CH664106A5

CH664106A5 - Appareil d'usinage par decharges electriques.

Info

Publication number: CH664106A5
Application number: CH430185A
Authority: CH
Inventors: Yozo Sakai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1988-02-15
Also published as: DE3535546A1; DE3535546C2; JPS6186130A

Description

DESCRIPTION

Les appareils d'usinage par décharges électriques (le plus souvent dénommés ci-après EDM) enlèvent en général du métal par l'action de décharges à haute fréquence engendrées dans un interstice très petit entre l'électrode d'usinage et la pièce à usiner dans un fluide diélectrique. La présente invention concerne de façon générale une amélioration des appareils d'usinage par décharges électriques, tels que les machines EDM du type à fil, utilisant un fluide diélectrique actif. Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil d'usinage par décharges électriques qui est capable de maintenir les températures de fluide diélectrique et de l'unité d'usinage de la machine, 5 avant les opérations d'usinage, à des valeurs égales à celles qui interviennent durant les opérations d'usinage.

La fig. 1 montre le schéma bloc d'une machine EDM à fil classique, cette figure présentant en 1 une unité d'usinage, en 2 une unité de commande composée d'une unité de commande NC (commande io numérique) et d'une alimentation en énergie, en 3 une unité de délivrance du fluide diélectrique, en 4 un câble connectant l'unité de commande 2 à l'unité d'usinage 1, en 5 un câble connectant l'unité de commande 2 à l'unité de délivrance de fluide diélectrique 3, en 6 un tuyau à travers lequel le fluide diélectrique usé est déchargé de 15 l'unité d'usinage 1 à l'unité de délivrance 3, et en 7 un tuyau à travers lequel du fluide diélectrique frais est délivré de l'unité 3 à l'unité d'usinage 1.

Les détails de l'unité de délivrance de fluide diélectrique 3 sont montrés à la fig. 2, sur laquelle on voit en 8 un réservoir de fluide usé 20 pour emmagasiner temporairement le fluide diélectrique déchargé de l'unité d'usinage 1 à travers le tuyau 6, en 9 une unité de filtre pour le filtrage du fluide diélectrique usé provenant du réservoir 8, en 10 une pompe de filtre qui amène le fluide diélectrique depuis le réservoir 8 jusqu'à l'unité de filtre 9, en 11 un réservoir de fluide nettoyé 25 pour emmagasiner temporairement le fluide diélectrique ayant passé à travers l'unité de filtre 9, en 12 une pompe qui délivre le fluide diélectrique nettoyé depuis le réservoir 11 à l'unité d'usinage 1, et en 13 une unité de refroidissement utilisée pour maintenir la température du fluide diélectrique à un niveau constant.

30 Avec la machine EDM du type à fil classique ayant la construction décrite ci-dessus, le fluide diélectrique, qui contient les particules de déchets de métal, est amené à passer à travers le tube de décharge 6, et, après avoir été temporairement emmagasiné dans le réservoir de fluide usé 8, le fluide est envoyé dans l'unité de filtre 9 à 35 travers la pompe de filtre 10. Le fluide filtré est emmagasiné dans le réservoir de fluide nettoyé 11 dont une partie est amenée à circuler à travers l'unité de refroidissement 13. La température du fluide diélectrique, qui avait augmenté du fait de la chaleur engendrée à la fois comme résultat des décharges d'arc entre l'électrode-fil et la 40 pièce à usiner et par le fait du fonctionnement de la pompe de filtre 10 et de la pompe d'alimentation 12, est réduite à un niveau prédéterminé, et le fluide diélectrique froid et clair ainsi obtenu est délivré à travers le tube 7 à l'unité d'usinage 1 par l'action de la pompe 12.

Comme cela est apparent, en considérant la description ci-des-« sus, la machine EDM classique requiert une coûteuse unité de refroidissement 13 pour refroidir le fluide diélectrique en vue d'éviter les. variations de la précision d'usinage qui, sinon, résulteraient d'une augmentation de la température du fluide diélectrique durant l'usinage. En variante, l'unité d'usinage 1 peut être enclenchée au ralenti 50 pour une période donnée de façon que les températures de l'unité 1 et du fluide diélectrique soient stabilisées avant que l'usinage réel ait été démarré, mais une telle action provoque toutefois de fortes pertes de temps.

