Procédé pour effectuer le découpage d'une fente dans une pièce en matière conductrice; par électroérosion Il est parfois nécessaire de découper des fentes étroites ou de forme relativement compliquée dans des feuilles minces en matière conductrice. La réali sation de tels découpages est très difficile par des moyens conventionnels. Il est donc intéressant de pouvoir faire ces découpages par le procédé d'usi nage par électroérosion, mais lorsque le dessin de la fente est compliqué et sa largeur petite, la difficulté réside alors à constituer la ou les électrodes qui sont nécessaires pour l'usinage.
Pour remédier à cet inconvénient on a déjà pro posé l'utilisation d'une machine dans laquelle l'élec trode est constituée par un fil métallique tendu, ce fil se déplaçant suivant son axe longitudinal. L'emploi et la réalisation d'une telle machine sont toutefois très compliqués car, d'une part, il est nécessaire de percer tout d'abord un trou dans la pièce à usiner pour permettre d'y faire passer le fil, après quoi le fil doit être tendu et la pièce fixée sur la machine. Cette opération nécessite un soin très grand, dans le cas d'usinage d'une fente étroite, pour qu'il n'y ait pas déformation de cette fente à l'endroit où le trou original a été percé.
En outre, la surface active de l'électrode est constituée par une portion de la sur face latérale du fil et si l'on désire pouvoir usiner une fente de forme quelconque, on est amené à pré voir un servomécanisme susceptible de réagir dans toutes les directions qui peuvent être contenues dans un plan perpendiculaire à l'axe du fil, pour permettre de maintenir une distance constante entre la périphé rie du fil et la portion de la pièce qui est en train d'être usinée.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
Elle a pour objet un procédé pour effectuer le découpage d'une fente dans une pièce en matière conductrice, par électroérosion, suivant lequel on enlève de la matière au moyen d'une électrode cons tituée par un fil et en effectuant un déplacement relatif entre l'électrode et la pièce, ce déplacement correspondant au dessin de la fente à obtenir, carac térisé en ce qu'on utilise comme électrode un fil dont l'extrémité est libre et constitue la partie active de l'électrode, en ce qu'on fixe sur la machine une pièce auxiliaire amovible sur laquelle on applique la pièce à usiner en contact étroit au moins sur une portion de surface recouvrant le dessin de la fente,
en ce qu'on fait jaillir une succession de décharges érosives entre l'extrémité du fil et la pièce à usiner tout en contrôlant l'avance du fil selon son axe par un servo mécanisme sensible aux conditions d'usinage et en déplaçant au moins une fois l'électrode par rapport à la pièce suivant le dessin de la fente désirée au moins jusqu'à ce que l'enlèvement de matière ait pro duit une fente traversant la pièce de part en part et que les décharges se produisent entre l'extrémité du fil et la pièce auxiliaire sur toute la longueur du dessin de la fente.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une machine permettant la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation de cette machine.
La fig. 2 en est une vue en plan.
La fig. 3 représente en coupe et à plus grande échelle la partie supportant une électrode et montre cette électrode en position de travail.
La fig. 4 est une vue à plus grande échelle mon trant l'extrémité de l'électrode en position de travail. La machine comprend un bâti 1 portant une cuve 2 destinée à contenir un liquide isolant, par exemple du pétrole. A l'intérieur de cette cuve 2 se trouve une table 3 pour supporter la pièce 4 à usi- ner, cette pièce étant constituée par une feuille fixée sur une pièce auxiliaire conductrice 5, l'ensemble de cette pièce et de la pièce auxiliaire étant serré sur la table au moyen d'un écrou 6 et d'une pièce de ser rage 7.
La table 3 porte encore une colonne 8 qui cons titue une articulation pour deux bras 9 et 10 portant une tête 11 qui est articulée à l'extrémité desdits bras au moyen d'un axe 12.
Cette tête 11 peut être déplacée au moyen d'un dispositif à parallélogramme qui comprend trois bras 13, 14 et 15 coopérant avec les bras 9 et 10. Le bras 13 est articulé à une de ses extrémités au moyen d'une pièce 16 pivotant sur la colonne 8 et disposée entre les bras 9 et 10. L'autre extrémité du bras 13 est articulée en 17 sur une extrémité du bras 15. Le bras 14 est fixé rigidement par une de ses extrémités à la tête 11 et articulé en 18 sur le bras 15 par son autre extrémité.
L'extrémité libre du bras 15 porte un stylet 19 destiné à être déplacé manuellement pour suivre un profil 20 qui peut être dessiné ou être réalisé en relief ou en creux dans une plaque 21. Cette dernière est fixée à l'extrémité d'un support 22 qui est fixé rigi dement au bâti 1. Ainsi, lorsqu'on déplace le stylet 19 le long du profil 20, la tête 11 effectue un dépla cement analogue, mais à plus petite échelle, comme cela est bien connu.
