Brevet FR2481499A3 — publié le 19811030

FR 2481499 A3 19811030 FR 8107871 A 19810421 La présente invention est relative à un dispositif indicateur pour un organe de commande du réglage de machines-outils, notamment pour les pièces qui, dans les machines d'usinage par électro-érosion, portent les électrodes de travail et peuvent se déplacer lineairement dans le sens de l'axe de travails Un dispositif indicateur de ce type est constitué par un appareil électrique et optique de de mesure des longueurs, pour la mesure et l'exploration du chemin de réglage et pour l'arrêt du mouvement de réglage, par un indicateur numérique de la distance de réglage maxi malte parcourue dans chaque cas et par un indicateur analogique des mouvements dynamiques au niveau de ltorgane de commande du réglages Les machines d'usinage par électro-érosion sont très largement utilisées aujourd'hui pour l'usinage des métaux par arrachement de matière au moyen de décharges électriques contralées, produites entre une électrode de travail et la pièce à usiner, dans un espace intermédiaire rempli d'un liquide diélectrique. Ftn raison du caractère non stationnaire des décharges qui fournissent ltinergie sous forme d'impIsions sur la distance couverte par les étincelles, la matière est arrachée à la pièce usinée surtout sous la forme de très petites particules et évacuée avec le diélectrique hors de l'espace intermédiaire. I1 est évidemment essentiel, dans ces conditions, qu'an cours du fonctionnement de la machine d'usinage par électro-érosion il y ait une correction automatique de l'espace intermédiaire qui, étant compris entre l'électrode de travail et la pièce usinée, augmente constamment par suite de l'usure progressive de la pièce usinées Cette correction est réalisée au moyen d'un organe de commande de réglage qui agit sur le support d'électrode pouvant se déplacer linéairement dans le sens de l'axe de travail et ramène continuellement et très rapidement la largeur de l'espace intermédiaire à la valeur qu'elle doit avoir. Dans ces conditions, l'avance de l'électrode de travail au cours de l'usinage est commandée par l'arrachement des particules de matière et par le réglage de l'espace intermédiaire que la machine d'usinage par électro-érosion effectue en fonction de cet arrachement. La mesure de l'espace intermédiaire, qui déclenche le réglage automatique de la largeur de cet espace, résulte d'une mesure par intégration de la tension entre 1' électro- de de travail et la pièce usinée. Cette tension est proportionnelle à la largeur de 1' espace intermédiaire0 Si cet espace est très petit, la tension y est nulle et l'é- lectrode de travail est ramenée en arrière pour augmenter l'espace intermédiaire. Si cet espace est trop grand, la tension y est très élevée et l'électrode de travail est rapprochée de la pièce usinée. On peut donc distinguer trois situations caractéristiques pour l'espace intermédiaire. Si ltesspace intermédiaire est trop grand, la machine d'usinage par électroérosion tourne i vide et il n'y a aucun arrachement de matière de la pièce usinée. Si l'espace intermédiaire est trop petit, il se produit un court-circuit et il nty a pas davantage d'arrachement de matière de la pièce usinée. Enfin, si l'espace intermédiaire a des dimensions voulues, la machine d'usinage par électro-érosion fonctionne normalement, c'est-à-dire qu'il y a arrachement de matière de la pièce usinée. Par conséquent, pour obtenir un bon arrachement de matière de la pièce usinée, il faut éviter autant que pos sible les marches à vide et les courts-circuits. Les courts-circuits sont provoqués dans la plupart des cas par une accumulation fortuite de particules arrachées qui se produit dans 1' espace intermédiaire lorsque celui-ci est mal irrigué par le liquide diélectrique. I1 est donc très important, pour le réglage optimal d'un usinage stable par électro-érosion, de mettre en évidence lé mouvement de réglage de l'espace intermédiaire effectué par l'électrode de travail, dont l'ordre de grandeur est de quelques centièmes de millimètre et qui suit très vite le court-circuit et se superpose à l'avance lente. Pour mettre en évidence ces mouvements de réglage discontinus effectués par leil2ctrodes de travail, on a utilisé jusqu'à présent des appareils de mesure analogi- ques se présentant sous la forme d'instruments à aiguille, par exemple de compteurs, dont le pouvoir dedîscrimination est de l'ordre de 1/100 de mm. Cependant, ces appareils de mesure mécaniques sont, eu égard au mouvement de réglage dynamique des électrodes dans le sens de l'axe de travail, très sensibles à l'usure, donc sensibles aux perturbations et peu précis. On a également utilisé récemment des appareilsaec- troniques de mesure de longueurs qui comprennent un indicateur numérique et non seulement fonctionnent sans limi- tation pour la longueur mesurée, mais permettent également la pré sélection de la profondeur de travail par simple pression sur des touches alphanumériques ou par rotation de commutateurs à mire, à réseau ou à décades. I1 s'est avéré que ces appareils électroniques de mesure de lon gueurs à indicateur numérique permettent, dans d'excellentes