Brevet FR2639566A1 — publié le 19900601

Machine d'enfoncage à électroérosion L'invention concerne une machine d'enfonçage à électro-érosion avec un mouvement vertical d'une tête de travail et un avancement horizontal d'électrodes fixées dans des portesélectrodes pour l'usinage d'une pièce à usiner ronde. Une telle machine d'enfonçage à électroérosion est décrite dans le livre de l'ingénieur diplômé Manfred Feurer "Elektroerosive Metallbearbeitung, publié en 1983 chez Vogel-Buchverlag WUirzburg, page 25. Il y est représenté et décrit à la figure 2.4 l'érosion d'une gorge interne. Il s'agit ici de l'usinage intérieur d'une pièce ronde à l'aide d'une seule électrode. Par le document DE-AS 23 55 373, on connait en outre un dispositif destiné à dévier le sens de l'avance sur des machines-outils, en particulier des machines destinées à l'usinage par électroérosion ou électrochimique. Les solutions proposées sont toutefois prévues pour l'actionnement d'une seule électrode. Pour plusieurs électrodes et pour l'usinage de pièces rondes, le dispositif ne convient pas, du fait du coût élevé, car il faudrait associer un dispositif d'actionnement à chaque électrode. L'invention a pour but de créer une machine d'enfonçage à électroérosion avec laquelle il soit possible d'exécuter l'usinage extérieur d'une pièce ronde à l'aide de plusieurs électrodes simultanément. Ce problème est résolu par le fait que de multiples porte-électrodes fixés sur des paliers, comportant des électrodes servant à l'usinage commandé de la pièce à usiner, sont disposés sur une bague carter disposée à l'extérieur autour de la pièce à usiner, et que les paliers sont susceptibles d'être déplacés par l'intermédiaire d'une barre coulissante fixée sur la tête de travail, le mouvement vertical de la tête de travail étant converti en avancement horizontal des électrodes. Selon des modes de réalisation avantageux de l'invention: - Les paliers avec les porte-électrodes peuvent être orientés radialement vers l'axe médian de la pièce à usiner. - La bague carter peut être en forme de L et comporter une branche horizontale fixée sur la pièce à usiner, et une branche verticale, dans laquelle sont fixées des barres de guidage sur lesquelles les paliers avec les porte-électrodes sont disposés de manière mobile. - La pièce à. usiner peut être une chambre de combustion d'un moteur à réaction, qui est pourvue à la périphérie de fentes de refroidissement cachées par une enveloppe en nickel déposée galvaniquement, fentes dont les ouvertures d'entrée sont susceptibles d'être dégagées par électro-érosion à l'aide des électrodes. - Une cuve destinée au diélectrique peut être fixée sur la bague carter. - Les électrodes peuvent être montées avec isolement, et être amorcées au choix par l'intermédiaire d'un générateur commun ou d'un générateur séparé. Grâce à l'arrangement de multiples d'électrodes, montées sur une bague carter disposée extérieurement autour de la pièce à usiner, on peut entreprendre sur la pièce à usiner des processus d'usinage identiques en fonction du nombre des électrodes. On économise de ce fait un temps de travail important par rapport à l'usinage connu n'utilisant qu'une seule électrode. Dans le cas par exemple du dégagement de 360 ouvertures d'entrée de fentes de refroidissement, qui ont été découpées extérieurement dans l'enveloppe d'une chambre de combustion et ensuite recouvertes par dépôt galvanique, on peut faire travailler simultanément 45 électrodes. Il est ainsi possible de dégager les 360 orifices d'entrée après avoir déplacé seulement huit fois les électrodes, avec des gaps d'étincelage commandés. Les électrodes sont alors montées avec isolement et sont amorcées à volonté au moyen d'un générateur commun ou au moyen de plusieurs générateurs. L'invention est expliquée ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans le dessin, dans lequel: La figure 1 représente les composants principaux d'une machine d'enfonçage à électroérosion, pour le dégagement des orifices d'entrée de fentes de refroidissement sur une chambre de combustion avant l'usinage, la figure 2 représente la machine d'enfonçage à électroérosion correspondant à la figure 1, après achèvement de l'usinage, la figure 3 représente une coupe d'une bague carter, la figure 4 représente une vue partielle de la bague carter, suivant la direction de la flèche IV de la figure 3, et la figure 5 représente une vue partielle de la vue de dessus de la bague carter, suivant la direction de la flèche V de la figure 3. Sur une machine d'enfonçage à électroérosion 1, destinée à l'usinage d'une chambre de combustion 2 d'un moteur à réaction, quarante cinq barres coulissantes 4, dont une seule est représentée sur les représentations en coupe des figures 1 et 2, sont fixées à égales distances sur une tête de travail ronde 3. La chambre de combustion 2 ouverte intérieurement est pourvue d'une enveloppe 5 dans laquelle sont pratiquées 360 fentes de refroidissement qui sont recouvertes d'une enveloppe de nickel 7 déposée galvaniquement. Des gorges 8 sont pratiquées sur le bord extérieur supérieur de l'enveloppe pour repérer la position de chacune des fentes de refroidissement 6. Une bague carter 10 en forme de L est disposée autour de la chambre de combustion 2, bague dont la branche horizontale 11 est reliée à la chambre de combustion 2, par l'intermédiaire d'une bague d'écartement 12, d'une manière non représentée. Quarante cinq fentes longitudinales 14 arrondies et quarante cinq fentes rectangulaires 15 ouvertes vers le haut sont pratiquées dans la branche verticale 13 de la bague carter 10 (voir également la figure 4) . Les fentes longitudinales 14 