Brevet FR3125450A1 — publié le 20230127

D ispositif d’usinage par électroérosion d’une pluralité de barres, comprenant un équipement d’entra î nement des barres La présente invention concerne un dispositif d’usinage par électroérosion (1), comprenant une électrode (11) sensiblement linéaire, et au moins un support de barres (21) apte à maintenir une pluralité de barres à usiner (3), sensiblement coplanaires et parallèles, et à les approcher ensemble de l’électrode (11). Selon l’invention, le dispositif d’usinage (1) comprend un équipement d’entraînement des barres (9) comportant, pour chacune desdites barres (3), au moins une pince d’entraînement, apte à être serrée sur la barre (3), des moyens d’entraînement de la pince d’entraînement, permettant de la déplacer en translation et en rotation, par rapport au support de barres (21), et au moins une pince de blocage, apte à être serrée sur la barre (3) et fixe par rapport audit support de barres (21). Figure d’abrégé : Figure 3 Dispositif d’usinage par électroérosion d’une pluralité de barres, comprenant un équipement d’entraînement des barres Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d’usinage par électroérosion. En particulier, elle concerne un tel dispositif permettant de réaliser simultanément des usinages identiques sur une pluralité de barres. Art antérieur On connaît, en particulier par le document FR 2 867 995, un dispositif d’usinage par électroérosion dans lequel l’électrode d’usinage est constituée par un fil tendu. Dans ce dispositif, plusieurs barres à usiner sont maintenues de telle sorte que leurs axes soient parallèles et coplanaires, dans un plan parallèle à la droite définie par l’électrode d’usinage. Le déplacement relatif simultané des barres à usiner, par rapport à l’électrode d’usinage, permet à l’électrode d’usiner simultanément l’ensemble de ces barres. Par ailleurs, chacune des barres peut également être entrainée en rotation autour de son axe, la rotation simultanée des barres à usiner permet à l’électrode de les usiner sur toute leur périphérie. Un tel dispositif d’électroérosion permet ainsi de réaliser l’usinage précis de nombreuses barres simultanément, ce qui permet la production de pièces telles que, par exemple, des instruments dentaires. Inconvénients de l’art antérieur Le dispositif d’usinage tel qu’il est décrit dans le document FR 2 867 995 présente cependant des inconvénients susceptibles d’affecter la précision de l’usinage, la fiabilité ou l’efficacité du dispositif. Ainsi, l’usinage simultané de plusieurs barres par une même électrode nécessite la mise en œuvre de nombreux équipements d’entraînement de ces barres, pour les déplacer par rapport à l’électrode. Cette multiplication des équipements d’entraînement augmente le risque de panne et affecte donc la fiabilité du dispositif d’usinage par électroérosion. Par ailleurs, le grand nombre d’équipements d’entraînement des barres nécessité par le dispositif d’usinage par électroérosion augmente le coût de fabrication de celui-ci. Objectifs de l’invention La présente invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l’art antérieur. Ainsi, l’invention a notamment pour objectif de proposer un dispositif d’usinage par électroérosion d’une pluralité de barres qui comporte un équipement d’entraînement des barres à la fois simple, fiable et efficace. L’invention a également pour objectif de réduire les coûts de fabrication d’un tel équipement d’usinage par électroérosion d’une pluralité de barres. Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l’aide d’un dispositif d’usinage par électroérosion, qui comprend une électrode sensiblement linéaire, et au moins un support de barres apte à maintenir une pluralité de barres à usiner, sensiblement coplanaires et parallèles, et à les approcher ensemble de l’électrode, Le dispositif d’usinage comprend, selon l’invention, un équipement d’entraînement des barres comportant, pour chacune des barres : au moins une pince d’entraînement, apte à être serrée sur la barre, des moyens d’entraînement de la pince d’entraînement, permettant de la déplacer en translation selon l’axe longitudinal de la barre et en rotation autour de l’axe longitudinal de la barre, par rapport au support de barres, au moins une pince de blocage, apte à être serrée sur la barre et fixe par rapport au support de barres. Avantageusement, le dispositif d’usinage par électroérosion comprend