Brevet FR2481177A1 — publié le 19811030

I 2481177 L'invention concernede manière générale, les machines d'électro-érosion à fil de coupe et, plus particu- lièrement, elle fournit un corps de guidage amélioré propre à constituer l'un oude préférence,les deux éléments d'une paire d'éléments de guidage pour une électrode en fil continu déplacée axialement en continu de manière à circuler dans une zone de coupe à partir d'un c8té d'entrée vers un c8té de sortie, dans une machine d'électro-érosion C fil de coupe comprenant des moyens propres à appliquer une tension à l'électrode en fil circulant entre les c8tés d'entrée et de sortie, les éléments de guidage étant disposes de manière intermédiaire entre les c8tés d'entrée et de sortie pour supporter entre eux l'électrode en fil circulantde façon rectiligne, et placer l'axe de cette électrode dans une relation d'usinage avec une piece à usiner, dans la zone de coupe. Le processus d'électro-érosion à fil de coupe fait appel à une électrode en fil continu ayant une épaisseur ou diamètre compris entre 0,05 mm et 0, 5 mm, qui est déplacée axialement et transportée à partir d'un c8té d'entrée vers un d8té de sortie en passant par une zone de coupe. Dans la zone de coupe,une pièce à usiner est mise en position et un intervalle d'usinage est formé entre l'électrode en fil circulant ou progressant, et la pièce. Un liquide d'usinage, typiquement de l'eau distillée à nature diélectrique ou un électrolyte liquide,est fourni pour remplir et balayer l'intervalle d'usinage pendant qu'un courant électrique, de manière avantageuse sous la forme d'une série d'impulsions, est appliqué entre l'électrode en fil et la pièce pour provoquer une succession de décharges électriques ou une forte action électrolytique grâce a l'agent fluide, permettant ainsi à de la matière d'être enlevée de la pièce. Pendant que l'enlèvement de matihre à lieu, la pibce est déplacée par rapport h l'électrode en fil circulant axialement, généralement transversalement à l'axe de l'électrode et selon un chemin de coupe prédéterminé pour former une coupe ou taille souhaitée dans la pièce. Sur le chemin de circulation du fil, des galets de commande entraînés par un moteur sont,de manière typiqueprévus du côté de sortie pour appliquer une force de traction b 2 2481177 l'électrode en fil de manière à ce qu'elle soit fournie à une vitesse d'avance prédéterminée. Des galets de freinage entraînés par un moteur peuvent en outre être prévus du c8té d'entrée. L'électrode en fil peut ainsi circuler à l'état étendu sous une tension appropriée, en suivant le chemin qui doit aussi comprendre une paire d'éléments de guidage constitués sous la forme de surfacesde support légèrement incurvéesconçues pour changer la direction de circulation du fil à partir du côté d'entrée jusqu'à la zone de coupe et de cette dernière jusqu'au c8té de sortie, respectivement. Ces éléments de guidage peuvent aussi servir de guides de posi- tionnement du fil pour aligner précisément l'électrode en fil circulant dans une position d'usinage prédéterminée en travers de la pièce, dans la zone de coupe. La structure d'un élément de guidage positionnant le fil influe donc directement sur la précision de l'usinage qqi en résulte. Jusqu'à maintenant, trois formes de passage du fil dans l'ensemble de guidage et de support du fil ont été couramment appliquées. L'une d'entre elle fait application d'une aiguille ou fiche autour de laquelle l'électrode en fil est enroulée, et une seconde fait application d'une entaille en forme de V. soit rectiligne soit incurvée, fournissant une surface de support pour les électrodes en fil circulant. Ces réalisations ont tendance à provoquer la sortie du fil circulant, augmentant ainsi l'imprécision de l'usinage. La troisième forme de réalisation utilise une matrice ou un passage interne conformé au travers d'un élément massif allongé, mais une telle structure ne permet pas un montage et un démontage facile de l'électrode en fil continu. Un but principal de l'invention est de fournir un corps