Brevet FR3024842A1 — publié le 20160219

- DESCRIPTION L'invention concerne un dispositif pour l'usinage électrochimique de pièces métalliques, dans lequel une différence de potentiel est créée entre les pièces servant d'anode et au moins une électrode servant de cathode, et un enlèvement de matière est effectué par un électrolyte, lequel dispositif comporte au moins un segment d'électrode pour l'usinage de surfaces de pièces et au moins un segment d'électrode pour l'usinage d'évidements de pièces. On connaît dans l'état de la technique des électrodes pour l'usinage de pièces préformées qui présentent, dans la zone à usiner, une surépaisseur qui est éliminée par un procédé d'usinage électrochimique (ECM ou PECM). Le document DE 10 2009 032 563 Al, par exemple, concerne une électrode dont la surface correspond au contour extérieur d'aubes de rotor à usiner. L'électrode est réglable hydrauliquement pour une production précise du contour extérieur. Un usinage électrochimique permet aussi, en plus de l'usinage extérieur, de réaliser des microperçages précis. Pour ce faire, une différence de potentiel est créée entre l'élément servant d'anode et l'électrode servant de cathode, et la matière de l'élément est enlevée par un électrolyte. L'électrolyte est conduit à travers l'électrode ou latéralement par rapport à celle-ci sur la zone de l'élément à usiner. Une telle électrode est divulguée dans le document DE 10 2010 032 Al. Celle-ci présente une surface active pour définir une fente de travail entre une partie de paroi latérale à enlever et l'électrode. La surface active est orientée obliquement ou réalisée en forme d'arc. Le but de la présente invention consiste à accélérer et rendre 25 plus précis l'usinage de pièces munies de perçages et de surfaces à usiner selon le procédé d'enlèvement ECM ou PECM. Ce but est atteint avec un dispositif du type cité en introduction, caractérisé en ce que les deux segments d'électrode peuvent être mis en contact avec les pièces au moins en partie simultanément. 30 En accord avec des caractéristiques additionnelles ou des variantes de réalisation possibles de l'invention, il peut être prévu que : - lorsque les segments d'électrode peuvent être approchés de la pièce dans une direction d'approche, les deux segments d'électrode sont orientés parallèlement à la direction d'avance ; 3024842 2 - une surépaisseur d'usinage est enlevée et/ou un profil produit par enlèvement de matière dans l'évidement de pièce au moyen de l'élément d' électrode ; - lorsque le segment d'électrode pour l'usinage d'évidements 5 de pièces présente un segment de perçage et un segment de calibrage, le segment de perçage et le segment de calibrage sont disposés l'un derrière l'autre dans la direction d'approche ; - le segment de perçage permet de, autrement dit est adapté et destiné pour réaliser un perçage dans la pièce ; 10 - le segment de calibrage permet d'aléser, autrement dit est adapté et destiné pour aléser un perçage à la cote finale. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, au moins une électrode combinée présentant deux segments est prévue pour l'usinage de surfaces et de perçages de pièces, à l'aide de laquelle, en une 15 opération, la surface de la pièce et les évidements de la pièce, par exemple des perçages, peuvent être usinés au moins en partie simultanément. L'invention est décrite plus en détail dans la suite à l'aide d'exemples de réalisation. La représentation de l'électrolyte et des fentes entre électrode et 20 pièce a été omise sur les figures schématiques. Sont montrés sur : la figure 1 et la figure 2 : un dispositif d'usinage de disques à came, les figures 3a et 3b: une électrode pour l'usinage d'aubes de 25 turbine, en particulier pour la réalisation de microperçages et pour l'enlèvement de matière sur des surfaces de pièces, les figures 4a à 4c : l'électrode selon la fig. 3 en contact d'usinage, la fig. 5 : une pièce finie. 