Brevet FR2182190A1 — publié le 19731207

la présente invention concerne un dispositif pour guider au moins une électrode en forme de fil ou de ruban pour la découpe de pièces à usiner au moyen d'érosion par étincelles ou de procédé électrochimique, dispositif comprenant une étendue de travail dé-5 terminée par deux têtes de guidage, l'électrode étant amenée du côté de déroulement par l'intermédiaire d'une des têtes de guidage à l'étendue de travail et enlevée de celle-ci par l'intermédiaire de l'autre tête de guidage au côté de déroulement. L'électrode en forme de fil ou de ruban, avec laquelle on 10 découpe des contours autour des pièces à usiner au moyen d'érosion par étincelles ou de procédé électrochimique, est constituée par un fil de 0,01mm à 1mm de diamètre ou par un ruban de section transversale équivalente. La section du ruban peut être de forme elliptique ou polygonale, telle que carrée ou rectangulaire par exemple. Le 15 fil ou le ruban est enroulé sur une bobine de réserve. Dans un dispositif de guidage d'un mécanisme d'avance, agencé sur la machine à érosion par étincelles ou à procédé électrochimique, on a logé la bobine de réserve précitée ainsi qu'une bobine vide et des éléments de guidage pour l'électrode en forme de fil ou de ruban. La zone 20 d'usinage du procédé par étincelage est située entre les deux éléments de guidage de l'électrode. Le mouvement relatif entre l'électrode en forme de fil ou de ruban tendu et la pièce à usiner est commandée par un dispositif de réglage ou d'avance en fonction de la progression du travail et/ou de la géométrie prescrite. De cette rna-25 nière on réalise dans la pièce à usiner des contours de la géométrie souhaitée au moyen de découpes rectilignes ou coniques. Le mouvement relatif entre l'électrode et la pièce est assuré soit par une commande pour reproduction, soit par une commande de trajectoire numérique. Dans le dispositif de. guidage l'électrode-fil ou ruban est 30 simultanément déroulée de la bobine de réserve et enroulée sur la bobine vide, de sorte que ce sont toujours des parties différentes de la surface de l'électrode qui participent à 1'électro-érosion. Dans les dispositifs de guidage de fil connus ni la vitesse, ni la force pour tendre l'électrode-fil au cours du fonctionne-35 ment ne sont constantes, vu que la commande de la bobine de réserve ou de déroulement et la prise de force pour la bobine d'enroulement ne tiennent pas compte des caractéristiques du matériau du fil et de 73 15395 2 2182190 la circonférence variable de 1fenroulement de celui-ci sur les deux bobines. Il est bien connu que les caractéristiques du fil, ayant par exemple une longueur de 100m, ne sont pas uniformes, ceci étant conditionné par sa fabrication. Ceci entraîne en service d'électro-5 érosion pratique des difficultés telles que des allongements ou changements de longueur ou de section incontrôlables de l'électrode-fil et même des bris de fil. Ceci provient du fait que les dispositifs de guidage de fil ne tiennent compte que d'une électrode-fil présentant une caractéristique allongement-tension idéale ou toute 10 théorique. Une telle caractéristique idéale n'existe généralement pas en pratique. Les dispositifs guide-fil connus sont conçus de manière qu'on freine la bobine de déroulement mécaniquement ou au moyen d'un moteur électrique et commande la bobine d'enroulement par un moteur électrique, ou qu'un seul tambour, comportant deux 15 diamètres différents et commandé par un moteur électrique indépendant, est agencé entre les bobines de déroulement et d'enroulement. Dans le dispositif guide-fil cité en dernier lieu la partie de petit diamètre du tambour transporte le fil au moyen de pou»? lies de serrage de la bobine de déroulement se dévidant à l'étendue 20 de travail pour 1'électro-érosion. La partie de grand diamètre du tambour transporte le fil au moyen de poulies de serrage de l'étendue de travail à la bobine d'enroulement à rotation commandée par un moteur électrique. Le fil est ainsi allongé sur l'étendue de travail dans le rapport correspondant à celui entre les deux diamètres 25 du tambour. Si cette disposition élimine bien un des inconvénients précités - influence de la circonférence variable des deux bobines pendant le fonctionnement - les autres inconvénients précités continuent à subsister - variation de longueur incontrôlée de l'électrode-fil et bris de fil par suite du changement de l'état du maté-30 riau du fil en cours de fonctionnement. Dans les dispositifs guide-fil connus précités, on peut seulement utiliser des électrodes-fil en un matériau élastique à module d'élasticité élevé, tel que de l'acier et du tungstène. Des électrodes-fil en matière à faible module d'élasticité, travaillant dans la plage de déformation plasti-35 que, telle que du laiton et du cuivre doux, donnent lieu à des difficultés dans les dispositifs guide-fil connus par suite de bris ou de durcissement et déformation. 73 15395 3 2182190 Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients des dispositifs de guidage de fil connus et d'assurer un effort de traction constant de l'électrode en forme de fil ou de ruban, qui soit adapté à l'état variable en cours de fonctionnemuxo da ±a ma^-5 tière d'électrode. En plus, la vitesse et l'effort de traction doivent être adaptés à l'opération de service momentanée sans modification des éléments de construction. Lors de la découpe au moyen d'érosion par étincelles on doit utiliser d'autres vitesses et efforts de traction que ceux nécessaires pour la découpe par procédé 10 électrochimique. Ces paramètres changent en outre suivant qu'il s'agit de découpe grossière,finie ou de précision. Quand on avance l'électrode en forme de fil ou de ruban avant l'opération d'érosion proprement dite contre une surface de référence de la pièce à usiner (point initial du contour) on peut la serrer avec un effort de 15 traction initial supérieur à celui en cours d'électro-érosion, afin de déterminer le point initial de manière aussi précise que possible. Un but essentiel de l'invention consiste à permettre l'utilisation d'électrodes en forme de fil ou de ruban aussi bien dans la plage de déformation élastique que dans celle de déformation 20 plastique. Un autre but de l'invention consiste à permettre son utilisation aussi bien pour la découpe au moyen d'érosion par étincelles que par procédé électrochimique. C'est pourquoi on utilise ci-après le terme "érosion" couvrant les deux types de fonctionnement. 