une base fixe, un premier plateau mobile en translation par rapport à la base selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal de la barre, et un second plateau mobile en translation selon une première direction parallèle à l’axe longitudinal de la barre, le support de barres et les pinces de blocage étant portés par le premier plateau, et les pinces d’entraînement étant portées par le second plateau. Avantageusement, le premier plateau est assemblé sur la base par l’intermédiaire de coulisses horizontales. Avantageusement, le second plateau est assemblé sur le premier plateau par l’intermédiaire de coulisses horizontales. Avantageusement, le dispositif d’usinage par électroérosion selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend un support d’entraînement portant les pinces d’entraînement, le support d’entraînement étant solidaire du second plateau. Avantageusement, le support d’entraînement comprend des moyens d’entraînement en rotation des pinces d’entraînement, conformés pour provoquer la rotation simultanée de toutes les pinces d’entraînement portées par le support d’entraînement. Avantageusement, le dispositif d’usinage par électroérosion comprend un support de blocage portant les pinces de blocage, le support de blocage étant solidaire du premier plateau. Avantageusement, le support de barres et le support de blocage sont liés au premier plateau par l’intermédiaire de bras rigides conformés pour contourner le second plateau. Liste des figures L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnée à titre de simple exemple figuratif et non limitatif, et accompagnée des figures parmi lesquelles : la est une représentation schématique d’un dispositif d’usinage par électroérosion. la est une vue de détail d’une partie d’un support de barres mis en œuvre dans le dispositif d’usinage de la . la est une représentation schématique d’un dispositif d’usinage par électroérosion comprenant un équipement d’entraînement des barres selon un mode de réalisation de l’invention. la est une vue de coupe schématique et partielle de l’équipement d’entraînement des barres de la , dans une configuration d’usinage des barres. la est une vue de coupe schématique et partielle de l’équipement d’entraînement des barres de la , dans une configuration de blocage des barres. Description détaillée de modes de réalisation de l’invention Dispositif d’usinage par électroérosion La est une représentation schématique d’un dispositif d’usinage par électroérosion 1, destiné à usiner des barres 3, sur lequel peuvent être mises en œuvre les améliorations de la présente invention. Ce dispositif d’usinage 1 comprend un châssis 12, qui porte un support inférieur d’électrode 121 et un support inférieur d’électrode 122. Une électrode 11, constituée de préférence par un fil qui est maintenu tendu, s’étend dans une direction sensiblement verticale, entre une buse supérieure 112 (non visible sur la ), portée par le support supérieur d’électrode 122, et une buse inférieure 111, portée par le support inférieur d’électrode 121. De préférence, des moyens de délivrance (non représentés) permettent de faire circuler l’électrode 11 entre les buses 112 et 111, par exemple en délivrant progressivement le fil constituant l’électrode 11 par la buse supérieure 112 et en tirant progressivement ce fil par la buse inférieure 111. Cette délivrance progressive de l’électrode 11 assure que la portion de l’électrode 11 assurant l’électroérosion soit toujours dans un état optimal. Le dispositif d’usinage par électroérosion 1 comporte également une cuve (non représentée sur la ) remplie d’un liquide diélectrique, par exemple de l’eau déminéralisée, dans lequel les barres à usiner 3 et l’électrode 11 sont immergées, au moins en partie. Ainsi, les points de contact entre les barres à usiner 3 et l’électrode 11 sont immergés dans ce liquide diélectrique. De façon alternative, il est également possible que des moyens d’aspersion projettent le liquide diélectrique au niveau des points de contact entre les barres à usiner 3 et l’électrode 11, de telle sorte que ces points de contacts soient environnés par le liquide diélectrique sans être immergés dans celui-ci. Le dispositif d’usinage par électroérosion 1 comporte également des circuits électriques (non représentés) capables de soumettre l’électrode 11 et les barres à usiner 3 à des potentiels électriques différents. Ainsi, quand une