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Abstract

DISPOSITIF D'ELECTRO-EROSION A FIL MOBILE UTILISANT UNE PREMIERE BUSE 15 DISPOSEE SUR UN PREMIER COTE D'UNE PIECE W DE FACON A ENTOURER COAXIALEMENT LE FIL-ELECTRODE E PENETRANT DANS LA PIECE POUR DIRIGER SOUS UNE PRESSION RELATIVEMENT FAIBLE UN LIQUIDE D'USINAGE DANS UNE ZONE DE DECOUPE DANS LA PIECE ET UNE DEUXIEME BUSE 25 DISPOSEE SUR L'AUTRE COTE DE LA PIECE DE FACON A ENTOURER COAXIALEMENT LE FIL-ELECTRODE SORTANT DE LA PIECE POUR DIRIGER SOUS UNE PRESSION RELATIVEMENT ELEVEE LE LIQUIDE D'USINAGE DANS LA ZONE DE DECOUPE. UN ELEMENT DE GUIDAGE DU COURANT DE LIQUIDE 31, GENERALEMENT SOUS LA FORME D'UN DISQUE ANNULAIRE, EST DISPOSE SUR LE PREMIER COTE DE LA PIECE ET ADJACENT A ELLE POUR RECOUVRIR AU MOINS UNE REGION DE LA FENTE DE DECOUPE S CREEE DERRIERE LE FIL-ELECTRODE AVANCANT, LAQUELLE REGION EST ADJACENTE A L'OUVERTURE DE BUSE 13 DE LA PREMIERE BUSE 15. L'ELEMENT DE GUIDAGE A UN PASSAGE D'EVACUATION DE LIQUIDE 37 FORME AU VOISINAGE DE CETTE OUVERTURE DE BUSE ET UNE SURFACE DE DEVIATION DU COURANT 33 RECOUVRANT LADITE REGION POUR S'OPPOSER AU LIQUIDE DE BALAYAGE DANS LA FENTE DE DECOUPE POUR QU'IL EN SORTE DIRECTEMENT.

Description

Electro-érosion à fil mobile avec des moyens commandés

de guidage du courant de balavage.

La présente invention concerne, de façon générale,

l'électro-érosion à fil mobile et, de façon plus particu-

libre, un nouveau dispositif amélioré pour découper par électro-érosion une pièce conductrice de l'électricité avec un fil-électrode continu se déplaçant axialement, le dispo-

sitif comportant des moyens pour créer un courant de bala-

yage dynamique intense et extrêmement favorable de liquide d'usinage en travers d'une zone de découpe dans la pièce pour permettre d'augmenter considérablement la vitesse d'une opération de découpe avec une précision d'usinage appropriée.

Le procédé d'électro-érosion à fil mobile utilise générale-

ment un fil-électrode continu en laiton ou en cuivre, ou en acier revêtu de laiton ou de cuivre, et ayant une épaisseur

ou un diamètre compris entre 0,05 et 015 mm Le terme "fil-

électrode" a été utilisé dans la technique et est utilisé ici pour désigner un élément d'électrode allongé, continu et fin et pour désigner, non seulement un fil métallique conducteur dont la section transversale peut être circulaire, triangulaire, carrée, rectangulaire ou polygonale, mais un élément continu analogue sous la forme d'une bande ou d'un ruban conducteur Le fil-électrode est transporté axialement en continu depuis une source d'alimentation en fil jusqu' à un dispositif de reprise du fil a travers une région de découpe ou d'usinage dans laquelle est disposée

la pièce à usiner La région de découpe est couramment défi-

nie entre deux éléments de guidage qui supportent et tien-

nent le fil tandis qu'il se déplace à travers la pièce. Des moyens de traction et de freinage du fil permettent au fil continu d'être tendu et maintenu tendu sous une tension donnée et d'être axialement entraîné entre les éléments de guidage tandis qu'il traverse la pièce, présentant ainsi une

surface d'électrode continuellement renouvelée en juxtaposi-

tion et en relation d'usinage par électroérosion avec la pièce à travers un étroit intervalle ou zone de découpe La zone de découpe est balayée par un liquide d'usinage, par

exemple de l'eau, et est alimentée en électricité par un cou-

rant d'usinage électrique à forte densité de courant qui passe entre le fil-électrode et la pièce pour éroder cette

dernière ou en enlever de la matière par érosion.

Le procédé de découpe peut être effectué selon l'un quelcon-

que de divers modes d'usinage par électro-érosion Dans l'usinage par décharges électriques, le liquide d'usinage eÉt unlliquide diélectrique, par exemple de l'eau désionisée, et le courant électrique d'usinage est fourni sous la forme d'une succession d'impulsions électriques Dans l'usinage électrochimique, le liquide d'usinage est un électrolyte liquide, par exemple une solution électrolytique aqueuse, et le courant d'usinage est un courant continu ou pulsatoire à forte intensité Dans l'usinage combiné électrochimique et par décharges, le liquide possède à la fois les natures électrolytique et diélectrique, et le courant d'usinage est,

de préférence, appliqué sous la forme d'impulsions qui faci-

litent la production de décharges électriques à travers le

liquide conducteur.