30 Sur la fig. 1, une pièce 3 est posée dans un logement de pièce 5. La pièce 3 à usiner est un disque à came pourvu d'un évidement de pièce 7 sous la forme d'un perçage préformé. La pièce 3 est fixée en bonne position à l'aide d'un mandrin de centrage 4 qui fait saillie dans le perçage. Le mandrin de centrage 4 est précontraint par un ressort et peut être sorti du 35 perçage contre la force du ressort. La représentation sur la fig. 2 montre le dispositif pendant l'usinage. Le segment d'électrode 1 pour l'usinage de la surface de pièce 6 3024842 - 3 - et le segment d'électrode 2 pour l'usinage de l'évidement de pièce 7 ont été abaissés ensemble sur la pièce 3. A cette occasion, le mandrin de centrage 4 est repoussé par le segment d'électrode 2. Une surépaisseur d'usinage est enlevée et/ou un profil produit par enlèvement de matière dans le perçage 5 préformé. De manière avantageuse, le perçage du disque à came et le contour extérieur de la came sont usinés en même temps en un serrage de pièce. En plus de raccourcir les temps de cycle, cela permet un usinage extrêmement précis de la pièce. Les figures 3a et 3b montrent une électrode pour l'usinage 10 d'aubes de turbine dans une vue de dessus et une vue de côté. Les segments d'électrode 1 et 2 sont disposés ensemble sur un porte-électrode 10. Le segment d'électrode 1 présente un profil 12 qui correspond à la surface de pièce 6 à usiner. Le segment d'électrode 2 pour la réalisation de microperçages est divisé en deux zones. Le segment de perçage 8 pénètre 15 dans la pièce dans la direction d'approche 11 et effectue un perçage qui est ensuite alésé à la cote finale par le segment de calibrage 9. Le contact de l'électrode avec la pièce est expliqué plus en détail à l'aide des figures 4a à 4c. La fig. 4a montre la réalisation d'un perçage par le segment de perçage 8. Le segment d'électrode 2 poursuivant sa pénétration dans la pièce 3, le 20 segment de calibrage 9 arrive aussi en contact et élargit le perçage jusqu'au diamètre fini. Enfin, la fig. 4c montre le finissage du perçage et l'usinage de la surface de pièce 6 par le segment d'électrode 1. Ce faisant, un profil 12 est produit à la surface de pièce 6. De manière particulièrement avantageuse, un seul mouvement d'approche permet à la fois de réaliser un évidement de pièce 7 et de produire un profil 12 à la surface de pièce 6. Pour une meilleure compréhension, la partie usinée de la pièce 3 est représentée sur la fig. 5 séparément en vue de dessus et de côté. On peut y voir l'évidement de pièce 7 et l'enlèvement de matière à la surface de pièce 6. Les parties, objets, éléments et composants de l'invention sont référencés comme suit sur les figures annexées : 1: segment d'électrode pour l'usinage de surfaces de pièces 2: segment d'électrode pour l'usinage d'évidements de pièces 3 : pièce 4: mandrin de centrage 5 : logement de pièce 6: surface de pièce 3024842 - 4 - 7 : évidement de pièce 8: segment de perçage 9: segment de calibrage 10: porte-électrode 5 11: direction d'approche 12 : profil Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers 10 éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif pour l'usinage électrochimique de pièces (3), dans lequel une différence de potentiel est créée entre les pièces (3) servant d'anode et au moins une électrode servant de cathode, et un enlèvement de matière est effectué par un électrolyte, lequel dispositif comporte au moins un segment d'électrode (1) pour l'usinage de surfaces de pièces (6) et au moins un segment d'électrode (2) pour l'usinage d'évidements de pièces (7), caractérisé en ce que les deux segments d'électrode (1, 2) peuvent être mis en contact avec les pièces (3) au moins en partie simultanément. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les segments d'électrode (1, 2) peuvent être approchés de la pièce (3) dans une direction d'approche (11), caractérisé en ce qu'aussi bien le segment d'électrode (2) que le segment d'électrode (1) sont orientés parallèlement à la direction d'avance (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une 15 surépaisseur d'usinage est enlevée et/ou un profil produit par enlèvement de matière dans l'évidement de pièce (7) au moyen de l'élément d'électrode (2). 4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le segment d'électrode (2) pour l'usinage d'évidements de pièces (7) présente un 20 segment de perçage (8) et un segment de calibrage (9), caractérisé en ce que le segment de perçage (8) et le segment de calibrage (9) sont disposés l'un derrière l'autre dans la direction d'approche (11). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le segment de perçage (8) permet de réaliser un perçage dans la pièce (3). 25 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le segment de calibrage (9) permet d'aléser un perçage à la cote finale.