FR2525512A1 - Procede et dispositif d'usinage par decharges electriques - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF D'USINAGE ELECTRIQUE AMELIORE, PERMETTANT D'AUGMENTER DE FACON NOTABLE LE RENDEMENT D'USINAGE EN AYANT UNE MULTIPLICITE D'ENSEMBLES DE CORNETS VIBRANTS 8 EN CONTACT AVEC UN ENSEMBLE OUTIL 4, 5, E1, E2 A DES ENDROITS DIFFERENTS PRESELECTIONNES SUR LA SURFACE DE CELUI-CI. LES TRANSDUCTEURS ELECTROMECANIQUES 81 DES ENSEMBLES DE CORNETS SONT EXCITES INDIVIDUELLEMENT POUR FOURNIR UN TRAIN DE VIBRATIONS MECANIQUES PAR LA FACE DE SORTIE VIBRANTE 8A DU CORNET 82 DANS CHAQUE ENSEMBLE VIBRANT EN CONTACT AVEC L'ENSEMBLE OUTIL ET POUR PERMETTRE AU TRAIN D'ETRE TRANSMIS A LA SURFACE D'USINAGE DE L'ELECTRODE D'USINAGE POUR EN ACTIVER PAR VIBRATIONS UNE SURFACE SELECTIONNEE. LA MULTIPLICITE DE TRAINS DE VIBRATIONS PRODUITS AUX DIFFERENTS ENDROITS DE L'ENSEMBLE OUTIL SONT COMBINES, EN ETANT APPLIQUES EN SEQUENCE OU A UN MOMENT DONNE, POUR PERMETTRE A LA SURFACE D'USINAGE DE L'ELECTRODE D'ETRE ACTIVEE EN VIBRATIONS DE FACON UNIFORME SUR TOUTE SA SURFACE. LA DISPOSITION EST AVANTAGEUSEMENT APPLICABLE A TOUTE UNE VARIETE D'ELECTRODES QUI PEUVENT ETRE GROSSES ET POUR USINER UNE CAVITE PROFONDE ET ETROITE ETOU COMPLEXE DANS LA PIECE.

Description

Procédé et dispositif d'usinage par décharges électriques
La présente invention concerne on général un procédé et un dispositif d'usinage par décharges électriques. Elle concerne notamment un procédé et un dispositif d'usinage par décharges électriques dans lesquels au moins une électrode d'usinage, solidarisée d'un élément porte-électrode, est disposée en relation d'usinage avec une pièce conductrice en présence d'un diélectrique liquide et dans lesquels on effectue une succession do décharges électriques entre ladite électrode et la pièce pour enlever par électroéro- sion de la matière sur la pièce, tandis que ladite électrode et la pièce sont déplacées l'une par rapport à l'au tre pour faire progresser l'enlèvement de matière, créant ainsi progressivement une cavité dans la pièce avec une surface d'usinage de ladite électrode. L'invention concerne de façon spécifique un procédé et un dispositif d'usinage par décharges électriques du type considéré, utilisant un système d'activation d'électrode par vibrations.

Lorsque la cavité à usiner dans la pièce est profonde et étroite et/ou de forme complexe, l'augmentation du rendement d'usinage a toujours soulevé un problème difficile dans la technique de l'usinage par décharges électriques.

On a tenté de résoudre ce problème en communiquant des vibrations ultrasoniques à l'électrode d'usinage pendant l'opération d'usinage. Dans la technique antérieure, on employait un seul ensemble de cornet vibrant, lequel compor te un transducteur électromécanique excitable par un signal électrique oscillant à haute fréquence pour provoquer des oscillations mécaniques et un cornet amplificateur fixé sur le transducteur pour procurer des oscillations mécaniques plus fortes par sa face de sortie vibrante, laquelle a une surface en coupe transversale réduite0 Jusqu'ici, un tel ensemble de cornet ultrasonique était couramment fixé verticalement sur la broche de la machine ou sur le porteélectrode pour orienter vers le bas la face de sortie vibrante du cornet, à laquelle l'électrode d'usinage était à son tour fixée pour en descendre, la surface d'usinage de l'électrode étant juxtaposée à la pièce à un certaine distance de celle-ci. La cornet était ainsi disposé comme faisant partie intégrante de l'ensemble total et coaxial ment à la broche et à électrode. Cette disposition s'est révélée bénéfique pour accroître le rendement d'usinage par décharges électriques dans une certaine mesure, mais impose les restrictions en ce qui concerne la matière, la forme et le poids de l'électrode usinage à porter par l'ensemble de cornet, du fait que le corps de l'électrode doit résonner avec le chariot portant le cornet vibrant. s'il apparut une dérive de la résonance ou si l'impédance mécanique n'est pu accordée, le rendement de vibration de l'entrée à la sortie est brutalement réduit au point de rendre l'en- semble inutilisable pratiquenent. En outre, il se développe une chaleur excessive indésirable qui peut endommager 1'- lectrode d'uainage. Le fait que l'électrode d'usinage s'use inévitablement lors de l'opération d'usinage rend également difficiles l'obtention et le maintien des conditions de ré- sonance. La fréquence d'entre au transducteur peut être modifiée par incréments, mais, non seulement cette mesure rond le dispositif complexe et coûteux, mais elle tend également à modifier sérieusement les conditions d'usinage.

