FR2523889A1 - Procede et dispositif d'usinage par decharges electriques utilisant des gaz obtenus par la decomposition d'un hydrocarbure liquide et un liquide a base d'eau desionisee - Google Patents

Abstract

Procédé et dispositif améliorés d'usinage par décharges électriques, dans lesquels un hydrocarbure liquide tel que du kérosène est décomposé, à l'extérieur de l'intervalle d'usinage; pour produire des gaz F contenant des hydrocarbures gazeux, lesquels gaz sont injectés dans l'intervalle d'usinage 7 immergé dans un liquide de refroidissement W à base d'eau désionisée. L'hydrocarbure liquide est décomposé, par exemple thermiquement, de façon à produire un gaz contenant 30 à 85 % d hydrogène et le reste en hydrocarbure gazeux. La décomposition thermique s effectue en chauffant l hydrocarbure liquide à une température inférieure à 300 degré C. Les gaz produits par la décomposition de l hydrocarbure liquide peuvent être entraînés dans un courant d'eau désionisée pour être amenés dans l intervalle d'usinage dont une région est immergée dans un volume continu d eau désioniée. La décomposition de l hydrocarbure liquide peut s'effectuer dans un système de décomposition thermique 22 séparé raccordé à l'intervalle d'usinage par un conduit continu 19, 4c faisant communiquer une source d'hydrocarbure liquide 20 avec l'intervalle d'usinage.

Description

i Procédé et dispositif d'usinage par décharges électriques

utilisant des gaz obtenus par la décomposition d'un hydrocar-

bure liquide et un liquide à base d'eau désionisée.

La présente invention concerne de façon générale l'usinage par décharges électriques d'une pièce en amenant un fluide d'usinage dans un intervalle d'usinage formé entre une électrode-outil et la pièce à usiner, tandis qu'on applique de façon répétitive et par intermittence une impulsion de tension au travers de l'intervalle d'usinage balayé par le fluide d'usinage Il est ainsi formé un train d'impulsions de courant pour créer des décharges d'enlèvement de matière localisées, discrètes et réparties de façon aléatoire, qui produisent des cratères se recouvrant de façon cumulative sur la surface de la pièce; toute la surface juxtaposée à

l'électrode-outil est ainsi usinée uniformément sur ses par-

ties en vis-à-vis de l'électrode-outil Au fur et à mesure de l'enlèvement de matière, l'électrode-outil et la pièce à usiner sont déplacées l'une par rapport à l'autre de façon que continuent à se développer ces décharges d'enlèvement de

matière jusqu'à l'obtention du degré d'usinage recherché.

Lors de l'opération d'usinage, de petits copeaux ou particules métalliques ou conducteurs, enlevés des surfaces de la pièce

(et également de l'électrode-outil), ainsi que d'autres pro-

duits de décharge, tels que des goudrons et des gaz, sont emportés par le fluide d'usinage qui balaie l'intervalle d'usinage et y est généralement recyclé, lors de l'avancement

de l'électrode-outil par rapport à la pièce grâce à un sys-

tème d'asservissement conçu pour maintenir un intervalle pré-

déterminé pratiquement constant ou pour approcher la valeur d'intervalle désirée de façon aussi précise que possible Le

système d'asservissement peut également fonctionner pour ré-

pondre à des conditions de court-circuti d'intervalle et d'amorçage d'arc afin de reculer l'électrode par rapport à la

pièce de façon àéliminer de telles conditions.

L'invention concerne de façon particulière un procédé et

un dispositif améliorés pour un usinage par décharges élec-

triques du type décrit, dans lesquels on utilise un nouveau

fluide d'usinage pour obtenir un meilleur rendement d'usinage.

Il est établi que,-dans un processus d'usinage par décharges électriques, de l'énergie électrique est fournie par la source de courant sous la forme d'impulsions électriques discrètes au travers de l'intervalle d'usinage rempli d'un liquide diélectrique afin d'effectuer une succession de décharges électriques entre l'électrode-outil et la pièce pour enlever de la matière sur cette dernière Chaque décharge

individuelle vient frapper cette surface de la pièce juxtapo-

sée à l'électrode-outil sur une minuscule zone localisée ou sur une autre, cette zone étant fondue et/ou vaporisée par les impulsions et mécaniquement détachée de la surface de la pièce par la pression d'impulsion des décharges On

utilise des décharges successives et répétitives pour dépla-

cer l'action localisée de détachement ou d'enlèvement de matière sur toute la surface de la pièce et il en résulte, sur celle-ci, la formation de cratères de décharges se recouvrant cumulativement Au fur et à mesure de l'enlèvement de matière, les moyens d'avance asservis déplacent l'électrode-outil en direction de la pièce, ces moyens étant conçus pour maintenir pratiquement constant l'intervalle d'usinage et permettre ainsi d'y créer successivement des

décharges d'enlèvement de matière.

Les procédés d'usinage par décharges électriques sont

généralement divisés en trois catégories: usinage en plon-

gée, usinage en balayage et usinage à fil mobile Dans le procédé d'usinage par décharges électriques en plongée, l'électrode-outil est une électrode massive de forme conçue pour former dans la pièce une cavité complémentaire à sa

forme Dans ce processus, la pièce est plongée dans le li-

quide d'usinage habituellement constitué par un hydrocar-

bure liquide, tel que du kérosène On utilise une cuve pour contenir l'hydrocarbure liquide d'usinage et la pièce y est

immergée et positionnée suffisamment en dessous de la sur-

face du liquide dans la cuve L'électrode-outil comporte habituellement un ou plusieurs passages de fluide à travers lesquels le liquide d'usinage est amené dans l'intervalle d'usinage En variante ou en outre, une ou plusieurs buses sont disposées dans la région de l'électrode-outil ou de la pièce et sont utilisées pour diriger le liquide d'usinage dans l'intervalle d'usinage On a constaté que ce procédé entrainait un risque d'incendie du fait de l'inflammabilité de l'hydrocarbure liquide Lorsque des décharges électriques effectuées à travers l'hydrocarbure liquide sont exposées à l'air, il y a risque d'incendie, ce qui peut entraîner des dommages à l'environnement En outre, lorsqu'il est décomposé par les décharges électriques, l'hydrocarbure liquide dégage

des gaz et des buées et tend à polluer l'atmosphère ambiante.

Bien que l'on puisse réduire le risque d'incendie en ajoutant certains produits chimiques à l'hydrocarbure liquide, le coût en est augmenté et il peut en résulter une réduction

notable du rendement d'usinage.

Dans l'usinage par décharges électriques par balayage, l'électrode-outil est une tige ou un élément analogue ayant un contour d'usinage relativement simple ou "générique" et on effectue un déplacement relatif bi ou tridimensionnel entre l'électrode générique et la pièce pour réaliser sur

ou dans la pièce une configuration de la forme désirée cor-

respondant au trajet du déplacement relatif.

Dans le procédé d'usinage par décharges électriques à fil mobile, l'électrode-outil est un mince fil continu qui est axialement transporté pour traverser de façon continue la pièce exposée à l'air L'intervalle d'usinage formé entre le fil-électrode mobile et la pièce doit être constamment balayé par le liquide d'usinage qui, cependant, du fait que la pièce est toujours exposée à l'air, ne peut en aucune façon être un hydrocarbure liquide inflammable comme dans le procédé d'usinage en plongée Ainsi, dans le procédé d'usinage à fil mobile, il est courant d'utiliser un liquide à base d'eau comme liquide d'usinage On a constaté que l'eau était beaucoup plus efficace que les hydrocarbures liquides pour refroidir la pièce et refroidir les points

de décharge et les particules enlevées de ces points.

