CH620851A5

CH620851A5 -

Info

Publication number: CH620851A5
Application number: CH382178A
Authority: CH
Inventors: Roger Delpretti
Original assignee: Charmilles Sa Ateliers
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1980-12-31
Also published as: US4262185A; GB2019055B; FR2422477B1; DE2914368C2; JPS54145098A; GB2019055A; DE2914368A1; FR2422477A1

Description

L'invention concerne un procédé, et un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé, pour découper par étincelage érosif une électrode-pièce au moyen d'une électrode-outil en forme de fil, selon lequel on applique entre ces électrodes des décharges successives, on déplace ces électrodes, l'une par rapport à l'autre, en suivant une trajectoire de découpe, et on déplace longitudinalement ce fil à travers la zone d'usinage en le soumettant à une force de traction déterminée.

Comme dans toutes les machines à usiner par étincelage, la vitesse d'avance est réglée de manière à maintenir une distance d'étincelage déterminée entre le fil et la pièce. Cependant, les performances de la machine en ce qui concerne la précision et la vitesse de l'usinage sont limitées par les sollicitations mécaniques et thermiques que peut supporter le fil. La traction exercée sur ce fil influence sa position entre les bras de guidage et, par conséquent, la précision de l'usinage, surtout lors des changements de direction de la trajectoire et la vitesse maximale de découpe dépend du courant que peut supporter le fil sans risque de rupture. Il est donc important de pouvoir contrôler avec précision l'état physique du fil à chaque instant, de manière à faire passer un courant dans ce fil qui soit compatible avec la traction exercée sur ce fil ou vice versa.

Il est connu, par exemple, de régler la traction du fil en fonction de son allongement; cependant, cette méthode n'est pas précise et ne tient pas compte de l'état d'échauffement du fil.

Le but de l'invention est d'utiliser une grandeur caractéristique de l'état physique du fil qui permet de contrôler à la fois les contraintes mécaniques et thermiques du fil, de manière à réaliser un ajustage automatique du courant d'usinage et/ou de la traction exercée sur ce fil au cours de l'usinage. Cette grandeur est la résistance ohmique du fil qui varie à la fois en fonction du courant d'usinage et en fonction de la traction exercée sur ce fil. On constate que la traction de rupture de fil varie selon une fonction du courant et que cette limite de rupture correspond à des valeurs de la résistance électrique du fil qui diffèrent peu les unes des 5 autres. Le maintien de cette résistance à une valeur déterminée permet donc d'éviter une rupture du fil.

Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la résistance électrique du fil dans la zone d'usinage et à varier le courant d'usinage et/ou la force de traction io exercée sur ce fil en réponse à cette mesure, de manière à maintenir cette résistance électrique à des valeurs déterminées.

On réalise ainsi un réglage adaptatif du courant d'usinage et de la traction exercée sur le fil qui permet d'atteindre un rendement optimal de l'usinage tout en prévenant la rupture du fil au 15 cours de l'étincelage.

Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.

La fig. 1 représente un exemple du schéma de réglage de la 20 résistance ohmique du fil.

La fig. 2 illustre l'allure des courbes indiquant comment varie la résistance ohmique en fonction du courant d'usinage et de la traction exercée sur le fil.

La machine à découper par étincelage, représentée à la fig. 1, 25 comporte un fil 1 et une pièce 2 séparés par un espace d'étincelage 3 dans lequel on fait circuler un fluide d'usinage. L'étincelage est produit par un générateur d'impulsions 4 dont les bornes sont reliées, d'une part, aux deux frotteurs 5 et 6 en contact avec le fil par l'intermédiaire des diodes 7 et 8 et, d'autre part, à la pièce 2. 30 Le fil 1 est déplacé longitudinalement par des poulies 9 et 10 et glisse sur des surfaces de guidage 11 et 12. Le fil 1 et la pièce 2 sont déplacés l'un par rapport à l'autre en suivant une trajectoire de découpe programmée, les moyens de commande de ce déplacement étant connus et non représentés à cette figure. 35 La résistance électrique du fil 1 est mesurée sur la longueur de ce fil comprise entre les frotteurs 5 et 6. Le circuit de mesure comporte une source de courant 13 reliée aux frotteurs 5 et 6 par l'intermédiaire d'un transistor 14 et d'une diode 14'. Le transistor 14 est commandé par des impulsions d'horloge produites par 40 un circuit 15. Le circuit de mesure comporte encore un transistor 16, à effet de champ, commandé par le circuit 15 et connecté, d'une part, à la borne commune de deux résistances 17 et 18 et, d'autre part, à l'une des bornes d'un condensateur 19 et à la base d'un transistor 20 à effet de champ. L'autre borne de la résis-45 tance 17 est connectée à l'autre borne du condensateur 19 et au frotteur 5. L'autre borne de la résistance 18 est reliée au frot-teur 6.

Le transistor 20 est connecté en série avec une résistance 21.

: La tension aux bornes de cette résistance 21 alimente, d'une part, 50 l'une des entrées d'un amplificateur 22 et, d'autre part, un circuit comportant en série une résistance 23 et un condensateur 24. L'autre entrée de l'amplificateur 22 peut être reliée par l'intermédiaire d'un commutateur 25 soit à un potentiomètre ajustable 26, soit à l'une des bornes du condensateur 24.

55 Le transistor 14, pendant son temps de conduction, provoque le passage d'une impulsion de courant de niveau constant et de courte durée dans le fil 1. Pendant la durée de cette impulsion, le transistor 16 est conducteur et le condensateur 19 atteint une tension qui correspond à la chute de tension mesurée entre les 60 frotteurs 5 et 6. Pendant l'intervalle de temps séparant deux impulsions successives, les transistors 16 et 14 ne conduisent pas et la tension du condensateur 19 est mémorisée jusqu'à la prochaine impulsion de courant. La différence de potentiel aux bornes de la résistance 21, qui est la même que celle du condensa-65 teur 19, est une mesure de la résistance électrique du fil.

