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REVENDICATIONS
1. Procédé pour enfiler une électrode-fil (30) à travers un orifice (10) dans une électrode-pièce d'une machine à découper par étincelage érosif, selon lequel un bout du fil est introduit dans un jet de fluide (34) dirigé vers cet orifice (10) pour être guidé par le jet (34) jusque dans l'orifice (10), caractérisé en ce qu'on effectue un recuit du fil (30) et un redressement de celui-ci avant de le faire pénétrer dans le jet (34), et en ce qu'on contrôle la vitesse de déplacement du fil à l'intérieur de ce jet (34).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de déplacement du fil (30) est contrôlée de manière à maintenir cette vitesse à une valeur plus petite que celle de l'écoulement du fluide dans le jet (34).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide utilisé dans le jet (34) est constitué par le fluide d'usinage et en ce qu'on maintient ce jet (34) après l'opération d'enfilage, de manière à produire un arrosage au moins partiel de la zone d'étincelage au cours de l'usinage.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à créer un jet de fluide (34) sous une pression d'au moins 5 bar.
5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, dans une machine pour le découpage par étincelage, cette machine comprenant un support (1) pour une pièce à découper (2), des moyens de guidage (4, 5) pour donner la position désirée à l'électrode-fil (30) par rapport à la pièce (2), des moyens pour faire éclater des étincelles entre l'électrode-fil (30) et la pièce (2) et des moyens (40) pour faire défiler le fil (30) longitudinalement pour le renouveler au cours de l'usinage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour amener l'électrode-fil (30) dans une zone de chauffage (17) située en amont de la zone d'étincelage, des moyens (11, 16) pour exercer une traction longitudinale sur le fil (30) dans la zone de chauffage (17) et pour le faire avancer vers une buse (20) disposée en amont de la zone d'étincelage,
cette buse (20) étant alimentée par un fluide sous pression et conformée pour produire un jet (34) dirigé vers ledit orifice (10), cette buse (20) comprenant un passage pour amener l'électrode-fil (30) à l'intérieur du jet (34) et coaxialement à ce dernier, des moyens (45) pour couper le fil (30) étant prévus entre la sortie de la zone de chauffage (17) et la zone d'étincelage.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens pour amener le fil (30) à l'intérieur du jet (34) comprennent une roue (16) entraînée par un moteur (13) par l'intermédiaire d'un mécanisme à roue libre (14) et soumise à l'action d'un dispositif de freinage (17), des moyens (40) étant prévus pour tirer le fil (30) après son passage dans la zone d'étincelage.
L'invention se rapporte à un procédé pour enfiler une électrodefil à travers un orifice dans une électrode-pièce d'une machine à découper par étincelage érosif, selon lequel un bout du fil est introduit dans un jet de fluide dirigé vers cet orifice pour être guidé par le jet jusque dans l'orifice.
On connaît des dispositifs destinés à assurer automatiquement l'enfilage de l'électrode-fil dans un trou d'introduction prévu dans la pièce à découper. On peut citer, par exemple, le brevet USA
No 3987270 ou encore la demande de brevet japonais No 15897/76.
La réalisation pratique du dispositif selon l'un ou l'autre de ces brevets est très difficile, sinon impossible, car le guidage du fil par un jet de liquide n'est pas suffisant pour amener de façon certaine l'extrémité du fil en regard de l'ouverture de la pièce.
La présente invention permet d'éliminer ces difficultés et d'obtenir, de façon sûre, l'introduction automatique du fil.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on effectue un recuit du fil et un redressement de celui-ci avant de le faire pénétrer dans le jet, et en ce qu'on contrôle la vitesse de déplacement du fil à l'intérieur de ce jet.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale schématique des principaux éléments fonctionnels d'une machine à découper par étincelage érosif, présentant une électrode-fil.
La fig. 2 est une coupe axiale d'une buse pour le jet de fluide, appartenant à la machine représentée à la fig. 1.
La fig. 3 représente un dispositif de coupe du fil, dispositif qui est également visible à la fig. 1.