Le procédé d'usinage à fil mobile étant de plus en plus répandu, on a essayé d'utiliser dans les procédés d'usinage en plongée et d'usinage en balayage un liquide à base d'eau qui trouvait sa seule utilisation dans le procédé à fil mobile Toutefois, on a constaté que, lorsqu'on l'utilisait dans les procédés en plongée et en balayage, le liquide à base d'eau présentait l'inconvénient important qu'on ne pouvait obtenir une surface usinée à poli miroir telle qu'on en recherche dans un usinage de finition ou un usinage ultra-fin En outre, on a constaté qu'on ne pouvait utiliser ce liquide dans les modes d'usinage "sans usure" ou "à faible usure", qui exigent une usure par érosion minimale de l'électrode- outil En outre, on a constaté que, lorsque la surface d'usinage de l'outil était réduite, par exemple, à moins de plusieurs centaines de millimètres carrés, le liquide d'usinage à base d'eau ne permettait que rarement la stabilité et le rendement d'usinage exigés dans les

procédés en plongée et en balayage.

Par ailleurs, ces inconvénients du liquide d'usinage à base d'eau soulèvent également des problèmes dans le procédé à fil mobile Dans ce cas, l'usinage tend à être instable si la pièce est plus épaisse ou si le fil-électrode est plus

épais Le résultat en est une rupture du fil-électrode.

La présente invention vise à procurer un procédé d'usinage par décharges électriques amélioré, pouvant s'appliquer pratiquement à tous les processus d'usinage par décharges

électriques décrits, rendant possible de conduire une opé-

ration d'usinage désirée sans risque d'incendie tout en

assurant une stabilité, une qualité et un rendement d'usi-

nage excellents, lequel procédé élimine les inconvénients d'un hydrocarbure liquide et d'un liquide à base d'eau en

utilisant les deux liquides d'une nouvelle manière.

La présente invention vise également à procurer un dispositif amélioré d'usinage par décharges électriques pour mettre en

oeuvre le procédé décrit.

La présente invention est basée sur la découverte que les difficultés rencontrées dans la technique antérieure sont résolues par une nouvelle façon d'utiliser un hydrocarbure liquide classique et de l'eau dans les procédés d'usinage par décharges électriques On a constaté que cette façon de

les utiliser permettait d'éliminer leurs inconvénients indi-

viduels intrinsèques et qu'il était possible de combiner leurs avantages particuliers de façon à obtenir de nouveaux résultats d'usinage améliorés que l'on n'avait jamais espérés de leurs utilisations individuelles dans la technique classique. Ainsi,, sous un premier aspect, la présente invention procure un procédé pour usiner une pièce conductrice de l'électricité au moyen d'une succession de décharges électriques discrètes

et espacées dans le temps développées entre une électrode-

outil et la pièce à usiner au travers d'un intervalle d'usi-

nage de façon à enlever par 6 lectro-érosion de la matière sur la pièce, ce procédé se caractérisant en ce que: a) on prépare un liquide à base d'eau désionisée d'une température suffisante pour refroidir au moins les régions

de l'électrode-outil et de la pièce qui définissent l'in-

tervalle d'usinage, à l'encontre de la chaleur développée par les décharges électriques d'intervalle;b) on immerge cette région de l'intervalle d'usinage dans un volume continu de ce liquide à base d'eau; c) à l'extérieur de l'intervalle

d'usinage, on décompose un hydrocarbure liquide pour pro-

duire des gaz contenant des hydrocarbures gazeux; et d) on injecte un volume de ces gaz produits dans l'intervalle d'usinage immergé dans le liquide à base d'eau, grâce à quoi une portion du volume injecté des gaz constitue un fluide d'intervalle pour que les décharges électriques produisent l'enlèvement de matière par érosion, tandis que cette région tend à être refroidie par le liquide à base d'eau

désionisée.

De façon spécifique, le procédé comporte en outre un stade de réduction de l'usure par érosion de l'électrode-outil dans le stade d) en décomposant au moins une portion de ces

hydrocarbures gazeux par les décharges électriques pour for-

mer par pyrolyse une couche carbonée sur l'électrode-outil

la protégeant de l'usure par érosion.

L'hydrocarbure liquide destiné, à être préalablement décomposé pour fournir les gaz,peut être du kérosène, de l'huile de transformateur ou toute autre forme d'hydrocarbure liquide

utilisé classiquement dans l'usinage par décharges électri-

ques L'hydrocarbure liquide est décomposé de façon à fournir

à 60 ou 85 % en volume d'hydrogène, le reste étant essen-

tiellement des hydrocarbures gazeux Facultativement, les gaz contiennent 0,1 à 5 % en volume d'oxygène et/ou 1 à 5 %

en volume de carbone.

Dans le stade d) du procédé, on peut en outre introduire une portion du volume du liquide à base d'eau désionisée dans l'intervalle d'usinage pour y former un mélange avec les gaz

ialect-4 et soumettre ce mélange aux décharges électriques.

On a parfois constaté qu'il était souhaitable de limiter à un minimum l'entrée du liquide à base d'eau désionisée dans l'intervalle d'usinage L'entrée peut être limitée à un minimum en montant une cloison poreuse au voisinage de cette région de l'intervalle d'usinage. Dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les gaz peuvent être injectés dans l'intervalle d'usinage en dirigeant un courant de ces gaz vers l'intervalle d'usinage et en incorporant le liquide à base d'eau désionisée dans ce courant avant injection dans l'intervalle d'usinage En variante,

on peut diriger un courant de ce liquide à base d'eau désio-

nisée vers l'intervalle d'usinage et on peut incorporer dans ce courant le volume de gaz avant injection dans l'intervalle d'usinage Chaque courant peut être dirigé vers l'intervalle

d'usinage à travers un alésage interne de l'électrode-outil.

Le mélange des gaz et de l'eau désionisée peut être effectué

dans l'alésage interne de l'électrode-outil.

On a constaté qu'il était important de décomposer thermique-

ment l'hydrocarbure liquide en le chauffant à une température

inférieure à 300 'C dans une unité de chauffage.

L'eau désionisée doit avoir une résistivité électrique infé-

rieure à 103 ohm-cm.

Dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le volu-

me des gaz obtenus peut être injecté dans l'intervalle d'usi-

nage en dirigeant un premier courant, qui est constitué au moins partiellement par ces gaz, dans l'intervalle, et, au

stade b),cette région de l'intervalle d'usinage peut être im-

imergée dans le volume du liquide à base d'eau en dirigeant un

deuxième courant, qui peut être constitué par ce liquide à ba-

se d'eau, en direction de cette région de façon que le deuxiè-

me courant forme une enveloppe entourant pratiquement le pre-

mier courant et y soit refoulé de façon à ne pratiquement pas pénétrer dans l'intervalle d'usinage et s'étaler ensuite

sur cette région entourant l'intervalle d'usinage.

L'électrode-outil peut être constituée par un fil-électrode continu Ce fil est transporté de façon continue axialement pour traverser la pièce Le deuxième courant peut être pro- jeté d'une première buse comportant une ouverture adjacente à la pièce et coaxiale à l'électrode-outil traversant la

pièce, et le premier courant peut être projeté d'une deu-

xième buse ayant une ouverture coaxiale à la première buse mais de section transversale plus petite que l'ouverture de cette première buse Avant de passer à travers l'ouverture de la première buse, les gaz peuvent être mélangés à l'eau

désionisée pour former le premier courant.