La pièce peut être disposée dans un bain de liquide d'usinage pour y immerger la région d'usinage Toutefois, de façon plus caractéristique, la zone d'usinage est disposée dans l'air ou dans l'ambiance habituelle De façon avantageuse, une ou deux buses de réalisation classique sont disposées sur un côté ou sur les deux côtés de la pièce et servent à

amener le liquide d'usinage dans la région de découpe dis-

posée dans l'air ou immergée dans le liquide Le liquide d'usinage est, de façon appropriée, de l'eau comme il a

été mentionné ci-dessus, eau qui a été désionisée ou ioni-

sée à un degré variable pour servir de liquide d'usinage

par électro-érosion.

Pour faire progresser l'enlèvement de matière par électro-

érosion dans la pièce, cette dernière est typiquement dépla-

cée par rapport au fil mobile et transversalement à celui-ci.

Ceci permet au fil mobile d'avancer en translation dans la

pièce et, par voie de conséquence, permet la formation pro-

gressive d'une étroite fente de découpe derrièrelle fil avançant, la fente ayant une largeur sensiblement supérieure à l'épaisseur du fil Le déplacement relatif continu selon un trajet programmé avec précision entraîne la formation d'un contour désiré correspondant à ce trajet et défini par

cette fente de découpe dans la pièce.

On-recherche constamment dans l'industrie à augmenter la

vitesse de découpe dans le procédé décrit et il est sou-

haitable d'atteindre ce but avec la précision appropriée.

La vitesse de découpe, typiquement exprimée en mm 2/minute, est définie par le produit de l'épaisseur de la pièce par la longueur de la découpe réalisée par unité de temps selon

un trajet donné et de ce fait elle dépend, pour une épais-

seur de pièce donnée, de la vitesse de l'avance en trans-

lation du fil-électrode qui peut être augmentée La vitesse d'avance est, à son tour, limitée par le taux d'enlèvement réel de matière, lequel dépend d'un côté des paramètreside découpe préréglés qui régissent, entre autres, la précision de la découpe et, d'autre part, des conditions dans la zone de découpe qui peuvent varier de façon instantanée Si la vitesse d'avance excède le taux d'enlèvement réel de matière, le fil-électrode mince vient à casser En conséquence, la recherche d'une augmentation de la vitesse de découpe dépend de la manière dont on peut établir des conditions optimales dans la zone de découpe et dont on peut les maintenir de façon stable en dépit de variations instantanées Entre autres facteurs régissant ces conditions, on a constaté

qu'un balayage approprié présente une importance particulière.

Dans le but d'augmenter la vitesse de découpe dans le pro-

cessus d'électro-érosion à fil mobile, il est ainsi nécessai-

re que la zone de découpe soit balayée par un volume suffi-

sant de liquide d'usinage et à un débit suffisamment élevé, et cependant de façon uniforme sur toute sa longueur, c'est-à-dire à travers l'épaisseur de la pièce, de façon

à permettre à l'action d'érosion de continuer de façon sta-

ble, aux copeaux d'usinage et autres produits d'érosion d'être évacués rapidement et au fil-électrode soumis à-la

chaleur d'érosion d'être refroidi avec une efficacité supé-

rieure En conséquence, on a vu diverses améliorations dans les structures des buses de délivrance du liquide et dans

les modes d'alimentation de la zone d'usinage en liquide.

On a cependant constaté que ces améliorations ne donnaient pas entière satisfaction Certaines d'entre elles ont laissé beaucoup à désirer du point de vue pratique et les autres ne se sont révélées satisfaisantes pour augmenter la vitesse

de découpe que lorsque la pièce était relativement mince.

Plus la pièce est épaisse, plus il est difficile d'atteindre la même vitesse de découpe que celle qu'on peut atteindre

pour des pièces plus minces.

En conséquence, la présente invention vise à procurer un

dispositif d'usinage par électro-érosion à fil mobile amé-

lioré avec de nouveaux moyens, cependant relativement simples, pour optimiser la condition de balavage dans la zone-de découpe afin de permettre d'augmenter notablement la vitesse de découpe par rapport aux systèmes conventionnels, et ceci

pratiquement quelle que soit l'épaisseur de la pièce D'au-

tres buts de l'invention apparaîtront au fur et à mesure

de sa description.