de guidage amélioré propre à constituer au moins l'un des éléments d'une paire d'éléments de guidage pour une machine d'électro-érosion, qui assure une précision d'usinage améliorée tout en surmontant les difficultés mentionnées plus haut et les inconvénients rencontrés dans l'art antérieur. D'autres buts spécifiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit. L'invention fournit un corps de guidage amélioré propre a constituer au moins l'un des éléments d'une paire d'éléments de guidage pour une électrode en fil continu mise en progression axiale continue de manière à circuler dans une zone de coupe à partir d'un côté d'entrée vers un c8té de sortie, dans une machine deélectro-érosion à fil de coupe comprenant des-moyens pour -appliquer une tension à l'électrode en fil circulant entre les côtés d'entrée et de sortie, les éléments de guidage étant disposés de manière intermédiaire entre les côtés d'entrée et de sortie pour supporter de façon rectiligne l'électrode en fil circulant entre eux et la mettre en position dans une relation d'usinage prédéterminée avec une pièce à usiner dans la zone de coupe, le corps de guidage comprenant: un premier segmentdéfinissant un sillon continu et allongé recevant le fil, présentant une première partie rectiligne et proche de la zone de coupe,- et une seconde partie incurvée et éloignée de la zone de coupe, le sillon ayant de manière continue une forme de V en coupe transversale sur la première et la seconde partie, définissant ainsi une paire de surfaces continues et allongées de support du fil se rejoi- gnant selon un angle pour définir la forme en V en coupe transversale; et un second segment couplé au premier segment au moins le long de la première partie pour maintenir l'électrode en fil circulant dans la première partie du sillon, dans un contact de support avec les surfacesmentionnées plus haut, du premier segment. Selon une caractéristique importante de l'invention, le premier segment est conformé de telle manière que le sillon a une longueur le long de la première partie qui est au moins dix fois plus grande que l'épaisseur ou diamètre du fil électrode, et, de préférence, le second segment est maintenu en coopération avec le premier segment et/ou l'électrode en fil le long d'au moins une partie conséquente de ladite longueur. Ces buts, caractéristiques et avantages de leinvention, ainsi que d'autres, apparaîtront clairement a la lecture de la description qui suit de certaines de ces formes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique en plan d'un corps de guidage constituant une paire d'éléments de guidage pour une installation d'électro-érosion.à fil de coupe, selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe du corps de guidage; selon le plan X - X indiqué sur la figure 1; - la figure j est une vue en coupe du corps de guidage, selon le plan X'-X' indiqué sur la figure 1; et - la figure 4 est une vue en coupe d'un corps de guidage modifié, selon le plan X - X de la figure 1o On se réfère maintenant à la figure 1. L'instal- lation d'électro-érosion à fil de coupe utilise une électrode 1 en fil continu d'une épaisseur ou diamètre compris, par exemple, entre O,05mm et 0,Smm, qui est avancée axialement par des galets de commande (non représentés) d'une manière courante, pour circuler en continu au travers d'une zone de coupe 4 à partir d'un côté d'entrée 5 vers un c8té de sortie 6. Des moyens de freinage courants (non représentés) sont aussi prévus pour appliquer une tension à l'électrode en fil circulant entre les c8tés d'entrée et de sortie 5 et 6. En position intermédiaire entre les c6tés d'entrée et de sortie 5 et 6, est prévue une paire d'éléments de guidage 2 et 3 pour supporter entre eux, de manière rectiligne, l'électrode en fil circulant et la mettre en position dans une relation d'usinage avec la pièce à usiner 7, dans la zone de coupe. La pièce est mise en position jqxtaposée à l'électrode en fil circulant 1, et un intervalle d'usinage est défini entre elles. Un liquide d'usinage, de façon