Brevet FR2648736A1 — publié le 19901228

i La présente invention concerne une machine d'usinage par décharge électrique destinée à assurer une coupe à l'aide d'un fil métallique et elle concerne en particulier une telle machine donnant une précision élevée de traite- ment, ayant une faible fréquence de rupture du fil et travaillant avec un rendement élevé. Dans une machine classique d'usinage par décharge électrique assurant une coupe à l'aide d'un fil, telle que décrite dans la demande publiée de brevet japonais n' S55-46806, un fil d'électrode est fermement fixé à un mécanisme de transport et est transporté suivant un trajet rectiligne qui passe à un poste de traitement. Dans une configuration classique telle que décrite précédemment cependant, la vibration du mécanisme de trans- port est directement transmise au tronçon rectiligne du fil d'électrode si bien que le fonctionnement devient instable, la précision de traitement se détériore et de nombreux problèmes peuvent se poser, par exemple la rupture du fil d'électrode. Compte tenu des inconvénients de ces dispositifs connus, l'invention a pour objet une machine d'usinage par décharge électrique assurant une coupe à l'aide d'un fil, qui possède une précision élevée de traitement, qui a une faible fréquence de cassure de fil et qui fonctionne avec un rendement élevé. Plus précisément, l'invention concerne une machine d'usinage par décharge électrique assurant une coupe par un fil, la machine comprenant un rouleau de guidage d'un fil d'électrode en direction latérale afin qu'il s'écarte de la zone de traitement de la machine d'usinage, le rouleau de guidage étant placé sous une pièce qui est en cours de traitement dans la machine, un mécanisme qui transporte latéralement le fil d'électrode du rouleau de guidage à une plus grande distance de la zone de traitement de la machine, et un mécanisme d'extraction placé au-delà du mécanisme de transport et coopérant avec le fil d'électrode transporté par le mécanisme de transport afin qu'il le retire. Le rouleau de guidage comporte de préférence une gorge. Grâce à cette configuration, lorsque le fil d'élec- trode transporté à partir d'un dispositif d'alimentation en fil de la machine d'usinage passe dans un dispositif infé- rieur de guidage de fil et progresse vers le bas, il est guidé par le rouleau et est transporté latéralement à distance de la zone de traitement, par le dispositif de transport qui peut comporter une courroie transporteuse. Le fil d'électrode est alors retiré par application d'une force de traction, et il est fermement fixé à un rouleau mobile d'un mécanisme d'extraction placé à l'extrémité aval du dispositif de transport. Dans cette configuration, le fil d'électrode est au contact du rouleau de guidage suivant une ligne et non en un point. Les vibrations longitudinales et latérales du mécanisme d'extraction peuvent ainsi être absorbées dans le dispositif de transport et ne sont pas transmises au tronçon du fil d'électrode se trouvant au poste de traite- ment. En outre, comme la distance au mécanisme d'extraction est grande, les vibrations du mécanisme d'extraction sont amorties et l'effet nuisible sur le poste de traitement est réduit au minimum, le fonctionnement est stabilisé et la précision est accrue. En outre, si le rouleau de guidage destiné à changer la direction comporte une gorge, les vibrations de l'électrode en direction latérale sont encore plus atténuées. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma explicatif représentant la configuration générale d'un premier mode de réalisation de machine d'usinage par décharge électrique utilisée pour une coupe à l'aide d'un fil selon l'invention la figure 2 est une coupe illustrative représentant un rouleau à gorge monté dans la machine de ce mode de réalisation; et la figure 3 est un schéma explicatif représentant un second mode de réalisation de l'invention. On se réfère maintenant à la figure 1; une machine 1 d'usinage par décharge électrique destinée à réaliser une coupe à l'aide d'un fil est munie d'une table (non repré- sentée) qui est mobile librement dans des directions d'axes X et Y. Un dispositif supérieur 7 de guidage de fil est monté afin qu'il soit réglable en direction verticale au- dessus d'une pièce W qui est fixée à la table par un outil de fixation. Le dispositif supérieur 7 de guidage de fil a un guide 5 qui guide un fil d'électrode 3 et une ouverture de buse qui transmet un liquide de traitement au tronçon de la pièce W qui est traitée par décharge électrique. Un bras inférieur 9 placé horizontalement sur un châssis F de la machine 1 est placé sous la pièce W. Un dispositif infé- rieur 13 de guidage de fil qui a la même construction que le dispositif supérieur 7 est muni d'un tronçon 11 de gui- dage de fil et est placé à l'extrémité du bras inférieur 9. Un poste 15 qui fait avancer le fil d'électrode 