Du point de vue pratique, on doit également noter qu'il existe des besoins dans industrie pour accroître le rendement de l'usinage par décharges électriques. On peut améliorer le rendement d'usinage si l'on améliore la stabilité d'usinage, ce qui est particulièrement difficile à obtenir lorsqu'il s'agit de former des cavités profondes et/ou de contour complexe.On a maintenant constaté que, avec le dispositif classique, l'activation par vibrations tend à se limiter à une zone limitée de la surface d'usinage de l'électrode, tandis que les autres zones ne sont pas modifiées, ce qui conduit à la formation de sites où stagnent le liquide d'usinage contaminé, les gaz et autres produits d'usinage, ce qui contribue à rendre l'usinage instable
C'est en conséquence un but important de la présente invention de procurer un procédé et un dispositif améliorés par décharges électriques, permettant d'augmenter notablement le rendement d'usinage.

Un autre but de l'invention est de procurer un procédé et un dispositif d'usinage par décharges électriques utilisant un système de vibrations mécaniques pouvant être appliqué à toute une variété d'électrodes d'usinage (par exemple grandes, lourdes, de contour complexe ou d'effilement (= rapport longeur à largeur) élevés et par voie de conséquence efficace pour une opération d'usinage donnée, ainsi que pour toute une variété d'opérations d'usinage.

Sous un premier aspect, la présente invention procure un procédé d'usinage par décharges électriques dans lequel au moins une électrode d'usinage solidarisée d'un élément porte-électrode, lequel est à son tour porté par une broche, est disposée en relation d'usinage avec une pièce en présence d'un diélectrique liquide, et dans lequel on effectue une succession de décharges électriques entre ladite électrode ou les électrodes et la pièce pour enlever par électroérosion de la matière sur la pièce, tandis que ladite électrode (ou les électrodes) et la pièce sont déplacées l'une par rapport à l'autre pour faire progresser l'enlèvement de matière, créant ainsi progressivement une cavité dans la pièce avec une surface d'usinage de ladite électrode (ou des électrodes), et dans lequel ladite électrode (ou les électrodes), l'élément porte-électrode et une portion terminale de la broche proche de l'élément porte-électrode constituent un ensemble outil ce procédé se caractérisant en ce que (a) on dispose d'une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants, comportant chacun un transducteur électromécanique et un cornet fixé à ce transducteur de telle manière que les faces de sortie vibrantes respectives des cornets soient disposées en contact avec une portion de l'ensemble outil en des endroits différents présélectionnés sur la surface de celle-ci ; et (b) on excite individuellement les transducteurs électromécaniques des ensembles de cornets respectifs pour communiquer des vibrations mécaniques à ladite portion aux endroits présélectionnés sur celle-ci et pour provoquer la transmission de ces vibrations mécaniques à travers ladite électrode (ou les électrodes), activant ainsi par vibrations ia surface d'usinage de façon uniforme sur toute sa surface.

