Brevet FR2652771A1 — publié le 19910412

L'invention concerne un dispositif d'usinage par électro-érosion particulièrement élaboré pour la réalisation de profils sur segments circulaires, surtout utilisés dans la fabrication de moteur d'avion et de turbine industrielle. Ce nouveau dispositif a pour but d'améliorer la technique de fabrication et de simplifier la réalisation de ltoutillage tout en s'adaptant sur tous types de machine d'électro-érosion. En effet différents processus industriels sont habituellement mis en oeuvre pour ltéxécution de ce type de pièces mécaniques sur des machines de très grosse capacité. Les segments circulaires sont montés périphériquement sur une couronne porte-pièces elle-même fixée sur un plateau tournant autonome, ou suivant le cas, sur la table tournante de la machine à commande numérique, le tout immergé dans un liquide diélectique. L'électrode est fixée sur l'axe Z et pénètre radialement les pièces qui sont animées d'un mouvement de rotation. Ceci nécessite un appreillage complexe ne s'adaptant sur une machine classique, de plus le liquide diélectique chargé de particules métalliques devient rapidement abrasif détériorant les joints et les surfaces en frottement. La couronne porte-pièces est utilisée pour l'usinage de pièces de même rayon, il faut donc autant de couronne porte-pièces que de rayons diffèrents à réaliser. Le rayon maximum éxécutable est lié directement à la capacité du bac de la machine. L'objet de l'invention décrite ci-dessous est d'apporter une solution à ces problèmes, c'est une nouvelle forme de mise en oeuvre caractèrisée par le fait que l'élec- trode pénètre la pièce sur toute sa surface radialement, la balayant d'un mouvement oscillatoire, permettant grâce à cette combinaison de mouvements l'éxécution de profils compliqués et précis. Un autre but de cette invention est de pouvoir éxécuter sur les pièces tous les rayons possibles suivant la forme du profil à réaliser, ceci grâce à un réglage sur le bras porte-électrode au niveau du centre d'articulation le pas de réglage étant déterminé par ltentraxe des alèsages sur le bras porte-électrode ; la finesse du réglage étant acquise par un système à glissière sur le porte-électrode ce système permettant également de compenser un eventuel affûtage de ltélectrode. De meme l'amplitude de balayage de l'électrode est réglable car si les profils peuvent varier ainsi que les rayons des pièces, la longueur des segments est souvent proportionnelle au rayon. I1 est également envisageable de réaliser suivant le même principe des profils sur segments circulaires de forme convexe en inversant simplement les positions des pièces et des électrodes. Le dispositif du porte-pièce élèment de mise en position et de maintien en position de la pièce est règlable et permet de ce fait d'accepter tous types de pièces quelle que soit la valeur du rayon à réaliser. A titre d'illustration des dessins sont joints qui représentent : FIG I : L'ensemble du mécanisme avec un arraché de la machoire supèrieure. FIG 2 : Vue en coupe selon AA de la figure I de l'axe de rotation des bras porte-élec trodes monté sur un roulement à aiguilles FIG 3 : Vue en coupe selon BB de la figure I de l'axe épaulé, muni d'un ressort qui maintient en pression la macho ire supè rieure sur les bras porte-électrodes. FIG 4 Vue en coupe selon CC de la figure I du guidage et de la fixation de l'électrode sur son support. ainsi ce daspnsitif i'usináge par électro:-érsi-oa-. - segments circulaires ~csnc;aves ou convexes profilés à pour première caractèristique, le fait qu-il possède au Moins un bras porte-électrode (I) guidé en rotation par un axe (2) et en translation par deux machoires parallèles (3) et (4) relié à des moyens d'entrainement (8), (9), (7) de manière à faire éffectuer à l'électrode un balayage oscillatoire en visà vis des segments circulaires concaves ou convexes à usiner. Suivant d'autres caractéristiques : Le bras porte électrode (I) comporte sur sa longueur une série d'alèsages (I4) recevant l'axe (2) et permettant le réglage du rayon de balayage suivant un pas déterminé. Le porte-électrode (II) est pourvu d'une rainure aux dimensions du bras porte-électrode (I) glissant juste sur celui-ci et est immobilisé en translation par une vis (I9) circulant dans une rainure oblongue (I8) prévue à la base du bras (I) permettant le réglage du rayon de balayage avec précision. Les moyens d'entrainement sont constitués d'un moteur (9) accouplé à un plateau (8) entrainant une manivelle (7), celle-ci possède une rainure oblongue (It) autorisant le déplacement de la manivelle (7) par rapport à l'axe de rotation du plateau (8) permettant un réglage de l'amplitude du balayage oscillatoire par variation de la longueur du rayon utile sur le plateau (8). Le bras porte-électrode (I) est pourvu sur sa longueur d'une série de trous taraudés (I5) recevant la manivelle (7) en fonction du réglage de l'axe (2) dans un des alèsages (I4). L'axe (2) est reçu dans un fourreau de guidage, celui-ci est ajusté à l'avant dans un des alèsages (I4) du bras porte-électrode (I) et à l'arrière dans un roulement à aiguilles solidaire de la partie fixe (3) de la machine, permettant un guidage en rotation géomètriquement correct. Le bras porte-électrode (I) est guidé latèralement en translation entre deux machoires, une fixe (3) et une règlable (4) en pression par des ressorts (I6) intercalés entre des axes épaulés (6) et la machoire supèrieure (4) assurant une pression constante sur cette machoire et compensant l'usure des garnitures isolantes (5) dont sont pourvues les faces intérieures des dites machoires. L'axe de