La tête 11 contient un servomécanisme non représenté agissant sur deux galets 23 et 24 pour provoquer l'avance d'une électrode qui est consti tuée par un fil 25 passant dans un alésage de guidage 26 prévu dans une pièce 27 conductrice fixée à la tête 11 avec interposition dune isolation 28. L'extré mité inférieure de ce fil 25 constitue la partie active de l'électrode qui est destinée à effectuer un décou page dans la feuille 4 à usiner.
Un générateur G, d'un type connu en soi, est prévu pour appliquer une différence de potentiel entre l'électrode 25 et la feuille 4, au moyen de conducteurs 29 et 30, pour faire éclater des étincelles successives entre l'extrémité du fil 25 et la feuille 4. Le conducteur 29 est fixé au bâti 1 de la machine, tandis que le conducteur 30 est serré sur la pièce 27 au moyen d'une vis 39.
Le servomécanisme précité, dont le détail cons- tructif n'est pas représenté car il s'agit là d'un dis positif connu, permet de maintenir l'extrémité du fil 25 à une distance très faible et sensiblement cons tante de la partie conductrice avec laquelle il coopère, compensant ainsi l'usure du fil. Ce servomécanisme permet aussi de retirer rapidement le fil 25 vers le haut, lorsqu'il se produit un contact direct entre son extrémité et la feuille 4 ou la pièce auxiliaire 5.
Pour effectuer un découpage dans la feuille 4, le générateur G est mis en marche en même temps que le servomécanisme, le fil 25 étant encore éloigné de la feuille 4 à découper. L'usager déplace alors assez rapidement le stylet 19 le long du profil 20. Pen dant ce temps, le servomécanisme commande un mouvement d'avance du fil 25 en direction de la feuille 4. Lorsque la distance entre ces deux parties est suffisamment faible, des étincelles jaillissent du fil 25 sur la feuille 4 et arrachent de la matière à cette dernière.
En raison du déplacement relatif entre l'électrode et la feuille, l'enlèvement de matière pro duit tout d'abord un sillon dans cette feuille dont le dessin reproduit à échelle réduite le profil 20 et, lors que l'opération a été poursuivie un certain temps, la profondeur du sillon augmente suffisamment pour traverser toute l'épaisseur de la feuille, comme repré senté à la fig. 4. Le fond du sillon est alors situé dans la pièce auxiliaire 5.
Tout au long de l'usinage et du déplacement relatif entre le fil 25 et la feuille 4, pour dessiner le profil du découpage que l'on désire obte nir, le servomécanisme, qui est sensible aux condi tions électriques de l'usinage, maintient sensiblement constante la distance entre l'extrémité du fil 25 et le fond du sillon usiné.
Il est indispensable que la feuille 4 soit bien plaquée sur la surface d'appui de la pièce auxiliaire 5, car dans le cas contraire, le servomécanisme pour rait commander une avance brusque du fil au moment où le sillon creusé présente une profondeur sensible ment égale à l'épaisseur de la feuille 4, spécialement lorsque la tête 11 est momentanément immobilisée comme cela se produit lorsque le stylet 19 effectue un rebroussement en suivant le profil 20. En effet, dans un tel cas, le fil pourrait entrer latéralement en contact mécanique avec la pièce à usiner et être irré médiablement déformé avant que le servomécanisme ait eu le temps de le retirer en réponse au court- circuit qui se produirait inévitablement.
La présence de la pièce auxiliaire permet d'éviter cette difficulté en empêchant le fil de déboucher de la pièce. De plus, cette mesure permet encore d'obtenir des fentes à bords bien parallèles en dépit de l'usure de l'élec trode. Il y a lieu de noter que la pièce auxiliaire per met, lorsque le sillon a atteint une profondeur pres que égale à l'épaisseur de la feuille 4, l'arrivée du courant à la portion de surface en cours d'usinage sans avoir à surmonter une forte résistance électrique.
Il est avantageux de choisir la pièce auxiliaire 5 en une matière plus résistante à l'électro-érosion que la feuille 4. Ainsi, on obtient rapidement une régu larisation de la profondeur du sillon dans la pièce auxiliaire 5.
Pour obtenir une grande régularité dans l'usinage du sillon, en ce qui concerne la profondeur de celui- ci, il est avantageux de déplacer l'électrode par rap port à la feuille 4 à une vitesse constante, ce qui peut être réalisé facilement lorsque ce déplacement est commandé mécaniquement et non pas manuellement. Dans ce but et lorsqu'on doit réaliser une série de découpages identiques dans des feuilles 4 ou des pla quettes, il peut être avantageux de munir la machine de deux cames entraînées en rotation à vitesse cons tante, chacune de ces cames commandant un dépla cement relatif entre l'électrode et la feuille à usiner, suivant l'une des deux coordonnées.
Pour la réalisation de grandes séries de décou pages, on peut évidemment empiler les unes sur les autres plusieurs feuilles 4, de façon à les découper en une seule opération de la machine.
Bien entendu, le procédé décrit pourrait être réa lisé également au moyen d'une machine dans laquelle l'électrode serait immobile, les déplacements étant alors communiqués à la feuille à usiner.