Sous un deuxième aspect, l'invention procure également un dispositif pour usiner une pièce conductrice de l'électricité au moyen d'une succession de décharges électriques discrètes

et espacées dans le temps développées entre une électrode-

outil et la pièce au travers d'un intervalle d'usinage de façon à enlever par électro-érosion de la matière sur la pièce, ce dispositif comportant: des moyens pour immerger au

moins une région de l'électrode-outil et une région de la piè-

ce, qui définissent ensemble l'intervalle d'usinage, dans un volume continu de liquide à base d'eau désionisée d'une température suffisante pour refroidir au moins ces régions à l'encontre de la chaleur développée par les décharges électriques; des moyens pour décomposer, à l'extérieur de l'intervalle d'usinage, un hydrocarbure liquide pour obtenir des gaz contenant des hydrocarbures gazeux; et des moyens pour injecter un volume de ces gaz obtenus dans l'intervalle d'usinage immergé dans le liquide à base d'eau, grâce à quoi au moins une portion du volume injecté des gaz constitue un

fluide d'intervalle pour que les décharges électriques effec-

tuent l'enlèvement de matière par érosion, tandis que cette région tend à être refroidie par le liquide à base d'eau désionisée. De façon spécifique, les moyens de décomposition comportent des moyens de chauffage, des moyens d'alimentation pour faire passer un courant d'hydrocarbure liquide à travers les moyens de chauffage pour décomposer thermiquement au moins une portion du courant d'hydrocarbure liquide de façon à obtenir les gaz, et des moyens raccordés aux moyens de chauffage pour recueillir les gaz produits, les moyens d'injection comportant des moyens de conduits pour faire

communiquer les moyens de collecte avec l'intervalle d'usi-

nage pour transporter les gaz recueillis dans l'intervalle d'usinage. De préférence, ces moyens de décomposition comportent des moyens pour maintenir la chaleur produite par les moyens

de chauffage et agissant sur le courant d'hydrocarbure li-

quide, à une température inférieure à 3000 C. Le dispositif peut comporter une chambre de mélange pour recevoir les gaz à travers une première arrivée et le liquide à base d'eau désionisée à travers une deuxième arrivée pour produire un courant de fluide contenant les gaz reçus et

le liquide à base d'eau, et des moyens pour diriger ce cou-

rant dans l'intervalle d'usinage.

Le dispositif peut comporter une source d'hydrocarbure

liquide et des moyens d'alimentation pour amener l'hydro-

carbure liquide de cette source vers l'intervalle d'usinage par les moyens de conduits, les moyens de décomposition étant disposés à un endroit présélectionné dans les moyens de conduits et ayant des moyens de chauffage pour décomposer thermiquement au moins une portion de l'hydrocarbure liquide

provenant de la source pour amener et injecter dans l'in-

tervalle d'usinge les gaz obtenus par décomposition.

L'électrode-outil peut avoir un alésage interne débouchant dans l'intervalle d'usinage et constituant une portion de ces moyens de conduits Les moyens de chauffage peuvent être

situés à l'intérieur de cet alésage interne.

Les moyens d'injection peuvent comporter au moins un ensemble

de buses pour diriger un courant constitué au moins partiel-

lement par les gaz dans l'intervalle d'usinage et les moyens d'immersion peuvent comporter un deuxième ensemble de buses pour diriger un deuxième courant constitué par le liquide à base d'eau vers cette région de façon que le deuxième courant forme une enveloppe entourant pratiquement le premier courant et y soit refoulé de façon à ne pratiquement pas pénétrer dans l'intervalle d'usinage et à s'étaler ensuite sur la région

entourant l'intervalle d'usinage.

L'électrode-outil peut être un fil-électrode continu et le dispositif peut comporter des moyens pour transporter de façon continue le fil- électrode axialement pour traverser la pièce, un premier ensemble de buses ayant une ouverture de première buse pour projeter le deuxième courant, cette ouverture de première buse étant adjacente à la pièce et coaxiale au fil-électrode traversant la pièce, un deuxième ensemble de buses ayant une ouverture de deuxième buse pour projeter le premier courant, cette ouverture de deuxième buse étant coaxiale à l'ouverture de première buse, mais ayant

une section transversale plus petite.

Les moyens de chauffage peuvent être disposés à l'intérieur

du premier ensemble de buses.

De façon facultative, la surface latérale de l'électrode-

outil est entourée par un élément de cloisonnement pour

limiter l'entrée du liquide aqueux dans l'intervalle d'usi-

nage L'élément de cloisonnement peut être constitué par un corps poreux en caoutchouc ou en résine synthétique, ou en un métal ou alliage revêtu d'une résine synthétique ou

d'un caoutchouc De façon avantageuse, l'élément de cloi-

sonnement est constitué au moins en partie d'un aimant per-

manent de façon à pouvoir être fixé sur la pièce en fer par

attraction magnétique.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip-

tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint, sur lequel

la figure 1 est une vue, partiellement en coupe et partielle-

ment sous forme schématique, illustrant une réalisation de la présente invention appliquée à un processus d'usinage par décharges électriques en plongée; les figures 2 (A) à 2 (E) sont des graphiques en fonction du temps illustrant divers modes pour amener selon l'invention dans l'intervalle d'usinage le fluide d'usinage constitué par les gaz obtenus par décomposition d'hydrocarbure liquide ou contenantces gaz; et

la figure 3 est une vue latérale, en coupe partielle, illus-

trant une réalisation de la présente invention appliquée à

un processus d'usinage par décharges électriques à fil mobile.

Sur la figure 1, on voit un dispositif dans lequel sont in-

corporés les principes de la présente invention appliqués à une machine d'usinage par décharges électriques en plongée, laquelle machine comporte un banc 1 et une table croisée 2 montée pour coulisser sur le banc Sur la table croisée 2, est fixée une cuve 3 et la table peut se déplacer dans un

plan X-Y ou plan horizontal grâce à un moteur 2 x d'entral-

nement selon l'axe des X et un moteur 2 X d'entraînement selon l'axe Y De façon caractéristique, ces moteurs sont commandés par une unité de commande séquentielle ou une unité de

commande numérique (non représentée) pour établir une posi-

tion d'usinage par décharges électriques ou à des fins

de contournage bi ou tridimensionnel par décharges électri-

ques lorsqu'on doit réaliser par plongée une cavité tridi-

mensionnelle, comme avec une électrode-outil de forme 4,

l'unité de commande doit être préparée pour assumer seule-

ment une fonction de positionnement point à point de façon à établir la position de la pièce dans le plan X-Y par rapport à l'axe de l'électrodeoutil 4 Une table 5, qui porte une pièce 6, est disposée et fixée en position dans

la cuve 3 La pièce 6 est juxtaposée, à une certaine dis-

tance, à l'électrode-outil 4 pour définir entre elles un étroit intervalle d'usinage 7 qui est représenté entre une surface d'usinage de forme 4 a de l'électrode-outil 4 et une

surface 6 a de la pièce 6 à usiner par électro-érosion.

