L'invention concerne un dispositif pour guider et alimenter en courant électrique un fil électrode dans une machine à usiner par décharges électriques, ce dispositif comprenant deux surfaces de guidage en matière isolante et une pièce métallique reliée à un générateur d'impulsions électriques et constituant un contact d'amenée de courant au fil électrode.
Dans les machines-outils dites machines à fil , I'étincelage se produit entre la pièce à usiner et une électrode-outil en forme de fil de faible diamètre qui est débitée dans la zone d'usinage entre deux dispositifs de guidage. Ces dispositifs sont conçus de manière à remplir plusieurs fonctions distinctes, en particulier assurer un guidage du fil électrode de haute précision et lui transmettre le courant d'usinage. Dans certains cas, ces dispositifs exercent en plus une force de serrage sur le fil, de façon à le maintenir à une tension déterminée pendant son passage dans la zone d'étincelage.
Une solution connue pour remplir ces fonctions consiste à pousser le fil contre deux surfaces de référence en V au moyen d'une plaque métallique faisant contact électrique avec le fil.
Cependant, I'expérience a montré que cette plaque subit une usure rapide, surtout si le fil est redressé par recuit avant son passage à travers le guide, usure qui nécessite un remplacement fréquent de la plaque faisant contact avec le fil.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention a pour but d'éliminer cet inconvénient et les arrêts d'usinage qui en découlent: il est caractérisé en ce que la pièce métallique est constituée par au moins une lame d'épaisseur inférieure au diamètre du fil électrode, cette lame prenant appui par sa tranche contre le fil électrode, de façon que son plan médian passe sensiblement par l'axe dudit fil électrode.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention et des variantes, ainsi que le dispositif connu à titre comparatif.
La fig. 1 est une vue en coupe transversale à l'électrode du dispositif connu.
La fig. 2 est une vue similaire à la fig. 1 montrant les inconvénients dus à l'usure rapide de la plaque d'alimentation de l'électrode en courant électrique.
La fig. 3 représente la forme d'exécution du dispositif selon l'invention en coupe transversale de l'électrode.
Les fig. 4 à 7 représentent des variantes du dispositif représenté à la fig. 3.
La fig. 8 est une vue d'ensemble du dispositif tel que monté sur une machine à usiner.
La fig. 9 en est une vue en coupe selon IX-IX de la fig. 8.
Le dispositif connu pour guider et alimenter en courant électrique un fil électrode 1, représenté à la fig. 1, comprend une surface de guidage 2 de section transversale en forme de V, taillée dans un bloc de matière isolante 3 formant un appui latéral pour l'électrode 1 et une plaque métallique 4 reliée à une source d'impulsions électriques.
Comme représenté à la fig. 1, la surface de guidage 2 est un dièdre taillé dans une face plane 5 du bloc 3, de façon que l'électrode 1 en fasse saillie sur environ un quart de son diamètre.
La plaque métallique 4 est pressée contre l'électrode 1 par des ressorts 6.
Comme représenté à la fig. 2, dès que l'usure de la plaque 4 atteint une profondeur correspondant au quart du diamètre de l'électrode 1, la plaque 4 est appliquée par les ressorts 6 contre la face plane 5 du bloc 3, et le contact électrique de la plaque 4 avec l'électrode 1 commence à se faire avec jeu.
Pour obvier à cet inconvénient important en raison de l'usure rapide de la plaque 4 au cours de l'opération d'usinage, on a remplacé, dans la forme d'exécution et les variantes du dispositif représenté aux fig. 3 à 6, la plaque 4 par une lame 7 d'épaisseur inférieure au diamètre de l'électrode 1 qui est elle-même guidée vers l'électrode par des surfaces de guidage et dont une tranche est maintenue sur toute sa longueur au contact de l'électrode.
Selon la forme d'exécution représentée à la fig. 3, I'électrode I
prend appui contre les surfaces de guidage 2a, 2b de deux blocs 3a
et 3b en matière isolante appliqués l'un contre l'autre de façon
que les surfaces de guidage 2a, 2b définissent un dièdre entre elles.