25 L'invention est caractérisée en ce que, pour maintenir la force de traction de l'électrode en forme de fil ou de ruban constante dans la plage de déformation élastique ou plastique de son matériau, on a prévu les éléments de construction suivants : - une poulie de commande et une poulie de serrage, agencées sur le 30 côté de déroulement, amènent l'électrode par l'intermédiaire d'une tête de guidage à l'étendue de travail à une vitesse constante, - une poulie de commande et une poulie de serrage, agencées sur le côté d'enroulement amènent l'électrode de l'étendue de travail par l'intermédiaire de l'autre tête de travail au côté d'enroulement à 35 une vitesse constante supérieure ou avec un couple constant et à une vitesse adaptée à l'allongement souhaité de l'électrode. D'autres détails et particularités de la présente inven 73 15395 4 2182190 tion ressortiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif de formes de réalisation de l'invention avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : La Figure 1 représente une vue schématique du dispositif 5 de guidage. La Figure 2 représente une vue de la construction d'une forme de réalisation du principe illustré schématiquement à la Figure 1. La Figure 3 représente une autre construction de la forme 10 de réalisation du principe illustré à la Figure 1• Les Figures 4a et 4b représentent des vues avec brisure partielle d'une tête de guidage. La Figure 5 représente des courbes d'allongement pour différents matériaux d'une électrode. 15 La Figure 6 représente une vue d'un agencement de plu sieurs électrodes suivant le principe des cassettes. La Figure 7 représente une vue d'un accessoire pour le côté d'enroulement du dispositif de guidage suivant la Figure 1. La Figure 8 représente une vue d'un dispositif pour l'ac-20 cumulation régulière de l'électrode sur le côté d'enroulement du dispositif de guidage suivant la Figure 1. La Figure 9 représente une vue en élévation latérale avec brisure partielle et La,Figure 10 une vue en plan de la construction d'une for-25 me de réalisation pour découper l'électrode sur le côté d'enroulement du dispositif.de guidage suivant la Figure 1. Les Figures 11 et 12 représentent un dispositif, destiné à la préparation de l'usinage par électro-érosion de la pièce à usiner, agencé sur l'étendue de travail du dispositif de guidage 30 suivant laFigure 1. A la Figure 1, l'électrode 1, agencée en forme de fil, est déroulée de la bobine de déroulement 2, située sur le côté de déroulement. L'électrode peut aussi être agencée en forme de ruban. Dans les exemples de réalisation on ne décrit qu'une électrode en forme 35 de fil, bien que ces^exemples s'appliquent également à des électrodes en forme de ruban. La poulie de commande 3, contre laquelle la poulie de serrage 4 est appliquée à liaison de force par le ressort 73 15395 5 2182190 41, est entraînée par un. moteur électrique 5 par l'intermédiaire de la transmission 6. Un couple élevé de la poulie de commande 3 est essentiel, ce qui .est assuré en ce que le pignon de commande 61 solidaire de l'arbre du moteur 5 et la roue dentée 62 reliée a 5 la poulie de commande 3 par l'intermédiaire de l'arbre 63 offrent une grande démultiplication. La transmission 6 peut par exemple être réalisée comme transmission à vis sans fin. De cette manière on assure une séparation absolue de l'avancement du fil de la bobine de déroulement 2 qui peut soit tourner de concert à vide, soit 10 être commandée par un moteur électrique non représenté. L'avancement du fil est uniquement fonction du nombre de tours c'est à dire de la vitesse de la poulie 3.Cette dernière tourne à vitesse constante. L'électrode-fil 1 est amenée à une tête de guidage de fil 7 agencé sur le côté de déroulement et arrive à l'autre tête de gui-15 dage de fil 8, agencée sur le côté d'enroulement. Les deux têtes de guidage de fil 7, 8 dont la construction est décrite plus en détail en se référant à la Figure 4, déterminent l'étendue de travail 9 de l'électrode-fil 1. La découpe par électro-érosion de la pièce à usiner, non représentée, est réalisée sur cette étendue de travail. 20 De la tête de guidage de fil 8 l'électrode-fil 1 est guidée dans le sens de la flèche entre la poulie de commande 10 et la poulie de serrage 11 et arrive au côté d'enroulement. On peut aussi tirer l'é-lectrode-fil en sens inverse à travers les têtes de guidage 8, 7. L'électrode-fil 1 est enroulée suivant la Figure 1 sur le rouleau 25 d'enroulement 12, susceptible d'être commandé par un moteur électrique non représenté. La poulie de commande 10 est entraînée par le moteur électrique 14 par l'intermédiaire de la transmission 13. Le pignon de commande 131 solidaire de l'arbre du moteur électrique et la roue dentée 132 reliée par l'intermédiaire de l'arbre 133 à la 30 poulie de commande 10 sont agencés de manière à ce que la transmission 13 offre une grande démultiplication. Suivant l'invention la poulie de commande 10 tourne à une vitesse constante supérieure à celle de la poulie de commande 3 sur le côté de déroulement. La différence constante des vitesses assure l'allongement souhaité de 35 l'électrode-fil 1 sur l'étendue de travail 9. Si l'électrode-fil 1 doit se déplacer à une plus grande vitesse pendant l'opération d'érosion par étincelles sur l'étendue de travail 9 dans le sens de la 73 15395 6 2182190 flèche, les deux moteurs électriques 5, 14 doivent alors modifier leur nombre de tours de manière telle et les adapter mutuellement de sorte que la différence de vitesses entre les poulies de commanda 3 e: 11 reste constante en tous les cas. Suivant une autre forme 5 de réalisation de l'invention, la poulie de commande 10 est entraînée à rotation à couple constant, de sorte que la poulie de commande 3 du-côté de déroulement tourne à vitesse constante, le couple constant applique une force de traction constante à l'électrode-fil et l'allonge de la manière souhaitée, 10 Si l'électrode-fil 1 