barre à usiner 3 est suffisamment proche de l’électrode 1 dans le liquide diélectrique, la différence de potentiels provoque une décharge électrique entre l’électrode et la barre à usiner 3 ayant pour effet d’usiner la barre 3 par électroérosion. Le point où se produit cette décharge est appelé, dans la présente demande, point de contact entre la barre 3 et l’électrode 11. Le dispositif d’usinage par électroérosion 1 comporte également un dispositif de maintien des barres à usiner, apte à maintenir les barres à usiner 3 et à les déplacer par rapport à l’électrode 11, de façon à permettre leur usinage par électroérosion. Il est à noter que ce déplacement est un déplacement relatif : selon les modes de réalisation, il est possible que les barres à usiner 3 se déplacent par rapport à l’électrode 11, ou que l’électrode 11 se déplace par rapport aux barres à usiner 3. Support de barres Dans le mode de réalisation représenté à la , ce dispositif de maintien de barres comprend deux supports de barres 21 et 22, portant chacun une pluralité de barres 3 à usiner. Sur chacun des supports de barres 21 et 22, les barres 3 sont maintenues sensiblement parallèles les unes aux autres, et sensiblement dans un même plan, qui est sensiblement parallèle à l’électrode 11. Les barres représentées sur les figures ont des sections circulaires. Elles peuvent cependant, dans d’autres modes de réalisation, présenter des sections de forme différente. Chacun des supports 21 et 22 est mobile par rapport à l’électrode 11, de façon à pouvoir approcher simultanément de l’électrode 11 toutes les barres 3 qu’il porte. Au moment où l’ensemble de ces barres 3, portées par un des supports de barres 21 et 22, est suffisamment proche de l’électrode 11, des décharges électriques peuvent se produire de façon à usiner, de façon identique, l’ensemble des barres 3 portées par le support de barres 21 ou 22. Par ailleurs, des moyens d’entraînement en rotation (non représentés sur la ) permettent de faire tourner simultanément, autour de leurs axes longitudinaux, toutes les barres 3 portées par un des supports de barres 21, 22. Ces barres peuvent ainsi être, ensemble, usinées sur l’ensemble de leur périphérie. Les deux supports de barres 21 et 22 sont avantageusement mobiles, indépendamment l’un de l’autre, par rapport à l’électrode 11. Ils peuvent ainsi approcher les barres qu’ils portent de l’électrode 11 pour que ces barres soient usinées, soit simultanément, soit de façon alternée. Pour éviter les collisions entre ces supports de barres 21 et 22 ou les barres 3 qu’ils portent, les barres 3 portées par le support de barres 22 sont positionnées à des hauteurs décalées par rapport aux barres 3 portées par le support de barres 21. Ainsi, l’ensemble des barres 3 porté par les supports 21 et 22 peut être en contact, ou à proximité, de l’électrode 11, les barres 3 portées par le support 21 alternant, le long de l’électrode 11, avec les barres 3 portées par le support 22. Sur la , les barres 3 portées par le support de barres 21 sont placées dans un plan sensiblement perpendiculaire aux barres 3 portées par le support de barres 22. Dans d’autres modes de réalisation possible, les supports de barres 21 et 22 peuvent être placés dans des plans formant, l’un avec l’autre, un angle compris entre 90° et 180°. Quand cet angle est de 180°, les supports 21 et 22 se font face, de part et d’autre de l’électrode 11. Dans d’autres modes de réalisation de l’invention, il est bien sûr possible de mettre en œuvre le dispositif d’usinage de la avec un unique support de barres 21 ou 22, ou avec un nombre plus important de supports de barres. Maintien de la portion de barre usinée La est une vue de détail du support de barres 21, montrant l’une des barres 3 maintenue en position par le support de barres 21. Cette barre 3 présente une forme cylindrique, centrée autour d’un axe longitudinal 30. Comme le montre cette figure, le maintien en position de cette barre 3 est réalisé, au moins en partie, par l’engagement de cette barre dans un trou 210 ménagé dans le support de barres 21. Le trou 210 présente, sur au moins une partie de sa longueur, des dimensions juste supérieures à celle de la barre 3, permettant à cette barre 3 de coulisser dans le trou 210. Ce trou 210 débouche sur la face avant 211 du support de barres 21 qui est, par convention, la face du support de barres 21 qui fait face à l’électrode 11, quand