CH641709A5 - Method and device for threading a wire electrode in an electrical discharge cutting machine - Google Patents

Description

  
 

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.

 



  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. 

Claims (6)

1. 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. 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. 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. 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. 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. 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 **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.