typique de l'eau distillée à nature diélectrique ou un électrolyte liquide, est fourni pour remplir et balayer l'intervalle d'usinage alors qu'un courant électrique, avanta- geusement sous la forme d'une série d'impulsions, est appliqué entre l'électrode en fil 1 et la pièce 7 pour provoquer une succession de décharges électriques ou une forte action électro-- lytique grâce à l'agent liquide, permettant ainsi à de la matière d'être enlevée de la pièce 7. Pendant que l'enlèvement de matière a lieu, la pièce 7 est déplacée par rapport à l'électrode 1 en fil circulant axialement, de manière générale transversalement à l'axe de l'électrode, selon un trajet de coupe prédéterminé pour former une coupe ou taille souhaitée dans la pièce 7. 248 I I 77 Chacun des éléments de guidage 2 et 3 est constitué, selon l'invention, par un corps de guidage comprenant un premier segment 8 et un second segment 9. Le premier segment 8 a la forme d'un bloc rectangulaire ou colonne présentant un sillon 10 continu et allongé de réception du fil ayant une première partie B rectiligne et proche de la zone de coupe 4, et une seconde partie A incurvée et éloignée de la zone de coupe 4, la première et la seconde parties A et B du sillon allongé 10 étant en relation de continuité l'une avec l'autre et coplanaire à un plan contenant l'axe de l'électrode en fl 1 circulant dans la zone de coupe 4. Le sillon 10 a, en continu sur les parties A et B, une coupe transversale en forme de V, comme on peut le voir sur les représentations en coupe transversale du corps montrées aux figures 2 et 3 et prises selon les plans X-X et XI -' dans les parties A et B, respectivement, les plans X-X et X'- XI étant chacun perpendiculaire à l'axe de lélectrode en fil 1 circulant dans la zone de coupe 4. Le sillon 10 a une forme en V de sorte que ses deux parois 10a et 10b se rejoignant suivant un angle 10e définissent une paire de surfaces continues et allongées de support du fil. Le second segment 9 a la forme d'une plaque ou bloc rectangulaire et il est représenté en coopération d'engagement avec le premier segment 8 pour maintenir l'électrode en fil 1l circulant dans la première partie B, dans un contact de support avec les parois 1Oa et 1Ob dans le premier segment 8. Les moyens de tension déjà mentionnes servent à maintenir fermement. l'électrode en fil circulant dans la seconde partie A du sillon 10, dans un contact de support avec les parois 10a et lûb du premier segment 8. Ainsi, l'électrode en fil 1, quand elle circule sur l'élément de guidage 2 du c8té d'entrée 5, est tout d'abord guidéepar le sillon en V incurvé (A) ou espace défini par deux parois 10a et 10b, tout en étant fermement maintenue dans celui-ci par les moyens de tension mentionnés plus haut, puis elle passe dans un sillon en forme de V (B) allongé et rectiligne, ou espace défini par trois surfaces, c'est-à-dire les deux parois lûa et lOb et la plaque 9, tout en étant fermement maintenue dans cet espace. Lorsqu'il circule sur l'élément de guidage 3 du c8té de sortie 6, le fil 1 passe dans un sillon en forme de V (B) ou espace allongé et rectiligne, tout en étant fermement maintenu dans cet espace, puis il est guidé sur le sillon A incurvé tout en étant fermement maintenu dans celui-ci par les moyens de tension mentionnés plus haut. De cette manière, la tendance courante de l'électrode en fil circulant ' sortirdes passages de guidage, qui ont une forme d'encoche en V ou autre,est efficacement éliminée, de sorte que l'axe de l'électrode en fil 1 circulant dans la zone de coupe 4 est maintenuavec un très grand degré de précision, dans une position d'usinage avec la pièce 7. Dans la région incurvée A, toute déviation du fil 1 est efficacement supprimée sous la tension appliquée par les moyens de tension, et dans les régions rectilignes B est assurée la stabilisation favorable de la position du fil 1, ce qui permet l'amélioration du positionnement du fil et donc de la précision de l'usinage. Un état de guidage du fil hautement stabilisé est ainsi établi; il est