En référence à la fig. 1, une machine pour le découpage électroérosif comprend un support 1 pour une pièce 2 à découper, ce support étant déplaçable horizontalement dans les directions X et Y par des moyens non représentés, mais bien connus en eux-mêmes.
Une pièce 3, en forme de U, présente des guides 4 et 5 pour donner à un fil 30 une direction rectiligne bien déterminée. Le fil 30 provient d'une bobine débitrice 7, portée par une plaque 8, solidaire de la pièce 3. Le fil 30 dévidé de la bobine 7 passe sur des galets de renvoi 9, 9' et 11 pour traverser une enceinte 17 constituant une zone de chauffage du fil 30. Ce chauffage peut être obtenu de toute manière, par exemple en faisant passer un courant électrique dans le fil30.
A la sortie de l'enceinte 17, le fil 30 aboutit à un dispositif d'alimentation 12. Celui-ci comprend un bloc-moteur 13 qui, par l'intermédiaire d'un pignon associé à une roue libre 14, de type connu, non représentée en détail, et d'un entraînement par courroie 15, entraîne en rotation un cylindre d'alimentation 16 muni d'une gorge de guidage pour le fil 30. Le cylindre d'alimentation 16 est en outre muni d'un frein réglable, de type connu, qui ne sera donc pas représenté en détail et qui assure le maintien de la tension du fil durant le fonctionnement normal, à l'encontre de l'action d'un dispositif récepteur 40.
Avant de parvenir au dispositif récepteur 40, le fil 30 passe contre des contacts 6 reliés à un générateur électrique non repré senté, destiné à fournir des impulsions de tension pour faire éclater des étincelles érosives entre le fil 30 et la pièce 2 pour réaliser une découpe 18. Les contacts 6 sont généralement en tungstène tandis que les guides 4 et 5 sont en saphir.
Après son passage sur le guide 5, le fil 30 passe dans une buse 20 alimentée en fluide sous pression par une conduite 26. Cette buse sera décrite plus en détail en référence à la fig. 2. Elle est suivie d'un dispositif de coupe 45 qui sera décrit en référence à la fig. 3.
Le dispositif récepteur 40 comprend deux bandes sans fin 27 et 28 tournant en sens inverse et passant sur des galets 19. Ces bandes permettent de saisir l'extrémité du fil 30 après qu'il a traversé la pièce 2 et de l'amener à une bobine réceptrice 29. Les bandes 27 et 28 sont, bien entendu, mises en mouvement par un moteur qui n'est pas représenté, car cette disposition est bien connue dans les machines de ce genre.
Lorsqu'on désire commencer le travail de découpe d'une pièce 2, celle-ci comprend déjà un perçage prévu pour le passage du fil 30.
L'orifice supérieur de ce perçage est alors placé sur la trajectoire du fil définie par les guides 4 et 5. Après avoir été coupé par le dispositif de coupe 45, le fil 30 est avancé en direction de l'orifice 10, tout en étant guidé par un jet de fluide 34 produit par la buse 20.
Comme illustré à la fig. 2, la buse 20 est agencée pour une traversée rectiligne du fil 30, la sortie de cette buse étant orientée vers l'orifice 10. Cette buse présente un canal annulaire 22 en forme générale d'entonnoir, ainsi qu'une pièce centrale conique 23, la forme de l'espace entre le canal et la pièce centrale étant choisie de façon à correspondre à un écoulement en régime laminaire non perturbé. On obtient donc, au niveau de l'embouchure 21 de la buse, un courant de fluide 34 cohérent et nettement délimité, entraînant avec lui, par frottement exercé par ce fluide, le fil qui se déplace beaucoup plus lentement. A l'intérieur de la pièce centrale 23 se trouve un canal de guidage du fil 24 à entrée évasée et à section progressivement
réduite. Dans la zone de l'embouchure 21, la section libre du canal est encore plus grande que la section du fil, de sorte qu'il n'y a aucun contact lors du guidage coaxial. Le canal a donc une fonction de guidage uniquement dans le cas d'une sortie latérale du bout du fil, à sa première introduction dans la buse.
