**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour redresser un fil-électrode défilant et tendu entre deux guides sur une machine pour découper par électroérosion une piéce-électrode au moyen de ce fil, caractérisé en ce qu'on utilise à cet effet un champ magnétique induit par un courant électrique circulant extérieurement à ce fil.
2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un circuit électrique auxiliaire ayant une trajectoire de courant extérieure au fil pour produire à l'endroit du fil un champ magnétique orientable sensiblement perpendiculaire au fil, ainsi que des moyens pour commander l'orientation, dans un plan perpendiculaire au fil, de ce champ en fonction de la géométrie de la découpe.
3. Dispositif selon la revendication 2 comportant deux têtes de guidage entre lesqueiles passe le fil, caractérisé en ce qu'il comporte deux frotteurs en contact avec la pièce, disposés chacun sur une des têtes de guidage du fil à proximité du fil pour faire passer à travers la pièce un courant électrique parallèle au fil (Fig. 2 et 3).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque frotteur est monté sur sa tête de guidage par l'intermédiaire d'un plateau rotatif et en ce qu'il comporte deux servocommandes pour contrôler respectivement la position angulaire de chacun de ces plateaux (Fig. 2).
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque frotteur comporte plusieurs parties électriquement indépendantes en contact avec la pièce et des moyens de commutation pour faire passer le courant du circuit auxiliaire par l'une ou l'autre des parties de chaque frotteur selon l'orientation prise par une trajectoire de découpe (Fig. 3).
6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il"com- porte plusieurs électroaimants disposés sur les côtés de la pièce et alimentés chacun par un circuit auxiliaire, et des moyens de commutation pour alimenter sélectivement ces électro aimants en rapport avec la direction de la découpe (Fig. 4).
Une des principales causes des défauts d'usinage dans la découpe par électroérosion d'une pièce au moyen d'un fil est due à la déviation de l'axe du fil par rapport à l'axe de ses guides. La cause de cette déviation est que le fil prend une position qui correspond à un équilibre entre des forces transversales répulsives dues aux décharges, des forces transversales attractives d'origines électrostatique et électromagnétique, et une force de rappel due à la traction exercée sur le fil.
Pour éliminer ce défaut, une méthode décrite dans le brevet DE 2502288 consiste à déplacer cette position d'équilibre jusqu'à une position où le fil est aligné avec ses guides par une sollicitation électrique du fil indépendante de l'usinage, par exemple en faisant parcourir le fil par un courant auxiliaire dont l'effet est de créer une force attractive supplérnentaire de manière à remplacer la force de rappel. La force attractive est due à un champ-miroir induit dans la pièce par le courant auxiliaire. Cette méthode qui permet effectivement de redresser le fil présente les inconvénients suivants:
- Le passage d'un courant auxiliaire à travers le fil provoque une surcharge thermique qui a pour conséquence de limiter le courant utile d'usinage, et par conséquent la vitesse de découpe.
- L'effet de redressement du fil n'existe que pour des pièces en matière magnétique et disparaît pour des pièces non magnétiques.
La force attractive créée par le courant de compensation est dirigée dans la direction de la découpe et non dans la direction oblique dans laquelle le fil est repoussé dans les parties à forte courbure de la trajectoire.
Le but de l'invention est d'éliminer ces trois inconvénients. A cet effet, I'invention est définie comme il est dit aux revendications 1 et 2.
Lorsqu'on applique l'invention, le premier défaut n'existe plus puisque le champ magnétique transversal de compensation est produit par un circuit dont le courant ne parcourt pas le fil. De plus,
L'effet de ce champ magnétique sur le fil existe indépendamment de la perméabilité magnétique de la pièce, ce qui élimine le second défaut de la méthode connue. Enfin, ce champ magnétique indépendant peut être orienté dans une direction différente de celle de la découpe, ce qui permet d'éviter le troisième défaut et d'augmenter la précision de l'usinage dans les parties à forte courbure de la trajectoire.