Sous un second aspect, l'invention procure également un dispositif d'usinage par décharges électriques ayant un ensemble outil comportant au moins une électrode d'usinage pouvant être positionnée dans un diélectrique liquide, un élémente porte-électrode porté par une broche pour supporter solidement ladite électrode d'usinage (ou les électrodes) et une portion terminale de la broche proche de l'élément porte-électrode ; des moyens pour effectuer une succession de décharges électriques entre ladite électrode (ou les électrodes) d'usinage et la pièce pour enlever par électroérosion de la matière sur la pièce, et des moyens d'avance d'usinage fonctionnellement couplés, soit à ensemble outil ; soit à la pièce, soit au deux, pour déplacer l'une par rapport à l'autre ladite électrode (ou les électrodes) d'usinage et la pièce de façon à faire progresser l'enlèvement de matière, grâce à quoi une cavité est progressivement créée dans la pièce par une surface d'usinage de ladite électrode (ou des électrodes) d'usinage, ce dispositif comportant une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants dont chacun comporte un transducteur électromécanique et un cornet fixé à ce transducteur, et pouvant Outre disposés individuellement en coopération avec une portion de l'ensemble outil de telle manière que les faces de sortie vibrantes respectives des cornets soient disposées en contact avec ladite portion en des endroits différents présélectionnés sur la surface de celle-ci, et des moyens d'alimentation on courant pour exciter individuelle ment les transducteurs électromécaniques des ensembles de cornets respectifs pour communiquer des vibrations mécaniques à ladite portion aux endroits présélectionnés de celle-ci et pour provoquer la transmission de ces vibrations mécaniques à travers ladite électrode (ou les électrodes), activant ainsi par vibrations la surface d'usinage de façon uniforme sur toute sa surface.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de plusieurs réalisations préférées on liaison avec le dessein joint, sur lequel la figure 1 est une vue de devant montrant schématiquement un dispositif selon l'invention utilisant une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants disposés horizontalement dans un plan et coopérant avec 1' élément porte-électrode la figure 2a est une vue en plan de dessus montrant trois ensembles de cornets vibrants disposés horizontalement en coopération avec l'ensemble outil la figure 2b est une vue similaire montrant deux ensembles de cornets vibrants orientés l'un vers l'autre de part et d'autre d'une plaque porte-électrode la figure 3 est une vue latérale montrant une disposition selon l'invention utilisant une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants disposés verticalement, parallèlement l'un à l'autre et en coopération avec la plaque porteélectrode ; la figure 4 est une vue latérale montrant une autre disposition selon l'invention utilisant une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants orientés de différentes maniè- res et en cooperation avec ensemble outil la figure 5 est une vue en plan montrant une pièce avec une cavité complexe en cours d'usinage ; et la figure 6 est un graphique montrant des résultats d'ex- périence et démontrant une augmentation du rendement d'usinage dans le cas d'une réalisation de 11 invention par rapport à la technique antérieure.

On se reporte maintenant à la figure 1, sur laquelle on voit une pièce w conductrice de l'électricité montée solidement dans une cuve de travail T remplie d'un liquide d'usinage diélectrique D. La cuve T est fixée sur une table de travail 1, qui peut autre déplacée horizontalement par deux moteurs XI et X2 sur un banc: ds machine 2.Le moteur
NI est conçu pour déplacer la pièce w dans la direction de l'axe X et le moteur M2 est conçu pour déplacer la pièce w dans la direction de l'axe Y perpendiculaire à l'axe 1.

La pièce W est immergée dans le liquide d'usinage diélec- trique D.

Un ensemble outil 3 comporte une portion terminale infé- rieur 4a d'une broche 4, une plaque porte-électrode 5 fixée de façon amovible à cette extrémité inférieure et deux électrodes d'usinage E1 et E2 fixées de façon amovible sur la plaque porte-électrode 5. Chaque électrode El et E2 a la forme d'un barreau cylindrique et est portée par la plaque 5 en des endroits diamétralement opposés de celleci, symétriques par rapport à son axe. La plaque suppprt 5 a ici la forme d'un disque conducteur de l'électricité d'une épaisseur appropriée et fixé coaxialement à la portion terminale inférieure 4a de la broche cylindrique 4.

une plaque d'isolation électrique 6 est introduite entre cette portion terminale et la plaque support 5.