L'électrode-outil 4 comporte des passages de fluide 4 b, dont

des premières extrémités débouchent dans l'intervalle d'usi-

nage 7, et qui ont une arrivée commune à leurs autres extré-

mités Les passages de fluide 4 b débouchent de l'électrode-

outil 4 dans l'intervalle d'usinage 7 principalement sur des portions convexes ou en saillie relative sur la surface

d'usinage 4 a ou à des endroits les entourant Il est souhai-

table que ces ouvertures des passages de fluide soient réparties uniformément sur toute la surface d'usinage 4 a

de l'électrode-outil 4.

La cuve 3 est remplie d'un liquide d'usinage W à base d'eau désionisée pour y immerger l'électrode-outil 4, la pièce 6

et l'intervalle d'usinage 7 défini entre elles L'eau d'usi-

nage 8 a une résistivité électrique comprise de préférence entre 103 et 105 ohm-cm Il est essentiel que l'intervalle d'usinage 7 soit situé à une profondeur suffisante en dessous de la surface du liquide d'usinage W dans la cuve 3 et que ce liquide d'usinage W dans la cuve soit maintenu en contact avec la pièce 6 pour la maintenir suffisamment froide

pendant l'opération d'usinage par décharges électriques.

L'électrode-outil 4 est portée par une broche 4 c qui est à

son tour supportée de façon amovible par une tête d'outil 9.

La tête d'outil 9 est constituée par un support 9 a portant

la broche 4 c et un vérin 9 b portant le support 9 a Le porte-

outil 9 a et la broche 4 c sont alésés pour laisser passer un

courant des gaz formés par décomposition des hydrocar-

bures liquides, en provenance d'une arrivée 9 c raccordée au support 9 a, ces gaz passant ensuite à travers les passages 4 b pour arriver dans l'intervalle d'usinage 7 On voit que le vérin 9 b s'étend coaxialement au porte-outil 9 a et à la broche porte-électrode 4 c et ce vérin peut être déplacé verticalement par une servo-commande 10, de façon à déplacer l'électrode-outil 4 vers le haut et vers le bas selon un

axe Z perpendiculaire au plan X-Y.

De façon facultative, la surface latérale de l'électrode-

outil 4 peut être entourée par un élément de cloisonnement de forme générale annulaire 4 d pour limiter l'entrée de l'eau W dans l'intervalle d'usinage 7, cet élément comportant un

corps poreux cylindrique 4 e en caoutchouc ou en résine syn-

thétique ou en un métal ou alliage poreux revêtu d'une résine ou d'un caoutchouc Le corps 4 e repose sur la pièce 6 et est

entouré par un élément en forme de coupe 4 f ayant une ouver-

ture supérieure à travers laquelle passe en coulissant l'électrode-outil 4 L'élément en forme de coupe 4 f comporte

des orifices 4 g Les gaz F injectés dans l'intervalle d'usi-

nage 7 sont soumis à des décharges électriques, et forment ainsi un effluent gazeux F' qui, emprisonnant les produits de décharge, est conduit hors de l'intervalle d'usinage 7 et peut passer à travers le corps poreux 4 e et ensuite à

travers les orifices 41 pour diffuser dans l'eau 8 De pré-

férence, l'élément en forme de coupe 4 f est constitué par une matière d'aimant permanent de façon à pouvoir être fixé

magnétiquement sur la pièce en fer 6.

Une hotte 11 est disposée pour recouvrir l'électrode-outil 4 et la pièce 6, elle a la forme d'une botte ou d'une ombrelle ouverte vers le bas pour emprisonner l'effluent gazeux F' sortant à travers l'eau 8 de l'intervalle d'usinage 7 La hotte 11 est supportée avec son ouverture centrale alignée avec la broche porte-électrode 4 c et elle doit être d'une taill E suffisante pour s'étendre au-dessus de l'intervalle d'usinage et collecter complètement l'effluent gazeux dégagé F' La hotte 11 peut être positionnée pour être complètement immergée dans l'eau 8 contenue dans la cuve 3 Au début d'une opération d'usinage par décharges électriques, au moins la périphérie lia de l'extrémité inférieure de la hotte 11 a besoin d'être immergée dans l'eau 8 A un endroit

de sa partie supérieure, la hotte 11 est équipée d'un con-

duit d'évacuation 11 c pour aspirer l'effluent gazeux F' dégagé de l'intervalle d'usinage 7 et recueilli sous la hotte 11 On empêche ainsi efficacement une accumulation excessive de l'effluent gazeux F' récupéré de l'intervalle d'usinage 7 dans la hotte 11 et l'échappement de cet effluent hors de la hotte dans le reste de la cuve 3 L'effluent gazeux F' est aspiré par une pompe 11 b et conduit par le

conduit 11 c à un endroit approprié pour être évacué.

La cuve 3 comporte un tube de vidange 3 a qui est raccordé à un système de traitement de l'eau 12 Une vanne 3 b est montée dans le tuyau 3 a et est ouverte pour évacuer l'eau 8 contenue dans la cuve 3 dans le système de traitement Le bord supérieur 3 c de la cuve 3 se projette vers l'extérieur

pour recevoir les débordements de l'eau contenant les conta-

minants d'usinage et leur permettre de couler par gravité

à travers un tuyau 3 d dans le tuyau d'évacuation 3 a.

Le système de traitement de l'eau 12 comporte une cuve de sédimentation 12 a pour recevoir l'eau usée 8 en provenance du tuyau d'évacuation 3 a et permettre aux boues contenues

dans le liquide reçu de s'y déposer généralement par gravité. Une couche supérieure plus propre de l'eau dans la cuve de sédimentation

12 a est aspirée par une pompe 13 a et passe à travers un filtre 13 b pour être reçue dans une cuve d'eau purifiée 12 b Cette dernière est équipée d'une unité de régulation de température (refroidissement et/ou chauffage) 12 c pour maintenir à une température prédéterminée l'eau purifiée dans la cuve 12 b L'eau dans la cuve 12 b est

recyclée par une pompe 14-à à travers une cartouche d'échan-

geur d'ions 14 b pour régler sa conductivité ou résistivité électrique L'eau dont la conductivité a été réglée est aspirée de la cuve 12 b par une pompe 15 a et est amenée par celle-ci à travers un filtre ultra-fin 15 b dans la cuve 3 par un conduit d'arrivée 16 disposé dans une partie supérieu- re de la cuve 3 Un instrument de mesure de la conductivité (résistivité) 14 c est monté entre le filtre 15 b et le conduit d'arrivée 16 et est raccordé à un circuit de commande 14 d qui est conçu pour commander le fonctionnement de la pompe 14 a, de façon à maintenir la conductivité ou résistivité

électrique à une valeur prédéterminée supérieure à 103 ohm-

cm Lorsque l'instrument 14 c détecte un écart de la conduc-

tivité ou résistivité par rapport à une valeur prédéterminée, le circuit de commande 14 d entre en action pour actionner la pompe 14 a (qui a été arrêtée) et faire circuler l'eau dans la cuve 12 b à travers la cartouche d'échangeur d'ions ( 14 b) jusqu'à ce que la conductivité ou résistivité préfixée de

l'eau 8 soit rétablie.

On peut ajouter de l'eau du réseau fournie par un robinet 17

à l'eau purifiée circulant à travers le conduit de fourni-

ture d'eau 15 c entre le filtre ultra-fin 15 b et l'arrivée 16 à la cuve 3 De façon facultative, on peut monter une autre cartouche d'échange d'ions 17 a entre le robinet 17 et

le conduit de fourniture d'eau 15 c.