3 est placé au-dessus du dispositif supérieur 7 de guidage de fil. Un mécanisme de transport est aussi placé à l'inté- rieur du bras inférieur 9 et comporte un transporteur 17 à courroies destiné à transporter le fil d'électrode 3 laté- ralement à distance de la zone de traitement lorsqu'il a été utilisé dans l'opération de décharge électrique avec la pièce W, au poste de décharge électrique. Un rouleau 19 débiteur sur lequel est enroulé le fil d'électrode 3 est placé au poste 15 d'alimentation. Le fil 3 qui est déroulé du rouleau 19 est repoussé entre deux rouleaux 21A, 21B d'avance et avance vers la pièce W sous l'action des rouleaux d'avance 21A, 21B. Un dispositif convenable de freinage 23 est associé au rouleau 21A d'avance de fil. Ce dispositif 23 est des- tiné à freiner le rouleau 21A. Un servomoteur 27, par exemple un moteur à impul- sions, est relié à l'autre rouleau 21B d'avance de fil par l'intermédiaire d'un embrayage magnétique 25. Un pignon 29 est monté coaxialement au rouleau 21B, et un pignon 33 qui est raccordé à un codeur rotatif 31 est en prise avec le pignon 29. Ainsi, le rouleau 21B d'avance de fil est entrainé par la rotation du servomoteur 27 lorsque l'embrayage magnétique 25 est embrayé. Ainsi, le fil d'électrode 3 peut avancer vers l'avant ou être tiré vers l'arrière en étant repoussé entre les rouleaux 21A, 21B d'avance de fil. En outre, la quantité de fil d'électrode 3 qui est transmise vers l'extérieur (longueur qui est transmise) peut être détectée par détection du sens et de l'amplitude de la rotation du rouleau 21B par le codeur rotatif 31. Ainsi, par exemple, après cassure du fil d'électrode 3, il est possible de détecter la position de l'extrémité du fil 3. En outre, la vitesse de déplacement du fil d'électrode 3 et les cassures du fil 3 peuvent être détectées par détection de la vitesse de rotation du codeur rotatif 31. Le dispositif 17 de transport à courroies du méca- nisme de transport comporte une courroie supérieure 35 et une courroie inférieure 37 qui sont repoussées l'une contre l'autre à un emplacement afin qu'elles maintiennent le fil d'électrode 3 entre elles. La courroie supérieure 35 passe autour d'une poulie supérieure menante 39 supportée par le chassis F et autour d'une poulie suiveuse supérieure 41 placée à l'extrémité du bras inférieur 9. La courroie inférieure 37 de transport passe autour d'une poulie menante inférieure 43 supportée par le châssis F et d'une poulie suiveuse inférieure 45 placée légèrement plus haut que la poulie suiveuse supérieure 41 à l'extrémité du bras inférieur 9. Un rouleau 47 de guidage est placé à l'extrémité initiale du dispositif 17 de transport à courroies afin que le fil d'électrode 3 qui passe dans le dispositif inférieur 13 de guidage et descend à partir de celui-ci soit guidé latéralement en s'écartant de la zone de traitement. Le rouleau 37 de guidage de ce mode de réalisation a une gorge périphérique 47G ayant une forme en V. Plus précisément, comme représenté sur la figure 2, le rouleau 47 de guidage est supporté afin qu'il puisse tourner librement sur le bras inférieur 9 par l'intermé- diaire d'un arbre 49 placé entre les poulies suiveuses supérieure et inférieure 41 et 45. La face inférieure du rouleau 47 de guidage vient au contact de la face supé- rieure de la courroie inférieure 37 qui la recouvre à un emplacement proche de la poulie suiveuse inférieure 45. Ainsi, le rouleau de guidage 47 est entrainé en rotation par la courroie inférieure 37, et le fil d'électrode 3 est guidé latéralement à distance de la zone de traitement, la gorge 47G étant placée entre la courroie inférieure 37 et le rouleau à gorge 47. Une poulie folle 50 qui repousse la face supérieure de la courroie inférieure 37 de transport vers la face inférieure de la courroie supérieure 35 est placée à l'emplacement de contact de l'extrémité initiale de la courroie supérieure 35 et de la courroie inférieure 37. Grace à cette poulie folle 50, le fil d'électrode 3 qui est écarté latéralement de la zone de traitement par le rouleau à gorge 47 est transporté de manière fiable en direction latérale plus loin de la zone de traitement tout en étant serré entre les courroies 35, 37 du mécanisme de transport. Deux rouleaux menants d'extraction et de traction sont disposés afin qu'ils puissent tourner librement à l'extrémité externe du dispositif 17 de transport à cour- roies afin que le fil d'électrode 3 soit transporté vers un caisson 51 de récupération après avoir été transporté latéralement par le dispositif 17 à courroies. Les rouleaux menants 53A, 53B maintiennent le fil 3 et le guident vers le caisson 51. Le rouleau menant 53A est relié à un moteur 55 d'entrainement. Les poulies menantes supérieure et inférieure 39 et 43 sont raccordées au moteur 55 par un mécanisme de transmission à courroie 57. Grâce à la configuration précédente, le fil