Une source de courant d'usinage 7 est électriquement rac
cordée à la plaque conductrice 5 et à la pièce W pour
appliquer une succession d'impulsions d'usinage par décharges électriques au travers d'intervalles d'usinage remplis
de diélectrique formés entre les électrodes El, E2 et la
pièce W juxtaposée à ces électrodes. I1 est ainsi produit
une succession de décharges électriques entre les élec-
trodes individuelles El, E2 et la pièce W pour enlever de
la matière sur cette dernière.Au fur et à mesure de l'en
lèvement de matière, la broche 4 est verticalement avancée
par une unité d'entratnement asservie (non représentée)
pour faire pénétrer axialement les électrodes El, E2 dans
la pièce W de façon à y créer progressivement des cavités
C1 et C2, comme on le voit sur la figure. L'unité dentrat-
nement asservie peut fonctionner pour relever périodiquement
ou apériodiquement la broche 4 de façon à rétracter momen
tanément les électrodes El, E2 et éliminer les conditions
de court-circuits pouvant apparaître dans les intervalles
d'usinage et/ou pour aspirer par intermittence le liquide
d'usinage diélectrique au voisinage des électrodes El, E2
de la pièce W dans les intervalles d'usinage et pour l'en
refouler.Facultativement, la broche 4 peut être entrai-
née en rotation par une unité d'entraînement en rotation
(non représentée) pour faire tourner les électrodes El, E2
autour de-l'axe de la plaque support 5 et de la broche 4
quand on doit usiner dans la pièce W une cavité annulaire.

Selon l'invention, on dispose une multiplicité d'ensembles
de cornets vibrants ultrasoniques 8, qui peuvent être au
nombre de trois, comme on le voit en 8A, 8B et 8C sur la
figure 2 (a), entourant la plaque porte électrode 5 dans
un plan horizontal. Chaque ensemble 8 peut être classique
et comporter un transducteur électromécanique 81 pouvant
être électriquement excité pour produire des vibrations
mécaniques à haute fréquence et un cornet amplificateur 82
dont l'extrémité de plus grande section transversale est
fixée sur le transducteur 81.Le transducteur 81 est exci
té par un signal d'oscillations électriques, par exemple
un signal de courant alternatif à haute fréquence, fourni par une source de courants de préférence associée à un circuit de commande (non représenté ici, voir figure 4)
L'autre extremuté 8a du cornet 82 axze section transversale plus petite, laquelle est maintenue en contact avec la paroi latérale de la plaque porte-électrode 5. Chaque ensemble de cornet vibrant 8 est horizontalement supporté par un support 9 qui fait partie d'un chariot 10.

Chaque chariot comporte un bloc de base 11 pouvant se déplacer dans un rail annulaire 12a d'un bloc rail 12, monté sur une base 13 de façon à entourer la table de travail 1. Le bloc de base 11 est équipé d'un moteur M3 et peut être déplacé par celui-ci le long du rail 12a dans le bloc rail annulaire 12, Un bloc vertical 14 est logé à coulissement dans un cylindre 15 solidaire du bloc de base 11 et peut être déplacé verticalement par un moteur M4 un plateau horizontal 16 formant la partie supérieure du bloc vertical 14 porte une table 17 sur laquelle la porte cornet vibrant 9 peut se déplacer La table 17 peut être déplacée horizontalement par deux moteurs n5 et M6 selon deux axes perpendiculaires l'un à l'autre sur la surface du plateau 16.Le porte cornet 9 est équipé d'un moteur M7 et peut tourner autour d'un axe vertical sur la table 17.

Les chariots individuels 10 sont déplacés sur le bloc rail commun 12 le long du rail 12a par les moteurs respectifs M3, de façon à être amenés à des positions prédéterminées autour du prolongement vers le bas de l'axe de la broche 4. Dans chaque chariot 10, le moteur 4 sert à positionner verticalement les ensembles de cornets vibrants 8. Les moteurs M5 et M6 sont entraînés pour amener l'extrémité de sortie 8a de chaque ensemble 8 en contact avec la paroi de la plaque porte-électrode 5 à un endroit présélectionné sur celle-ci. Dans ce but, on peut également entraîner le moteur M7.

