Brevet FR2600922A1 — publié le 19880108

La présente invention concerne les dispositifs destinés à usiner les métaux à l'aide d'étincelles électrique par la méthode appelée électro-contact. Dans le dispositif connus de ce genre l'électrode outil est animée d'un mouvement alternatif axial, obtenu soit mécaniquement par l'intermédiaire d'une rotation, soit magnétiquement par un électro-aimant ; pour le bon fonctionnement de tels dispositifs il est essentiel que l'électrode outil soit toujours cathode afin que les particules de métal arrachées le soit sur la pièce à usiner et non pas sur l'électrode ; l'utilisation du mouvement alternatif axial mécanique nécessite un générateur utilisant un redresseur de courant afin d'éliminer la demi alternance du courant alternatif pendand laquelle l'électrode se trouverait anode ceci provient du fait que le mouvement axial mécanique est obtenu par l'intermediai- re d'une rotation fournie par une machine du commerce telle que perçeuse, radial, etc.. toujours équipée d'un moteur classique asynchrone ne permettant pas de se synchroniser avec le secteur alternatif ; l'utilisation d'un mouvement alternatif axial fourni par un électro-aimant nécessite un générateur utilisant un redresseur de courant dans le circuit de la bobine de l'électro-aimant afin d'éliminer également la demi alternance ou l'électrode outil serait anode ; un tel dispositif permet, en théorie, d'obtenir une parfaite synchronisation entre le mouvement alternatif de l'électrode et le courant alternatif d'usinage ; or, en pratique il n'en n'est rien : en effet la vibration d'un électro-aimant, pour être stable, suppose que l'équipage mobile a toujours la même masse, la même inertie et les même frottements la réalité fait que ces paramètres ne peuvent êtres respectés compte tenu que les électrodes outils, outre leur différence de masse, sont soumises à des frottements totalement ératiques dès lors qu'elles s'enfoncent dans pièce à usiner ; il en résulte que le déphasage ainsi provoqué est tel que l'on obtient l'inverse de ce qui est souhaité, à savoir que l'électrode peut devenir de façon-permanente anode au lieu de cathode. Le dispositif, suivant l'invention permet d'éliminer les inconvénient des systèmes connus ; dans celui-ci, en effet, le générateur est constitué par un simple transformateur, alimenté par le réseau alternatif, dont le secondaire basse tension est relié directement, d'une par à l'électrode outil, d'autre part à la pièce à usiner ; le mouvement de l'électrode est caractérisé par un déplacement alternatif axial obtenu en utilisant la rotation d'un moteur synchrone ainsi la synchronisation entre le mouvement alternatif axial de l'électrode et la fréquence secteur est non seulement bien obtenu mais il ne peut en aucun cas y avoir déphasage, le mouvement mécanique étant indépendant de la masse des électrodes outils aussi bien que des frottements ; aucun redressement de courant n'est nécessaire, l'électrode outil étant obligatoirement cathode dés lors quelle est raccordée à la phase secondaire du transformateur correspondant au sens de circulation du courant vers l'électrode. Sur les dessins annexes - la figure 1 représente une réalisation du dispositif tel que décrit plus haut. - La figure 2 représente le courant à la sortie du secondaire du transformateur - La figure 3 représente la forme du courant obtenu entre l'électrode outil et la pièce à usiner. Tel qu'il est représenté sur la figure 1 le dispositif comporte un générateur constitué par un simple transformateur monophasé 1 dont le primaire 2 est alimenté directement par le secteur alternatif 3 ; le secondaire 4 est relié par la phase 5 à l'électrode outil 6 et par la phase 7 à la pièce 8 ; le système 9 provoquant mécaniquement le mouvement alternatif axial de l'électrode outil 6 est entraîné en rotation par le moteur synchrone 10 ainsi ainsi réalisé le dispositif permet d'obtenir une parfaite synchronisation entre le mouvement de l'électrode outil et la fréquenc secteur ; en partant d'un réseau 50 HZ, par exemple, et d'un moteur synchrone dont la vitesse de rotation correspondante sera de 3000 tours minute : la forme du courant arrivant entre l'électrode et pièce est représenté sur la figure 2, une alternace 11 correspondant à la rotation d'un tour du moteur, soit à un aller et retour axial de l'électrode outil 6 ; la forme du courant entre électrode outil et pièce et représenté sur la figure 3 : l'électrode outil est en contact avec la pièce à partir du début 12 de l'alternance jusqu'aù maximum 13 de la première demi alternance, le courant s'établissant lors de cette première phase ; le mouvement mécanique axial sépare à cette position 13, l'électrode outil de la pièce, provoquant ainsi la rupture du circuit électrique et l'apparition des étincelles d'usi nage ; pendant la 2 eme phase, située, sur la figure 3, entre les repères 13 et 15, ce dernier étant la fin de la première période alternative, l'électrode outil est séparée de la pièce interdisant ainsi de travailler sur la demi alternance allant de 14 à 15, demi alternance néfaste puisque l'électrode outil serait anode. Le dispositif, selon l'invention, est particuliairement destiné, dans l'industrie, à l'usinage de formes de révolution dans des matériaux conducteurs de l'électricité et inusinable par les moyens conventionnels compte tenu de leur dureté. REVENDILATIONS 1) Dispositif destiné à usiner les métaux à l'aide d'étincelles électriques provoquées, entre une électrode outil et une pièce à usiner, par la rupture du circuit électrique préalablement établi, le dit circuit électrique étant constitué par un générateur caractèrisé par le fait qu'il ne comporte comme élement constitutif qu'un simple transformateur. 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractèrisé par le fait que le transformateur, du type monophasé, dont le primaire est alimenté- directement par le secteur alternatif, délivre à son secondaire une tension alternative directement exploitable pour l'asinage. 3) Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé par le fait qu'une phase du secondaire est relié directement à l'électrode outil. 4) Dispositif suivant la revendication 2 caractèrisé par le fait que l'autre phase du secondaire est relié directement à la pièce à usiner. 5) Dispositif suivant la revendication 1 caractèrisé par le fait que l'électrode outil, animée d'un mouvement alternatif axial mécanique provoqué par la rotation est entrainée par un moteur synchrone. 6 ì Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé par le fait qu'ainsi entraînée en rotation aucun déphasage n'est possible entre le mouvement alternatif axial mécanique et la fréquence secteur. 7) Dispositif suivant la revendication 6 caractèrisé par le fait qu'il est ainsi possible de choisir la demi alternance de courant ou l'électrode outil est toujours cathode.