doit se déplacer dans l'étendue de travail 9 à une vitesse élevée ou plus faible au cours de l'opération d'érosion par étincelles, les vitesses de rotation des deux moteurs électriques 5, 14 changent alors de manière que le moment appliqué à 1'électrode-fil reste en tout cas constant par rapport à l5 la vitesse de la poulie de commande 3 du côté d'enroulement. Si l'électrode-fil, par exemple à cause d'un état différent de son matériau, s'allonge en certains endroits plus qu'en d'autres, le moteur 14 sur le côté d'enroulement applique alors un moment approprié à 1'électrode-fil de sorte que l'effort de traction reste tou-20 jours constant. L'électrode-fil peut être constituée en un matériau qui s'allonge dans la plage de déformation élastique ou plastique. Ceci sera décrit plus en détail ultérieurement. Entre la bobine d'enroulement 12 et les deux poulies 10, 11 appliquées à liaison de force peut être agencé un dispositif de coupe, par exemple un cou-25 teau 15; actionné par un électro-aimant 151, destiné à découper l'é-lectrode-fil. Ceci est réalisé en déplaçant la tête de couteau 152 dans une matrice 153 agencée de manière correspondante. Un autre dispositif de coupe est illustré aux Figures 9 et 10. Si l'on utilise le dispositif de coupe des Figures 1, 9 et 10, une bobine d'en-30 roulement 12 n'est plus nécessaire. L'utilisation d'une électrode-fil pour une électro-érosion répétée s'est révélée dans certains cas comme inopportune, car sa section transversale et son matériau sont déjà modifiés lors de la première opération d'électro-érosion. La poulie de commande 10 commandée par le moteur électrique 14 par 35 l'intermédiaire de la transmission 13 et la poulie de serrage 11 appliquée sur la poulie de commande 10 à liaison de force par le ressort 111 assure un avancement de l'électrode-fil indépendant de 73 15395 7 2182190 la "bobine d'enroulement. Le dispositif de guidage de fil à la Figure 1 est isolé ou séparé de tout dérangement externe par la "bobine de déroulement 2 ou d'enroulement 12. On obtient ainsi aussi bien sur le côté d'a-5 menée ou de déroulement du fil que sur le côté de sortie ou d'enroulement de ce dernier une vitesse constante et un effort de traction constant de l'électrode-fil dans son étendue de travail 9. La traction constante compense des différences de traction quelconques, pouvant par exemple provenir de défauts du matériau de l'électrode-10 fil 1. L'effort de traction de l'électrode-fil ne change pas, si l'on règle la vitesse du fil. Le réglage de la vitesse du fil est nécessaire lors de différentes opérations d*électro-érosion (érosion grossière ou de précision) ou lors de différents diamètres de fil. Les vitesses de rotation des deux moteurs électriques 5, 14 15 sont commandées de manière à ce que les conditions précitées soient toujours remplies. Si 1'électro-érosion doit être réalisée en utilisant une électrode-fil 1, constituée en un matériau à module d'élasticité très élevé, tel que de l'acier ou du tungstène par exemple, on 20 ajuste les vitesses de rotation des moteurs électriques 5, 14 de sorte que la poulie de commande 3 et la poulie de serrage 4 font avancer l'électrode à vitesse constante à l'étendue de travail 9 et que la poulie de commande 10 avec sa poulie de serrage 11 applique un moment constant à l'électrode-fil 1. La construction de la forme 25 de réalisation illustrée à la Figure 2 est particulièrement adaptée à ce cas. La force de traction constante maintient suivant la courbe d'allongement à la Figure 5 l'électrode en acier ou en tungstène 1 dans la plage de déformation élastique. La force AP tracée sur l'ordonnée de la Figure 5 produit un allongement ûl du matériau de 30 l'électrode-fil tracé sur l'abscisse. Il est important à cet effet que le moment sur le côté de sortie ou d'enroulement du fil soit constant. Le nombre de tours du moteur électrique 14 est adapté à cette condition. Si 1'électro-érosion doit être réalisée en utilisant une 35 électrode-fil 1, constituée en un matériau à faible module d'élasticité, la vitesse d'avancement de l'électrode-fil sur le côté d'amenée doit être inférieure à celle existant sur le côté de sortie 73 15395 8 2182190 du fil, les deux vitesses étant constantes, la vitesse de rotation du moteur électrique 14 et, par conséquent, la vitesse d'avancement de la poulie de commande 10 et de la poulie de serrage 11 sur le côté ae sortie ou d'enroulement du fil est alors ajustée à une va-5 leur supérieure à la vitesse de rotation du moteur électrique 5, qui commande la vitesse d'avancement de la poulie de commande 3 et de la poulie de serrage 4 sur le côté d'entrée ou de déroulement du fil. La forme de réalisation illustrée à la Figure 3 convient particulièrement à ce cas. Le matériau d'une telle électrode-fil peut 10 être constitué en cuivre doux, en laiton ou analogue, dont la courbe d'allongement b est illustrée à la Figure 5. La force ÛP tracée m sur l'ordonnée de la Figure 5 produit un allongement û1 de l'élec-trode-fil tracé sur l'abscisse. On maintient l'électrode-fil dans la plage de déformation plastique. La vitesse et la traction du fil 15 dans l'étendue de travail 9 sont donc constantes. Egalement dans le cas d'une électrode-fil dite "douce", la traction peut aussi être ajustée pendant l'opération d'érosion par étincelles par modification du nombre de tours du moteur électrique 14 et ainsi de celui des poulies 10, 11, de sorte qu'une traction de fil constante soit 20 toujours disponible. Ceci est pratiquement nécessaire pour chaque électrode-fil, car la condition du matériau dé celle-ci n'est pas constante sur toute sa longueur. Comme les dispositifs de guidage de fil connus ne comportaient pas un tel réglage, on ne pouvait utiliser pour le procédé d'érosion par étincelles que des électro-25 des-fil de fabrication soignée. Le dispositif de guidage de fil suivant l'invention permet en conséquence d'utiliser des électrodes-fil de fabrication économique pour le' procédé d'électro-érosion. Ces considérations sont valables pour des électrodes en forme de fil et de ruban réalisées en un matériau avec un module d'élastici— 30 té de valeur soit faible, soit élevée, suivant les courbes d'allongement b et a à la Figure 5. . A