Le dispositif de coupe 45 comprend deux organes de coupe 46 et 47 déplaçables mutuellement l'un vers l'autre entre une position de repos et une position de travail, ainsi qu'un élément de guidage 47b qui occupe un emplacement adapté à la position de défilement normal du fil, tandis que l'arête de coupe 46a de l'autre organe de coupe n'avance que très peu sur la section du fil et sectionne par conséquent, conjointement avec l'arête de coupe 47a, le fil de façon impeccable, tout en laissant son extrémité pratiquement non repléée.
Les organes de coupe sont déplacés l'un vers l'autre, de façon synchronisée, par l'intermédiaire de moteurs hydrauliques 45a, 45b, réalisés sous forme de groupes à cylindres et à pistons. Ils sont ensuite ramenés en leur position de repos, sous l'action de ressorts de rappel 45c et 45d.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
Lorsqu'une opération est terminée, le fil 30 est tranché par le dispositif de coupe 45, le dispositif récepteur 40 fonctionnant encore un instant. Cela permet d'enlever la pièce 2 et de la remplacer par une nouvelle, ou encore de déplacer la pièce à usiner, dans le cas où plusieurs découpes indépendantes doivent être effectuées dans une même pièce.
Pour la nouvelle découpe à effectuer, on place l'orifice 10 d'introduction du fil sur l'axe de la buse 20 et l'on envoie le fluide dans la conduite 26 sous une pression pouvant atteindre, et même dépasser, une dizaine de bars. En même temps, le moteur 13 est mis sous tension, ce qui fait avancer le fil 30 à une vitesse prédéterminée, beaucoup plus petite que la vitesse de l'écoulement du fluide dans le jet 34. Grâce au fait que le fil, qui est généralement en cuivre ou en laiton, a été recuit dans l'enceinte 17, le métal a perdu son élasticité initiale et le fil est maintenu centré dans le jet 34 par les forces hydrodynamiques qui s'exercent sur lui. Le jet 34 étant dirigé contre l'orifice 10, le fil est amené jusqu'à cet orifice et pénètre dans celui-ci sans difficulté.
Après avoir traversé la pièce 2, l'extrémité du fil vient buter contre la courroie 28 pour être happée ensuite entre les courroies 27 et 28. La vitesse de défilement de ces courroies est plus élevée que la vitesse périphérique du cylindre 16, due à son entraînement par le moteur 13. Ce cylindre est donc entraîné à plus grande vitesse par le fil 30, grâce au mécanisme de roue libre mentionné plus haut, et la tension du fil est alors déterminée par l'action du frein qui agit sur ce cylindre.
Il y a lieu de remarquer que, en amont du cylindre 16, la tension du fil 30 dans l'enceinte 17 est déterminée par un frein 31 agissant sur le galet 11. La tension de ce fil 30 dans l'enceinte 17 est beaucoup plus faible que sa tension entre le cylindre 16 et le dispositif 40, c'està-dire sa tension dans la zone d'usinage.
Le fait de recuire le fil avant de l'introduire dans le jet de liquide est très avantageux, car le fil est devenu malléable et peut être convenablement dirigé vers l'orifice par un jet obtenu avec un fluide sous une pression relativement faible, de l'ordre de I à 2 bar.
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CLAIMS
1. Method for threading a wire electrode (30) through an orifice (10) in a workpiece electrode of an erosive spark-cutting machine, according to which one end of the wire is introduced into a jet of fluid (34) directed towards this orifice (10) to be guided by the jet (34) as far as the orifice (10), characterized in that the wire (30) is annealed and straightened before doing so penetrate the jet (34), and in that one controls the speed of movement of the wire inside this jet (34).
2. Method according to claim 1, characterized in that the speed of movement of the wire (30) is controlled so as to maintain this speed at a value smaller than that of the flow of the fluid in the jet (34).
3. Method according to claim 1, characterized in that the fluid used in the jet (34) consists of the machining fluid and in that this jet (34) is maintained after the threading operation, so as to produce at least partial watering of the spark zone during machining.