pratiquement libéré de l'action d'un changement dépendant d'une modification de la direction de coupe du fil électrode par rapport à la pièce, suivant une forme du chemin de coupe. On a déterminé que la longueur de support du fil pour les parties rectilignes B dans le sillon 10 doit être choisie de manière à être au moins dix fois plus grande que l'épaisseur ou diamètre du fil électrode l. Des essais ont été réalisés pour comparer la précision en fonction de la forme, la précision de positionnement et la précision d'avancement ou de pasobtenues d'une partavec un corps de guidage selon l'invention etd'autre partavec des guides courants à aiguille ou fiche, des guides à entaille en V et des guides à matrice. Le tableau ci-dessous indique les résultats de la comparaison: Précision Précision Précision en fonction de posid'avancement de la forme tionnement ou de pas Guides à fiches mauvaise mauvaise mauvaise Guides à rainures en V bonne excellente assez bonne Guides à matrice excellente excellente assez bonne Guiges selon l'invention excellente excellente excellente Avantageusement, dans le. corps de guidage selon l'invention, le segment 9 est couplé de manière démontable au segment 8 pour permettre un montage et un démontage facile du fil électrode 1 dans les ensembles de guidage 2 et 3. Le segment 8 peut avantageusement être constitué par deux sous-segments 8ae et 8b, comme représenté aux figures 2 et 3, qui peuvent dtre boulonnés ou assemblés ensemble d'une quelconque autre manière. La figure 4 montre une forme modifiée du corps de guidage selon l'invention, qui présente un sillon en forme de V d'une profondeur uniforme sur les parties incurvées et rectilignes A et Betdes parois paral- lères lia et 11b dans le segment 8, débouchant vers le segment 9 et jouxtant respectivement les parois 10a et lûb du sillon en forme de V. Le segment ou plaque 9 peut ne pas être en contact réel avec le segment ou bloc 8 et il doit alors être maintenu sous une pression élastique en contact à pression avec l'électrode en fil 1 pour maintenir cette dernière en contact de support avec les surfaces MQa et lOb le long de la partie rectiligne B dans le sillon 100 248 1 A 7' 1. Corps de guidage propre à constituer au moins l'un des éléments d'une paire d'éléments de guidage pour une électrode en-fil continu, déplacé axialement en continu de manière à circuler dans une zone de coupe à partir d'un c8té d'entrée jusqu'à un côté de sortie, dans une machine d'électro- érosion à fil de coupe comprenant des moyens pour appliquer une tension à l'électrode en fil circulant entre les côtés d'entrée et de sortie, les éléments de guidage étant disposés de manière intermédiaire entre les côtés d'entrée et de sortie, pour supporter entre eux de façon rectiligne l'électrode en fil circulant et mettre l'axe de l'électrode en position de relation d'usinage prédéterminée par rapport à, une pièce à usiner, dans la zone de coupe, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier segmentdéfinissant un sillon continu et allongé de réception du filprésentant une première partie rectiligne et proche de ladite zone de coupe, et une seconde partie incurvée et éloignée de ladite zone de coupe, le sillon ayant en coupe transversale, de manière continue, une forme de V sur lesdites première et seconde parties, définissant ainsi une paire de surfaces continues et allongées de support du fil se rejoignant suivant un angle pour fournir la forme de V en coupe transversale; et un second segment couplé audit premier segment pour maintenir l'électrode en fil circulantdans la première partie du sillon, en contact de support avec les surfaces dudit premier segment. 2. Corps de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de support du fil dudit sillon le long de la première partie est au moins dix fois plus grande que l'épaisseur ou diamètre de l'électrode en fil. 3. Installation d'usinage par électro-érosion à fil de coupe, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un corps de guidage selon la revendication 1 ou 2o