la Figure 2 on a illustré la construction d'une forme de réalisation du principe du dispositif de guidage du fil représenté à la Figure 1. Le châssis de construction 16, sur lequel sont 35 montes les éléments individuels du dispositif de"guidage de fil, est fixé au dispositif d'avance non illustré, d'une machine à usiner par électro-érosion. Un moteur électrique 5 commande, par l'in 73 15395 9 2182190 termédiaire d'une transmission 6 à vis sans fin, comprenant la vis sans fin 61 et une roue à vis sans fin 62 située à l'arrière de cette dernière (non représentée) la poulie de commande 3, fixée sur l'arbre 63 solidaire de la roue 62 précitée, l'arbre 63 est 5 supporté dans un bras 161 du châssis 16. la poulie de serrage 4 s'applique à liaison de force sur la poulie de commande 3. La pression de serrage de la poulie 4 est assurée par le ressort 41, dont la force peut être réglée au moyen de la vis 42. Le ressort s'applique avec la force souhaitée sur l'arbre 43 de la poulie de ser-10 rage 4 supporté sur le bras 161. La surface de la poulie de serrage 4 réalisant une liaison de force avec la poulie de commande 3 est recouverte d'une couche de matière souple 44. Cette couche dite enveloppe souple 44 est destinée à protéger le profil de l'électrode-fil 1 à son entrée. On doit concevoir la bobine de déroulement 2 15 située au-dessus des deux poulies 3 et 4 et la tête de fil 7 au-dessous des deux poulies. Du côté de l'enroulement le moteur électrique 14 commande par l'intermédiaire de la transmission 13 et de l'arbre 133 supporté dans l'autre bras 162 du châssis 16 la poulie de commande 10. Contrairement à la vue schématique illustrée à la 20 Figure 1, on n'a pas représenté à la Figure 2 une transmission à vis sans fin, mais un engrenage normal 13. Ceci résulte du fait que, pour produire la force de traction constante, le côté d'enroulement applique un moment constant à l'électrode-fil 1, celle-ci étant avancée sur le côté de déroulement à vitesse constante sur l'éten-25 due de travail 9. L'engrenage 13 comprend, suivant la Figure 2, le pignon de commande 133, solidaire de l'arbre du moteur électrique 14, et une roue dentée 132 montée sur l'arbre 33. La poulie de serrage 11, dont l'axe 113 est supporté sur le bras 162, est repoussée par le ressort 111 contre la poulie de commande 10. On règle la 30 force du ressort 111 au moyen de la vis de réglage 112 à la valeur souhaitée. La surface de la poulie de serrage 11 entrant en contact avec la poulie de commande 10 peut être en métal ou recouverte d'une couche de matériau souple, ce dernier pouvant être constitué soit en caoutchouc, soit en matière synthétique. Au-dessus des deux pou-35 lies 10, 11 on doit concevoir le rouleau d'enroulement 12 et/ou le dispositif de découpage de fil électromagnétique 15. Au-dessous des deux poulies est situé l'autre tête de guidage de fil 8. 73 15395 10 2182190 A la figure 3 on a illustré une deuxième forme de réalisation du principe représenté à la Figure 1. On a utilisé les mêmes références numériques pour les éléments de construction identiques. La .deuxième forme de réalisation se distingue de celle illustrée à 5 la Figure 2, en ce qu'une transmission à vis sans fin 13 est agencée sur le côté d'enroulement et que le châssis 17 est construit différemment du châssis 16. La transmission à vis sans fin assure une vitesse constante du côté d'enroulement, cette vitesse étant supérieure à la vitesse constante du côté de déroulement. Une force 10 de traction constante est appliquée à l'électrode-fil 1. La forme de réalisation suivant la Figure 3 est en outre conçue pour permettre de fixer plusieurs dispositifs guide-fil sur un mécanisme d'avance commun. Plusieurs électrodes-fil découpent alors simultanément des contours multiples dans une pièce à usiner. Le dispositif guide-15 fil illustré à la Figure 3 dont font également partie les têtes de guidage de fil 7, 8 et les rouleaux 2, 12 non représentés, peut être aménagé dans un logement dit cassette suivant la Figure 6. Une pluralité de telles cassettes est rapportée dans le mécanisme, d'avance» celui-ci comprenant un nombre correspondant d'organes de fixation 20 pour les cassettes. Un tel système à cassettes permet d'adapter le "découpage à canaux multiples" sans effort et aisément aux exigences individuelles lors de l'usinage en série. Les Figures 4a et 4b représentent à très grande échelle une forme de réalisation des têtes de guidage de fil 7> 8. Une tête 25 de guidage de fil doit remplir deux fonctions. Elle doit assurer la position géométrique précise de l'électrode-fil 1, cette position ne pouvant varier que très peu ou pas du tout au cours de l'usinage par électro-érosion. Comme la tension de régime requise pour l'érosion est appliquée aux têtes de guidage de fil, chacune de celles-ci 30 doit assurer un excellent contact avec l'électrode-fil 1, la résistance de passage électrique ne pouvant varier que très peu ou pas du tout au cours de l'usinage par électro-érosion. Ces conditions sont, remplies par la construction des Figures 4a, 4b. Le guide-fil 7, 8 comprend suivant la Figure 4a une partie cylindrique 71 et une 35 autre 72. La partie 71 est rectifiée en forme conique sur un côté. Ce tronc de cône est rendu solidaire du côté rectifié en surface plane 74 de l'autre partie cylindrique 72 par des forces d'adhérence, 73 15395 n 2182190 ou collage, brasage, soudage. La partie cylindrique 71 est constituée en un matériau résistant à l'usure, tel que par exemple de la céramique, du saphir, de l'acier au chrome-nickel. La surface du tronc de cône 73 est polie et rodée pour assurer un glissement à 5 faible friction de l'électrode-fil 1. L'autre partie cylindrique 72 est constituée en un matériau moins résistant à l'usure mais de conductivité électrique satisfaisante. Les têtes de guidage de fil 7, 8 sont agencées suivant la Figure 1 dans le dispositif guide-fil de manière telle que, comme illustré à la Figure 4-b, l'électrode-10 fil 1 est légèrement pliée par rapport à sa ligne axiale 75. Les têtes guide-fil 7, 8 sont construites de manière que l'électrode-fil 1 menée autour d'elles ne soit pas sollicitée, lors de son effort de flexion maximum jusque dans la zone plastique des lignes