l’électrode usine la barre 3. Une portion à usiner 31 de la barre 3 engagée dans ce trou 210 dépasse sur cette face avant 211, de façon à pouvoir être usinée par l’électrode 11. Cette portion à usiner 31 s’achève par l’extrémité libre 310 de la barre 3. Dans le mode de réalisation représenté, le trou 210 est traversant, de telle sorte qu’une portion de réserve 32 de la barre 3 à usiner dépasse du support de barres 21, sur sa face arrière, opposée à sa face avant 211. Le trou 210 maintient en position la portion à usiner 31, de telle sorte que cette portion ne puisse réaliser qu’un mouvement de coulissement le long de son axe longitudinal 30 et, quand la barre 3 présente une forme cylindrique comme dans l’exemple représenté, une rotation autour de son axe longitudinal 30. Des moyens d’entraînement de la barre 3, non représentés par la , permettent de contrôler ce coulissement et cette rotation. Ces moyens d’entraînement de la barre peuvent être par exemple incorporés au support de barres 21 ou être placés derrière le support de barres 21, de façon à agir sur la portion de réserve 32 de la barre 3. Potence de maintien Pour éviter que la portion de la barre 3 qui est usinée par l’électrode subisse une flèche préjudiciable à la précision de l’usinage, il est prévu dans le mode de réalisation représenté une potence de maintien 212. Cette potence de maintien 212 comprend un doigt de support 2121, s’étendant sensiblement parallèlement à la direction longitudinale de la barre 3, et portant une plaque de maintien dans laquelle est défini un trou de maintien 2123 dans lequel peut s’engager l’extrémité libre de la barre 3. Pour faciliter l’introduction de cette extrémité libre dans le trou de maintien 113, ce trou peut avantageusement présenter un chanfrein sur son bord faisant face au support de barres 21. Au cours de l’usinage de la barre 3, celle-ci peut se déplacer par coulissement par rapport au support de barres 21, le long de son axe longitudinal 30. Elle peut donc, selon les phases de l’usinage, être engagée dans le trou de maintien 2123 ou ne pas y être engagée. Il est également possible, dans certains cas, que la barre 3 ne s’engage pas, au cours de l’usinage, dans le trou de maintien 2123. Dans ce cas, le support de barres 21 peut être réalisé sans potence de maintien. Equipement d’entra î nement des barres Dans le mode de réalisation représenté par la , un équipement d'usinage par électroérosion 1 d'une pluralité de barres 3 comporte un équipement d’entraînement des barres amélioré. Cet équipement d’entraînement de barres 9, associé au support de barres 21, comporte un support d’entraînement des barres 91 et un support de blocage des barres 92. Le support d’entraînement 91 et le support de blocage 92 sont avantageusement placés sur la portion de réserve 32 des barres 3, à l’arrière du support de barres 21. Les figures 4 et 5, qui sont des vues de coupe schématiques et partielles du support de barres 21, du support d’entraînement 91 et du support de blocage 92 selon un plan passant par les axes longitudinaux 30 des barres 3, illustrent le fonctionnement de cet équipement d’entraînement de barres 9. Le support de barres 21 présente des trous 210 destinés à assurer le guidage des barres 3 le long de leurs axes longitudinaux 30. Ce guidage permet le coulissement de chaque barre 3 le long de son axe 30 et sa rotation autour de cet axe 30. Le support d’entraînement 91 est avantageusement constitué par une poutre s’étendant sensiblement parallèlement au support de barres 21, à l’arrière de celui-ci, et présentant des ouvertures 912 traversées par les barres 3. À l’intérieur de chacune de ces ouvertures 912, le support d’entraînement 91 comporte une pince d’entraînement 911 qui peut être serrée sur la barre 3, comme le représente schématiquement la , ou être desserrée, comme le représente schématiquement la . Quand ces pinces d’entraînement 911 sont desserrées, elles autorisent un mouvement relatif des barres 3 par rapport au support d’entraînement 91, de translation selon les axes longitudinaux 30 des barres 3 ou de rotation de chaque barre 3 autour de son axe longitudinal 30. Les pinces d’entraînement 911 peuvent chacune être entraînées en rotation, par un mécanisme non représenté, autour de l’axe longitudinal 30 de la barre 3 qu’elles entourent. Ainsi, quand les pinces d’entraînement 911 sont serrées, comme le représente la , elles peuvent entraîner