CH690090A5

CH690090A5 - Procédé et dispositif d'usinage par électroérosion permettant d'incliner une électrode-fil parallèlement à la pièce à usiner.

Info

Publication number: CH690090A5
Application number: CH322594A
Authority: CH
Inventors: Francois Martin
Original assignee: Charmilles Technologies
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 2000-04-28

Description


  
 



  L'invention a trait à un procédé et à un dispositif pour l'usinage par électroérosion à fil, avec un fil-électrode inclinable par rapport au plan de la trajectoire à découper. 



  Rappelons que dans la plupart de ces dispositifs, le fil-électrode est tendu entre deux guides-fil et se déplace relativement à la pièce à usiner selon une trajectoire prédéterminée en la découpant par des étincelles érosives éclatant entre le fil et la pièce. C'est soit la pièce qui se déplace, soit les guides-fil, la pièce restant immobile, ceci grâce à un premier système à mouvements croisés selon les axes X et Y. Le guide-fil supérieur est animé selon les axes U et V (qui peuvent être indépendants des axes X et Y et être en fait un deuxième système d'axes X min  et Y min ), ceci grâce à un deuxième système à mouvements croisés. Le fil s'incline ainsi par rapport au plan de la trajectoire réalisant une découpe conique à travers la pièce. 



  La pièce à usiner est bridée en référence aux axes X, Y et Z de la machine. Ses faces verticales peuvent ne pas être parfaitement parallèles à l'axe Z; si son attaque par le fil doit se faire latéralement, (et non par enfilage dans un avant-trou), il est indispensable que la face d'attaque et le fil soient parallèles (ou alignés); ceci est réalisé en corrigeant le positionnement de la pièce en utilisant par exemple un comparateur, ou en utilisant les axes U et V pour incliner le fil, en procédant par exemple par tâtonnements jusqu'à ce que les étincelles éclatent tout le long du fil en contact avec la pièce. La première méthode est assez longue, de l'ordre de 15 minutes en général; la seconde risque d'endommager la pièce et n'est guère plus rapide. 



  L'objet de la présente invention était de réaliser un tel alignement rapidement, sans devoir tester la pièce pour connaître avec précision l'angle d'inclinaison de la face d'attaque et le sens de cette conicité (l'arête protubérante est-elle sur la face supérieure ou sur la face inférieure de la pièce ?); de plus, cette méthode devait être applicable dans le cas de pièces à hauteur variable ou non-connue, sans devoir mesurer avec précision cette ou ces hauteurs successives, ainsi que la distance entre la face inférieure et le guide-fil inférieur et sans connaître avec précision la distance entre les guides-fil. 



  Selon la présente invention, on donne diverses inclinaisons successives à l'électrode-fil en déplaçant le guide-fil supérieur selon les axes U et V de valeurs U1, U2, V1 et V2 choisies et on commande pour chacune de ces orientations le mouvement de l'électrode-fil vers la pièce à usiner jusqu'à ce que le contact fil-pièce soit détecté. On relève ou mémorise alors la cote selon l'axe X ou Y correspondante à chacun de ces contacts. Puis on calcule, grâce à un algorithme approprié, la distance dont il faut déplacer le guide-fil supérieur selon les axes U et V de manière à incliner l'électrode-fil parallèlement à la face destinée à être découpée de la pièce à usiner. 



  Les fig. 1 à 5 illustrent l'une des variantes préférées de cette invention:
 - le guide-fil supérieur 3 est positionné à la hauteur de travail choisie et la pièce à usiner 1 fixée à sa place définitive. On ne connaît pas sa hauteur exacte ni l'inclinaison de sa face d'attaque 5. On déplace le guide supérieur 3 d'une valeur choisie U1 (fig. 1, position a); sans changer l'inclinaison du fil-électrode 2, on effectue un mouvement relatif fil-pièce jusqu'à la détection d'un contact (fig. 1, position a); le guide inférieur 4 se trouve alors à la cote x1 sur l'axe X; 
 - on retire le fil de la pièce, et on diminue son inclinaison en choisissant une valeur U2 inférieure à la valeur U1.

   On procède comme ci-dessus; lors du contact fil-pièce, le guide inférieur 4 se trouve à la cote x2 sur l'axe X (fig. 2);
 - on retire le fil de la pièce, et on l'incline dans l'autre sens en choisissant une valeur U3 égale à l'inverse de la valeur U1. On procède comme ci-dessus; lors du contact fil-pièce, le guide inférieur 4 se trouve à la cote x3 sur l'axe X (fig. 3); 



  - on retire le fil de la pièce, et on l'incline en choisissant une valeur U4 égale à l'inverse de la valeur U2. On procède comme ci-dessus; lors du contact fil-pièce, le guide inférieur 4 se trouve à la cote x4 sur l'axe X (fig. 4). 



