Brevet FR2845300A1 — publié le 20040409

Procédé et outillage d'ébavurage par électrochimie. L'invention concerne un procédé et un outillage d'ébavurage par électrochimie. L'ébavurage d'arêtes vives sur des pièces usinées peut être réalisé par exemple par brossage ou 5 grenaillage. Cependant, ces procédés modifient la géométrie ou l'état de surface plus largement que la zone à ébavurer. L'ébavurage peut également être réalisé par usinage, en réalisant un chanfrein par exemple avec une fraise à chanfreiner. La géométrie 10 obtenue peut ne pas convenir à l'utilisation de la pièce, ou être difficile à obtenir. De plus, il reste souvent encore des arêtes. Les procédés d'électrochimie permettent d'arrondir des arêtes vives, avec un rayon de 15 courbure aisé à maîtriser, sans modifier la géométrie ou l'état de surface des zones avoisinantes de l'arête à ébavurer. Pour cela, une électrode de forme adaptée à l'arête est approchée de l'arête, en conservant un espace appelé entrefer entre la pièce 20 et l'électrode. L'entrefer est rempli avec de l'électrolyte et un courant est établi entre la pièce et l'électrode, ce qui érode la pièce au niveau de l'entrefer. Pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, il est 25 nécessaire d'assurer un bon positionnement relatif de l'électrode et de la pièce. Ce positionnement est classiquement réalisé grâce à un outillage qui permet le montage de la pièce. Cet outillage comporte des butées sur lesquelles s'appuient des surfaces de référence de la pièce, et des moyens de serrage qui bloquent la pièce après sa mise en position. Dans certains cas, des surfaces de référence 5 sont difficiles d'accès et les butées gêneraient la mise en place de l'électrode. Dans ce cas, il est généralement connu d'escamoter au moins une butée après le serrage de la pièce pour libérer l'accès à l'arête à ébavurer. Cependant, cette solution 10 nécessite de prévoir des moyens d'escamotage de la butée en plus des moyens de mise en place de l'électrode, ce qui rend l'outillage complexe. C'est donc un objectif de l'invention de fournir un procédé d'ébavurage par électrochimie 15 permettant de simplifier la mise en place de la pièce à ébavurer. Avec cet objectif en vue, l'invention a pour objet un procédé d'ébavurage par électrochimie d'une pièce à ébavurer, dans lequel on met en place la 20 pièce dans un outillage en appui contre des butées de positionnement, au moins l'une desdites butées étant escamotable, on escamote la butée escamotable, on approche au moins une électrode près de la pièce, caractérisé en ce que l'une des butées escamotables 25 au moins est l'une des électrodes. Ainsi, grâce à l'invention, l'électrode escamotable a, en plus de sa fonction d'électrode, une fonction de butée. La pièce à ébavurer est d'abord mise en place en appui contre l'électrode 30 escamotable, puis l'électrode escamotable est déplacée vers sa position de travail, en général à quelques dixièmes de millimètre de l'arête à ébavurer. Comme deux fonctions sont remplies par le même élément, l'outillage est simplifié. Généralement, l'escamotage de l'électrode peut 5 être fait par une simple translation. L'appui est par exemple réalisé sur une surface de la pièce limitée par l'arête à ébavurer. Dans ce cas, le déplacement de l'électrode se fait le long de cette surface, avec une trajectoire dégageante, ou parallèlement à la 10 surface, l'électrode se terminant par un biseau venant se placer en regard de l'arête à la fin de l'escamotage. C'est aussi un objectif de l'invention de fournir un outillage d'ébavurage par électrochimie 15 permettant de simplifier la mise en place de la pièce à ébavurer. Avec cet objectif en vue, l'invention a pour objet un outillage d'ébavurage pour le procédé précédant, l'outillage comportant: - des butées pour positionner une pièce à ébavurer, au moins l'une des butées étant escamotable - au moins une électrode d'électrochimie; caractérisé en ce qu'au moins l'une des électrodes est une butée escamotable. De préférence, la dureté de l'électrode escamotable est supérieure à 55 Hrc (dureté