en rotation les barres 3 autour de leur axe longitudinal 30. De préférence, le mécanisme d’entraînement en rotation de ces pinces d’entraînement 911 provoque la rotation simultanée de toutes les pinces d’entraînement 911 du support d’entraînement 91. Ce mécanisme peut par exemple comprendre une vis sans fin ou une courroie crantée s’étendant le long du support d’entraînement 91 et en prise avec des roues dentées associées à chacune des pinces 911. Le support d’entraînement 91 est également mobile en translation dans la direction des axes longitudinaux 30 des barres 3 qui le traversent, comme le représente la flèche 910. Cette translation a pour effet de rapprocher ou d’éloigner le support d’entraînement 91 du support de barres 21. Quand, comme le représente la , les pinces d’entraînement 911 sont serrées sur les barres 3, cette translation du support d’entraînement 91 entraîne les barres 3, qui coulissent alors dans le support de barres 21. L’équipement d’entraînement de barres 9 comprend également un support de blocage 92, qui est avantageusement constitué par une poutre s’étendant sensiblement parallèlement au support d’entraînement 91, à l’arrière de celui-ci et à une distance fixe du support de barres 21. Cette poutre présente des ouvertures 922 traversées par les barres 3. À l’intérieur de chacune de ces ouvertures 922, le support de blocage 92 comporte une pince de blocage 921 qui peut être serrée sur la barre 3, comme le représente schématiquement la , ou être desserrée, comme le représente schématiquement la . Quand ces pinces de blocage 921 sont desserrées, elles autorisent un mouvement relatif des barres 3 par rapport au support de blocage 92, de translation selon les axes longitudinaux 30 des barres 3 ou de rotation de chaque barre 3 autour de son axe longitudinal 30. Contrairement aux pinces d’entraînement 911, les pinces de blocage ne sont pas mobiles en rotation. Quand elles sont serrées, comme le représente la , elles ont pour effet d’immobiliser les barres 3 par rapport au support de blocage 92, et donc par rapport au support de barres 21. De façon avantageuse, l’équipement d’entraînement de barres 9 peut prendre une configuration d’usinage des barres, représentée par la , dans laquelle les pinces de blocage 921 sont desserrées et les pinces d’entraînement 911 sont serrées. Dans cette configuration, les pinces d’entraînement 911 peuvent entraîner les barres 3 en rotation, comme le montre la flèche 9110, ou en translation, comme le montre la flèche 910, pour que l’électrode 1 puisse usiner la portion de ces barres dépassant sur la face avant 211 du support de barres 21. L’équipement d’entraînement de barres 9 peut prendre une configuration de blocage des barres, représentée par la , dans laquelle les pinces de blocage 921 sont serrées et les pinces d’entraînement 911 sont desserrées. Dans cette configuration, les pinces de blocage 921 bloquent tous les mouvements des barres 3 par rapport au support de blocage 92, et donc par rapport au support de barres 21. Le support d’entraînement 91 peut au contraire se déplacer par rapport aux barres 3, comme le montre la flèche 910. Ce déplacement permet aux pinces 911 d’aller se serrer sur une autre portion des barres 3. En allant se serrer sur les barres 3 à une position proche du support de blocage 92, puis en se déplaçant, en configuration d’usinage, jusqu’à une position proche du support de barres 21, les pinces 911 permettent de pousser les barres 3 vers le support de barres 21. Cette opération peut bien sûr être renouvelée pour pousser, progressivement, la plus grande partie de la longueur des barres 3 vers le support de barres 21, afin qu’elles soient usinées. Entraînement des supports. De façon classique, le châssis 12 du dispositif d’usinage 1 est associé à une base 123. Cette base 123 porte un premier plateau 124, assemblé sur la base 123 par l’intermédiaire de coulisses 1231. Ces coulisses 1231 autorisent le déplacement du premier plateau 124, par rapport à la base 123, dans une première direction de coulissement horizontal. Ce mouvement peut bien sûr être contrôlé par des moyens d’entraînement (non représentés). Le premier plateau 124 porte lui-même un second plateau 125, assemblé sur le premier plateau 124 par l’intermédiaire de coulisses 1241. Ces coulisses 1241 autorisent le déplacement du second plateau 125, par rapport au premier plateau 124, dans une seconde direction de