caractéristiques. La tête guide-fil ne peut toutefois pas être en-15 traînée à rotation autour de sa ligne axiale 75» de sorte que pendant l'usinage par électro-érosion, l'électrode-fil 1, sollicitée à la traction, glisse sur le tronc de cône 73 pour être serrée sur la surface 74. Ceci a toujours lieu avec la même surface de l'électrode-fil, de sorte que la résistance de passage électrique ne change 20 pas. Cette mise en contact uniforme pendant tout le procédé d'élec-tro-érosion assure que la tension de service ne subit aucune perturbation. La position géométrique précise de l'électrode-fil reste pratiquement constante pendant tout le procédé d*électro-érosion par suite de la combinaison du tronc de cône 73 avec la surface pla-25 ne 74. Si l'électrode-fil 1 se rode en cours de service dans la surface 74 de faible résistance à l'usure de la partie cylindrique 72, elle est alors forcée par le tronc de cône 73 à se déplacer vers une nouvelle partie intacte de la surface 74 en direction de la ligne axiale 75. Quand, après une période de service prolongée, les élec-30 trodes-fil ont rodé trop profondément la surface 74, on fait tourner la tête de guidage de fil autour de son axe central 75, de sorte que la surface de l'électrode-fil entre en contact avec une nouvelle partie de la superficie 74. Les têtes de guidage de fil 7, 8 peuvent aussi être agencées de manière que l'électrode-fil 1 soit déposée 35 dans une entaille en V. A cet effet la surface 74 est également agencée en forme conique. La section transversale des têtes de guidage de fil 7, 8 est agencée en forme circulaire aux Figures 4a et 73 15395 12 2182190 4b. la section de la tête gai de-fil peut sans plus être agencée en segment de cercle. Ceci peut être expliqué par rapport à la Figure 4b si par exemple seulement un quart de la section transversale est disponible. la section transversale de la partie 72 est également 5 agencée en segment de cercle. On doit mentionner ici que les têtes de guidage de fil 7, 8 peuvent non seulement être de section circulaire, mais aussi présenter des formes de section différentes et que l'entaille dans laquelle est guidée l'électrode-fil 1, peut s'écarter de la forme représentée à la Figure 4a. Ainsi par exemple 10 l'entaille peut comporter un tronc de cône bombé 73. la surface 74 de la partie 72 peut également être bombée. les courbes d'allongement tracées à la Figure 5, en a pour un matériau de fil ou de ruban avec un module d'élasticité de valeur très élevée, et en b pour un matériau avec un module d'élas-15 ticité de faible valeur, ont été traitées en relation avec la Figure 1 . A la Figure 6 on a représenté un agencement de plusieurs électrodes pour une machine à usiner par électro-érosion. Cet agencement est avantageux pour l'usinage en série de découpes par élec-20 tro-érosion de pièces à travailler, la bobine de déroulement 2 et la bobine d'enroulement 12 sont agencées dans une cassette 80. les deux bobines sont montées sur leurs axes 21, 121 agencés dans la plaque d'assise 81 de la cassette 80. A la plaque d'assise 81 sont fixées les parois latérales 82, 83, 84, 85. la paroi latérale 85 25 est munie à hauteur des deux bobines 2, 12 d'ouvertures 86 pour l'é-lectrode-fil 1. Pour guider cette dernière, on a prévu dans la plaque d'assise 81 des éléments de guidage 87, pour guider de manière régulière l'électrode-fil de la bobine de déroulement 21 aux poulies 3, 4 du côté de déroulement et des poulies 10, 11 "'du côté d'en-30 roulement à la bobine d'enroulement 12. les poulies 3, 4 et 10, 11 ainsi que les têtes de guidage de fil 7, 8 ne sont pas représentées à la Figure 6. la direction de l'avancement de l'électrode-fil 1 est indiquée par des flèches. On ferme la cassette 80 avec un couvercle 88. Dans la plaque d'assise 81 et le couvercle 88 on a prévu 35 deux alésages 89, à l'aide desquels la cassette est fixée sur le dispositif d'avancement de la machine à usiner par électro-érosion. Plusieurs cassettes 80 peuvent être assemblées en grand nombre en 73 15395 2182190 un ensemble et fixées au moyen des alésages 89 sur le dispositif d'avancement. Chaque cassette 80 comprend normalement les éléments de commande et de guidage illustrés à la Figure 1 - poulies 3, 4, 10, 11, têtes de guidage de fil 7» 8, moteurs électriques 5, 14 5 avec leurs transmissions 6, 13. Il existe aussi la possibilité de faire avancer plusieurs électrodes-fil 1 conjointement au moyen des mêmes éléments de commande 3» 4 et 10, 11. On peut enfiler l'électrode-fil avant l'opération d'électro-érosion soit au moyen de dispositifs tels qu'illustrés aux Figures 11 et 12, soit sans avoir 10 recours à ces dispositifs. L'accessoire illustré à la Figure 7 permet d'enrouler l'é-lectrode-fil 1 avec une séparation mécanique des poulies 10, 11 au moyen d'une boucle intermédiaire. L'électrode-fil 1, guidée à partir de la tête de guidage 8 sur la poulie de commande 10 et la pou-15 lie de serrage 11, enveloppe, contrairement à l'illustration schématique à la Figure 1, une partie de la circonférence de ces deux poulies 10, 11. Ceci assure une meilleure liaison de force. Gomme déjà mentionné au sujet de la Figure 1, à la Figure 7 la poulie de serrage 11 est également repoussée par le ressort 111 contre la pou-20 lie de commande 10. Celle-ci est commandée par le moteur électrique 14. Contrairement à la Figure 1, on n'a pas indiqué à la Figure 7 la transmission 13. Entre la poulie 11 et la bobine d'enroulement 12 l'électrode-fil forme une boucle en étant guidée sur la poulie de renvoi 90. A la Figure 7 la poulie de renvoi 90 est fixée à une 25 extrémité d'un balancier 91. Ce dernier, qui est supporté à pivotement dans un support 95» est maintenu à la position neutre illustrée par des éléments de réglage 92. L'autre extrémité du balancier ou levier de compensation 91 comporte une prise pour le potentiomètre 94. De la poulie de renvoi 90 l'électrode-fil 1 est menée à travers 30 un dispositif de réglage 96 de la force d'enroulement. Le dispositif 96 de construction simplifiée comprend un frein mécanique avec des mâchoires de frein 96a et 96b, la mâchoire 96a étant réglable, ce qui est indiqué schématiquement par le ressort ajustable 96c. La bobine d'enroulement 