Rockwell). L'électrode est ainsi résistante à l'usure. Dans le cas d'une dureté superficielle, la une dureté Vickers équivalente pourra être spécifiée. De manière particulière, l'électrode escamotable est en carbure métallique. Cette matière est en effet très dure. De plus, l'inventeur a constaté de manière surprenante qu'elle est 5 suffisamment conductrice pour assurer la fonction d'électrode. Une matière convenable a par exemple pour référence ISO: K20 ou K40. Dans une variante, le carbure métallique est déposé sur la surface de l'électrode, pour assurer la dureté superficielle et 10 la résistance à l'usure, et l'âme de l'électrode est dans une matière plus conductrice, telle que l'acier ou le cuivre. Dans un mode de réalisation particulier, l'électrode escamotable est une tige cylindrique 15 terminée par une zone rétrécie, la pièce comporte un perçage, la pièce venant en butée contre l'électrode escamotable dans le perçage, l'électrode réalisant l'ébavurage de l'entrée du perçage. Dans cette configuration, l'escamotage de l'électrode est 20 réalisé par une translation dans l'axe du perçage vers l'extérieur de la pièce, jusqu'à ce que la zone rétrécie soit en vis-à-vis de l'entrée du perçage. Du fait du rétrécissement, l'électrode n'est plus en contact avec la pièce, mais un espace est créé entre 25 elles, celui-ci formant ainsi l'entrefer pour l'opération d'électrochimie. La zone rétrécie est par exemple un tronc de cône ou un arrondi. De préférence, l'électrode est creuse et canalise un liquide électrolytique. Le remplissage de 30 l'entrefer avec l'électrolyte est ainsi réalisé sans avoir besoin de tremper entièrement la pièce dans un bain. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe selon la ligne II de la figure 2 d'un outillage conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe partielle selon 10 la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue détaillée en coupe selon la ligne III-III de la figure 1, l'outillage étant en position ouverte; - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, 15 l'outillage étant en position fermée. L'outillage 1 des figures 1 et 2 est prévu pour ébavurer une pièce 2 cylindrique, dans laquelle un perçage 21 diamétral a été réalisé. Les arêtes à ébavurer sont les intersections du perçage 21 20 diamétral et de la surface cylindrique 22 extérieure de la pièce 2. L'orientation de cette pièce 2 n'est possible qu'en se référant au perçage 21. Pour positionner la pièce, en particulier pour réaliser l'ébavurage par électrochimie, il est nécessaire de 25 prendre appui sur la surface intérieure du perçage 21. Une butée introduite dans le perçage doit être escamotée pour réaliser l'ébavurage. L'outillage 1 selon l'invention est destiné à être monté entre deux plateaux d'une machine, un 30 plateau inférieur 3 et un plateau supérieur 4. La distance entre les deux plateaux 3, 4 est variable entre une position ouverte et une position fermée visible sur les figures 1 et 2. L'outillage comporte une base 5, bridée sur le plateau inférieur 3 par des brides 51, un support d'électrode inférieure 6 et une 5 plaque inférieure de montage 7 disposés parallèlement à la base 3. La plaque inférieure de montage 7 est fixée rigidement à la base 3 par des entretoises 31, tandis que le support d'électrode inférieure 6 est monté coulissant sur lesdites entretoises 31. Des 10 ressorts de base 32, montés autour des entretoises 31, tendent à repousser le support d'électrode inférieure 6 en butée contre la plaque inférieure de montage 7. L'outillage 1 comporte également une plaque 15 supérieure de montage 8 et un support d'électrode supérieure 9. Le support d'électrode supérieure 9 est fixé rigidement sur le plateau supérieur 4, par exemple par des vis 41. Des colonnettes 91, d'axe parallèle aux entretoises 31, sont montées sur la 20 face inférieure du support d'électrode supérieure 9. Les colonnettes 91 comportent une zone de guidage 92 sur laquelle la plaque supérieure de montage 8 peut coulisser. Une tête de colonnette, de diamètre supérieur à la zone de guidage, forme une butée à la 25 