De cette manière, on refait le plein de la cuve 3 avec de l'eau régénérée ayant une conductivité et une résisitivté désirées, qui doit être supérieure à 103 ohm-cm En variante, l'eau du réseau provenant du robinet 17 peut, avec ou sans désionisation par la deuxième cartouche d'échange d'ions 17 a, être ajoutée à la cuve 12 b ou 12 a Comme on le voit, les cuves 12 a et 12 b peuvent être deux réservoirs séparés par une cloison 12 d dans une cuve unique qui est refroidie et/ou chauffée par l'unité de régulation de température 12 c

pour maintenir à la même température prédéterminée les liqui-

des dans les deux réservoirs.

Le fluide d'usinage gazeux F à amener dans l'intervalle d'usinage 7 est refoulé par une pompe 18 dans l'arrivée de fluide 9 c jusqu'à l'électrodeoutil 4 par l'intermédiaire

dlun conduit de fluide 19 en provenance d'un réservoir étan-

che au fluide 20 Le réservoir 20 contient un hydrocarbure liquide L, tel que du kérosène, qui y est stocké et qui est

mis en circulation par une pompe 21 à travers un tube chauf-

fant 22 L'hydrocarbure liquide L passant à travers le tube chauffant 22 est thermiquement décomposé en gaz F, qui sont amenés dans le réservoir 20 o ils se rassemblent au-dessus

de l'hydrocarbure liquide L Le tube chauffant 22 est ali-

menté en courant pour chauffer un passage intérieur pour l'hydrocarbure liquide L à la température élevée de 300 'C,

ou moins, de façon à obtenir un mélange de composants ga-

zeux F contenant en volume 30 à 85 % d'hydrogène, le reste étant essentiellement des hydrocarbures gazeux Cx Hy (à la pression atmosphérique) De préférence, le tube chauffant 22 est équipé d'une unité de régulation 22 a pour maintenir

le passage dans le tube chauffant 22 à une température pré-

déterminée ne dépassant pas 3000 C Dans le conduit 19 est

montée une vanne 23 à commande électromagnétique dont l'ou-

verture est commandée par un signal d'arrivée appliqué à un enroulement d'excitation 23 a pour amener le fluide d'usinage gazeux F sous pression dans l'intervalle d'usinage

7 à un débit volumétrique réglé.

Une source de courant d'usinage 24 a une borne de sortie électriquement raccordée à l'électrode-outil 4 par le

porte-outil conducteur 9 a et la broche conductrice porte-

électrode 4 c et son autre borne de sortie électriquement raccordée à la pièce 6 La source de courant 24 peut être

de toute conception classique pour fournir un train d'impul-

sions de tension électrique au travers de l'intervalle d'usinage 7 entre l'électrode-outil 4 et la pièce 6 Ces

impulsions de tension provoquent une succession de dé-

charges électriques à travers l'intervalle -7, enlevant ainsi

par électro-érosion de la matière sur la pièce 6.

Un circuit détecteur d'intervalle 25 est également raccordé à l'intervalle d'usinage 7 et il est conçu pour détecter une ou plusieurs variables électriques d'intervalle, par exemple tension et/ou intensité d'intervalle, soit par impulsion unitaire, soit par une moyenne sur un certain

nombre d'impulsions d'usinage, pour surveiller l'état d'in-

tervalle dans l'opération d'usinage Par exemple, le circuit détecteur d'intervalle 25 peut détecter une tension et/ou une

intensité d'intervalle ou de décharge moyenne, ou une inten-

sité ou une tension de décharge de crête, ou une intensité ou une tension de décharge moyenne lors de chaque impulsion individuelle, ou une composante d'intensité ou de tension à haute fréquence pendant chaque impulsion de décharge et il peut les comparer à une ou plusieurs valeurs de référence préréglées dans le circuit Le signal de sortie du circuit

détecteur d'intervalle 25 est appliqué à un circuit de com-

mande 26 raccordé par un interrupteur 27 au circuit d'exci-

tation 23 a de la vanne électromagnétique 23 pour ouvrir et fermer sélectivement cette vanne 23 ou pour commander son ouverture L'interrupteur 27 est fermé par une unité de

commande programmée 28.

* La vanne 23 étant ouverte, il apparaît que le fluide gazeux F formé par la décomposition des hydrocarbures liquides est refoulé par l'arrivée 9 c dans l'intervalle d'usinage 7 pour balayer pratiquement toute ou presque toute lasurface définie entre l'électrode-outil 4 et la pièce à usiner 6 et ce fluide sert d'unique fluide d'usinage par décharges électriques à travers lequel sont déclenchées les décharges électriques d'usinage successives Le fluide d'usinage peut contenir de l'eau liquide diffusée en provenance de la masse d'eau liquide 8 dans la cuve 3 de telle sorte que les composants gazeux F peuvent être présents en mélange avec

le composant aqueux De l'intervalle d'usinage 7 sort l'ef-

fluent d'usinage gazeux dégénéré F' qui se dégage à travers

le liquide à base d'eau 8 et est capté par la hotte 11 et-as-

piré par la sortie 11 c D'autre part,toutes les surfaces,sauf

celles définissant l'intervalle d'usinage 7, de l'électrode-

outil 4 et de la pièce 6, sont maintenues en contact avec

l'eau liquide dont la conductibilité thermique et la capa-

cité calorifique sont plus élevées, donc dont la capacité de refroidissement est plus élevée que celles d'un hydro- carbure liquide tel que le kérosène La capacité de l'eau liquide 8 à refroidir l'électrode-outil 4 et la pièce 6

avec une plus grande efficacité permet de réduire considé-

rablement le temps de pause ou intervalle entre les impul-

sions de tension successives et d'augmenter de façon nota-

ble la fréquence de ces impulsions ou cadence de répétition des décharges, augmentant ainsi le taux d'enlèvement ou

raccourcissant le temps d'usinage En outre, selon le procé-

dé décrit, on constate une amélioration notable de l'usure relative d'électrode, c'est-à-dire du rapport en poids ou en volume de l'usure de l'électrode-outil 4 à la quantité de matière enlevée de la pièce 6, par comparaison avec le procédé-classique (que l'on croyait jusqu'ici donner les meilleurs résultats) dans lequel la cuve 3 est remplie d'un hydrocarbure liquide tel que du kérosène dont la température

est maintenue environ à 25 WC On a constaté que cette amé-

lioration notable de l'usure relative d'électrode selon ce

procédé est attribuée au fait que du carbone est effecti-

vement fourni par le fluide gazeux qui contient des hydro-

carbures gazeux et effectivement déposé sur les surfaces

d'électrode pour compenser l'usure due aux décharges.

On a constaté que l'enlèvement de 1 gramme de-matière-à base de fer par des décharges électriques exigeait généralement un volume de 1000 cm 3 du composant gazeux F résultant de

la décomposition du kérosène Pour atteindre un taux d'en-

lèvement de 1 gramme par minute, il apparait ainsi qu'on doit amener un débit volumétrique de 1000 cm 3/minute du fluide gazeux F dans l'intervalle d'usinage 7 D'autre part, ce volume de 1000 cm 3 de fluide gazeux F peut être produit à partir de 1 cm 3 de kérosène liquide On peut ainsi voir qu'il suffit de décomposer le kérosène liquide à un taux de

1 cm 3/minute dans le système de décomposition 20-22.