  La commande numérique du déplacement du guide supérieur 3 est programmée selon l'algorithme suivant: 
EMI3.1
 
 



  dans lequel
 -  DELTA U représente la distance dont il faut déplacer le guide-fil supérieur 3 selon l'axe U de manière à incliner l'électrode-fil parallèlement à la face d'attaque 5, et
 - p1 et p2 symbolisent respectivement les pentes: 
EMI3.2
 
 



  (voir fig. 5). 



  On procède de même dans le plan Y, V de manière à obtenir DV, la distance dont il faut déplacer le guide-fil supérieur 3 selon l'axe V de manière à incliner l'électrode-fil parallèlement à la face d'attaque 5. 



  Les valeurs U1 et U2 sont quelconques; toutefois, l'inclinaison du fil doit être plus grande que le défaut de verticalité de la pièce à corriger. 



  Bien que le cycle de 4 mesures décrit ci-dessus soit répété 3 à 4 fois avec des valeurs choisies différentes pour l'inclinaison, cette variante a l'avantage de ne prendre que 2 à 3 minutes. 



  De plus, le point de portée du fil sur les guides, c'est-à-dire les points où le fil change de direction, ne sont pas connus avec précision. Or il n'est pas nécessaire de connaître la distance interguides pour obtenir  DELTA U et  DELTA V, ni la hauteur de pièce, ni la distance entre la pièce et le plan X, Y. 



  Cette variante a aussi l'avantage de permettre de calculer la hauteur H de la pièce et la distance ZID entre la face inférieure de la pièce et le plan X, Y, connaissant la distance EG entre les guides: 
EMI4.1

Claims

1. Procédé d'usinage par électroérosion avec une électrode - fil dans lequel on incline cette électrode - fil par rapport au plan d'usinage de manière à ce qu'elle soit parallèle à la face de la pièce à usiner destinée à être découpée, cette dernière n'étant pas orthogonale à ce plan d'usinage et caractérisé par le fait que l'on donne diverses inclinaisons successives à l'électrode - fil en déplaçant le guide-fil supérieur selon les axes U et V de valeurs U1, U2, V1 et V2 choisies, que l'on commande pour chacune de ces orientations le mouvement de l'électrode - fil vers la pièce à usiner jusqu'à ce que le contact fil - pièce soit détecté, que l'on relève et mémorise la cote selon l'axe X ou Y correspondante à chacun de ces contacts,

et que l'on calcule la distance dont il faut déplacer le guide-fil supérieur selon les axes U et V de manière à incliner l'électrode - fil parallèlement à la face destinée à être découpée de la pièce à usiner.

2. Dispositif d'usinage par électroérosion avec une électrode-fil pour la mise en Öuvre du procédé selon la revendication 1, comportant deux systèmes à mouvements croisés, le premier pour déplacer relativement la pièce à usiner et le guide-fil inférieur l'un par rapport à l'autre et le second pour déplacer le guide-fil supérieur, et programmé de manière à incliner cette électrode - fil par rapport au plan d'usinage de manière à ce qu'elle soit parallèle à la face de la pièce à usiner destinée à être découpée.

3.

Dispositif selon la revendication 2, comportant des moyens pour détecter un contact entre l'électrode-fil et la pièce, en particulier par touche électrique, et programmé pour donner diverses inclinaisons successives à l'électrode-fil en déplaçant le guide-fil supérieur selon les axes U et V de valeurs U1, U2, V1 et V2 choisies, puis pour commander pour chacune de ces orientations le mouvement de l'électrode-fil vers la pièce à usiner jusqu'à la détection du contact fil-pièce, puis pour relever et mémoriser la cote selon l'axe X ou Y correspondante à chacun de ces contacts, puis pour calculer la distance dont il faut déplacer le guide-fil supérieur selon les axes U et V de manière à incliner l'électrode-fil parallèlement à la face destinée à être découpée de la pièce à usiner.

4.

Dispositif selon la revendication 3, comportant des moyens pour programmer des déplacements U3, U4, V3, V4 symétriques respectivement aux déplacements U1, U2, V1 et V2, puis pour commander pour chacune des orientations de l'électrode-fil son mouvement vers la pièce à usiner jusqu'à la détection du contact fil-pièce, des organes pour relever et mémoriser la cote selon l'axe X ou Y correspondante à chacun de ces contacts, ainsi qu'une unité de calcul pour déduire des valeurs U1 à U4, V1 à V4 et des cotes selon l'axe X ou y correspondantes, les distances DELTA U et DELTA V dont il faut déplacer le guide-fil supérieur selon les axes U et V de manière à incliner l'électrode-fil parallèlement à la face destinée à être découpée de la pièce à usiner.

5.

Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'unité de calcul est programmée selon les algorithmes suivants: EMI7.1 dans lesquels p1, p2, p min 1 et p min 2 symbolisent respectivement les pentes: EMI7.2