L'invention sera maintenant illustrée plus en détail par la description de plusieurs formes d'exécution et à l'aide du dessin, dans lequel
la figure 1 est une coupe schématique perpendidulaire au fil et montrant les forces agissant sur celui-ci,
la figure 2 est une représentation schématique d'une première forme d'exécution,
la figure 3 est une représentation schématique d'une seconde forme d'exécution, et
la figure 4 est une représentation schématique d'une troisième forme d'exécution.
La figure 1 montre la direction FA de la force attractive créée par la méthode connue qui ne s'oppose pas exactement à la force répulsive FR dans les parties de la trajectoire présentant une forte courbure. Par contre, le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de produire un champ magnétique H qui crée une force F'A exactement alignée avec FR, ce qui permet d'éviter toute déviation latérale du fil.
La figure 2 montre schématiquement une première forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Dans cette figure, la pièce 1 maintenue par un étau 9 est découpée au moyen d'un fil 2 tendu entre les têtes de guidage 3 et 4. Chaque tête de guidage 3,4 du fil comporte un plateau rotatif 5, 6 supportant un doigt 7, 8 faisant contact avec une surface de la pièce. On peut ainsi créer un champ magnétique en faisant passer entre les deux doigts un courant auxiliaire IA parallèle au courant d'usinage Iu, ce qui a pour effet d'attirer le fil vers la pièce. Ce courant auxiliaire est induit par une source 10. La direction dans laquelle est attiré le fil dépend de la position des doigts 7, 8 par rapport au fil et peut donc être modifiée à loisir en déplaçant les doigts autour du fil par rotation des plateaux 5, 6.
Le circuit électrique dans lequel circule le courant IA est indépendant du circuit d'usinage traversé par le courant pulsé Iu produit par une source 11 et un générateur d'impulsions 12. Les déplacements angulaires des plateaux 5, 6 sont réalisés par des moteurs 13, 14 placés sous la dépendance d'une unité de commande numérique 15, et agissant sur les plateaux par l'intermédiaire d'engrenages 18, 19. L'unité de commande 15 peut également commander une résistance motorisée variable 20 servant à régler l'intensité du courant auxiliaire et donc du champ magnétique. Cette unité sert aussi de manière connue à déplacer la pièce 1 par rapport au fil 2 pour réaliser la découpe selon une forme prédéterminée. L'orientation et la vitesse de ces déplacements sont contrôlées par un circuit de réglage non représenté sur la figure 2.
La figure 3, dans laquelle les pièces analogues à celles de la figure
1 portent les mêmes signes de référence, montre une seconde forme d'exécution du dispositif, dans laquelle chaque frotteur se compose de plusieurs parties 30a, 30b, 30c ..., 31a, 31b, 31c ..., isolées les unes des autres et disposées autour du fil 2 de manière à former un frotteur annulaire supérieur et un frotteur annulaire inférieur. Chacune de ces parties isolées est connectée électriquement à un sélecteur 32, 33 dont le curseur 34, 35, qui est relié à une source de courant 10, est entraîné par un moteur 38.
Ce moteur est commandé par une unité 15 de commande de l'avance de l'usinage de façon que la partie isolée de chaque frotteur se trouvant devant le fil soit toujours celle qui sera alimentée en courant, de manière à attirer le fil vers la face frontale de l'étincelage et à compenser ainsi les forces répulsives dues aux échanges. Comme dans la réalisation précédente, la source 10 alimentant le circuit auxiliaire est indépendante de la source (non re
présentée à la figure 3) servant à l'étincelage, et une résistance motorisée variable 20 commandée par l'unité 15 peut servir à régler l'intensité du courant auxiliaire.
Incidemment, les chambres circulaires constituées par les frotteurs annulaires peuvent aussi servir de canalisation pour faciliter l'injection d'un fluide d'usinage dans la fente d'étincelage.