On a trouvé que les composants gazeux F résultant de la décomposition d'un hydrocarbure liquide dans le système 20-22 pouvaient être amenés, en mélange avec l'eau liquide

W, dans l'intervalle d'usinage 7 pour y constituer un nou-

veau fluide d'usinage par décharges électriques Dans ce but, le dispositif de la figure 1 comporte en outre une chambre de mélange 29 dans le conduit 19, ayant une première

entrée 29 a alimentée avec de l'eau liquide W d'une résistivi-

té électrique réglée comme décrit ci-dessus, et une deuxième

entrée 29 b alimentée avec les composants gazeux F en prove-

nance du réservoir 20 L'eau liquide W peut être amenée par une pompe 30 dans la chambre de mélange 29 en provenance du

conduit 15 c Dans ce but, le conduit 15 c comporte un branche-

ment 31 ayant une première sortie 31 a conduisant, par l'inter-

médiaire d'une vanne 32, à la première entrée 29 a de la chambre de mélange 29, et une deuxième sortie 31 b conduisant à l'arrivée 16 dans la cuve 3 La vanne 32 est prévue pour

régler le débit volumétrique de l'eau liquide W dans la cham-

bre de mélange 29.

Ainsi, dans la chambre de mélange 29, les composants gazeux F sont mélangés à l'eau liquide W ou entraînés dans un courant de celle-ci pour être amenés dans l'intervalle d'usinage 7

en traversant l'électrode-outil 4.

Le mélange gaz/eau (F/W), balayant l'intervalle d'usinage 7, y est soumis aux décharges électriques d'usinage et agit comme un fluide unique d'usinage présentant un rendement

d'usinage amélioré.

En variante, la chambre de mélange 29 peut être disposée à

l'intérieur de l'électrode-outil 4.

Ainsi, les composants gazeux F et l'eau liquide W sont mélan-

gés de façon homogène pour former un courant du mélange (F/W)

à amener dans l'intervalle d'usinage 7 à travers l'électrode-

outil 4 Le mélange gaz/eau (F/W) arrivant dans l'intervalle

d'usinage 7 procure un fluide d'usinage par décharges élec-

triques extrêmement favorable On a constaté que l'on pouvait ainsi obtenir des caractéristiques d'usinage uniques Les

composants gazeux dans le mélange facilitent le déclenche-

ment de chaque décharge électrique d'usinage individuelle.

Le composant eau de refroidissement sert à enfermer chaque

colonne de décharge établie et agit pour désioniser rapide-

ment l'intervalle d'usinage et éteindre rapidement la dé-

charge lors de la disparition de l'impulsion de tension.

L'agent de refroidissement constitué par l'eau sert à empê-

cher la pièce 6 de s'échauffer de façon excessive et à

refroidir rapidement les points de décharge Les hydrocarbu-

res gazeux contenus dans les composants gazeux F lors de leur décomposition par chaque décharge électrique discrète fournissent du carbone qui est déposé sur la surface de l'électrode, dont la matière est enlevée par la décharge électrique, pour former une couche de dépôt, maintenant

ainsi pratiquement le volume initial de l'électrode-outil.

De cette manière, l'usinage peut continuer avec une précision accrue selon un mode amélioré de "faible usure" ou "pas d'usure" En outre, le refroidissement amélioré stabilise les décharges électriques d'usinage répétitives et permet un usinage avec un taux d'enlèvement accru Les composants gazeux entraînés sous la forme de bulles dans le courant

d'eau subissent des dilatations et des contractions dynami-

ques résultant des variations de pression dans l'étroit

intervalle 7 de sorte que les décharges d'usinage se concen-

trent rarement sur une zone localisée de cet intervalle et

que les particules enlevées par les décharges en sont empor-

tées plus régulièrement qu'avec le fluide d'usinage classique.

Les deux vannes 23 et 32 peuvent être commandées par l'unité de commande 28 lorsque le fluide d'usinage amené à travers

l'électrode-outil 4 est constitué par le mélange gaz/eau F/W.

Lorsque le fluide d'usinage amené dans l'intervalle d'usinage 7 par l'électrode-outil 4 est constitué par les composants

gazeux F seuls, la vanne 32 est bien entendu maintenue fer-

mée et seule la vanne 23 est actionnée par l'unité de

commande 28.

La vanne électromagnétique 23,ou les vannes 23 et 32,peut peut vent) être commandée(s) selon l'unvquelconque des divers modes représentés sur les graphiques temporels a à X sur la figure 2 pour régler le débit du fluide d'usinage gazeux F fourni seul ou en mélange avec l'eau liquide W dans l'intervalle d'usinage 7 par le conduit d'arrivée 9 c On peut voir que le graphique) correspond à une fourniture constante (Q) du fluide d'usinage F ou F/W dans le temps Le graphique (D) montre que la vanne 23 (ou les vannes 23 et 32 ensemble)

est (ou sont) ouverte(s) périodiquement avec un temps d'ou-

verture et un temps de fermeture prédétermir<spour balayer périodiquement l'intervalle d'usinage 7 avec une quantité prédéterminée du fluide d'usinage F ou F/W Dans ce cas, l'unité de commande 28 est conçue pour fournir une succession d'impulsions de signaux et est raccordée par l'interrupteur 27 au circuit d'excitation 23 a de la vanne 23, (ou aux deux circuits 23 a et 32 a des vannes électromagnétiques 23 et 32), pour l'ouvrir (ou les ouvrir) périodiquement Le circuit de commande 26 reste déconnecté du circuit d'excitation 23 a (ou des circuits 23 a et 32 a),Le graphique B montre que la vanne

23 est maintenue ouverte pour assurer un débit minimal cons-

tant de fluide d'usinage, F ou F/W, amené dans l'intervalle d'usinage 7 et que l'ouverture de la vanne 23 (ou des

vannes 23 et 32 ensemble) est périodiquement aug-

mentée pour accroître périodiquement le débit L'unité de commande 28, connectée de façon continue au circuit d'excitation 23 a par l'intermédiaire de l'interrupteur 27, produit un signal d'excitation constant sur lequel est superposée une succession d'impulsions de signaux Le

graphique (E) montre que le circuit de commande 26, fonc-

tionnant en réponse au détecteur d'intervalle 25, est relié au circuit d'excitation 23 a de la vanne électromagnétique t v 22

23 alors que l'unité de commande 28 en reste déconnectée.

On voit que la vanne 23 (ou les vannes 23 et 32 ensemble) est (sont) ouverte(s) de façon apériodique avec un temps d'ouverture prédéterminé et un temps de fermeture qui varie en fonction de l'état d'intervalle Le graphique (C) montre que la vanne 23 (ou les vannes 23 et 32 ensemble) est (sont)

maintenue(s) ouverte(s) en réponse à un signal continu four-

ni par l'unité de commande 28 pour assurer un débit minimal constant,et que l'ouverture de la vanne 23 est augmentée par intermittence pour augmenter par intermittence le débit en réponse à des signaux de sortie du circuit de commande 26 répondant par l'intermédiaire du détecteur 25 à l'état d'intervalle L'interrupteur 27 maintient le circuit de commande 26 et l'unité de commande 28 reliés au circuit d'excitation 23 a Il est bien entendu que sont également possibles diverses combinaisons des différents modes de fourniture du fluide d'usinage F ou F/W représentés sur

les figures 2 (A) à 2 (E) et décrites ci-dessus.