d'élec- trode 3 passant dans le dispositif inférieur 13 de guidage est transporté latéralement et peut âtre collecté dans le caisson 51 par entraînement du dispositif 17 de transport et des rouleaux 53A, 53B d'extraction à l'aide du moteur 55. La vitesse du transporteur à courroies 17 est réglée à une valeur supérieure à celle de la vitesse de transport du fil d'électrode 3 au poste 15 d'avance de fil. Dans la configuration indiquée schématiquement dans la description qui précède, le moteur à impulsions 27 est entraîné en rotation à l'aide d'un dispositif de commande 59 de manière que le fil d'électrode 3 avance vers la pièce W, par l'intermédiaire du dispositif supérieur 5 de guidage de fil. L'extrémité du fil d'électrode 3 passe dans un trou débouchant WH formé dans la pièce W puis dans le dispositif inférieur 13 de guidage et, lorsqu'elle atteint le rouleau 47 de guidage, l'extrémité du fil 3 pénètre dans l'espace délimité entre la gorge 47G du rouleau 47 et la courroie inférieure 37 de transport et est guidée latéralement. Ensuite, des pressions faibles sont appliquées à l'extrémité du fil 3 placé entre les courroies supérieure et inférieure 35 et 37 de transport. Le fil 3 est alors transporté latéralement et passe entre les rouleaux menants 53A, 53B d'extraction. Ces rouleaux 53A, 53B transportent le fil d'électrode 3 vers le caisson 51 de récupération. Ensuite, lorsque les extrémités du fil 3 sont au contact de la partie inférieure du caisson 51, un dispositif de détec- tion (qui n'est pas représenté sur les dessins) détecte la présence du fil 3 et déclenche l'opération de décharge électrique. Comme indiqué précédemment, lorsque le fil d'électrode 3 est serré entre les rouleaux menants 53A, 53B, le fil 3 est tiré à une vitesse supérieure à sa vitesse dans la partie 15 d'alimentation si bien qu'une tension est appliquée au fil 3 entre les rouleaux 21A, 21B et les rouleaux menants 53A, 53B. Lorsque le fil 3 est ainsi sous tension, il est au contact du fond de la gorge 47G du rouleau 47 sur un tronçon relativement grand de la gorge. La figure 3 représente un second mode de réalisation de l'invention. Dans celui-ci un guide 60 qui guide le fil d'électrode 3 est placé entre le rouleau 47 à gorge et la poulie suiveuse supérieure 41 du mécanisme de transport. Dans cette configuration, méme dans le cas o l'ex- trémité du fil d'électrode 3 qui passe dans le rouleau 47 a tendance à se soulever, en s'accrochant au rouleau 47, l'extrémité du fil 3 est retirée du rouleau 47 et le trans- port entre les courroies supérieure et inférieure 35, 37 du mécanisme de transport est très fiable. Comme on peut le noter d'après la description qui précède des différents modes de réalisation de l'invention, le fil d'électrode est mis sous tension par les rouleaux menants placés à l'extrémité de sortie des courroies trans- porteuses, si bien que celles-ci ont simplement à transpor- ter le fil. Ceci assure une plus grande durée de service des courroies transporteuses. Grâce au montage du rouleau de guidage ayant la gorge à l'extrémité initiale des courroies de transport, le fil d'électrode est au contact du fond de la gorge du rouleau sur un tronçon relativement long de la gorge. En conséquence, la transmission des vibrations latérales du rouleau menant ou des vibrations du tronçon de contact des courroies supérieure et inférieure de transport vers la région de traitement de la pièce peut être évitée. La précision de traitement est donc efficacement accrue. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux machines d'usinage gui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine d'usinage par décharge électrique des- tinée & assurer une découpe à l'aide d'un fil, caractérisée en ce qu'elle comprend: un rouleau de guidage (47) qui guide un fil d'élec- trode (3) en direction latérale à distance de la zone de traitement de la machine d'usinage, le rouleau de guidage étant placé sous une pièce (W) qui est traitée dans la machine, un mécanisme de transport (17) qui transporte laté- ralement le fil d'électrode plus loin de la zone de trai- tement de la machine d'usinage à partir du rouleau de guidage, et un mécanisme d'extraction (53A, 53B) occupant une position qui se trouve audelà du mécanisme de transport et retirant le fil de contact transporté par le mécanisme de transport en étant à son contact. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rouleau de guidage (47) a une gorge (47G). 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rouleau de guidage (47) a une gorge (47G) et une partie de la région périphérique du rouleau à gorge est recouverte par une courroie (37) du mécanisme de transport (17). 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un guide-fil (59) est placé entre le rouleau de guidage (47) et le mécanisme de transport (17) et guide l'électrode vers le mécanisme de transport.