La figure 2a montre trois ensembles de cornets 8A, 8B et 8C en contact avec la plaque porte-électrode 5. Les ensembles SA et 8B sont diamètralement opposés et orientés coaxialement l'un vers l'autre selon une direction coupée par les axes parallèles des électrodes El et E2, tandis que l'ensemble 8C est orienté perpendiculairement à cette direction. La figure 2b montre deux ensembles de cornets 8A et 83 en contact avec la plaque porte-électrode 5 en des endroits diamétralement opposés et orientés coaxialement l'un vers l'autre selon une direction perpendiculaire à la direction intersectée par les axes parallèles des électrodes El, E2. Dans ces dispositions, on peut actionner à un moment donné un ou plusieurs des ensembles 8.On peut ainsi actionner deux ou plusieurs ensembles 8, en alternance ou successivement. De cette manière, des trains res pectifs de vibrations mécaniques sont communiqués à la plaque support 5 sur des zones de parois différentes et se propagent à travers celles-ci et à travers les électrodes
El, E2 pour activer par vibrations des zones surfaciques d'usinage différentes présélectionnées sur ces électrodes, et par voie de conséquence, la surface d'usinage d'électrode de façon uniforme sur toute sa surface. La disposition de l'invention est particulièrement avantageuse lorsqu'il s'agit d'usiner dans une pièce une cavité profond. et/ou complexe avec une électrode de forme correspondante. Avec les dispositions de l'invention, on peut procurer différents modes de vibrations mécaniques de l'électrode, qui sont définis en fonction des endroits où sont appliquées les vibrations d'entrée, pour activer par vibrations des zones différentes de la surface d'usinage de l'électrode.

Le résultat en est une activation uniforme par vibrations de la surface d'usinage toute entière.

La figure 3 montre deux ensembles de cornets vibrants 8D et 8E au contact d'une plaque support 5 portant une seule électrode E pour usiner une pièce W. Les ensembles 8D et 8E sont chacun orienté verticalement et ont leurs faces terminales de sortie vibrantes individuelles 8a fixées par boulonnage sur la surface horizontale supérieure de la plaque porte-électrode 5 en des endroits diamétralement opposés, symétriques par rapport à l'axe central de cette plaque, lequel est le même que les axes des broches 4 et de l'électrode E Les ensembles 8D et 8E peuvent Btre excités simultanément ou en alternance.On a également constaté qu'il était avantageux de les exciter par intermittence à des fréquences différentes de façon qu'il y ait de façon répétitive une période pendant laquelle les deux sont excitées.

La figure 4 montre une autre disposition selon l'invention dans laquelle les ensembles SA et BB sont orientés horizontalement et en contact avec la paroi latérale ds la plaque porte-électrode 5 en des endroits présélectionnés symétri- ques ou non symétriques par rapport à l'axe commun de la broche 4, de la plaque porte-électrode 5 et de la grosse électrode de forme E.Un autre ensemble 8D est orienté verticalement et en contact avec la surface supérieure de la plaque support 5 à un endroit présélectionné de cette surface et un autre ensemble 8F est orienté en oblique et on contact avec la surface supérieure de la plaque support 5 à un autre endroit présélectionné. Les endroits auxquels les ensembles 8A, 8B, 8D et SE sont on contact avec la plaque support 5 sont déterminés en fonction de la configuration particulière et de la profondeur de la cavité à former dans la pièce et des dimensions locales (à savoir largeur et profondeur) de la cavité.La figure 5 montre la pièce w formée avec une cavité C de contour complexe usinée par I'électrode E ayant un contour de forme corres- pondante. On voit également une multiplicité de trous H préformées dans la pièce W pour faciliter le balayage de l'intervalle d'usinage par le liquide d'usinage diélectrique. En variante, ces troua peuvent être formés dans 1 'é- lectrode E.