12 est commandée par un moteur électrique 97» 35 L'agencement à la Figure 7 est destiné, comme déjà indiqué, à former une boucle. Quand le levier de compensation 91 est amené par une tension plus ou moins élevée de l'électrode-fil 1 à se déplacer de 73 15395 14 2182190 sa position neutre illustrée, le potentiomètre 94 émet une impulsion à un dispositif de contrôle non représenté. Dans ce cas, la vitesse du moteur 97 est modifiée en conséquence, de sorte que le ■balancier 91 retourne à sa position neutre. Ceci assure que l'élec-5 trode-fil 1 est toujours enroulée sous la même tension sur la "bobine d'enroulement 12. Dans l'exemple illustré à la Figure 7 de la réalisation de la "boucle de l'électrode-fil 1 les éléments de réglage 92 sont conçus sous forme de ressorts. Dans cet exemple il est question de former une boucle à l'aide d'une force de ressort et 10 d'un balancier. Mais on peut aussi réaliser la boucle au moyen de la force de pesanteur à l'aide d'un cylindre, oscillant, l'élément formant la boucle doit toujours assurer une course allongée pour un faible changement de tension. Au lieu du potentiomètre 94 et de la prise 93 on peut utiliser des contacts,-des cellules photoélectri-15 ques, des résistances ou des commutateurs dits à approximation qui fournissent des impulsions pour commander le moteur 97 de la bobine d'enroulement 12. le dispositif pour former la boucle - par exemple la poulie de renvoi 90 et le balancier 91 - peut aussi être agencé pour différents types d'enroulement. On entend par là que le dispo-20 sitif est agencé de manière que l'électrode-fil soit enroulée sur la bobine 12 à enroulement en forme de croix ou en couches. Il existe encore la possibilité que dans une forme de réalisation par-ticulièïe le frein 96 soit mobile et enroule l'électrode-fil 1 sur la bobine 12 à enroulement en forme de croix ou en couches» 25 Gomme déjà signalé au sujet de la Figure 1, la bobine d'enroulement 12 n'est pas absolument nécessaire. L'électrode-fil 1 peut encore être emmagasinée d'autre manière . la Figure 8 représente un dispositif pour l'accumulation régulière de l'électrode-fil 1 amenée de la tête de guidage 8 aux poulies 10, 11. A l'aval 30 des deux poulies 10, 11 est prévu un tube de guidage 160. le tube 160, qui peut être réalisé en verre ou en une matière synthétique amène l'électrode-fil 1 à un récipient d'accumulation 161. Gelui-ci est par exemple monté sur un plateau tournant 162 commandé par un moteur électrique 163. Quand l'électrode-fil 1 est amenée par le 35 tube de guidage 160 au récipient 161 en forme de cloche, celui-ci est entraîné en rotation dans la direction de la flèche, de manière que l'électrode-fil soit accumulée de façon régulière. La vitesse 73 15395 15 2182190 de rotation du récipient 161 est évidemment adaptée à la vitesse d'amenée de 1*électrode-fil 1. le tube de guidage 160 est agencé de "nanière à offrir un volume d'accumulation suffisant pour l'électrode-fil en cas d'arrêts quelconques de l'accumulation régulière. 5 Comme déjà signalé au sujet de la Figure 1, l'électrode- fil 1 ne doit pas être enroulée en tous les cas sur la bobine d'enroulement 12, vu que souvent l'électrode-fil ne peut plus être utilisée pour un autre usinage par électro-érosion. Dans ce cas l'électrode-fil est découpée par le dispositif de découpe 15 représenté à 10 la Figure 1 en petites rognures. Celles-ci sont recueillies dans un récipient et éliminées. A la Figure 9 on a représenté une autre forme de construction du dispositif de découpe 15 à la Figure 1. l'électrode-fil 1 arrive de la tête guide-fil 8 non représentée aux poulies 10, 11 qui la font avancer dans un tube de guidage 171. Ce-15 lui-ci, qui peut être réalisé en verre ou en une matière synthétique, amène l'électrode-fil 1 au couteau oscillant 172. Celui-ci qui oscille à va-et-vient dans l'élément de construction 174 agencé sur la plaque de découpe 173, découpe l'électrode-fil en rognures 175 qui s'accumulent dans un réceptacle 176. le couteau oscillant 172 20 est entraîné, par exemple par un électro-aimant 177» dans des mouvements oscillants, le tube de guidage 171 est réalisé de manière à offrir un volume d'accumulation suffisant pour l'électrode-fil 1 si des accumulations venaient à se produire au cours de la découpe. la Figure 10 représente une vue en plan sur le couteau 25 oscillant, le couteau oscillant 172 coupant sur les deux côtés et agencé dans la partie de construction 174, découpe l'électrode-fil qui traverse la plaque de découpe 173 en petites rognures, la plaque de découpe 173 n'est pas représentée à la Figure 10. les rognures tombent à travers l'ouverture 178 dans le réceptacle 176. Un 30 électro-aimant 177 assure le déplacement d'une articulation à la Cardan 185 dans une glissière 179 agencée dans la partie de construction 174. Ce mouvement à va-et-vient est communiqué par l'intermédiaire de l'organe de liaison 180, dont les deux extrémités comportent des ressorts d'accumulation 181, 182 au couteau oscillant 35 172 proprement dit qui est supporté dans l'élément de construction 174 par l'intermédiaire du support 183. le déplacement du couteau oscillant 172 est limité de part et d'autre par des organes d'amor 73 15395 16 2182190 tissement 184. les dispositifs de coupe des Figures 1, 9 et 10 sont des formes de réalisation particulières. En principe on peut utiliser tous les procédés de coupe oscillants et rotatifs pour découper 5 mécaniquement l'électrode-fil 1 en rognures. Il a aussi été considéré d'utiliser comme contre-élément de taillant du couteau un élastomère (rouleau en caoutchouc), la séparation de l'électrode-fil en rognures peut aussi être réalisée électriquement par fusion thermique. Des impulsions de courant ou des décharges transversales HO peuvent par exemple accomplir la séparation électrique de 1*électro-de-fil. Jusqu'ici on a tacitement supposé qu'avant le procédé d'usinage par électro-érosion proprement dit l'électrode en forme de fil ou de ruban 1 est avancée à une surface de référence de la 15 pièce à travailler pour déterminer ainsi le point de départ du contour à usiner dans la pièce. Ceci est uniquement possible dans les cas où le point de départ du contour à usiner par électro-érosion est