La figure 4 montre une troisième forme d'exécution du dispositif utilisable en particulier pour la découpe de matériaux non ferromagnétiques, dans laquelle le champ magnétique perpendiculaire au fil est produit par deux paires d'électroaimants se faisant face sur des côtés opposés de la pièce à découper. Chaque électroaimant est composé d'une bobine 41-44 et d'un noyau 45-48 agencés de manière que le champ magnétique résultant de leur action combinée puisse avoir une orientation quelconque dans le plan parallèle au dessin. Un sélecteur de courant 40 commande l'alimentation des bobines de manière à obtenir l'orientation désirée. Ce sélecteur luimême est commandé par une unité de commande numérique (non représentée à la figure 4) analogue à celle des réalisations décrites précédemment.
Comme dans ces dernières, une source du courant 10 et une résistance variable 20 sont prévues pour régler l'intensité du champ magnétique de manière que le fil à découper prenne une forme sensiblement rectiligne.
** ATTENTION ** start of the DESC field may contain end of CLMS **.
CLAIMS
1. Method for straightening a wire electrode running and stretched between two guides on a machine for cutting by electroerosion a piece electrode by means of this wire, characterized in that a magnetic field induced by an electric current is used for this purpose flowing outwardly to this wire.
2. Device for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises at least one auxiliary electrical circuit having a current trajectory external to the wire to produce at the place of the wire a orientable magnetic field substantially perpendicular to the wire, as well as means for controlling the orientation, in a plane perpendicular to the wire, of this field as a function of the geometry of the cut.
3. Device according to claim 2 comprising two guide heads between lesqueiles passing the wire, characterized in that it comprises two wipers in contact with the workpiece, each arranged on one of the wire guide heads near the wire for passing through the room an electric current parallel to the wire (Fig. 2 and 3).
4. Device according to claim 3, characterized in that each wiper is mounted on its guide head by means of a rotary plate and in that it comprises two servos for controlling respectively the angular position of each of these plates (Fig. 2).
5. Device according to claim 3, characterized in that each wiper has several electrically independent parts in contact with the workpiece and switching means for passing the current from the auxiliary circuit through one or the other of the parts of each wiper according to the orientation taken by a cutting path (Fig. 3).
6. Device according to claim 2, characterized in that it "comprises several electromagnets arranged on the sides of the part and each supplied by an auxiliary circuit, and switching means for selectively supplying these electromagnets in relation to the cutting direction (Fig. 4).
One of the main causes of machining defects in EDM cutting of a workpiece using a wire is due to the deviation of the axis of the wire from the axis of its guides. The cause of this deviation is that the wire takes a position which corresponds to a balance between repulsive transverse forces due to discharges, attractive transverse forces of electrostatic and electromagnetic origins, and a restoring force due to the traction exerted on the wire. .
To eliminate this defect, a method described in patent DE 2502288 consists in moving this equilibrium position to a position where the wire is aligned with its guides by an electric stress on the wire independent of machining, for example by making run the wire through an auxiliary current, the effect of which is to create an additional attractive force so as to replace the restoring force. The attractive force is due to a mirror field induced in the room by the auxiliary current. This method which effectively makes it possible to straighten the wire has the following drawbacks:
- The passage of an auxiliary current through the wire causes a thermal overload which has the consequence of limiting the useful working current, and consequently the cutting speed.
- The straightening effect of the wire only exists for parts made of magnetic material and disappears for non-magnetic parts.
The attractive force created by the compensation current is directed in the direction of the cut and not in the oblique direction in which the wire is repelled in the parts with strong curvature of the trajectory.
The object of the invention is to eliminate these three drawbacks. To this end, the invention is defined as it is said in claims 1 and 2.
When the invention is applied, the first defect no longer exists since the transverse magnetic compensation field is produced by a circuit whose current does not flow through the wire. Furthermore,
The effect of this magnetic field on the wire exists independently of the magnetic permeability of the part, which eliminates the second defect of the known method. Finally, this independent magnetic field can be oriented in a direction different from that of the cut, which makes it possible to avoid the third defect and to increase the precision of the machining in the parts with strong curvature of the trajectory.