4. Method according to claim 1, characterized in that it consists in creating a jet of fluid (34) under a pressure of at least 5 bar.
5. Device for implementing the method according to claim 1, in a machine for cutting by sparkling, this machine comprising a support (1) for a workpiece (2), guide means (4, 5) to give the desired position to the wire electrode (30) relative to the workpiece (2), means for bursting sparks between the wire electrode (30) and the workpiece (2) and means (40 ) to scroll the wire (30) longitudinally to renew it during machining, characterized in that it comprises means for bringing the wire electrode (30) into a heating zone (17) located upstream means (11, 16) for exerting longitudinal traction on the wire (30) in the heating zone (17) and for advancing it towards a nozzle (20) disposed upstream of the zone sparking,
this nozzle (20) being supplied with a pressurized fluid and shaped to produce a jet (34) directed towards said orifice (10), this nozzle (20) comprising a passage for bringing the wire electrode (30) to the inside the jet (34) and coaxially with the latter, means (45) for cutting the wire (30) being provided between the outlet from the heating zone (17) and the sparking zone.
6. Device according to claim 5, characterized in that said means for bringing the wire (30) inside the jet (34) comprise a wheel (16) driven by a motor (13) via a freewheel mechanism (14) and subjected to the action of a braking device (17), means (40) being provided for drawing the wire (30) after it has passed through the sparking area.
The invention relates to a method for threading a wire electrode through an orifice in a workpiece electrode of an erosive spark-cutting machine, according to which one end of the wire is introduced into a jet of fluid directed towards this orifice. guided by the jet as far as the orifice.
There are known devices intended to automatically thread the wire electrode into an insertion hole provided in the workpiece. We can cite, for example, the USA patent
No 3987270 or Japanese patent application No 15897/76.
The practical realization of the device according to one or other of these patents is very difficult, if not impossible, since guiding the wire by a jet of liquid is not sufficient to bring the end of the wire in a certain manner the opening of the room.
The present invention makes it possible to eliminate these difficulties and to obtain, in a secure manner, the automatic introduction of the wire.
The method according to the invention is characterized in that the wire is annealed and straightened before it enters the jet, and in that the speed of movement of the wire is controlled. inside this jet.
The accompanying drawing shows schematically and by way of example an embodiment of a device for implementing the method which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic vertical section of the main functional elements of an erosive spark-cutting machine, having a wire electrode.
Fig. 2 is an axial section of a nozzle for the fluid jet, belonging to the machine shown in FIG. 1.
Fig. 3 shows a device for cutting the thread, a device which is also visible in FIG. 1.
With reference to fig. 1, a machine for electroerosive cutting comprises a support 1 for a part 2 to be cut, this support being movable horizontally in the directions X and Y by means not shown, but well known in themselves.
A part 3, in the shape of a U, has guides 4 and 5 to give a wire 30 a well-defined rectilinear direction. The wire 30 comes from a supply coil 7, carried by a plate 8, integral with the part 3. The wire 30 unwound from the coil 7 passes over idler rollers 9, 9 'and 11 to pass through an enclosure 17 constituting a heating zone of the wire 30. This heating can be obtained in any case, for example by passing an electric current through the wire 30.
At the outlet of the enclosure 17, the wire 30 leads to a supply device 12. This comprises a motor unit 13 which, by means of a pinion associated with a freewheel 14, of known type , not shown in detail, and a belt drive 15, rotates a feed cylinder 16 provided with a guide groove for the wire 30. The feed cylinder 16 is further provided with a brake adjustable, of known type, which will therefore not be shown in detail and which maintains the thread tension during normal operation, against the action of a receiving device 40.
Before reaching the receiving device 40, the wire 30 passes against contacts 6 connected to an electric generator not shown, intended to supply voltage pulses to burst erosive sparks between the wire 30 and the part 2 to make a cut 18. The contacts 6 are generally made of tungsten while the guides 4 and 5 are made of sapphire.
After passing over the guide 5, the wire 30 passes through a nozzle 20 supplied with pressurized fluid through a pipe 26. This nozzle will be described in more detail with reference to FIG. 2. It is followed by a cutting device 45 which will be described with reference to FIG. 3.