Les principes de la présente invention s'appliquent égale-

ment à un usinage par décharges électriques à fil mobile dans lequel un fil-électrode continu est axialement déplacé verticalement en traversant une pièce disposée entre deux éléments guide-fil Dans la réalisation de l'invention, par exemple, la pièce est immergée dans de l'eau liquide (W)

contenue dans une cuve 3 et deux buses disposées respecti-

vement sur les côtés supérieur et inférieur de la pièce reçoivent du fluide d'usinage F ou F/W pour l'injecter dans l'intervalle d'usinage Une hotte 11 peut être disposée pour descendre d'un bras sur lequel le guidefil supérieur

est monté.

La figure 3 montre une autre réalisation de l'invention appliquée à une machine d'usinage par décharges électriques

à fil mobile Comme il est classique, un fil-électrode conti-

nu 4 W est axialement transporté pour traverser verticalement une pièce 6 qui est montée sur une table de travail 5 La machine comporte un bras supérieur 33 disposé au-dessus de la pièce 6 et sur lequel sont montés une unité de freinage

34, un galet de guidage 35 et un guide supérieur de posi-

tionnement de fil 36, et un bras inférieur 37 disposé en dessous de la pièce 6 et sur lequel sont montés un guide inférieur de positionnement de fil 38, une unité de cabestan et de rouleau pinceur 39 et un galet de guidage 40 Ainsi,le

fil-électrode 4 W provenant d'une alimentation (non repré-

sentée) est axialement entraîné par l'unité de cabestan et de galet pinceur 39 en étant soumis à une force de freinage

exercée par l'unité de freinage 34, et est axialement trans-

porté sur le galet de guidage 35 et le guide supérieur de positionnement de fil 36 à travers la pièce 6 et sur le guide inférieur de positionnement de fil 38 et le galet de guidage 40 pour être repris par un moyen de reprise (non représenté).

En outre, selon la présente invention, la machine est équi-

pée de deux unités de buses coaxiales 41 et 42 qui sont dis-

posées entre le guide supérieur de positionnement de fil 36 et la pièce 6, et entre cette dernière et le guide inférieur de positionnement de fil 38 respectivement L'unité de buses supérieure 41, s'ouvrant sur la surface supérieure de la

pièce 6 et coaxiale au fil-électrode 4 w, comporte une pre-

mière buse 43 avec une ouverture de buse 43 a de plus grande

section transversale et une deuxième buse 44 ayant une ouver-

ture de buse 44 a de plus petite section transversale coaxiale

à l'ouverture 43 a de la première buse 43 et s'en projetant.

L'unité de buses inférieure 42, s'ouvrant sur la surface inférieure de la pièce 6 et coaxiale au fil-électrode 4 w comporte une première buse 45 ayant une ouverture de buse 45 a qui peut avoir la même section transversale que l'ouverture de buse 43 a, et une deuxième buse 46 ayant une plus petite ouverture de buse 46 a coaxiale à la plus grande ouverture de buse 44 a'et s'en projetant L'ouverture de buse 46 a de la deuxième buse inférieure 46 est coaxiale à l'ouverture de buse 44 a de la deuxième buse supérieure 44 et a la même section transversale La buse supérieure 41 et la buse inférieure 42 occupent des positions fixes par rapport au bras supérieur 33 et au bras inférieur 37 respectivement (àsavoir par rapport aux guides de positionnement de fil supérieur 36 et inférieur 38) de sorte que, lorsque la pièce 6 est déplacée lors de l'opération d'usinage, elles sont maintenues en position pour maintenir la coaxialité de leurs deux ouvertures de buse respectives 43 a, 44 a et a, 46 a avec le fil-électrode 4 W travaillant à usiner par érosion la pièce 6 au travers de l'intervalle d'usinage 7 Des balais électriques 47 et 48 sont disposés en contact

avec le fil-électrode mobile 4 W à l'intérieur des plus gran-

des buses,respectivement supérieure 43 et inférieure 45, et ils sont électriquement raccordés en commun à une borne de sortie d'une source de courant d'usinage 24 dont l'autre

borne de sortie est électriquement raccordée à la pièce 6.

Selon la présente invention, les plus grandes buses,supérieu-

re 43 et inférieure 45,sont alimentées en eau liquide W,

tandis que les plus petites buses, supérieure 44 et inférieu-

re 46, sont alimentées avec un courant de composants gazeux F formé par décomposition d'hydrocarbure liquide ou par un mélange de ces composants et d'eau liquide F/W produits comme il a été indiqué précédemment Il en résulte que le

fluide d'usinage F ou F/W est amené coaxialement au fil-

électrode mobile 4 W et fourni dans l'intervalle d'usinage 7 depuis les plus petite buses, supérieure 44 et inférieure 46, plus proches de la pièce-6 L'eau liquide W est amenée

coaxialement au courant du fluide F ou F/W, et sert à l'en-

velopper, depuis les plus grandes buses, supérieure 43 et

inférieure 45, et elle tend à couler sur les surfaces supé-

rieure et inférieure de la pièce 6 et derrière le fil-

électrode avançant 4 W et l'intervalle d'usinage 7 Des

décharges électriques sont créées au moins de façon prédo-

minante à travers le fluide F ou F/W dans l'intervalle d'usi-

nage 7, tandis qu'une portion de la pièce 6 entourant l'in-

tervalle d'usinage est immergée dans l'eau liquide W et

balayée par elle, et maintenue ainsi suffisamment froide.

Claims (24)

Revendications.

1 Procédé pour usiner une pièce conductrice de l'électri-

cité ( 6) au moyen d'une succession de décharges électriques discrètes et espacées dans le temps développées entre une électrode-outil ( 4) et la pièce au travers d'un intervalle d'usinage ( 7) de façon à enlever par électro-érosion de la matière sur la pièce, caractérisé en ce que:

a) on prépare un liquide à base d'eau désionisée d'une tem-

pérature suffisante pour refroidir au moins une région de l'électrodeoutil et une région de la pièce qui définissent l'intervalle d'usinage,à l'encontre de la chaleur développée par les décharges électriques; b) on immerge cette région de l'intervalle d'usinage dans un volume continu du liquide à base d'eau; c) on décompose, à l'extérieur de l'intervalle d'usinage, un hydrocarbure liquide pour produire des gaz contenant des hydrocarbures gazeux; et

d) on injecte un volume des gaz ainsi produits dans l'inter-

valle d'usinage immergé dans le liquide à base d'eau, grâce à quoi au moins une portion du volume injecté de ces gaz constitue un fluide d'intervalle pour que les décharges électriques produisent l'enlèvement de matière par érosion, tandis que cette région tend à être refroidie par le liquide

à base d'eau désionisée.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réduit l'usure par érosion de l'électrode-outil au stade d) en décomposant au moins une portion des hydrocarbures gazeux par les décharges électriques pour former par pyrolyse une couche carbonée sur l'électrode-outil la protégeant de

l'usure par érosion.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que

les gaz injectés contiennent de l'hydrogène gazeux.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le volume injecté des gaz est constitué en volume par 30 à 85 % d'hydrogène, le reste étant essentiellement constitué

par les hydrocarbures gazeux.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que

ces gaz contiennent 0,1 à 5 % en volume d'oxygène.

6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que

ces gaz contiennent 1 à 5 % en volume de carbone.

7 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la quantité d'hydrogène contenue dans ces gaz peut atteindre

% en volume.

8 Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2,

caractérisé en ce que l'hydrocarbure liquide est du kérosène.