Dans la disposition de la figure 4, il est essentiel que chaque ensemble de cornet vibrant 8A, 8B, 8D et 8F ait sa face terminale de sortie vibrante individuelle Sa amenée en contact et maintenue en contact avec la plaque porte électrode 5 en étant portée par un chariot de positionnement tel que sur la figure 1 ou en étant fixée sur la plaque porte-électrode 5 par boulonnage ou tout autre moyen de fixation, tel qu'un adhésif. Par ailleurs, également dans cette réalisation, les ensembles 8A, 8B, 8D, et 8F peuvent être excités simultanément, successivement ou cycliquement, ou selon tout autre mode désirable.On a constaté qu'il était particulièrement efficace d'exciter chaque transducteur électromagnétique 81, ou au moins l'un d'entre eux, de façon intermittente de façon qu'une succession de trains espacés dans le temps de vibrations mécaniques d'une intensité réglée soit fournie par la face de sortie vibrante 8a du cornet 82 et transmis au moins de façon prédominante à une zone présélectionnée de la surface d'usinage de l'électrode.De préférence, les différents transducteurs 81 doivent être excités et désexcités en séquence, bien qu'il puisse y avoir un moment pendant lequel les vibrations mécaniques créées sur les différentes zones d'entrée se recouvrent, de façon que les différentes zones de la surface d'usinage de l'électrode soient activées en vibrations lune après l'autre. Dans ce but, les sources de courant 83A, 83B, 83D et 83F pour exciter les transducteurs respectifs 81A, 81B, 81D et 81F des ensembles SA, 8B, 8D et 8F sont commandés par un circuit de commande 84 en ce qui concerne l'instant de leur excitation.Le circuit de commande 84 peut également être adapté pour régler les intensités des sorties de vibrations individuelles des ensembles 8A-8F de façon à modifier les intensités de sortie de ces ensembles de façon simultanée, successive cyclique ou sélective.

La figure 6 est un graphique dans lequel la profondeur d'usinage (en millimètres) est portée en abscisses et le temps d'usinage (en minutes) est porté en ordonnées. Deux courbes
A et B sur le graphique représentent les résultats d'expériences conduites en usinant par décharges électriques une pièce en acier W pour former une cavité carrée d'une largeur de 0,3 mm et d'une profondeur de 30 mm avec une électrode en cuivre E de forme correspondante. Les décharges électriques ont une intensité de pointe Ip de 8 ampères, une durée d'impulsions Ton de 38 microsecondes et un temps
on de pause off de 60 microsecondes. Le liquide d'usinage diélectrique est du kérosène. Lorsqu'on n'utilise aucun ensemble vibrant, l'usinage prend 414 minutes pour atteindre la profondeur de 30 mm.

(a) Lorsqu'on utilise un seul ensemble de tête vibrante ayant une sortie de 10 watt, une amplitude de vibrations de 5 à 20 microns et une fréquence de vibrations de 32- kilohertz, la durée d'usinage est réduite à 153 minutes.

L'ensemble de tête vibrante fonctionne de façon continue pendant tout l'usinage La relation entre la profondeur d'usinage et la durée d'usinage est représentée par la courbe A.

(b) Lorsqu'on emploie deux ensembles de têtes vibrantes disposés comme on le voit sur les figures 1 et 2b, la durée d'usinage est réduite à 106 minutes, ce qui représente une augmentation de 30 % du rendement d'usinage par rapport à l'utilisation d'un seul ensemble de tête vibrante.

L'un des deux ensembles fonctionne de façon périodique avec un temps de travail de 2 secondes, suivi par un temps de pause de 2 secondes, tandis que l'autre fonctionne de façon périodique avec un temps de travail de 1 seconde et un temps de pause de 2 secondes, pendant tout l'usinage.

La relation entre la profondeur d'usinage et la durée d'usinage est représentée par la courbe B sur le graphique.

Dans une autre expérience, on usine par décharges électriques une pièce en acier pour former une cavité carrée de largeur 0,8 mm et de 35 mm de profondeur, en utilisant une électrode en cuivre de forme correspondante. Les décharges électriques ont une intensité de pointe de 8 ampères et une durée d'impulsions de 1, 5 microsecondes. Le liquide d'usinage diélectrique est ici encore du kérosène.

(a) LorsquXon n'utilise aucun ensemble de cornet vibrant, l'usinage prend 314 minutes.

(b) Lorsqu'on utilise un seul ensemble de tête vibrante avec une fréquence de sortie de 28,6 kilohertz et une puissance de sortie de 20 watt et qu'on la dispose de façon à fixer sa face terminale de sortie 8a horizontalement sur la paroi latérale de la plaque support 5, l'usinage prend 74 minutes.

(c) Lorsqu'on utilise deux ensembles de cornets vibrants ayant chacun une fréquence de sortie de 28,6 kilohertz et une puissance de sortie de 10 watt gt qu'on les dispose comme représenté sur la figure 2b l'usinage ne prend que 22 Minutes.