Ces surfaces se prolongent du côté ouvert du dièdre par des
portées de guidage 8a, 8b pour la lame 7. En effet, le diamètre du
fil électrode étant faible, par exemple 0,19 mm, la lame 7 doit
avoir une épaisseur de l'ordre de 0.1 mm et il est important qu'elle
soit guidée avec précision pour que sa tranche soit alignée avec ,I'axe du fil électrode 1. Cet alignement est assuré par le fait que les
surfaces de guidage 2a, 2b du fil I et les portées de guidage Sa, 8b
de la lame 7 sont placées sur les blocs 3a, 3b qui sont formés par
des pièces calibrées fixées l'une contre l'autre.
L'usure de la lame 7
peut alors être compensée par l'avance de la lame entre les portées
de guindage, et la longueur de la tranche de cette lame 7 permet de
réaliser un contact d'excellente qualité. Les pièces isolantes
comprenant les surfaces de guidage sont, par exemple, exécutées
en saphir ou en céramique.
Selon la première variante illustrée à la fig. 4, les surfaces de
guidage 2a, 2b servant d'appui latéral à l'électrode sont taillées
dans une première paire de blocs 3a et 3b en matière isolante,
tandis qu'une seconde paire de blocs 3a' et 3b', en matière iso
lante, appliqués l'un contre l'autre, comprend les portées de
guidage 8a, 8b de la lame 7. Ces deux paires de blocs sont
assemblées dans la position représentée à la fig. 4 par un dispositif
de maintien ou de serrage, non représente.
La fig. 5 montre une deuxième variante dans laquelle la sur
face de guidage 2 est un dièdre taillé dans un seul bloc 3 de
matière isolante. Une paire de blocs 3a' et 3b', en matière iso
lante, appliqués l'un contre l'autre, comprend les portées de
guidage 8a, 8b de la lame 7. Cette paire de blocs 3a' et 3b' est
encastrée dans un logement 8 du bloc 3.
De nombreuses autres variantes du dispositif représenté à la
fig. 3 peuvent être envisagées.
Si l'on désire pouvoir guider et freiner simultanément l'élec
trode 1, par exemple, les blocs 3a et 3b en matière isolante peuvent être disposés en regard l'un de l'autre et être montés sur la machine de façon déplaçable l'un vers l'autre, comme représenté à la fig. 6. Ces blocs 3a et 3b comprennent chacun une première surface de guidage en forme de dièdre 2a, 2b en regard l'une de l'autre. Dans une première position relative des blocs 3a et 3b, les dièdres 2a, 2b coopèrent pour guider l'électrode 1. Dans une seconde position relative, ces blocs 3a, 3b sont rapprochés l'un de l'autre de façon que les dièdres 2a, 2b freinent la progression de l'électrode 1.
La fig. 7 illustre une variante dans laquelle le dispositif comprend deux lames de contact 7 et 7' diamétralement opposées par rapport au fil électrode I et de façon que leur plan médian passe par l'axe longitudinal du fil électrode 1. Le guidage de ce dernier est assuré par trois blocs 3a, 3b et 3c présentant les surfaces de guidage 8a, 8a', 8b' et 8c'. Cette disposition est intéressante, car elle permet d'obtenir une plus grande surface de contact pour l'amenée du courant au fil électrode 1 pour une longueur déterminée de la tranche des lames.
En outre, si l'on prévoit un dispositif permettant d'écarter les blocs 3b et 3c l'un de l'autre, tout en écartant en même temps les lames 7 et 7', on obtient un passage en forme de fente qui permet de placer le fil électrode 1 facilement contre les surfaces de guidage 2a, 2a' du bloc 3a. Ceci est intéressant, car l'introduction du fil par son bout dans l'espace compris entre la ou les lames de contact et les surfaces de guidage est une opération minutieuse assez difficile à réaliser.
Il y a lieu de remarquer que l'accès latéral aux surfaces de guidage par écartement des blocs de matière isolante peut également être obtenu dans les formes d'exécution selon les fig. 3 et 6.
Les fig. 8 et 9 montrent comment le dispositif représenté à la fig. 3 est monté sur le bâti 10 d'une machine à usiner par décharges électriques. Comme représenté à la fig. 8, un levier 1 1 soumis à l'action d'un ressort de rappel 12 fait avancer la lame 7, reliée à une borne de connexion 13 d'un générateur d'usinage, en direction de l'électrode 1 et la maintient au contact de cette dernière sur toute la longueur de sa tranche 14.