coulissement horizontal, perpendiculaire à la première direction de coulissement. Ce mouvement peut bien sûr être contrôlé par des moyens d’entraînement (non représentés). Dans le mode de réalisation représenté, cette seconde direction de coulissement est parallèle à l’axe longitudinal 30 des barres 3 à usiner. De façon avantageuse, le support de barres 21 et le support de blocage 92 sont, dans le mode de réalisation représenté, montés fixes par rapport au premier plateau 124. Ce montage peut être effectué par l’intermédiaire d’un ensemble de bras rigides 99, fixés au premier plateau 124, au support de barres 21 et au support de blocage 92. Ces bras rigides sont avantageusement conformés pour contourner le second plateau. Par ailleurs, le support d’entraînement 91 est avantageusement monté sur le second plateau 125, de façon à être solidaire des mouvements de celui-ci. Ce montage du support de barres 21, du support d’entraînement 91 et du support de blocage 92 permet d’assurer, de façon simple et efficace, que le support de barres 21 puisse effectuer tous les mouvements souhaités dans un plan horizontal par rapport à l’électrode 11, que les mouvements du support de blocage 92 soient associés à ce support de barres 21, et que le support d’entraînement 91 ne soit mobile, par rapport au support de barres 21, que dans la direction longitudinale des barres 3. Dispositif d’usinage par électroérosion (1), comprenant une électrode (11) sensiblement linéaire, et au moins un support de barres (21) apte à maintenir une pluralité de barres à usiner (3), sensiblement coplanaires et parallèles, et à les approcher ensemble de ladite électrode (11), caractérisé en ce que ledit dispositif d’usinage (1) comprend un équipement d’entraînement des barres (9) comportant, pour chacune desdites barres (3) : au moins une pince d’entraînement (911), apte à être serrée sur ladite barre (3), des moyens d’entraînement de ladite pince d’entraînement (911), permettant de la déplacer en translation selon l’axe longitudinal (30) de ladite barre et en rotation autour de l’axe longitudinal (30) de ladite barre, par rapport audit support de barres (21), au moins une pince de blocage (921), apte à être serrée sur ladite barre (3) et fixe par rapport audit support de barres (21). Dispositif d’usinage par électroérosion (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend une base (123) fixe, un premier plateau (124) mobile en translation par rapport à ladite base (123) selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal (30) de ladite barre (3), et un second plateau (125) mobile en translation selon une première direction parallèle à l’axe longitudinal (30) de ladite barre (3), ledit support de barres (21) et lesdites pinces de blocage (921) étant portés par ledit premier plateau (124), et lesdites pinces d’entraînement (911) étant portées par ledit second plateau (125). Dispositif d’usinage par électroérosion (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit premier plateau (124) est assemblé sur ladite base (123) par l’intermédiaire de coulisses horizontales (1231). Dispositif d’usinage par électroérosion (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit second plateau (125) est assemblé sur ledit premier plateau (124) par l’intermédiaire de coulisses horizontales (1241). Dispositif d’usinage par électroérosion (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend un support d’entraînement portant lesdites pinces d’entraînement, ledit support d’entraînement étant solidaire dudit second plateau. Dispositif d’usinage par électroérosion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit support d’entraînement (91) comprend des moyens d’entraînement en rotation desdites pinces d’entraînement (911), conformés pour provoquer la rotation simultanée de toutes les pinces d’entraînement (911) portées par ledit support d’entraînement (91). Dispositif d’usinage par électroérosion (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend un support de blocage (92) portant lesdites pinces de blocage (921), ledit support de blocage (92) étant solidaire dudit premier plateau (124). Dispositif d’usinage par électroérosion (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit support de barres (21) et ledit support de blocage (92) sont liés audit premier plateau (124) par l’intermédiaire de bras rigides (99) conformés pour contourner ledit second plateau (125).