plaque supérieure de montage 8. Des ressorts supérieurs 94, montés autour des colonnettes 91, tendent à maintenir la plaque supérieure de montage 8 en butée contre la tête de colonnette. Les têtes de colonnette se prolongent en direction du support 30 d'électrode inférieure 6 pour y venir en appui dans la position fermée. Les plaques de montage 7, 8 et les supports d'électrodes 6, 9 sont réalisés en matière isolante électriquement. La plaque inférieure de montage 7 et la plaque supérieure de montage 8 comporte des empreintes respectivement inférieure 71 et supérieure 5 81, de forme sensiblement demi-cylindrique, du diamètre de la pièce à ébavurer 2. Les empreintes servent de butée pour positionner et permettent de serrer la pièce entre les deux plaques 7, 8. Une butée d'extrémité 72 est prévue dans l'empreinte 10 inférieure 71. Cette butée est destinée à servir de positionnement de la pièce 2 dans le sens axial de celle-ci. La plaque supérieure de montage 8 comporte un plot 82 d'alimentation monté coulissant et débouchant 15 dans l'empreinte supérieure 81. Le plot 82 est électriquement conducteur est poussé vers l'empreinte par un ressort de plot 83. Le plot 82 est relié électriquement à un connecteur 86 pour assurer une liaison électrique. Le plot 82 est destiné à venir en 20 contact avec la pièce 2. Une électrode inférieure 61, de forme générale cylindrique, est montée fixe sur le support d'électrode inférieure 6 et coulissante dans la plaque inférieure de montage 7. L'électrode 25 inférieure 61 dépasse dans l'empreinte inférieure 71. L'électrode inférieure 61 est portée par un support de connexion 62 permettant de fixer mécaniquement l'électrode et de la relier électriquement à une borne. De manière similaire, une électrode supérieure , de forme générale cylindrique, est montée fixe sur le support d'électrode supérieure 9 et coulissante dans la plaque supérieure de montage 8. L'électrode supérieure 95 dépasse dans l'empreinte supérieure 81. L'électrode supérieure 95 est portée par un support de connexion 96 permettant de fixer 5 mécaniquement l'électrode 95 et de la relier électriquement à une borne. Les électrodes 61, 95 ont une extrémité 68, 98 en forme conique débouchant dans les empreintes 71, 81. Les plaques de montage 7, 8 sont traversés par 10 des canaux d'arrivée respectifs 74, 84 débouchant dans des chambres annulaires 75, 85 pour amener un liquide électrolytique à proximité de l'extrémité 68, 98 des électrodes 61, 95. Les chambres annulaires 75, 85 sont en communication avec les empreintes 71, 81 15 par un élargissement 69, 99 du guidage des électrodes. Les électrodes sont creuses pour canaliser le liquide électrolytique vers des canaux d'évacuation 67, 97 respectifs traversant les supports d'électrodes 6, 9 jusqu'aux supports de 20 connexion 62, 96. Pour le fonctionnement de l'outillage 1, le connecteur 86 est relié à une borne positive d'un générateur, non représenté, tandis que les bornes des supports de connexion 62, 96 sont reliées à une borne 25 négative du générateur. Par ailleurs, les canaux d'arrivée et d'évacuation sont connectés par des conduits à un groupe de circulation, non représenté, respectivement à une sortie et à un retour, pour faire circuler le liquide électrolytique. Dans la position ouverte, les plaques de montage 7, 8 sont éloignées les unes des autres. Le support d'électrode inférieure 6 est maintenu en butée contre la plaque inférieure de montage 7 par les ressorts de base 32. De la sorte, l'électrode inférieure 61 fait saillie dans l'empreinte inférieure 71, comme montré sur la figure 3. De même, 5 la plaque supérieure de montage 8 est placée en butée contre les têtes de colonnette. En conséquence, l'électrode supérieure 95 est en retrait par rapport à l'empreinte supérieure 81. A ce moment, la pièce 2 à ébavurer peut être 10 mise en place sur l'outillage, de telle sorte que la surface cylindrique 22 concide avec l'empreinte inférieure 71, l'extrémité de la pièce 2 soit contre la butée 72 et que le perçage 21 coiffe l'électrode inférieure 61 en venant en contact avec la partie 