situé sur une face de la pièce. Si toutefois le point de départ du contour à usiner est situé à l'intérieur de la pièce, il est né-20 cessaire de forer ce point de départ avant le procédé d'usinage par électro-érosion proprement dit. Jusqu'à présent le point de départ a été foré mécaniquement ou usiné par électro-érosion au moyen d'une électrode de forage. Ensuite la pièce à usiner était serrée sur la machine à usiner par électro-érosion proprement dite et la ou les 25 électrodes enfilées à la main dans la pièce à usiner. Aux Figures 11 et 12 on a illustré un dispositif qui élimine la nécessité d'un forage ou d'un usinage préliminaire par électro-érosion et l'enfilage -à main, le dispositif usine par électro-érosion avec la même électrode, au moyen de laquelle on réalise ensuite l'opération d'é-30 lectro-érosion proprement dite, le point de départ dans la pièce. Ceci offre l'avantage que le point de départ a la même forme que l'électrode en forme de fil ou de ruban 1, avec laquelle doit être réalisée 1'électro-érosion. Suivant la Figure 11 un support 201 pour le guide-fil est supporté sur le bâti de la machine à usiner 35 par électro-érosion non représentée, le support 201 est supporté dans une glissière 203 de manière telle qu'un servo-moteur 202 peut déplacer par l'inter :édiaire de la tige filetée 204 le support 201 73 15395 17 2182190 vers le haut ou vers le bas en direction de la flèche. L'électrode-fil 1 qui est amenée des poulies 3, 4 du côté de déroulement à la tête de guide-fil 7 est insérée dans le dispositif de serrage 205 prévu à l'extrémité inférieure du support 201. L'électrode-fil 1 5 est insérée dans le dispositif de serrrge 2C5 d'une distance telle que le début du fil fait saillie d'une longueur déterminée au-dessous du dispositif de serrage. La longueur est déterminée par la profondeur du point de départ à forer dans la pièce à. usiner 206 et par l'usure de l'électrode-fil résultant du forage. Pour que le dé-10 but isolé du fil soit en alignement aussi rectiligne que possible, il peut être étiré par une opération de rectification ou d'étirage préalable. Si de sévères exigences sont à remplir, par exemple une stabilisation du matériau, on peut réaliser la rectification ou l'étirage à haute température (température de recristallisation). A cet 15 effet, le début du fil à dresser est utilement recuit électriquement et simultanément maintenu sous tension dans une chambre sous vide ou remplie de gaz inerte. L'électrode-fil est ensuite bloquée dans le dispositif de serrage 205. Ensuite le servo-moteur 202 déplace le support 201 en direction de la surface de la pièce à usiner 206, ce 20 qui permet l'usinage par électro-érosion de l'ouverture 207 dans la pièce 206. A la Figure 11 on n'a illustré qu'un seul orifice ou alésage 207 de faible profondeur. Après 1'électro-érosion de cet alésage 207 le début de 1'électro-fil 1 est avancé vers le bas jusqu'à la tête de guidage de fil inférieure 8 et de là par l'intermédiaire 25 de poulies de renvoi sans références numériques aux poulies 10, 11 non représentées du côté d'enroulement. La tête de guidage de fil 8 ainsi que les deux poulies de renvoi sont agencées,sur le support inférieur 208 fixé au bâti de la machine à usiner par électro-érosion. Il y a lieu de noter que le dispositif de serrage 205, suscep-30 tible d'être rapporté sur le support 201, est centré sur l'axe du fil.à respecter lors de la découpe par électro-érosion. Une vue en coupe du dispositif de serrage 205 est représentée à la Figure 12. Des moyens de fixation 209 sont utilisés pour assembler et ajuster le dispositif de serrage 205 sur le support 201 35 réglable par un servo-mécanisme. Le tube de serrage 210 qui reçoit l'électrode-fil 1 venant de la tête de guidage de fil 7 est fixé dans des brides de centrage 211. Entre les brides de centrage 211 73 15395 18 2182190 le tube de serrage 210 est entouré par un élément de pression-serrage 212 aussi uniforme que possible, l'élément de serrage peut être par exemple un ressort annulaire ou un ressort Belleville. A 1 « Fj 12 l'élément de serrage 212 est constitué par un récipient 5 élastique contenant un liquide sous pression 213. lors de 1*actionneraient d'une vis de pression 214 l'élément de serrage 212 s'applique par l'intermédiaire du liquide de pression 213, contre le tube de serrage 210, de manière à bloquer l'électrode-fil 1 introduite dans le tube 210. le début de l'électrode-fil 1 est retiré de l'ouvertu-10 re inférieure du tube de serrage 210, correspondant exactement au diamètre du fil, d'une longueur correspondant à la profondeur d'alésage de l'ouverture 207 avec addition de la valeur de l'usure de l'électrode même. Après 1'électro-érosion du point de départ on actionne la vis de pression 214 en sens inverse, de sorte que le 15 tube de serrage 210 libère l'électrode-fil 1. Oelle-ci peut ensuite - comme déjà indiqué - être avancée plus loin à la tête de guidage de fil 8 et aux poulies 10, 11 du côté d'enroulement. Au lieu de la vis de pression 214, on peut aussi produire la pression requise pour le liquide 213 au moyen d'une pompe, lors de l'alésage d'ou-20 vertures 207 particulièrement profondes dans la pièce à usiner 206 l'électrode-fil 1 peut être tirée de nouveau à plusieurs reprises. On peut alors aussi utiliser des dispositifs de guidage courants au-dessus de la pièce à usiner. Au moyen de l'invention décrite en se référant à toutes 25 les Figures, on a réalisé un dispositif universel pour l'usinage par fil d'électro-érosion offrant les avantages suivants : Déroulement sans secousses et régulier, Absorption de forces de traction quelconques par l'élément de déroulement, 30 Guidage de précision sur l'étendue de travail, Déviations dans la plage de flexion élastique du fil, Traction à tension réglée, Absorption du fil par enroulement, accumulation ou découpage en rognures, 35 Usinage par électro-érosion multiple au moyen de casset tes, Usinage par électro-érosion préalable du point de départ 73 1539S 19 2182190 permettant d'enfiler le fil dans la pièce à usiner sur la même ma-cine d'usinage par électro-érosion. Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon" limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus 5 à titre d'exemple et que bien des modifications peuvent être apportées à leur construction sans sortir du cadre du présent brevet. 10 73 15395 20 2182190 REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour guider au moins une électrode en forme de fil ou de ruban pour ia découpe de pièces à usiner au moyen d'érosion par étincelles ou de procédé électrochimique, dispositif 5 comprenant une étendue de travail déterminée par deux têtes de guidage, l'électrode étant amenée du.côté de déroulement par l'intermédiaire d'une des têtes de guidage à l'étendue de travail et enlevée de celle-ci par l'intermédiaire de l'autre tête de guidage au côté de déroulement, caractérisé en ce que, pour maintenir la force 10 de traction de l'électrode en forme de fil ou de ruban constante dans la plage de déformation élastique ou plastique de son matériau, on a prévu les éléments de construction suivants : - une poulie de commande et une poulie de serrage, agencées sur le côté de déroulement, amènent l'électrode par l'intermédiaire d'une 15 tête de guidage à l'étendue de travail à une vitesse constante, - une poulie de commande et line poulie de serrage, agencées sur le côté d'enroulement amènent l'électrode de l'étendue de travail par. l'intermédiaire de l'autre tête de travail au côté d'enroulement à une vitesse constante supérieure ou avec un couple constant et à 20 une vitesse adaptée à 1'allongement souhaité de l'électrode. 2.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la paire de poulies du côté de déroulement et la paire de poulies du côté d'enroulement sont agencées sur un châssis et que les poulies de commande sont commandées par des moteurs de manière 25 que la paire de poulies du côté d'enroulement applique une force constante à l'électrode en tenant compte des caractéristiques d'allongement de celle-ci. 3.- Dispositif selon la Revendication 1 caractérisé en ce que la paire de poulies du côté de déroulement et la paire de pou- 30 lies du côté d'enroulement sont agencées sur un chSssis et que les poulies de commande sont commandées par des moteurs de manière que le rapport des vitesses du côté d'enroulement et du côté de déroulement soit constant et adapté aux caractéristiques d•allongement de l'électrode. 35 4-.- Dispositif selon l'une des "Revendications 1 à 3, ca ractérisé en ce que les poulies de commande et les poulies de serrage enveloppent l'électrode à liaison de forme, de sorte que la 73 15395 21 2182190 transmission de dérangements externes de la bobine de déroulement et de la bobine d'enroulement à l'électrode est évitée. 5.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que, pour éviter 1 *endommagement et la déformation de l'électro- 5 de ainsi qu'un glissement entre l'électrode et les poulies, on a prévu des moyens de réglage pour régler la pression de serrage de chacune des paires de poulies, et que la circonférence de chaque poulie est recouverte d'une couche de matière souple. 6.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en 10 ce que la tête de guidage comprend une partie constituée en un matériau résistant à l'usure et une partie en un matériau conducteur d'électricité présentant des caractéristiques de glissement avantageuses, et que les dîux parties sont reliées entre elles de manière telle que l'électrode est en contact avec les deux parties, celle 15 en matériau résistant à l'usure guidant l'électrode et la partie en matériau conducteur d'électricité présentant des caractéristiques de glissement avantageuses assurant le contact entre le courant électrique nécessaire à 1'électro-érosion et l'électrode. 7.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en 20 ce que pour chaque électrode la bobine de déroulement et la bobine d'enroulement sont logées dans -une cassette. 8.- Dispositif selon la Revendication 7, caractérisé en ce que plusieurs cassettes sont prévues et réunies en -an ensemble de cassettes. 25 9.- Dispositif selon l'une des Revendications 7 et 8, ca ractérisé en ce que les deux bobines, les paires de poulies et les têtes de guidage sont logées dans la cassette, l'accouplement des bobines et des poulies de commande à leurs moteurs respectifs, situés à l'extérieur de la cassette, étant assuré par des moyens de 30 connexion susceptibles d'être déconnectés le cas échéant. 10.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que l'on a prévu un dispositif pour réaliser une boucle de l'électrode entre la paire de poulies et la bobine d'enroulement. 11.- Dispositif selon la Revendication 10, caractérisé en 35 ce qu'un frein est prévu pour régler la force d'enroulement de la bobine d'enroulement. 12.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en 73 15395 22 2182190 ce que l'on a prévu à l'aval de la paire de poulies du côté de l'enroulement un récipient destiné à l'accumulation régulière de l'électrode. 13.- Dispositif selon la Revendication 12, caractérisé en 5 ce que le récipient est agencé à rotation, l'électrode étant menée dans un tube de guidage au récipient. 14.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'aval de la paire de poulies du côté d'enroulement, on a prévu un dispositif de découpe pour découper l'électrode en mor- 10 ceaux individuels. 15.- Dispositif selon la Revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de découpe comprend un couteau susceptible d'être actionné par un électro-aimant, 16.- Dispositif selon la Revendication 15, caractérisé en ce 15 que le couteau est agencé en couteau oscillant coupant sur les deux côtés. 17.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'à proximité de la tête de guidage du côté de déroulement on a prévu un dispositif de serrage pour réaliser un évidement dans la 20 pièce à usiner, évidement qui détermine le point de départ de l'é-lectro-érosion. 18.- Dispositif selon la Revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif de serrage assure le "blocage de l'électrode au moyen d'une douille de serrage, et en ce que l'extrémité libre de 25 l'électrode, faisant saillie hors de la douille de serrage réalise l'évidement dans la pièce à usiner, la longueur de l'extrémité libre de l'électrode correspondant à la profondeur de 1'évidement et à l'usure de l'électrode. 30