La présente invention a été réalisée dans le but de résoudre les 55 problèmes décrits ci-dessus. De ce fait, un objectif principal de l'invention est de fournir un appareillage d'usinage par décharges électriques qui emploie un préchauffeur pour maintenir la température du fluide diélectrique dans l'unité de délivrance de fluide diélectrique, avant l'usinage, égale à celle qui intervient durant l'usinage, et 60 qui fait circuler le fluide diélectrique préchauffe à travers l'unité d'usinage de façon à prévenir les variations dans la précision de l'usinage qui, sinon, résulteraient d'une augmentation des températures du fluide diélectrique et de l'unité d'usinage durant l'usinage.

Conformément à l'invention, le but visé est atteint par la pré-65 sence des caractères énoncés dans la revendication 1.

Ainsi, en vue de réaliser ses objectifs, l'appareil d'usinage par décharges électriques conforme à la présente invention préchauffe le fluide diélectrique à une température préétablie, déterminée sur la

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base de l'augmentation, prémesurée ou calculée, de la température du fluide diélectrique durant l'usinage, et de la température ambiante mesurée par un détecteur de température ambiante, le fluide diélectrique préchauffé étant en même temps amené à circuler à travers l'unité d'usinage. 5

Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, et comparativement à l'antérieur, une forme d'exécution de l'objet de l'invention; dans ce dessin:

la fig. 1 est un schéma bloc d'une machine EDM du type à fil

. . 10

classique,

la fig. 2 est une vue schématique simplifiée d'une machine EDM du type à fil classique, et la fig. 3 est une vue schématique d'une machine EDM du type à fil construite en conformité avec la présente invention.

A la fig. 3, qui montre schématiquement une forme d'exécution préférée de l'appareil EDM de la présente invention, les signes de références 1 à 12 identifient les mêmes composants que dans l'appareil classique montré aux fig. 1 et 2.

Conformément à l'invention, l'appareil représenté à la fig. 3 20 inclut de plus un senseur de température ambiante 21 qui mesure la température de l'air ambiant autour de l'unité d'usinage, un senseur de température de fluide 22 qui mesure la température du fluide diélectrique dans le réservoir de fluide nettoyé 11, une unité de pré-chauffage 23 qui préchauffe le fluide diélectrique dans le réservoir 11 25 à une température préétablie par l'unité de commande 2, des câbles 24, 25 et 26 qui connectent l'unité de commande aux senseurs de température 21 et 22, et à l'unité de préchauffage 23, respectivement, et des câbles 27 et 28 qui connectent l'unité de commande 2 à la pompe de filtre 10 et à la pompe de délivrance 12, respectivement. 30

La machine EDM à fil ayant la construction décrite ci-dessus est constituée de façon que l'unité de commande 2 délivre une commande pour activer l'unité de préchauffage 23, sur la base de la température de l'air ambiant, telle que mesurée par le senseur de température ambiante 21, de la température du fluide diélectrique, telle 35 que mesurée par le senseur de température de fluide 22 avant que l'usinage ait commencé, et de la qualité, prémesurée ou calculée, de l'accroissement de la température du fluide diélectrique durant l'usinage. La condition qui doit être satisfaite pour l'activation de l'unité de préchauffage 23 avant l'usinage est Tj <T0 + AT, où T„ est la température ambiante, est la température du fluide diélectrique, et AT est l'accroissement de la température du fluide diélectrique durant l'usinage.

L'unité de commande 2 qui délivre cette commande de préchauffage à l'unité de préchauffage 23 par le câble 26, délivre également une commande d'opération à la pompe de filtre 10 et à la pompe d'alimentation 12 par les câbles 27 et 28, pour amener le fluide diélectrique préchauffé à être conduit dans l'unité d'usinage 1, ce qui préchauffe l'unité d'usinage à une température égale à T0+AT.

Dans la forme d'exécution illustrée, la température à laquelle le fluide diélectrique est préchauffé est déterminée sur la base des résultats des mesures faites par les senseurs de température 21 et 22. Si désiré, un senseur de température similaire peut être monté soit à l'intérieur sur l'unité d'usinage 1, soit dans le réservoir de fluide usé 8. Il entre également dans le cadre de la présente invention d'installer un autre préchauffeur 23 à l'intérieur du réservoir de fluide usé 8. De plus, la forme d'exécution illustrée concerne une machine EDM du type à fil utilisant un fil conducteur en tant qu'électrode d'usinage, mais le concept de la présente invention peut être appliqué, avec le même résultat, à d'autres machines EDM, telles que les machines EDM du type à matrice (profiler).

