Brevet FR3116217A1 — publié le 20220520

DISPOSITIF D’USINAGE PAR ELECTROEROSION D’UNE PLURALITE DE BARRES, COMPRENANT DES DOUILLES DE SUPPORT DES BARRES La présente invention concerne un dispositif d’usinage par électroérosion, 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 support de barres (21) comporte une pluralité de douilles principales (42), chacune de ces douilles principales (42) étant apte à pivoter par rapport au support de barres (21), autour d’un axe de pivotement, les axes de pivotement des différentes douilles principales étant sensiblement coplanaires et parallèles, chacune de ces douilles principales (42) présentant un trou de maintien d’une barre (3), s’étendant le long d’un axe parallèle et distinct de l’axe de pivotement de ladite douille principale. Figure d’abrégé : Figure 3 DISPOSITIF D’USINAGE PAR ELECTROEROSION D’UNE PLURALITE DE BARRES, COMPRENANT DES DOUILLES DE SUPPORT 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. Il apparaît notamment que, quand un fil tendu entre deux buses, constituant l’électrode, usine simultanément plusieurs barres réparties sur sa longueur, les étincelles de l’électroérosion tendent à éloigner légèrement l’électrode des barres usinées. L’électrode tend en conséquence à présenter une flèche entre les buses qui la maintiennent. Même si cette flèche est faible, de l’ordre de quelques centièmes de millimètres pour une électrode présentant une longueur de 280 mm entre les buses de maintien, elle empêche l’obtention d’un usinage homogène sur les barres placées dans un même plan. Pour réduire cette flèche, il est possible de tendre plus fortement l’électrode entre ses buses de maintien. Cependant, une tension mécanique plus élevée nécessite l’utilisation d’un fil plus épais pour réaliser l’électrode, ce qui nuit à la précision de l’usinage et empêche de réaliser un usinage fin capable de répondre à des exigences dimensionnelles et géométriques (rayons, etc.) élevées. 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 faciliter la réalisation d’un usinage identique sur les barres qui sont usinées ensemble. L’invention a également pour objectif de permettre l’obtention de barres usinées avec une grande précision. 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. Selon l’invention, ce dispositif comporte une pluralité de douilles principales, chacune des douilles principales étant apte à pivoter par rapport au support de barres, autour d’un axe de pivotement, les axes de pivotement des différentes douilles principales étant sensiblement coplanaires et parallèles, chacune des douilles principales présentant un trou de maintien d’une barre, s’étendant le long d’un axe parallèle et distinct de l’axe de pivotement de la douille principale. Avantageusement, le support de barres présente une pluralité d’alésages cylindriques, dont les axes sont sensiblement coplanaires et parallèles, chacune des douilles principales présentant une portion cylindrique introduite dans un des alésages cylindriques. Avantageusement, chacune des douilles principales présente un épaulement en appui contre une surface du support de barres sur laquelle s’ouvrent les alésages. Avantageusement, chacun des épaulements présente des graduations aptes à repérer sa position angulaire par rapport au support de barres. Avantageusement, ce dispositif d’usinage comprend un moyen de blocage apte à plaquer chacun des épaulements contre la surface. Avantageusement, le moyen de blocage comprend une bride, portée par le support de barres, apte à appuyer sur l’épaulement, dans une direction parallèle à l’axe de pivotement. Avantageusement, le support de barres présente au moins une plaque de maintien, distante des douilles principales, portant une douille secondaire apte à pivoter par rapport à la plaque de maintien autour de l’axe de pivotement d’une des douilles principales, chacune des douilles secondaires présentant un trou de maintien d’une barre, s’étendant le long d’un axe parallèle et distinct de l’axe de pivotement. 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 : [Fig. 1] la figure 1 est une représentation schématique d’un dispositif d’usinage par électroérosion. [Fig. 2] la figure 2 est une vue de détail d’une partie d’un support de barres mis en œuvre dans le dispositif d’usinage de la figure 1. [Fig. 3] la figure 3 est une vue de détail d’une partie d’un support de barres mis en œuvre dans un dispositif d’usinage par électroérosion, selon un mode de réalisation de l’invention. [Fig. 4] la figure 4 représente une douille principale pouvant être mise en œuvre dans le support de barres de la figure 3. [Fig. 5] la figure 5 est une vue de coupe d’une douille principale pouvant être mise en œuvre dans le support de barres de la figure 3. [Fig. 6] la figure 6 est une vue de coupe d’une douille secondaire pouvant être mise en œuvre dans le support de barres de la figure 3. 