conditions, non seulement le préréglage de la profondeur de travail, mais également l'arrêt automatique de la machine d'usinage par électro-érosion lorsque cette profondeur de travail est atteinte.Il sgest cependant avéré également que les indicateurs numériques de ces appareils électroniques de mesure de longueurs ne mettent pas convenablement en évidence les mouvements de réglage discontinue de espace intermédiaire effectués par les électrodes de travail, car, dans ce cas, les modifications des chiffres fournis par les indicateurs numériques, notamment pour les chiffres situés après la virgule, sont tellement rapides qu'elles ne sont plus décelables par l'oeil humain.C'est la raison pour laquelle, pour pouvoir mettre en évidence les mouvements de réglage discontinus de l'espace intermédiaire effectués par les électrodes de travail, on a continué a associer anx appareils électro- niques de mesure de longueurs comprenant des indicateurs numériques des instruments à aiguille analogiques, comme des compteurs, en s'accommodant de leurs inconvénients. Le but de l'invention est de réaliser, pour un dispositif de commande du réglage de machines-outils du type envisagé, un dispositif indicateur qui permette de mettre en évidence, à partir des indications de l'appareil électronique de mesure de longuemua, mais indépendemment des indications de position numériques qui leur correspondent, pour chaque profondeur de travail, le sens et la grandeur du mouvement dynamique de réglage de l'espace Sntermddiai- re effectuée par l'électrode de travail. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que l'indicateur analogique est constitué par un certain nombre de diodes lumineuses disposées les unes à côté des autres et N une certaine distance les unes des autres sur un cercle ou sur le pourtour d'un polygone. Si l'indicateur analogique est constitué par exemple par cent diodes lumineuses, il en résulte que les mouvements de réglage de l'espace intermédiaire, qui sont de l'ordre de 1/100 de mm, présentent l'avantage de pouvoir outre nettement et clairement Mis en évidence d'une manière simple par le déplacement d'un spot lumineux dont les mouvements sont analogues aux mouvements mécaniques d'une aiguille. Si l'on veut pouvoir mettre en évidence des mou- vements de réglage de l'espace intermédiaire qui soient de l'ordre de 1/1000 de me, il faut que l'indicateur analogique comprenne mille diodes lumineuses. I1 s'est avéré avantageux de disposer les diodes llamineuses autour de 1' indicateur numérique Le dessin,unique, représente un exemple de réalisation préféré d'un dispositif indicateur suivant l'invention pour le réglage de machines-outilsO Le dessin ne représente que la plaque frontale 1 du dispositif indicateur assurant également la commande de l'organe de réglage d'unepièce portant l'électrode de-tra- vail d > une machine d'usinage par électro-érosion et pouvant se déplacer linéairement dans le sens de leaxe de travail0 Le dispositif indicateur comprend un appareil électronique de mesure de longueurs, non reprdsenté, assurant la mesure et l'exploration du chemin de réglage et larrdt du mouvement de réglage de la pièce portant l'électrode de travail, un indicateur numérique 2 du chemin parcouru dans chaque cas par la pièce portant l'électrode de travail et un indicateur analogique 3 du déroulement dynamique du réglage au niveau de l'organe de réglage de la pièce portant l'éleotrode de travail > qui met en évidence les mouvements discontinus de réglage de espace intermédiaire entre l'électrode de travail et la pièce a' usiner. L'indicateur numérique 2 du chemin de réglage parcouru chaque fois par la pièce portant 11 électrode et l'indicateur analogique 3 du déroulement dynamique du réglage au niveau de l'organe de réglage de la pièce portant l'élec- trode de travail sont tous les deux montés à la surface, à l'interieur ou en arrière de la plaque frontale 1 de manière à permettre une bonne vue d'ensemble. Il est préférable que l'indicateur numérique 2 soit constitué par un compteur électronique à plusieurs décades, cinq dans l'exemple de réalisation représenté, qui réagisse à des variations de l'appareil électronique de mesure de longueurs qui soient de l'ordre de grandeur de 1/100 de mm et, par conséquent, fournisse deux chiffres après la virgule L'indicateur analogique 3 du déroulement dynamique du réglage au niveau de l'organe de réglage de la pièce portant l'électrode de travail pour maintenir un espace intermédiaire optimal entre l'électrode travail et la pièce usinée est constitué par un nombre assez grand de diodes lumineuses 4 placées les unes à côté des autres à une certaine distance les unes des autres.Dans l'exemple de réalisation représenté, le dispositif comporte cent diodes lumineuses 4 disposées les unes à côté des autres et à une certaine les unes des autres, réparties sur un cercle et disposées, sur la plaque frontale 1, de telle manière qu'elles entourent l'indicateur numérique 2o Les diodes lumineuses 4 de l'indicateur analogique 3 peuvent titre mises en action séparément, les unes après les autres, par l'appareil électronique de mesure de longueurs, la distance entre