On pourrait aussi mesurer la résistance du fil 1 en faisant passer un courant continu à travers le fil ; toutefois, l'application d'un courant puisé permet de donner au courant de mesure une

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valeur moyenne qui est négligeable par rapport à celle du courant d'usinage produit par le générateur 4. Ce dernier émet des impulsions d'usinage à une fréquence ajustée par un circuit oscillant 27 qui est commandé par un signal appliqué sur une ligne 28. Ce type de générateur et de circuit pilote est bien connu dans les s installations d'usinage par étincelage. La ligne 28 est reliée à la sortie de l'amplificateur 22 par l'intermédiaire d'une borne b d'un commutateur 29 et d'un potentiomètre 30. L'autre borne a du commutateur 29 est reliée à un potentiomètre 31. Le circuit 15 peut être synchronisé avec le circuit 27, de manière à mesurer la io résistance du fil pendant l'intervalle de temps qui sépare deux décharges successives.

La force de traction exercée sur le fil 1 est mesurée au moyen d'un ressort 32 agissant sur une poulie mobile 33 disposée entre la poulie 10 et des poulies 34 entraînées par un moteur 35. L'axe de 15 la poulie 33 est solidaire du curseur d'un potentiomètre 36 dont la position varie en fonction de la traction exercée sur le fil. La tension prise par ce curseur est appliquée à l'une des entrées d'un amplificateur 37 dont l'autre entrée est reliée soit à un potentiomètre 38, lorsqu'un commutateur 39 est sur la position a, soit au 20 potentiomètre 30, lorsque ce commutateur est sur la position b.

La grandeur de sortie de l'amplificateur 22 est une fonction de l'écart entre la chute de tension dans le fil 1 et une valeur de référence fournie par le potentiomètre 26, lorsque le commutateur 25 est sur la position a. Si ce commutateur est sur la posi- 25 tion b, cette valeur de référence correspond à la valeur moyenne de cette chute de tension et l'on obtient ainsi à la sortie de l'amplificateur 22 un signal qui varie en fonction des variations relatives instantanées de la résistance du fil.

Le dispositif de la fig. 1 permet de choisir plusieurs modes de 30

fonctionnement selon la position des commutateurs 29 et 39. On voit, sur les diagrammes de la fig. 2, comment il est possible de maintenir la résistance du fil à une valeur déterminée en agissant respectivement sur le courant d'usinage et sur la force de traction exercée sur le fil. Les courbes To, Ti et T2 correspondent respectivement à des forces de traction croissantes. La courbe 40 indique la limite de rupture du fil.

En plaçant le commutateur 29 sur la position a et le commutateur 39 sur la position b, on règle la résistance du fil à une valeur Ro, en agissant sur la traction exercée sur le fil pour un courant d'usinage ajusté au moyen du potentiomètre 31.

En revanche, si le commutateur 29 est sur la position b et le commutateur 39 sur la position a, la résistance du fil est maintenue constante à la valeur Ro en agissant sur la fréquence des impulsions d'usinage, c'est-à-dire sur le courant moyen.

Dans les deux cas, une rupture du fil peut être évitée, du fait que la droite Ro de la fig. 2 se trouve en dessous de la limite de rupture 40. Une autre possibilité de réglage consiste à placer les commutateurs 29 et 39 sur la position b, de manière à régler simultanément la traction du fil et la fréquence des décharges en réponse à l'écart entre la résistance du fil et sa valeur de référence. Cette variante permet de régler la résistance du fil en faisant varier le moins possible le courant d'usinage.

On pourrait aussi régler la résistance du fil à une valeur qui varie sensiblement en fonction du courant ou de la traction du fil, de manière que la courbe définissant la consigne du réglage de la résistance du fil soit parallèle à la courbe 40 de la fig. 2. Le signal d'entrée de l'amplificateur 22 peut aussi être utilisé pour indiquer un défaut de contact dans les frotteurs 5 et 6, ou éventuellement une rupture du fil 1.

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1 feuille dessins

Claims

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1. Procédé d'usinage par étincelage érosif d'une électrode-pièce au moyen d'une électrode-outil en forme de fil, selon lequel on applique entre ces électrodes des décharges successives, on déplace ces électrodes, l'une par rapport à l'autre, en suivant une trajectoire de découpe et on déplace longitudinalement ce fil à travers la zone d'usinage en le soumettant à une force de traction déterminée, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la résistance électrique de ce fil dans la zone d'usinage et à varier le courant d'usinage et/ou la force de traction exercée sur ce fil en réponse à cette mesure, de manière à maintenir cette résistance électrique à des valeurs déterminées.

2. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, comportant deux frotteurs en contact avec le fil disposés de chaque côté de la zone d'étincelage, et un générateur auxiliaire de courant dont les bornes sont connectées respectivement à ces frotteurs, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mesurer la chute de tension due au passage de ce courant dans le fil entre ces deux frotteurs et des moyens pour varier le courant d'usinage et/ou la traction exercée sur le fil en réponse à l'écart entre la valeur de cette mesure et une valeur de référence.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le générateur auxiliaire de courant est d'un type produisant des impulsions successives de courant d'amplitude constante, et en ce qu'il comprend un circuit de mesure de la chute de tension entre les frotteurs pendant la durée de ces impulsions.

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour calculer la valeur moyenne de cette chute de tension pendant un intervalle de temps déterminé et des moyens pour donner à la valeur de référence cette valeur moyenne. .