(d) Lorsqu'on utilise deux ensembles de cornets vibrants ayant chacun une fréquence de sortie de 31,2 kilohertz et une puissance de sortie de 25 watt et qu'on les dispose comme représenté sur la figure 3, l'usinage ne prend que 24 minutes
On notera de ce qui précède un accroissement très grand du rendement d'usinage lorsqu'une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants est fixée sur un ensemble d'électrodeoutil de la manière représentée et décrite. On doit noter que le terme "ensemble outil" utilisé ici comporte une plaque support 5, supportant de façon fixe au moins une électrode E, une portion terminale inférieure de la broche 4 et au moins une électrode E, El, E2.

Claims (27)

Revendications.

1. procédé d'usinage par décharges électriques dans lequel au moins une électrode d'usinage supportée fermement par un élément porte-électrode lui-même porté par une broche, est disposée en relation usinage avec une pièce en présence d'un liquide diélectrique et dans lequel on effeco tue une succession de décharges électriques entre ladite électrode (ou les électrodes) et la pièce pour enlever par électro-érosion de la matière sur la pièce, tandis que ladite électrode (ou les électrodes) et la pièce, sont déplacées l'une par rapport à l'autre pour faire progresser l'enlèvement de matière, créant ainsi progressivement une cavité dans la pièce avec un surface d'usinage de ladite électrode (ou des électrodea} et dans lequel ladite électrode (ou les électrodes), l'élément support et une portion terminale de la broche proche de l'élément porte-électrode, constituent un ensemble outil, caractérisé on ce que (a) on dispose une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants comportant chacun un transducteur électromécanique et un cornet fixé à ce transducteur de nenibre que les faces de sortie vibrantes respectives des cornets soient disposées on contact avec une portion de l'*nsemble-outil en des endroits différents présélectionnés sur la surface de celle-ci ; et (b) on excite individuellement les transducteurs électromécaniques des ensembles de cornets respectifs pour commun niquer des vibrations mécaniques à ladite portion aux endroits présélectionnés sur ceile-ci et pour provoquer la transmission de ces vibrations à travers au moins ladite électrode (ou les électrodes) activant ainsi par vibrations la surface d'usinage de façon uniforme sur toute sa surface.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des ensembles de cornets est disposé de façon à se trouver dans un plan pratiquement perpendiculaire à un axe longitudinal de l'ensemble outil.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins deux ensembles de cornets sont situés dans un tel plan.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux ensembles de cornets sont orientés l'un vers l'autre de part et d'autre de cet axe longitudinal.

5. Procédé selon le une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins l'un des ensembles de cornets est disposé de façon à être orienté dans une direction pratiquement perpendiculaire à ce plan.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins deux ensembles de cornets sont disposés pratiquement parallèles l'un à l'autre.

7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins un des ensembles de cornets est disposé de façon à être orienté en oblique par rapport à ce plan.

8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un des ensembles de cornets est disposé de façon à être orienté pratiquement perpendiculairement à un plan perpendiculaire à un axe longitudinal de l'ensemble outil.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins deux ensembles de cornets sont disposés pratiquement parallèles l'un à l'autre.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins un ensemble de cornet est disposé de façon à être orienté en oblique par rapport à ce plan.

11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite portion de l'ensemble outil est l'élément porteélectrode.

i2. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément porte-outil a la forme d'un disque circulaire coaxial à la broche.

13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que plusieurs électrodes d'usinage sont supportées solidement par l'élément porte-électrode et disposées à une certaine distance l'une de l'autre sur cet élément pour s'étendre pratiquement parallèlement l'une à l'autre.

14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des transducteurs électromagnétiques est excité par intermittence pour fournir sur la face de sortie vibrante du cornet correspondant une succession de trains espacés dans le temps de vibrations mécaniques d'une intensité réglée et pour permettre la transmission de cette succession de trains espacés dans le temps à travers ladite électrode (ou les électrodes) jusqu'à 'a surface d'usinage de celle-ci.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce chaque transducteur électromécanique est ainsi excité.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les transducteurs électromécaniques sont excités en séquence.

17. Procédé selon les revendications 15 ou 16, caractérisé en ce que chaque transducteur électromécanique est excité et désexcité périodiquement avec des durées préréglées d'excitation et de désexcitation.