9 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au stade d), on introduit une portion du volume du liquide à

base d'eau désionisée dans l'intervalle d'usinage pour for-

mer un mélange avec les gaz injectés dans l'intervalle et en

ce qu'on soumet ce mélange aux décharges électriques.

Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, au stade d), on limite à un minimum l'entrée du liquide à

base d'eau désionisée dans l'intervalle d'usinage.

11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que cette entrée est limitée à un minimum en montant une

cloison poreuse au voisinage de cette région de l'inter-

valle d'usinage.

12 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz sont injectés dans l'intervalle d'usinage en dirigeant un courant de ces gaz en direction de l'intervalle

d'usinage et en incorporant un liquide à base d'eau désioni-

sée dans ce courant avant injection dans l'intervalle d'usi-

nage. 13 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dirige un courant du liquide à base d'eau désionisée vers l'intervalle d'usinage et qu'on incorpore dans ce courant

le volume de gaz avant injection dans l'intervalle d'usinage.

14 Procédé selon la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisé en ce que le courant est dirigé vers l'intervalle

d'usinage à travers un alésage interne de l'électrode-outil.

Procédé selon la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisé en ce que le stade d'incorporation est effectué

dans l'alésage interne.

16 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que,

au stade c), l'hydrocarbure liquide est décomposé thermique-

ment en le chauffant à une température inférieureà 300 WC

dans une unité de chauffage.

17 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'eau désionisée a une résistivité électrique supérieure à

103 ohm-cm.

18 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que,

au stade d), le volume des gaz obtenus est injecté dans l'in-

tervalle d'usinage en dirigeant un premier courant, constitué au moins partiellement par ces gaz, dans l'intervalle et en ce que, au stade b), cette région de l'intervalle d'usinage

est immergée dans le volume du liquide à base d'eau en diri-

geant un deuxième courant, qui est constitué par ce liquide à base d'eau, vers cette région, de façon que le deuxième courant forme une enveloppe entourant pratiquement le premier courant, et y soit refoulé de façon à ne pratiquement pas pénétrer dans l'intervalle d'usinage et s'étaler ensuite sur

cette région entourant l'intervalle d'usinage.

19 Procédé selon la revendication 18, dans lequel l'électrode-outil est constituée par un fil-électrode

continu, caractérisé en ce qu'on transporte de façon conti-

nue le fil-électrode axialement pour traverser la pièce, on projette le deuxième courant depuis une première buse comportant une ouverture adjacente à la pièce et coaxiale au fil-électrode traversant cette pièce, et qu'on projette le premier courant depuis une deuxième buse ayant une ouverture coaxiale à l'ouverture de la première buse,

mais de section transversale plus petite.

Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'on mélange les gaz avant le passage à travers l'ouverture de la première buse, avec l'eau désionisée pour former le

premier courant.

21 Dispositif pour usiner une pièce conductrice de l'élec-

tricité ( 6) au moyen d'une succession de décharges électri-

ques discrètes et espacées dans le temps développées entre

une électrode-outil ( 4) et la pièce ( 6) au travers d'un inter-

valle d'usinage ( 7) pour enlever par électro-érosion de la matière sur la pièce, caractérisé en ce qu'il comporte:

des moyens pour immerger au moins une région de l'électrode-

outil et une région de la pièce, qui définissent l'intervalle d'usinage, dans un volume continu d'un liquide à base d'eau désionisée d'une température suffisante pour refroidir au moins ces régions à l'encontre de la chaleur développée par les décharges électriques; des moyens pour décomposer, à l'extérieur de l'intervalle d'usinage, un hydrocarbure liquide pour obtenir des gaz contenant des hydrocarbures gazeux; et des moyens pour injecter un volume des gaz ainsi obtenus dans l'intervalle d'usinage immergé dans le liquide à base d'eau, grâce à quoi au moins une portion du volume injecté des gaz constitue un fluide d'intervalle pour que les décharges électriques produisent cet enlèvement de matière par érosion, tandis que cette région tend à être refroidie

par le liquide à base d'eau désionisée.

22 Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que les moyens de décomposition comportent des moyens de chauffage ( 22), des moyens d'alimentation ( 20, 21) pour faire passer un courant de cet hydrocarbure liquide à travers les moyens de chauffage pour décomposer thermiquement au moins une portion de l'hydrocarbure liquide afin d'obtenir

ces gaz, et des moyens ( 20) raccordés aux moyens de chauffa-

ge pour recueillir les gaz ainsi produits, les moyens d'in-

jection comportant des moyens de conduits pour faire commu-

niquer les moyens de collecte avec l'intervalle d'usinage

pour transporter les gaz recueillis dans l'intervalle d'usi-

nage.

23 Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que les moyens de décomposition comportent des moyens ( 22 a)

pour maintenir la chaleur produite par les moyens de chauf-

fage et agissant sur le courant d'hydrocarbure liquide à une

température inférieure à 300 'C.

24 Dispositif selon la revendication 21 ou la revendica-

tion 22, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de mélange ( 29) pour recevoir ces gaz par une première arrivée ( 29 b) et le liquide à base d'eau désionisée à travers une deuxième arrivée ( 29 a) pour produire un courant de fluide contenant ces gaz et le liquide à base d'eau ainsi reçu, et des moyens pour diriger ce courant dans l'intervalle

d'usinage.

Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comporte une source d'hydrocarbure liquide et des moyens d'alimentation pour amener cet hydrocarbure liquide depuis cette source en direction de l'intervalle d'usinage par des moyens de conduits, les moyens de décomposition étant disposés à un endroit présélectionné dans les moyens de conduits et ayant des moyens de chauffage pour décomposer

thermiquement au moins une portion de cet hydrocarbure liqui-

de se déplaçant depuis la source pour amener et injecter dans

l'intervalle d'usinage les gaz ainsi produits par décomposition.

26 Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'électrode-outil ( 4) comporte un alésage interne ( 4 c) s'ouvrant sur l'intervalle d'usinage et constituant une

portion de ces moyens de conduits.

27 Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont disposés à l'intérieur de

l'alésage interne.

28 Dispositif selon la-revendication 25, caractérisé en ce que les moyens d'injection comportent au moins un ensemble

de buses pour diriger un courant constitué au moins partiel-

lement par ces gaz dans l'intervalle d'usinage et que les moyens d'immersion comportent un deuxième ensemble de buses pour diriger un deuxième courant constitué par le liquide à base d'eau vers cette région de façon que le deuxième courant forme une enveloppe entourant pratiquement le premier courant et y soit refoulé de façon à ne pratiquement pas pénétrer dans l'intervalle d'usinage et à s'étaler ensuite sur cette

région entourant l'intervalle d'usinage.

29 Dispositif selon la revendication 28, dans lequel

l'électrode-outil est un fil-électrode continu ( 4 w), carac-

térisé en ce qu'il comporte des moyens pour transporter de façon continue ce fil-électrode axialement pour traverser la pièce ( 6), un premier ensemble de buses ( 43, 45) ayant une ouverture de première buse ( 43 a, 45 a) pour projeter le deuxième courant, cette ouverture de première buse étant

adjacente à la pièce et coaxiale à l'électrode-outil tra-

versant la pièce, un deuxième ensemble de buses ( 44, 46)

ayant une ouverture de deuxième buse ( 44 a, 46 a) pour pro-

jeter le premier courant, cette ouverture de deuxième buse étant coaxiale à l'ouverture de première buse,

mais ayant une section transversale plus petite.

Dispositif selon la revendication 29, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont disposés à l'intérieur du

premier ensemble de buses.