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 supérieur 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 2122 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 2123, 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. Douilles excentriques La représente une portion d’un support de barres 21 suivant un mode de réalisation particulier. Dans cette figure, chaque élément identique ou semblable à ceux représentés par la est désigné par la même référence. Dans ce mode de réalisation, chaque trou 210 traversant le support de barres 21 est remplacé par un alésage cylindrique 411. Les axes des différents alésages 411 sont avantageusement coplanaires et parallèles entre eux. Chacun des alésages 411 est destiné à recevoir une douille 42, appelée douille principale. Sur la , un alésage 411 est représenté avec une douille 42, et un autre alésage 411 est représenté sans douille. Une douille 42 est représentée par la et, en vue de coupe, par la . La surface extérieure de la douille 42 présente une portion cylindrique 421, centrée sur un axe 423 et de diamètre sensiblement égal aux diamètres des alésages 411, qui est destinée à être introduite dans l’un de ces alésages. La douille 42 présente également un trou, qui est le trou 210 permettant le passage des barres 3 à travers le support de barres 21. Ce trou 210 est percé à travers la douille 42 selon un axe 2100, parallèle mais distinct de l’axe 423 de la portion cylindrique 421 de la douille 42. Ainsi, quand la douille 42 est placée dans l’un des alésages 411, le trou 210, dans lequel peut être introduite une barre 3, s’étend selon un axe 2100 parallèle mais distinct de l’axe 423 de l’alésage 411. De façon avantageuse, la douille présente également un épaulement 422, de forme cylindrique, de diamètre plus grand que le diamètre des alésages 411. Cet épaulement 422 vise à empêcher que la douille 42 ne soit introduite entièrement dans un alésage 411. Il est destiné à venir en appui contre la face avant 211 du support de barres 21, quand la douille 42 est introduite dans un alésage 411 et peut être manipulée par un opérateur pour faire tourner la douille 42, dans l’alésage 411, autour de l’axe 423. Cette rotation de la douille 42 a pour effet de modifier la position de l’axe 2100 du trou 210, par rapport à l’alésage 411. L’épaulement 422 présente de préférence des graduations ou des marques 424 permettant de connaître la position angulaire de la douille 42, par rapport à une marque correspondante (non représentée) de la face avant 211 du support de barres 21. Un utilisateur peut ainsi facilement agir sur cet épaulement 422 pour tourner la douille 42 et la placer dans la position angulaire qu’il souhaite. Selon cette position angulaire, il pourra décaler, de façon très précise, l’axe du trou 210 par rapport au plan défini par les axes des alésages 411. De façon avantageuse, une table de correspondance peut être définie pour permettre à l’opérateur de connaître précisément la valeur de ce décalage, pour chaque graduation 424 de l’épaulement 422 de la douille 42. La distance entre l’axe 423 de la portion cylindrique 421 de la douille 42 et l’axe 2100 du trou 210 peut être choisie en fonction du besoin de décalage des barres 3 à usiner. Cependant, il est avantageux que cette valeur soit faible, par exemple de l’ordre de deux ou trois centièmes de millimètre. La variation de la position angulaire de la douille 42 permet alors d’obtenir facilement un décalage faible mais très précis de la barre 3 portée par la douille, par rapport au plan défini par les axes des alésages 411. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le trou 210 est excentré dans des proportions beaucoup plus importantes, afin de rendre visible cet excentrement sur les figures. Il est ainsi possible, avec un support de barres 21 présentant des alésages 411 dont les axes sont coplanaires, de décaler précisément la position de chaque barre 3 portée par le support de barres 21, par rapport au plan défini par les alésages 411. Cette modification très précise de la position des barres 3 permet, si besoin, que les barres 3 soient placées à égale distance de l’électrode 11 lors de leur usinage, malgré la flèche présentée par cette électrode 11. Du fait de ce décalage, les différentes barres 3 peuvent ne plus être exactement coplanaires. Cependant, leur décalage reste très faible, de l’ordre de quelques centièmes ou quelques dixièmes de millimètres, et est très inférieur au diamètre des barres elles-mêmes. On considèrera donc, dans la présente demande, que ces barres sont sensiblement coplanaires malgré ces décalages. Pour maintenir la douille 42 dans la position choisie dans un alésage 411, une bride 43 serrée par une vis contre la face avant 211 du support de barres 21 permet d’appuyer sur la douille 42 afin de plaquer son épaulement contre la face avant 211 du support de barres 21. T rou 210 La représente une douille principale 42 en vue de coupe, selon un plan passant par l’axe. La douille 42 peut avantageusement être réalisée en matériau