rotation (2) du bras porte-électrode est reçu dans un fourreau (22) réalisé en matière isolante, et est pourvu d'une rondelle isolante (21) intercalée entre le bras porte-électrode (I) et la machoire (3), les deux machoires (3) et (4) sont équipées de garnitures (5) en matière isolantes anti-friction sur leurs faces intèrieures et sur toute la longueur du déplacement du bras porte-électrode (I) entre celui-ci ; assurant ainsi la parfaite isolation de l'ensemble,bras porte- électrode (I) porte-electrode (II) électrode (I2) par rapport au reste du mécanisme, l'alimentation de cet ensemble en énergie électrique se faisant par l'intermèdiaire du cable (20). Cet ensemble mécanique selon l'invention Fig I se présente sous la forme de deux bras porte. électrodes (I) guidés en rotation par les axes (2) des roulements à aiguilles en assurent le guidage géomètrique Fig 2, et en limitent les frottements. Des intercalaires en matière isolante et antifriction (5) placés de part et d'autre du bras (I) collés sur les machoires (3) et (4) assurent un frottement minimum et l'isolation électrique par rapport à la machine. Le balayage est assuré par un système plateau (8) manivelle (7) réglable en amplitude par déplacement de l'axe d'articulation de cette manivelle dans une lumière oblongue (I3) réalisée dans le plateau (8); l'ensemble est mû par un moteur électrique (9) dont la vitesse de rotation est variable. Le bras (I0) permet de solidariser leS deux bras porte-électrodes (I). Sur la longueur de ces bras porte-électrodes sont réalisés diffèrents alèsages (I4) et trous taraudés (I5-) distants d'un même pas, permettant. un règlage approximatif du rayon à éxécuter sur Les pièces. Pour affiner ce réglage avec précision, les porte-électrodes (II) FIG. 4 comportent une glissière prismatique ajustée sur les bras (I) ainsi qu!une lumière oblongue (I8) laissant le passage à la vis de fixation (in). Les électrodes (I2) sont solidaires des porteélectrodes (II) guidées en géomètrie par ceux-ci.. L'ensemble représenté ici FIG.I comporte deux bras porte-électrodes solidarisés, cet ensemble peut etre multiplié suivant la capacité de la machine d'électrode érosion et des impératifs de production. Les informations ainsi que les formes représentées sur les figures de I à 4 sont données seulement à titre d'exemple, et sans échelle. REVENDICATIONS I- Dispositif d'usinage par électro-érosion de segments circulaires,-concaves ou convexes profilés, caractèrisé en ce qu'il comporte au moins un bras porteélectrode (I) guidé en rotation par un axe (2) et en translation par deux maehoires parallèles (3) et (4), relié à des moyens d'entrainement (8), (9), (7) de manière à faire éffectuer à l'électrode un balayage oscillatoire en vis à vis des segments circulaires concaves ou convexes 2- Dispositif selon la revendication I, carac tèrisé en ce que le bras porte-électrode (I) comporte sur sa longueur, une série d'alésages (I4) recevant l'axe (2) et permettant le réglage du rayon de balayage suivant un pas déterminé. 3- Dispositif selon la revendication I, carac térisé en ce que le porte-électrode (II) est pourvu d'une rainure aux dimensions du bras porte-électrode (I) glissant juste sur celui-ci, et est immobilisé en translation par une vis (I9) circulant dans une rainure oblongue (I8) prévue à la base du bras (I) permettant le réglage du rayon de balayage avec précision. 4- Dispositif selon la revendication I, carac tèrisé en ce que les moyens d'entrainement sont constitués d'un moteur (9) accouplé à un plateau (8) entrainant une manivelle (7). 5- Dispositif selon la revendication 4, caractè- risé en ce que le plateau (8) possède une rainure oblongue (I3) autorisant le déplacement de la manivelle (7) par rapport à l'axe de rotation du plateau (8) permettant un réglage de l'amplitude du balayage oscillatoire par variation de la longueur utile sur le plateau (8). 6- Dispositif selon les revendicatione I,2, et 4, caractérisé en ce que le bras porte-électrode (I) est sur pourvu/sa longueur d'une série de trous taraudés (I5) recevant la manivelle (7) en fonction du réglage de l'axe (2) dans un des alésages (I4). 7- dispositif selon les revendications I et 2 caractèrisé en ce que l'axe (2) muni d'un fourreau de guidage (22) est reçu dans un des alèsages (I4) du bras porte-électrode (I) et guidé dans la partie fixe de la machine (3) par un roulement à aiguilles permettant un guidage en rotation géométriquement correct. 8- Dispositif selon la revendication I caractè- risé en ce que le bras porte-électrode (I) est guidé latéralement en translation entre deux mâchoires, une fixe (3), et une règlable en pression (4) et en ce que des ressorts (I6) sont intercalés entre des axes épaulés (6) et la machoire supèrieure (4) assurant une pression constante sur cette mâchoire, et compensant l'usure des garnitures isolantes (5) dont sont pourvues les faces intèrieures des dites machoires. 9- Dispositif suivant les revendications I et 7 caractèrisé en ce que l'axe de rotation (2) du bras porteélectrode (I) est reçu dans un fourreau (22) réalisé en matière isolante et est pourvu d'une rondelle isolante t2I) intercalée entre le bras porte-électrode (I) et la mâchoire fixe (3) ; et en ce que les deux mâchoires (3) et (4) sont équipées de garniture en matière isolante et anti-friction sur toute la longueur du déplacement du bras porte-électrode (I) entre celles-ci, assurant ainsi la parfaite isolation de l'ensemble bras porte-électrode (I), porte-électrode (II), électrode (I2) par rapport au reste du mécanisme ; l'alimentation de cet ensemble en énergie électrique se faisant par l'intermédiaire du cable (20).