11 est bien évident qu'on peut prévoir de nombreuses variantes des dispositifs décrits et que, notamment, on pourrait prévoir plus de deux lames de contact pour amener le courant au fil électrode.
II est intéressant que ces lames soient réparties symétriquement par rapport à l'axe du fil électrode, de sorte que les efforts dus au frottement sur le fil électrode soit également répartis sur le pourtour du fil électrode. Cette condition n'est cependant pas indispensable, et une variante intéressante consiste à prévoir deux surfaces de guidage définissant un dièdre d'une ouverture approximative de 90' et deux lames de contact dont les plans médians sont sensiblement parallèles aux plans du dièdre. De cette façon, chaque lame pousse le fil électrode contre la surface de guidage qui lui est perpendiculaire, et il suffit d'écarter les lames l'une de l'autre pour découvrir un passage latéral d'accès pour la mise en place du fil électrode.
The invention relates to a device for guiding and supplying an electric current to an electrode wire in a machine for machining by electric discharges, this device comprising two guide surfaces made of insulating material and a metal part connected to an electric pulse generator and constituting a contact for supplying current to the electrode wire.
In machine tools known as wire machines, sparking occurs between the workpiece and a small diameter wire-shaped tool electrode which is fed into the machining zone between two guide devices. These devices are designed in such a way as to fulfill several distinct functions, in particular to guide the electrode wire with high precision and to transmit the machining current to it. In some cases, these devices also exert a clamping force on the wire, so as to maintain it at a determined tension during its passage through the sparking zone.
A known solution for fulfilling these functions consists in pushing the wire against two V-shaped reference surfaces by means of a metal plate making electrical contact with the wire.
However, experience has shown that this plate undergoes rapid wear, especially if the wire is straightened by annealing before it passes through the guide, wear which necessitates frequent replacement of the plate making contact with the wire.
The object of the device of the invention is to eliminate this drawback and the resulting machining stops: it is characterized in that the metal part is constituted by at least one blade of thickness less than the diameter. electrode wire, this blade resting by its edge against the electrode wire, so that its median plane passes substantially through the axis of said electrode wire.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the device according to the invention and variants, as well as the device known for comparison.
Fig. 1 is a view in cross section through the electrode of the known device.
Fig. 2 is a view similar to FIG. 1 showing the drawbacks due to the rapid wear of the electrode supply plate with electric current.
Fig. 3 shows the embodiment of the device according to the invention in cross section of the electrode.
Figs. 4 to 7 show variants of the device shown in FIG. 3.
Fig. 8 is an overview of the device as mounted on a machining machine.
Fig. 9 is a sectional view along IX-IX of FIG. 8.
The known device for guiding and supplying an electric current to an electrode wire 1, shown in FIG. 1, comprises a guide surface 2 of V-shaped cross section, cut from a block of insulating material 3 forming a lateral support for the electrode 1 and a metal plate 4 connected to a source of electrical pulses.
As shown in fig. 1, the guide surface 2 is a dihedral cut in a flat face 5 of the block 3, so that the electrode 1 protrudes therefrom over about a quarter of its diameter.
The metal plate 4 is pressed against the electrode 1 by springs 6.
As shown in fig. 2, as soon as the wear of the plate 4 reaches a depth corresponding to a quarter of the diameter of the electrode 1, the plate 4 is applied by the springs 6 against the flat face 5 of the block 3, and the electrical contact of the plate 4 with electrode 1 begins to be done with play.
To overcome this major drawback due to the rapid wear of the plate 4 during the machining operation, the embodiment and the variants of the device shown in FIGS. 3 to 6, the plate 4 by a blade 7 of thickness less than the diameter of the electrode 1 which is itself guided towards the electrode by guide surfaces and of which a slice is maintained over its entire length in contact with the electrode.
According to the embodiment shown in FIG. 3, electrode I
bears against the guide surfaces 2a, 2b of two blocks 3a
and 3b of insulating material applied one against the other so
that the guide surfaces 2a, 2b define a dihedral between them.