électriquement isolant, par exemple matériau plastique, s’il est nécessaire d’empêcher le passage de courant électrique entre la barre usinée 3 et le support de barres 21. Dans d’autres cas, cette douille peut être réalisée en céramique ou, pour obtenir une plus grande homogénéité de son diamètre intérieur sur toute la longueur du trou 210, en carbure. Les ouvertures du trou 210 sont de préférence chanfreinées pour y faciliter l’introduction de la barre 3. Douille excentrée sur la potence Pour assurer le maintien de l’extrémité libre de la barre à usiner dans un alignement parfait, il est possible, dans les modes de réalisation de l’invention dans lesquels le support de barres 21 est équipé de potences 212, que la plaque de maintien 2122 de chaque potence 212 présente elle-même un alésage cylindrique 412, traversant la plaque de maintien 2122, à la place du trou de maintien 2123. Chacun des alésages 412 est de préférence aligné sur un alésage 411. Chacun des alésages 412 est destiné à recevoir une douille 44 appelée par la suite douille secondaire, qui présente elle-même le trou de centrage 2123. Sur la , un alésage 412 est représenté avec une douille secondaire 44, et un alésage 411 et un alésage 412 sont représentés sans douille secondaire. Une douille secondaire 44 est représentée en vue de coupe, par la . Comme la douille principale 42, la douille secondaire 44 présente une portion cylindrique 4221 destinée à être insérée dans l’alésage 412, et un épaulement 4222. De façon avantageuse, le trou de centrage 2123 présente le même excentrement, par rapport à la portion cylindrique 4221 de la douille secondaire 44, que le trou 210 par rapport à la portion cylindrique 421 de la douille principale 42. L’épaulement 4222 de la douille secondaire 44 est également gradué, ce qui lui permet d’être placé dans la même position angulaire que la douille 42. Des brides 43 permettent, en serrant l’épaulement 4222 contre la plaque de maintien 2122, de bloquer la douille 44 dans la position souhaitée. Il est à noter que la douille secondaire 44 peut présenter une longueur plus faible que la douille principale 42. Par ailleurs, dans d’autres modes de réalisation de l’invention, le support de barres 21 peut être mis en œuvre sans potences 212. Les caractéristiques représentées dans la première demande pour le support de barres 212 peuvent être mises en œuvre de la même façon dans un autre support de barres équipant le même dispositif d’usinage, par exemple le support de barres 22, si ce dispositif d’usinage comporte plus d’un support de barres. 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), c aractérisé en ce que ledit support de barres (21) comporte une pluralité de douilles principales (42), chacune desdites douilles principales (42) étant apte à pivoter par rapport audit support de barres (21), autour d’un axe (423) de pivotement, les axes (423) de pivotement des différentes douilles principales étant sensiblement coplanaires et parallèles, chacune desdites douilles principales (42) présentant un trou (210) de maintien d’une barre (3), s’étendant le long d’un axe (2100) parallèle et distinct de l’axe de pivotement de ladite douille principale. Dispositif d’usinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit support de barres (21) présente une pluralité d’alésages cylindriques (411), dont les axes sont sensiblement coplanaires et parallèles, chacune desdites douilles principales (42) présentant une portion cylindrique (421) introduite dans un desdits alésages cylindriques (411). Dispositif d’usinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacune desdites douilles principales (42) présente un épaulement (422) en appui contre une surface dudit support de barres (21) sur laquelle s’ouvrent lesdits alésages (411). Dispositif d’usinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacun desdits épaulements (422) présente des graduations (424) aptes à repérer sa position angulaire par rapport audit support de barres (21). Dispositif d’usinage selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu’il comprend un moyen de blocage apte à plaquer chacun desdits épaulements (422) contre ladite surface (211). Dispositif d’usinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage comprend une bride (43), portée par ledit support de barres (21), apte à appuyer sur ledit épaulement (422), dans une direction parallèle audit axe de pivotement (423). Dispositif d’usinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support de barres (21) présente au moins une plaque de maintien (2122), distante desdites douilles principales (42), portant une douille secondaire (44) apte à pivoter par rapport à ladite plaque de maintien (2122) autour de l’axe de pivotement (423) d’une desdites douilles principales (42), chacune desdites douilles secondaires (44) présentant un trou de maintien d’une barre (210), s’étendant le long d’un axe parallèle (2100) et distinct dudit axe de pivotement (423).