18. Dispositif d'usinage par décharges électrique ayant un outil comportant au moins une électrode d'usinage pouvant être disposée en relation d'usinage avec une pièce en la présence d'un diélectrique liquide entre elles, un élément porte-électrode porté par une broche pour supporter fermement ladite électrode d'usinage (ou les électrodes) et une portion terminale de la broche proche de. l'élément porte électrode, des moyens pour effectuer une succession de décharges électriques entre ladite électrode d'usinage (ou les électrodes) et la pièce pour enlever par électroérosion de la matière sur la pièce, et des moyens d'avance d'usinage couplés, soit à l'ensemble outil, soit à la pièce, soit aux deux pour déplacer l'une par rapport à l'autre ladite électrode d'usinage (ou les électrodes) et la pièce pour faire progresser l'enlèvement de matière, grâce à quoi une cavité est progressivement créée dans la pièce par une surface d'usinage de ladite dlec- trode d'usinage (ou des électrodes), caractérisé en ce qu'il comporte une multiplicité d'ensembles de cornets vibrants (8) comportant chacun un transducteur électromécanique (81) et un cornet (82) fixé à ce transducteur, et pouvant être disposés individuellement en contact avec une portion de l'ensemble outil (48 5, El, E2) de telle manière que les faces de sortie vibrantes respectives des cornets soient disposées en contact avec ladite portion à des endroits différents présélectionnés sur la surface de celleci, et des moyens d'alimentation en courant (7) pour exciter individuellement les transducteurs électromécaniques des ensembles de cornets respectifs pour communiquer des vibrations mécaniques à ladite portion aux endroits présélectionnés de celle-ci et pour provoquer la transmission de ces vibrations mécaniques à travers ladite électrode (ou les électrodes), activant ainsi par vibrations la surface d'usinage de façon uniformo sur toute sa surface.

19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'au moins l'un des ensembles de cornets est disposé de façon à se trouver dans un plan pratiquement perpendiculaire à un axe longitudinal de l'ensemble outil.

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'au moins deux ensembles de cornets sont disposés dans un tel plan.

21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que les deux ensembles de cornets sont disposés de façon à être orientés l'un vers l'autre de part et d'autre de cet axe longitudinal (figure 2b).

22. Dispositif selon l'une des revendications 19 à 21, caractérisé en ce qu'au moins l'un des ensembles de cornets est disposé de façon a' être orienté dans une direction pratiquement perpendiculaire à ce plan.

23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'au moins deux ensembles de cornets sont disposés pratiquement parallèles l'un à l'autre (figure 3).

24. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé eu ce qu'au moins l'un des ensembles de cornets est disposé de façon à être orienté on oblique (8F) par rapport à ce plan (figure 4).

25. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé on ce qu'au moins l'un des ensembles de cornets est disposé de façon à être orienté pratiquement perpendiculaire à un plan perpendiculaire à un axe longitudinal de l'ensemble outil.

26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé on ce qu'au moins deux ensembles de cornets sont disposés pratiquement parallèles l'un à l'autre.

27. Dispositif selon la revendication 18, ou la revendication 26, caractérisé on ce qu'au moins l'un des ensembles de cornets est disposé de façon à être orienté en oblique par rapport à ce plan.

28. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite portion de l'ensemble outil est l'élément porte-électrode (5).

29. Dispositif selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'élément porte-électrode a la forme d'un disque circulaire coaxial à la broche.

30. Dispositif selon les revendications 28 ou 29, caractérisé en ce que plusieurs électrodes sont supportées solidement par l'élément porte-électrodes et sont disposées à une certaine distance l'une de l'autre sur cet élément pour s'étendre pratiquement parallèlement l'une à l'autre.

31. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en courant sont adaptés pour exciter par intermittence au moins l'un des transducteurs électromécaniques pour fournir par la face de sortie vibrante du cornet correspondant une succession de trains espacés dans le temps de vibrations mécaniques d'intensité réglée, et pour permettre à ces trains espacés dans le temps de vibrations mécaniques d'être transmis à travers ladite électrode (ou les électrodes) à leurs surfaces d'usinage.

32. Dispositif selon la revendication 31, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en courant sont adaptés pour exciter chacun des transducteurs électromécaniques simultanément au moins pendant une période.

33. Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en courant sont adaptés pour exciter en séquence les transducteurs électromécaniques.

34. Dispositif selon les revendications 32 ou 33, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en courant sont adaptés pour exciter et désexciter périodiquement chacun des transducteurs électromécaniques avec des durées prédéterminées d'excitation et de désexcitation.