15 cylindrique de ladite électrode 61. L'outillage est alors amené en position fermée en rapprochant les plateaux 3, 4. Dans ce mouvement, la plaque supérieure de montage 8 se rapproche de la pièce de telle sorte que 20 le plot 82 vienne en contact avec la pièce 2. Le mouvement du plot est arrêté, mais la plaque supérieure de montage 8 continue sa translation pour venir en appui contre la pièce 2, le long de l'empreinte supérieure 81. Pendant ce mouvement, le 25 ressort de plot 83 se comprime. Le mouvement de translation des plateaux se poursuit, tandis que la plaque supérieure de montage 8 est arrêtée. Les ressorts supérieurs 94 se compriment garantissant le serrage de la pièce entre 30 les empreintes 71, 81. Pendant ce mouvement, l'électrode supérieure 95 est entraînée par le support d'électrode supérieure 9 et sort de l'empreinte supérieure 81 pour pénétrer dans le perçage 21, jusqu'à la position représentée en particulier sur la figure 4. Après le début de serrage de la pièce 2, les colonnettes 91 viennent en appui contre le support d'électrode inférieure 6 et provoque sa translation sur les entretoises 31 en comprimant les ressorts de base 31. L'électrode inférieure 61 est entraînée dans 10 le même mouvement et se retire du perçage 21, jusque dans la position représentée sur la figure 4. Dans la position fermée, du fait de la forme conique de l'extrémité des électrodes, un espace est créé entre les électrodes 61, 95 et une arête 23, 24 15 d'intersection entre le perçage et la partie cylindrique 22 de la pièce. Cet espace est l'entrefer nécessaire pour les opérations d'électrochimie. Dès que la position fermée est atteinte, le liquide électrolytique peut être mis en circulation 20 par le groupe. Il arrive dans les chambres annulaires , 85 par les canaux d'arrivée 74, 84, passe par l'élargissement 79, 99 et entre dans le perçage 21 en immergeant complètement l'entrefer. Puis, le liquide s'évacue par le creux des électrodes et les canaux 25 d'évacuation 67, 97. Dès que l'entrefer est immergé, l'opération d'électrochimie peut commencer en faisant circuler un courant fourni par le générateur entre les électrodes 61, 95 et la pièce 2. Cette opération dissout électrolytiquement les arêtes 23, 24 en y 30 créant un arrondi. A la fin de l'opération d'électrochimie, la il circulation du liquide électrolytique est arrêtée et l'outillage est ramené en position ouverte. La pièce peut être enlevée et un nouveau cycle commencer. REVENDICATIONS 1. Procédé d'ébavurage par électrochimie d'une pièce (2) à ébavurer, dans lequel on met en place la pièce (2) dans un outillage (1) en appui contre des butées (71, 81, 72, 61) de positionnement, 5 au moins l'une desdites butées (61) étant escamotable, on escamote la butée escamotable (61), on approche au moins une électrode (61, 95) près de la pièce (2), caractérisé en ce que l'une des butées escamotables (61) au moins est l'une des électrodes. 2. Outillage d'ébavurage pour le procédé selon la revendication 1, l'outillage (1) comportant: - des butées (71, 81, 72, 61) pour positionner une pièce (2) à ébavurer, au moins l'une des butées 15 (61) étant escamotable; - au moins une électrode d'électrochimie (61, 95); caractérisé en ce qu'au moins l'une des électrodes (61) est une butée escamotable. 3. Outillage d'ébavurage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la dureté de l'électrode escamotable est supérieure à 55 Hrc (dureté Rockwell). 4. Outillage d'ébavurage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'électrode 25 escamotable (61) est en carbure métallique. 5. Outillage d'ébavurage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrode escamotable (61) est une tige cylindrique terminée par une zone rétrécie (68), la pièce (2) comporte un perçage (21), la pièce (61) venant en butée contre 5 l'électrode (61) escamotable dans le perçage (21) , l'électrode (61) réalisant l'ébavurage de l'entrée (23) du perçage (21). 6. Outillage d'ébavurage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'électrode 10 (61, 95) est creuse et canalise un liquide électrolytique.