The receiving device 40 comprises two endless bands 27 and 28 rotating in opposite directions and passing over rollers 19. These bands make it possible to grasp the end of the wire 30 after it has crossed the part 2 and to bring it to a take-up reel 29. The strips 27 and 28 are, of course, set in motion by a motor which is not shown, because this arrangement is well known in machines of this kind.
When it is desired to start the work of cutting a part 2, it already includes a hole provided for the passage of the wire 30.
The upper orifice of this bore is then placed on the path of the wire defined by the guides 4 and 5. After being cut by the cutting device 45, the wire 30 is advanced towards the orifice 10, while being guided by a jet of fluid 34 produced by the nozzle 20.
As illustrated in fig. 2, the nozzle 20 is arranged for a straight crossing of the wire 30, the outlet of this nozzle being oriented towards the orifice 10. This nozzle has an annular channel 22 in the general shape of a funnel, as well as a conical central part 23 , the shape of the space between the channel and the central part being chosen so as to correspond to an undisturbed laminar flow. There is therefore obtained, at the mouth 21 of the nozzle, a stream of fluid 34 which is coherent and clearly delimited, carrying with it, by friction exerted by this fluid, the wire which moves much more slowly. Inside the central part 23 is a wire guide channel 24 with a flared inlet and gradually sectioned
scaled down. In the region of the mouth 21, the free section of the channel is even larger than the section of the wire, so that there is no contact during coaxial guidance. The channel therefore has a guiding function only in the case of a lateral exit from the end of the wire, at its first introduction into the nozzle.
The cutting device 45 comprises two cutting members 46 and 47 mutually movable towards one another between a rest position and a working position, as well as a guide element 47b which occupies a location adapted to the position of normal running of the wire, while the cutting edge 46a of the other cutting member advances very little over the section of the wire and consequently cuts, jointly with the cutting edge 47a, the wire in an impeccable manner , while leaving its end practically not folded.
The cutting members are moved towards one another, in a synchronized manner, by means of hydraulic motors 45a, 45b, produced in the form of groups of cylinders and pistons. They are then returned to their rest position, under the action of return springs 45c and 45d.
The operation of the device is as follows.
When an operation is complete, the wire 30 is cut by the cutting device 45, the receiving device 40 operating for a moment. This allows you to remove the part 2 and replace it with a new one, or even to move the part to be machined, in the case where several independent cuts must be made in the same part.
For the new cutting to be carried out, the orifice 10 for introducing the wire is placed on the axis of the nozzle 20 and the fluid is sent into the pipe 26 under a pressure which can reach, and even exceed, ten or so bars. At the same time, the motor 13 is energized, which advances the wire 30 at a predetermined speed, much smaller than the speed of the flow of the fluid in the jet 34. Thanks to the fact that the wire, which is generally copper or brass, has been annealed in the enclosure 17, the metal has lost its initial elasticity and the wire is kept centered in the jet 34 by the hydrodynamic forces exerted on it. The jet 34 being directed against the orifice 10, the wire is brought to this orifice and enters it without difficulty.
After passing through the part 2, the end of the wire abuts against the belt 28 in order to be then caught between the belts 27 and 28. The running speed of these belts is higher than the peripheral speed of the cylinder 16, due to its drive by the motor 13. This cylinder is therefore driven at higher speed by the wire 30, thanks to the freewheel mechanism mentioned above, and the tension of the wire is then determined by the action of the brake which acts on this cylinder.
It should be noted that, upstream of the cylinder 16, the tension of the wire 30 in the enclosure 17 is determined by a brake 31 acting on the roller 11. The tension of this wire 30 in the enclosure 17 is much more lower than its tension between the cylinder 16 and the device 40, that is to say its tension in the machining zone.
Annealing the wire before introducing it into the liquid jet is very advantageous, since the wire has become malleable and can be suitably directed towards the orifice by a jet obtained with a fluid under a relatively low pressure, from l '' order from I to 2 bar.