Brevet FR2779674A1 — publié le 19991217

PROCEDE D'USINAGE D'UN CORPS DE RESERVOIR ET CORPS DE RESERVOIR OBTENU PAR CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé d'usinage interne d'un corps de réservoir. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé d'usinage interne d'une pièce par électroérosion. On connaît déjà l'usinage d'une pièce par électroérosion qui est réalisée au moyen d'une décharge électrique dans un liquide non conducteur. La décharge est provoquée entre la première électrode qui est constituée par l'outil et la seconde qui correspond à la pièce. Traditionnellement, on effectue l'électroérosion pour obtenir des formes externes d'une pièce donnée. La présente invention a pour but d'usiner une pièce à l'intérieur de celle-ci. On connaît des procédés d'électroérosion permettant d'obtenir un volume interne à une pièce. Par exemple, si la pièce est plane, on peut réaliser un volume en creux au moyen de l'électroérosion. A cet effet, on dispose l'outil sur la pièce et par électroérosion on obtient des creux. Cependant, jusqu'à présent, on n'a jamais réalisé l'usinage interne d'une pièce pseudo-sphérique ou sphérique comportant un col. En effet, le problème posé est le suivant: du fait que la pièce pseudosphérique comporte un col étroit, il est impossible à l'aide d'une électrode linéaire de réaliser un profil interne pseudo-sphérique. En effet, le col étroit ne permet le passage que d'une électrode linéaire. L'invention vise donc à résoudre le problème suivant: la réalisation d'une pièce comportant un creux pseudo-sphérique ou sphérique interne et comportant en même temps un col étroit. L'invention vise en outre à obtenir une pièce comportant un cavité pseudo-sphérique ou sphérique interne, un col étroit, le creux ayant des tolérances de l'ordre de + 3/100 mm. 2 2779674 L'invention a en outre pour but de réaliser une pièce comportant un col étroit, une cavité pseudo-sphérique ou sphérique ayant un volume précis avec des tolérances de + 3/100 mm. L'invention vise en outre la réalisation d'une pièce comportant un col étroit, une cavité pseudo-sphérique ou sphérique ayant une forme précise. Par "cavité pseudo-sphérique" on entend une cavité qui peut avoir une forme sphérique, ovale ou toute autre forme interne arrondie. Par "col étroit" on entend une ouverture pseudo-cylindrique dont I'axe de rotation est disposé selon l'axe de symétrie longitudinal de la pièce, le rayon du cylindre étant largement inférieur au rayon de la cavité désirée de la pièce. Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, I'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce comportant un col étroit et une cavité interne pseudo-sphérique, le rayon de la cavité interne étant très largement superieur au rayon du col, le procede etant tel qu'on effectue les étapes suivantes: 1) on réalise par électroérosion une cavité cylindrique selon l'axe longitudinal de la pièce à l'aide d'une première électrode qui enlève la matière, 2) on enlève de la matière à l'aide d'au moins une deuxième électrode ayant un profil correspondant au moins à une partie du profil de la cavité interne, lesdites électrodes tournant autour de l'axe longitudinal de la pièce. Selon l'invention, le procédé est tel que l'on introduit l'électrode d'électroérosion de l'étape 1) par le col étroit de la pièce. Selon l'invention, le procédé est tel que l'on introduit au moins la deuxième électrode par la cavité cylindrique réalisée dans l'étape 1). L'invention concerne par conséquent un procédé de fabrication d'une pièce comportant un col étroit et une cavité interne pseudo- 3 2779674 sphérique, le rayon de la cavité interne étant très largement supérieur au rayon du col, le procédé étant tel qu'on réalise une préforme comportant un col étroit, on réalise par électroérosion une cavité cylindrique selon l'axe longitudinal de la pièce à l'aide d'une première électrode qui enlève la matière, on enlève de la matière à l'aide d'au moins une deuxième électrode ayant un profil correspondant au moins à une partie du profil de la cavité interne, lesdites électrodes tournant autour de l'axe longitudinal de la pièce. L'invention est encore telle qu'elle comporte plusieurs étapes 2), de préférence 3 étapes 2) selon lesquelles on enlève de la matière successivement à l'aide d'au moins trois électrodes ayant un profil différent, de manière à enlever de la matière pas à pas pour obtenir la forme désirée de la cavité. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on réalise la cavité à l'aide d'une électrode pour réaliser une cavité cylindrique selon l'axe longitudinal de la pièce, 3 électrodes (ébauche, demi finition, finition) pour réaliser une cavité interne, et 2 électrodes pour réaliser le fond de la cavité (demi finition, finition). Le procédé est encore tel qu'on détermine la forme en trois dimensions des électrodes en fonction du diamètre du col, du volume de déplacement dans la cavité interne, du trajet pour positionner les électrodes et du type de fixation des électrodes à l'outil d'électroérosion. Le procédé est encore tel qu'on contrôle la forme de la cavité à l'aide d'un palpeur qu'on introduit par la cavité cylindrique réalisée dans le col et qui est déplacé selon les axes Z et X de coordonnées dans l'espace. La pièce ainsi réalisée peut avoir une forme externe quelconque, à condition d'avoir un col étroit, mais de préférence elle est pseudo- sphérique. 4 2779674 L'invention concerne en outre un palpeur de contrôle de la forme d'une cavité interne réalisée dans un objet, ce palpeur ayant une forme d'arc de cercle, et étant muni à son extrémité libre d'une bille qui touche la surface de la cavité, I'extrémité opposée étant reliée à une tête, un léger déplacement de la bille établissant un contact électrique, qui permet d'envoyer un signal à un ordinateur dont la mémoire contient les informations sur la forme de la cavité interne et qui indique par comparaison de données si la forme de la cavité est adéquate. La description suivante en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La Figure 1 représente une pièce comportant un col étroit dans laquelle on souhaite réaliser une cavité interne, comportant une première électrode pour réaliser une cavité cylindrique. La Figure 2 représente la pièce de la Figure 1 comportant une seconde électrode pour enlever de la matière selon une partie de la cavité interne désirée. La Figure 3 représente la pièce de la Figure 2 comportant une troisième électrode pour enlever de la matière selon une partie de la cavité interne désirée. La Figure 4 représente la pièce de la Figure 3 comportant une quatrième électrode pour enlever de la matière selon une partie de la cavité interne désirée. La Figure 5 représente la pièce de la Figure 4 comportant une cinquième électrode pour enlever de la matière selon une partie de la cavité interne désirée. La Figure 6 est une vue du palpeur utilisé pour contrôler la forme de la cavité interne ainsi réalisée. Sur la Figure 1 on a représenté une pièce 1 comportant un col 2. La forme externe de la pièce 12 est pseudo-sphérique mais elle peut être 2779674 une forme quelconque, à condition qu'elle comporte un col 2 étroit par rapport au reste de la pièce 1. Le problème technique posé est de réaliser une cavité à l'intérieur de cette pièce 1 en passant par le col étroit 2. Comme la cavité désirée est de dimension bien plus large que celle du col 2, le problème est de réaliser une telle qualité interne en passant par le col 2. Le rayon r du col est très largement inférieur au rayon R de la cavité désirée. La cavité désirée 3 est représentée sur la Figure 1 en pointillés. Un autre problème technique à résoudre est que l'on souhaite que la cavité ait une forme précise et un volume précis avec des tolérances très faibles. Pour réaliser une cavité souhaitée, on utilise donc un procédé par électroérosion. Comme on l'a dit plus haut, le problème est de réaliser à l'aide d'une électrode une cavité interne en passant une électrode par le col étroit 2. Le procédé selon la présente invention est tel qu'on réalise par électroérosion une cavité cylindrique 4 au moyen d'une première électrode. La cavité cylindrique 4 a un axe de rotation XX qui est l'axe longitudinal de la pièce. Pour réaliser la cavité cylindrique 4, on utilise une électrode plane 5 ayant une épaisseur donnée et ayant une forme spécifique qui permet d'obtenir une cavité cylindrique 4 lorsque l'on fait tourné l'électrode 5 autour de l'axe XX longitudinal de la pièce. Sur la Figure 2, on a représenté la pièce 1 dans laquelle on a introduit une deuxième électrode 6 qui elle aussi est plane avec une certaine épaisseur et qui a une forme spécifique qui permet d'enlever une partie de matière pour obtenir une partie 7 du profil de la cavité interne 3. Cette deuxième électrode 6 a un profil correspondant au moins à une partie du profil de la cavité interne 3. De même, cette deuxième électrode 6 tourne autour de l'axe XX. Sur la Figure 3, on a représenté une troisième électrode 8 qui permet d'enlever une partie 9 du profil de la cavité interne 3. 