These surfaces are extended from the open side of the dihedron by
guide surfaces 8a, 8b for the blade 7. Indeed, the diameter of the
wire electrode being weak, for example 0.19 mm, the blade 7 must
have a thickness of around 0.1 mm and it is important that it
is guided with precision so that its edge is aligned with the axis of the electrode wire 1. This alignment is ensured by the fact that the
guide surfaces 2a, 2b of the wire I and the guide surfaces Sa, 8b
of the blade 7 are placed on the blocks 3a, 3b which are formed by
calibrated parts fixed against each other.
Blade wear 7
can then be compensated by the advance of the blade between the spans
hoist, and the length of the edge of this blade 7 allows
achieve excellent quality contact. Insulating parts
comprising the guide surfaces are, for example, executed
in sapphire or ceramic.
According to the first variant illustrated in FIG. 4, the surfaces of
guide 2a, 2b serving as lateral support for the electrode are cut
in a first pair of blocks 3a and 3b of insulating material,
while a second pair of blocks 3a 'and 3b', in iso material
lante, pressed against each other, includes the staves of
guide 8a, 8b of the blade 7. These two pairs of blocks are
assembled in the position shown in FIG. 4 by a device
holding or tightening, not shown.
Fig. 5 shows a second variant in which the on
guide face 2 is a dihedral cut in a single block 3 of
insulating material. A pair of blocks 3a 'and 3b', in iso material
lante, pressed against each other, includes the staves of
guide 8a, 8b of the blade 7. This pair of blocks 3a 'and 3b' is
recessed in a housing 8 of block 3.
Many other variants of the device shown in
fig. 3 can be considered.
If you want to be able to simultaneously guide and brake the elec
trode 1, for example, the blocks 3a and 3b of insulating material can be arranged opposite one another and be mounted on the machine so as to be displaceable towards one another, as shown in FIG. 6. These blocks 3a and 3b each comprise a first guide surface in the form of a dihedral 2a, 2b facing one another. In a first relative position of the blocks 3a and 3b, the dihedrons 2a, 2b cooperate to guide the electrode 1. In a second relative position, these blocks 3a, 3b are brought closer to one another so that the dihedrons 2a , 2b slow down the progression of electrode 1.
Fig. 7 illustrates a variant in which the device comprises two contact blades 7 and 7 'diametrically opposed relative to the electrode wire I and so that their median plane passes through the longitudinal axis of the electrode wire 1. The latter is guided. by three blocks 3a, 3b and 3c having the guide surfaces 8a, 8a ', 8b' and 8c '. This arrangement is advantageous because it makes it possible to obtain a larger contact surface for the supply of current to the electrode wire 1 for a determined length of the edge of the blades.
In addition, if a device is provided for separating the blocks 3b and 3c from each other, while at the same time separating the blades 7 and 7 ', a slit-shaped passage is obtained which allows to place the electrode wire 1 easily against the guide surfaces 2a, 2a 'of the block 3a. This is interesting because the introduction of the wire by its end into the space between the contact blade (s) and the guide surfaces is a meticulous operation which is rather difficult to carry out.
It should be noted that lateral access to the guide surfaces by spacing the blocks of insulating material can also be obtained in the embodiments according to FIGS. 3 and 6.
Figs. 8 and 9 show how the device shown in FIG. 3 is mounted on the frame 10 of a machine for machining by electric discharges. As shown in fig. 8, a lever 11 subjected to the action of a return spring 12 advances the blade 7, connected to a connection terminal 13 of a machining generator, in the direction of the electrode 1 and maintains it at the contact of the latter over the entire length of its edge 14.
It is obvious that many variants of the devices described can be provided and that, in particular, more than two contact blades could be provided to bring the current to the electrode wire.
It is advantageous that these blades are distributed symmetrically with respect to the axis of the electrode wire, so that the forces due to friction on the electrode wire are equally distributed over the periphery of the electrode wire. This condition is however not essential, and an interesting variant consists in providing two guide surfaces defining a dihedral with an opening of approximately 90 'and two contact blades whose median planes are substantially parallel to the planes of the dihedral. In this way, each blade pushes the electrode wire against the guide surface which is perpendicular to it, and it suffices to separate the blades from each other to discover a lateral access passage for the placement of the wire. electrode.