Comme montré ci-dessus, en conformité avec la présente invention, le fluide diélectrique est préchauffé à une température déterminée sur la base à la fois de la quantité, prémesurée ou calculée, d'accroissement de température du fluide diélectrique durant l'usinage, ët de la température ambiante, mesurée par un senseur des températures ambiantes, et, en même temps, le fluide diélectrique préchauffé est amené à circuler à travers l'unité d'usinage. Il en résulte que les températures du fluide diélectrique et de l'unité d'usinage avant l'usinage présentent des degrés minima de différence par rapport aux valeurs durant l'usinage, et l'absence résultante de toute augmentation significative de température assure un usinage de haute précision. De plus, l'absence de nécessité d'avoir un coûteux refroidisseur de fluide diélectrique, ou d'admettre un temps de ralenti avant l'usinage, réduit fortement les coûts d'usinage en même temps qu'elle améliore l'usinage.

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1 feuille dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Appareil d'usinage par décharges électriques, caractérisé en ce qu'il comprend : une unité d'usinage pour produire une décharge électrique entre une électrode d'usinage et une pièce à usiner séparées l'une de l'autre dans un fluide diélectrique, des moyens senseurs de température ambiante pour mesurer la température de l'air ambiant, des moyens senseurs de la température du fluide diélectrique pour mesurer la température dudit fluide diélectrique, des moyens pour préchauffer ledit fluide diélectrique, et des moyens de commande pour actionner lesdits moyens de préchauffage pour qu'ils préchauffent ledit fluide diélectrique jusqu'à une température prédéterminée en correspondance avec une quantité prédéterminée d'accroissement de la température dudit fluide diélectrique durant l'usinage et avec la température de l'air ambiant déterminée par ledit senseur de température ambiante.
2. Appareil d'usinage par décharges électriques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens de délivrance du fluide diélectrique pour maintenir la température de ladite unité d'usinage avant l'usinage à une température égale à la température durant l'usinage, par circulation du fluide diélectrique préchauffé à travers ladite unité d'usinage avant que l'usinage ait commencé.
3. Appareil d'usinage par décharges électriques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un réservoir de fluide diélectrique communiquant avec ladite unité d'usinage par un tuyau, et des moyens circulateurs de fluide diélectrique pour faire circuler ledit fluide diélectrique depuis ledit réservoir à travers ladite unité d'usinage.
4. Appareil d'usinage par décharges électriques selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de délivrance de fluide diélectrique sont commandés par lesdits moyens de commande.
5. Appareil d'usinage par décharges électriques selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit réservoir comprend une unité de filtres à travers laquelle ledit fluide diélectrique est amené à circuler pour débarrasser ce fluide des impuretés et des particules de déchet de métal.
6. Appareil d'usinage par décharges électriques selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit réservoir comprend un premier réservoir pour emmagasiner temporairement ledit fluide diélectrique reçu de ladite unité d'usinage et un second réservoir communiquant avec ledit premier réservoir par une unité de filtre, une pompe étant établie sur un tuyau qui connecte ledit second réservoir à ladite unité d'usinage.
7. Appareil d'usinage par décharges électriques selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit réservoir comprend un premier réservoir qui emmagasine temporairement ledit fluide diélectrique reçu de ladite unité d'usinage et un second réservoir communiquant avec ledit premier réservoir par une unité de filtre, l'appareil comprenant de plus une première pompe établie entre lesdits premier et second réservoirs, pour mener ledit fluide diélectrique dudit premier réservoir à ladite unité de filtre, et une seconde pompe établie sur un tuyau entre ledit second réservoir et ladite unité d'usinage pour délivrer ledit fluide diélectrique depuis ledit second réservoir à ladite unité d'usinage, ladite unité de préchauffage et ledit senseur de température de fluide diélectrique étant établi à l'intérieur dudit second réservoir, le fonctionnement desdites première et seconde pompes étant commandé par ladite unité de commande.