6 2779674 Comme on le voit, le procédé de la présente invention comporte plusieurs étapes selon lesquelles on enlève de la matière successivement à l'aide d'au moins deux électrodes ayant un profil différent de manière à enlever de la matière pas à pas pour obtenir la forme désirée de la cavité interne 3. Sur la Figure 4, on a représenté une quatrième électrode 10 qui elle aussi a un profil tel qu'il permet d'enlever une partie du profil 1 1 de la cavité interne 3. Les électrodes 6, 8, 10 permettent d'obtenir une pré ébauche de la cavité interne 3. Sur la Figure 5, on a représenté une cinquième électrode 12 dont le profil correspond au profil souhaité de la cavité interne 3. Cette électrode permet d'obtenir la finition de la cavité interne 3. De préférence, la cavité interne 3 est réalisée à l'aide de 6 électrodes différentes, une première électrode pour réaliser une cavité cylindrique permettant d'introduire les électrodes suivantes, 3 électrodes pour réaliser la cavité interne (une électrode d'ébauche, une électrode de demi finition et une électrode de finition) et 2 électrodes pour réaliser le fond de la cavité (demi finition, finition). Selon l'invention, on détermine la forme en trois dimensions des électrodes en fonction du diamètre du col 2, du volume de déplacement dans la cavité interne 3, du trajet pour positionner les électrodes et du type de fixation des électrodes à l'outil d'électroérosion. Le procédé selon l'invention est tel qu'on contrôle la forme de la cavité 3 obtenue à l'aide d'un palpeur que l'on a représenté plus particulièrement sur la Figure 6. Le palpeur 13 permet de contrôler la forme de la cavité interne 3 réalisée dans un objet. Ce palpeur a une forme d'arc de cercle et est muni à son extrémité libre 14 d'une bille 15 qui touche la surface de la cavité 3. L'extrémité opposée 15 du palpeur 13 est reliée à une tête 16. Un léger déplacement de la bille 15 établit un contact électrique au niveau de la 7 2779674 tête 16, ce qui permet d'envoyer un signal à un ordinateur. La mémoire de l'ordinateur contient des informations sur la forme de la cavité interne et l'ordinateur compare les signaux envoyés au moyen de la bille avec les données en mémoire et indique ainsi si la forme de la cavité est correcte et si les tolérances sont respectées. 8 2779674 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pièce (1) comportant un col étroit (2) et une cavité interne (3) pseudo-sphérique, le rayon R de la cavité interne (3) étant très largement supérieur au rayon r du col (2), caractérisé en ce qu'on effectue les étapes suivantes: 1) on réalise par électroérosion une cavité cylindrique (4) selon l'axe longitudinal XX de la pièce (1) à l'aide d'une première électrode (5) qui enlève de la matière, 2) on enlève de la matière par électroérosion à l'aide d'au moins une deuxième électrode (6) ayant un profil correspondant au moins à une partie du profil de la cavité interne (3), lesdites électrodes (5, 6) tournant autour de l'axe XX longitudinal de la pièce. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit les électrodes d'électroérosion (5) par le col étroit (2) de la pièce. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on introduit au moins la deuxième électrode (6) par la cavité cylindrique réalisée dans l'étape 1). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise une préforme comportant un col étroit (2), on réalise par électroérosion une cavité cylindrique (4) selon l'axe longitudinal XX de la préforme à l'aide d'une première électrode (5) qui enlève de la matière, on enlève de la matière à l'aide d'au moins une deuxième électrode (6) ayant un profil correspondant au moins à une partie du profil de la cavité interne(3), lesdites électrodes (5, 6) tournant autour de l'axe longitudinal XX de la préforme. 9 2779674 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs étapes 2), de préférence 3 étapes 2) selon lesquelles on enlève de la matière successivement à l'aide d'au moins trois électrodes (6, 8, 10) ayant un profil différent, de manière à enlever de la matière pas à pas pour obtenir la forme désirée de la cavité interne (3). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise la cavité interne (3) à l'aide d'une électrode (5) pour réaliser une cavité cylindrique (4) selon l'axe longitudinal XX de la pièce, de 3 électrodes (ébauche, demi finition, finition) pour réaliser une cavité interne (3), et de 2 électrodes pour réaliser le fond de la cavité interne (3)(demi finition, finition). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on détermine la forme en trois dimensions des électrodes en fonction du diamètre r du col (2), du volume de déplacement dans la cavité interne (3), du trajet pour positionner les électrodes et du type de fixation des électrodes à l'outil d'électroérosion. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on contrôle la forme de la cavité interne (3) à l'aide d'un palpeur (13) qu'on introduit par le col (2) et qui est déplacé selon les axes Z et X de coordonnées dans l'espace. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce (1) a une forme externe quelconque, de préférence pseudo-sphérique.