The invention will now be illustrated in more detail by the description of several embodiments and by means of the drawing, in which
FIG. 1 is a schematic section perpendicular to the wire and showing the forces acting on it,
FIG. 2 is a schematic representation of a first embodiment,
FIG. 3 is a schematic representation of a second embodiment, and
Figure 4 is a schematic representation of a third embodiment.
FIG. 1 shows the direction FA of the attractive force created by the known method which does not exactly oppose the repulsive force FR in the parts of the trajectory having a strong curvature. On the other hand, the method and the device according to the invention make it possible to produce a magnetic field H which creates a force F'A exactly aligned with FR, which makes it possible to avoid any lateral deviation of the wire.
FIG. 2 schematically shows a first embodiment of a device according to the invention. In this figure, the part 1 held by a vice 9 is cut by means of a wire 2 stretched between the guide heads 3 and 4. Each guide head 3,4 of the wire comprises a rotary plate 5, 6 supporting a finger 7, 8 making contact with a surface of the part. A magnetic field can thus be created by passing an auxiliary current IA parallel to the machining current Iu between the two fingers, which has the effect of attracting the wire towards the workpiece. This auxiliary current is induced by a source 10. The direction in which the wire is attracted depends on the position of the fingers 7, 8 relative to the wire and can therefore be modified at will by moving the fingers around the wire by rotation of the plates 5 , 6.
The electrical circuit in which the current IA flows is independent of the machining circuit traversed by the pulsed current Iu produced by a source 11 and a pulse generator 12. The angular displacements of the plates 5, 6 are produced by motors 13, 14 placed under the control of a digital control unit 15, and acting on the plates by means of gears 18, 19. The control unit 15 can also control a variable motorized resistor 20 used to adjust the intensity of the auxiliary current and therefore of the magnetic field. This unit is also used in known manner to move the piece 1 relative to the wire 2 to perform the cutting in a predetermined shape. The orientation and speed of these movements are controlled by an adjustment circuit not shown in Figure 2.
Figure 3, in which parts similar to those of Figure
1 bear the same reference signs, shows a second embodiment of the device, in which each wiper consists of several parts 30a, 30b, 30c ..., 31a, 31b, 31c ..., isolated from each other and arranged around the wire 2 so as to form an upper annular wiper and a lower annular wiper. Each of these isolated parts is electrically connected to a selector 32, 33 whose cursor 34, 35, which is connected to a current source 10, is driven by a motor 38.
This motor is controlled by a unit 15 controlling the advance of the machining so that the insulated part of each wiper located in front of the wire is always the one which will be supplied with current, so as to attract the wire to the face front of the spark and thus compensate for the repulsive forces due to exchanges. As in the previous embodiment, the source 10 supplying the auxiliary circuit is independent of the source (not re
presented in FIG. 3) used for spark ignition, and a variable motorized resistor 20 controlled by the unit 15 can be used to adjust the intensity of the auxiliary current.
Incidentally, the circular chambers formed by the ring wipers can also serve as a pipe to facilitate the injection of a machining fluid into the spark gap.
FIG. 4 shows a third embodiment of the device which can be used in particular for cutting non-ferromagnetic materials, in which the magnetic field perpendicular to the wire is produced by two pairs of electromagnets facing each other on opposite sides of the part to be cut. Each electromagnet is composed of a coil 41-44 and a core 45-48 arranged so that the magnetic field resulting from their combined action can have any orientation in the plane parallel to the drawing. A current selector 40 controls the supply of the coils so as to obtain the desired orientation. This selector itself is controlled by a digital control unit (not shown in Figure 4) similar to that of the embodiments described above.
As in the latter, a current source 10 and a variable resistor 20 are provided to adjust the intensity of the magnetic field so that the wire to be cut takes a substantially straight shape.