deux diodes lumineuses 4 mises en action consécutivement correspondant à un chemin de réglage de 1/100 de mm de la pièce portant l'électrode de réglage et le sens dans lequel deux diodes lumineuses 4 sont mises en action successivement correspondant au sens de réglage de la pièce portant l'électrode de travail.Lorsqu'il y a cent diodes lumineuses, le pourtour de l'indicateur analogique correspond à un chemin de réglage de 1mm. Lorsqu'on veut un pouvoir de discrimination de 1/1000 de mm, il faut que le cercle comporte 1000 diodes lumineuses. Dans ces conditions, si plusieurs diodes lumineuses 4 de l'indicateur analogique 3 sont mises en action l'une après l'autre dans le sens des aiguilles d'une montre, cela signifie que le réglage au niveau de l'organe de réglage de la pièce portant l'électrode de travail s'effectue par diminution de l'espace intermédiaire compris entre l'élec- trode de travail et la pièce usinée. Si, par contre, plusieurs diodes lumineuses 4 sont mises en action l'une après l'autre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, c'est l'indice que le réglage au niveau de l'organe de réglage de la pièce portant l'électrode de travail s'effectue par augmentation de l'espace intermédiaire compris entre l'électrode de travail et la pièce usinée. Le sens et l'ampleur du déplacement d'un spot lumineux fourni par les diodes lumineuses 4 sur les divisions 5 mettent donc en évidence le déroulement dynamique du réglage discontinu assurant-le maintien d'un espace.inter médiaire optimal au niveau de l'organe de réglage de la pièce portant l'électrode de travail dans la machine d'usinage par électro-érosion.De ce fait, on peut réaliser l'indicateur numérique de manière qu'il soit un compteur ne pouvant connecter en avant que dans le sens ascendant, mais pouvant revenir à sa position de départ, de manière que, dans chaque cas et indépendamment des mouvements de réglage de l'espace intermédiaire effectués par lidlee- trode de travail, il ne mette en évidence, avec une pré- cision pouvant atteindre 1/100 de mm, que la profondeur de travail effectivement atteinte.On peut donc associer également i chacune des décades du compteur de l'indica- teur numérique de position 2, réalisé sous la forme d'un compteur, un commutateur à décades particulier, 6-1, 6-2, 6-3, 6-4, et 6-5 constituant un présélecteur et/on un préséparateur pour l'indicateur numérique 2. Les commutateurs à décade 6-1 à 6-5 sont disposés, sur la plaque frontale 2, par rapport à l'indicateur nu merdique 2, de telle sorte quZils puissent titre reliés, par organe de manoeuvre 7, constitué par exemple par un bouton-poussoir, à l'indicateur numérique 2 et former avec lui un dispositif d'arrt automatique de la machine d'usinage par électro-érosione Ce dispositif d'arrêt est monté de telle manière qu'il 'entre en action que lorsque toutes les valeurs de réglage de l'indicateur numéri- que 2 coïncident exactement avec le préréglage spatial des commutateurs à décades 6-1 à 6-5 et arrente alors la machine d'usinage par électro-érosion. Ltorgane de manoeuvre 8 constitué par le bouton poussoir est associé à l'indicateur numérique 2, sur la plaque frontale 1, de manière à pouvoir ramener ses décade des à leur position fondamentale (position 0). À une décade déterminée de l'indicateur numérique 2, par exemple à la décade située immédiatement à gauche de la virgule (décade des unités), correspond, sur la plaque frontale 1, un commutateur à décade particulier 9. Ce commutateur complémentaire à décade 9 est monté de telle manière qu'on peut le faire intervenir par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre particulier 10, par exemple d'un bouton-poussoir, et que son entre en action est mise en évidence par la diode lumineuse 11. La plaque frontale 1 porte également un autre organe de manoeuvre 12, une diode lumineuse 13- et un commutateur à bascule 14. REVENDICATIONS 1. Dispositif indicateur pour un organe de commande du réglage de machines-outils, notamment pour les pièces qui, dans les machines d'usinage par électro-érosion, portent les électrodes de travail et peuvent se déplacer linéairement dans le sens de l'axe de travail, constitué par un appareil électronique et optique de mesure de longueurs, pour la mesure et l'exploration du chemin de réglage et l'suret du mouvement de réglage, par un indicateur numérique du chemin de réglage maximal parcouru dans chaque cas et par un indicateur analogique des mouvements dynamiques au niveau de l'organe de commande du réglage, caractérisé en ce que l'indicateur analogique 3 est constitué par un certain nombre de diodes lumineuses 4 disposées les unes à caté des autres et à une certaine distance les unes des autres sur un cercle ou sur le pourtour d'un polygone. 2. Dispositif indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ee que l'indicateur analogique 9 est constitué par cent diodes lumineuses 4. 3. Dispositif indicateur selon la revendication 1, caraotérisé en ce que l'indicateur analog0pe 3 est constitué par mille diodes lumineuses 4. 4. Dispositif indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les diodes lumineuses 4 entourent l'indicateur numérique