servent de guidage aux porte-électrodes 16 auxquels les électrodes 17 sont vissées. Les porte-électrodes 16 sont reliés à des paliers 20 composés d'ailes de palier 21 et 22 et de ponts de palier 23. Les ponts de palier 23 comportent des fentes identiques aux fentes 15 situées dans la bague carter 10. Les ailes de palier 21 et 22 présentent à chaque fois deux alésages 24 situés l'un à côté de l'autre, dans lesquels glissent des tiges de guidage 25. Ces dernières sont montées de façon fixe dans la branche verticale 13 de la bague carter 10, à côté des fentes 15. En vue d'effectuer un contrôle préalable des surfaces de palier destinées aux tiges de guidage 25, des moyeux 26 sont appliqués sur chaque aile de palier 21 et 22. Les parties fendues des ponts de palier 23 sont pontées par deux boulons 27 montés de manière fixe, qui servent de guidages pour les barres coulissantes 4. Sur la représentation de la figure 1, la tête de travail 3 se trouve dans sa position la plus haute et les électrodes 17 sont encore un peu éloignées de la chambre de combustion 2. Si la tête de travail 3 est abaissée dans le sens de la flèche 28, les barres coulissantes 4 glissent vers le bas entre les boulons 27, poussent alors le pont de palier le long des tiges de guidage 25 vers la droite et les électrodes 17 reliées au pont s'approchent, suivant le sens de la flèche 29, de l'enveloppe 7 de nickel agissant comme contre-électrode, ce qui fait que le processus d'érosion peut commencer. Pour permettre le creusement parfait par électroérosion de l'enveloppe en nickel 7, une cuve, non représentée, est montée autour de la bague carter 10, cuve qui est remplie d'un liquide non électriquement conducteur jusqu'au niveau du bord supérieur de l'électrode. Il est en outre évident que le porte-électrode 16 et la bague d'espacement 12 sont composés d'un matériau non conducteur, par exemple de matière plastique. En faisant descendre progressivement la tête de travail 3, on produit des fentes 30, par le creusement électroérosif de l'enveloppe en nickel 7 en face des électrodes 17. Ceci est représenté à l'état final de l'usinage sur la figure 2. Afin de garantir un creusement parfait du matériau à chaque électrode 17, chaque électrode individuelle peut être amorcée isolément et elle est montée isolée par rapport aux autres électrodes. Dans notre cas, les quarante cinq électrodes sont amorcées par un générateur à quatre sorties. Sur les figures 3 à 5, la bague carter 10 est montrée séparément dans trois représentations, la représentation en coupe de la figure 3 étant l'image par rapport à un miroir de celle de la bague carter 10 des figures 1 et 2. Sur la figure 4, les fentes 14 et 15, dans lesquelles sont guidés les porte-électrodes 16 et les barres coulissantes 4, sont montrées en projection. On voit en outre les deux alésages 24 dans lesquels peuvent glisser les tiges de guidage 25. Sur la vue de dessus de la bague carter 10 suivant la flèche V, montrée dans la figure 5, on peut voir la séparation d'un angle de huit degrés entre les fentes 15 et ainsi entre les groupes d'usinage individuels. Dans le cas de 360 fentes de refroidissement 6 dans la chambre de combustion 2, c'est-à-dire d'une fente de refroidissement à chaque degré d'angle de la circonférence, l'usinage complet de toutes les fentes de refroidissement nécessite de déplacer huit fois les groupes d'usinage. En outre, la figure 5 montre deux trous 31 servant à l'évacuation de la boue de matière produite lors de l'usinage. REVENDICATIONS 1. Machine d'enfonçage à électro-érosion avec un mouvement vertical d'une tête de travail et un avancement horizontal d'électrodes fixées dans des porte-électrodes, pour l'usinage d'une pièce à usiner ronde, caractérisée en ce que de multiples porte-électrodes (16) fixés sur des paliers (20), comportant des électrodes (17) servant à l'usinage commandé de la pièce à usiner (2), sont disposés sur une bague carter (10) disposée à l'extérieur autour de la pièce à usiner (2), et en ce que les paliers (20) sont susceptibles d'être déplacés par l'intermédiaire d'une barre coulissante (4) fixée sur la tête de travail (3), le mouvement vertical de la tête de travail étant converti en avancement horizontal des électrodes (17). 2. Machine d'enfonçage à électro-érosion selon la revendication 1, caractérisée en ce que les paliers (20) avec les porte-électrodes (16) sont orientés radialement vers l'axe médian de la pièce à usiner (2). 3. Machine d'enfonçage à électro-érosion selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la bague carter (10) est en forme de L et comporte une branche (11) horizontale fixée sur la pièce à usiner (2), et une branche (13) verticale, dans laquelle sont fixées des barres de guidage (25) sur lesquelles les paliers (20) avec les porte-électrodes (16) sont disposés de manière mobile. 4. Machine d'enfonçage à électro-érosion selon la revendication 3, caractérisée en ce que la pièce à usiner (2) est une chambre de combustion d'un moteur à réaction, qui est pourvue à la périphérie de fentes de refroidissement (6) cachées par une enveloppe en nickel (7) déposée galvaniquement, fentes dont les ouvertures d'entrée (30) sont susceptibles d'être dégagées par électro-érosion à l'aide des électrodes (17). 5. Machine d'enfonçage à électro-érosion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une cuve destinée au diélectrique est fixée sur la bague carter (10). 6. Machine d'enfonçage à électro-érosion selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les électrodes (17) sont montées avec isolement, et sont amorcées au choix par l'intermédiaire d'un générateur commun ou d'un générateur séparé.