s os de&sorrc. les vis 41, puis* on serrant Isa "/is 4?.f -m lea II-saKii;: «j-mr-ti la gliseiè:?-.? 34 69 28435 7 2055791 retirer de l'ouverture la plaque de blocage 39 et les éléments de glissière. On accède ainsi à la bague 38 pe l'oa remonte jusqu'à une position médiane libérant la garniture 33 qae l'on retire alors par arrachement ou sectionnement. 5 Un certain nombre de garnitures toriques de reohange 45 ayant été préalablement mises en réserve à la partie supérieure de la colonne 5, la première de cellee-ci est alors amenée à la position initiale de la garniture usée 33 par coulissement le long de la colonne de porte-outil 5 après avoir franchi, grâce à son 10 élasticité, la bague 38. On procède alors au remontage de l'ensemble qui se fera en sens inverse du démontage décrit plus haut. La glissière décrite plus haut limite l'effet de friction contre la colonne 5 du porte-outil, généralement constituée par de la résine époxy chargée de silice destinée à assurer une bonne 15- tenue à l'usure. 6$ 28435 8 2055791 E&T&lîD ÏCATÏ QîïS 1® Machins d'usisago él ectr ocliimique à électrode-outil verticale et à oh&mbre de pression comprenant une embase portant la pièce à usiaor et an port6~out.il traversé dans le sens axial par au moins un conduit de passage d®électrolyte, caractérisée 5 par le fait que la chambre de pression comporte un toit fixe dans lequel est ménagée une ouverture munie d'un joint pour le passage étanche d'une colonne coulissante de porte-outil, et une paroi verticale mobile à déplacement vertical entourant le toit, l'électrode-outil et ladite pièce, des joints assurant l'étan-10 chéité d'une part entre la partie supérieure de la paroi et le bord extérieur du toit, et, d'autre part, entre la partie inférieure de cette paroi et ladite embase. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi mobile se compose d'éléments superposés 15 comprenant au moins un élément supérieur et un élément inférieur, les éléments étant susceptibles d'être choisis et assemblés en fonction de la hauteur de la pièce à usiner. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que chaque élément comprend une partie cylindrique ou 20 de section ovale en matière plastique renforcée par bobinage de fils et dont les extrémités supérieure et inférieure sont munies de brides de renforcement. 4» Machine selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le joint entre toit et paroi est assuré par soopé-25 ration de la face- inférieure interne de la bride supérieure de l'élément supérieur, avec un joint à collerette entourant le bord du toit, tandis que» pour le joint entre embase et parai, la bride inférieure de l'élément inférieur présente sur le dessous une surface plane correspondant à une surface" plane prévue sur le 30 dessus de l'embase, et qu'un joint torique coopérant avec l'une de ces surfaces planes est logé dans une gorge ménagée dans l'autre surface plane, 5» Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le joint de passage étanche de la 35 colonne de ports-outil est un joint torique logé dans le fond de ladite ouverture en dessous d'une glissière réalisée en un maté— 69 28435 9 2055791 riau résistant au frottement, situés daas u&e eavit'J coî'rsspond&nte de l'ouverture et dans laquelle coulisse ladite colonne, cette glissière étant constituée d'éléments sspsrablos en forme de secteurs de couronne, qui sont mafctenus dans ladite cavité au moyeE. 5 d'une plaque de blocage également constituée d'éléments en forme de secteurs de couronne fixés chacun séparément sur le dessus du toit autour de la colonne. 6« Machine selon la revendication 5, caractérisée par le fait que des joints toriques de rechange mis en place lors du aon-10 tage de la machine sont posés en attente d'utilisation autour de la partie supérieure de ladite colonne, de telle sorte qu'ils puissent glisser vers le bas le long de la colonne les uns après les autres et successivement remplacer un joint défectueux après le démontage de la plaque de blocage et de la glissière»