Selon la présente invention, il est procuré un dispositif pour découper par électro-érosion une pièce conductrice de l'électricité avec un filélectrode continu, ayant des moyens pour transporter axialement le filélectrode à travers la pièce tout en définissant une zone de découpe balayée par un liquide d'usinage, des moyens d'alimentation en courant pour alimenter en courant cette zone de découpe pour éroder la pièce,et des moyens d'avance de découpe pour déplacer transversalement l'un par rapport à l'autre la pièce et le fil-électrode mobile selon un trajet de découpe afin de

former-progressivement une fente de découpe derrière le fil-

électrode avançant le long du trajet dans la pièce, lequel dispositif comporte v des premiers moyens de buse disposés

d'un côté de la pièce et ayant une ouverture de buse juxta-

posée à la zone de découpe et entourant pratiquement coaxia-

lement le fil-électrode pour diriger le liquide d'usinage sous une première pression dans la zone de découpe depuis ce côté; des deuxièmes moyens de buse disposés de l'autre côté de la pièce et ayant une ouverture de buse juxtaposée à la zone de découpe et entourant pratiquement coaxialement le fil-électrode pour diriger le liquide d'usinage sous une deuxième pression plus élevée que la première pression dans la zone de découpe depuis le deuxième côté; et des moyens de guidage du courant de liquide disposés sur le premier côté et adjacents à la pièce et à l'ouverture de buse des premiers moyens de buse, ces moyens de guidage du courant avant un

passage d'évacuation du liquide formé dans ces moyens adja-

cent à cette ouverture de buse et une surface de déviation du courant recouvrant la zone de découpe sur une longueur de celle-ci pour empêcher le liquide dans la fente de découpe de s'échapper librement sur ce premier côté le longide cette longueur et pour créer un courant à grande vitesse du liquide d'usinage à grande pression provenant des deuxièmes moyens de buse pénétrant dans le passage d'évacuation du liquide,

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le traversant et en sortant.

L'invention sera bien 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 en élévation schématique montrant un système d'usinage par décharges électriques à fil mobile dans lequel sont incorporés les principes de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale et en plan des moyens de guidage du courant de la figure 1 prise selon la ligne II-II et regardés dans la direction de la flèche; la figure 3 est une vue en coupe transversale des moyens de guidage du courant de la figure 1, prise selon la ligne III-III et vus dans la direction de la flèche; les figures 4 A à 8 A sont des vues en coupe longitudinale

montrant schématiquement diverses buses pouvant être utili-

sées dans le système de la figure 1; les figures 4 B à 8 B sont des vues en coupe transversale schématique de ces buses; la figure 9 est une vue en élévation schématique montrant

une modification du svstème de la figure 1, comportant éga-

lement une buse auxiliaire annulaire, associée à la buse principale dans l'ensemble de buses inférieur>:

la figure 10 est une vue en coupe schématique d'une réali-

sation préférée de l'ensemble de buses inférieur représenté sur la figure 9;

les figures 11 et 12 sont des vues en coupe montrant sché-

matiquement deux exemples de la buse auxiliaire pouvant être utilisée dans la réalisation de la figure 10; les figures 13 et 14 sont des vues en coupe transversale montrant schématiquement des réalisations de l'ensemble de buses composite représenté sur la figure 9; la figure 15 est un graphique montrant comment le débit volumétrique de liquide d'usinage affecte la température du

fil-électrode dans un système d'usinage par décharges élec-

triques à fil mobile; la figure 16 est un graphique montrant comment la pression d'un liquide d'usinage affecte la quantité de gaz dégagée

dans la zone de découpe; -

la figure 17 est une vue schématique montrant un système d'alimentation et de circulation de liquide pouvant être utilisé dans le système de la figure 9; la figure 18 est une vue schématique montrant un système pour commander les pressions de refoulement et les débits de fourniture duliquide d'usinage pour l'arrivée dans la pièce en trois courants produits dans le système de la figure 17; la figure 19 est une vue en élévation schématique d'une modification du système d'usinage par décharges électriques

à fil mobile de la figure 9, comportant une autre buse auxi-

liaire pour régler le balayage de la zone de découpe par les courants principaux du liquide d'usinage; la figure 20 est une vue en plan de l'ensemble de buses inférieur prise selon la ligne XX-XX et vu de dessus; la figure 21 est une vue similaire à celle de la figure 17, montrant schématiquement un système d'alimentation et de circulation de liquide pouvant être utilisé avec le système de la figure 19; la figure 22 est une vue en élévation schématique d'une modification du système de la figure 19;- la figure 23 est une vue en plan de l'ensemble de buses inférieur,prise selon la ligne XXIII-XXIII, en vue du dessus; la figure 24 est une vue schématique montrant un système d'alimentation et de circulation de liquide pouvant être utilisé avec le système de la figure 22;

la figure 25 est une vue en élévation schématique d'une par-

tie essentielle d'un système de guidage du-courant qui repré-

sente une autre réalisation de la présente invention; la figure 26 est une vue en perspective du système de la figure 25; la figure 27 estiune vue en coupe montrant schématiquement une partie du système des figures 25 et 26;

la figure 28 est une vue en perspective montrant schémati-

quement une autre réalisation du système de guidage du cou-

rant selon la présente invention; et la figure 29 est une vue en élévation schématique et en coupe

d'une partie essentielle du système de la figure 28.

En se reportant maintenant à la figure 1, on voit un système d'électroérosion à fil mobile, par exemple d'usinage par décharges électriques, pour découper par érosion une pièce W conductrice de l'électricité avec un fil-électrode continu E qui est transporté de façon continue à travers la pièce W du haut en bas dans la disposition représentée, entre des galets 1 et 2 montés respectivement sur un bras supérieur 3 et un bras inférieur 4 Les bras 3 et 4 sont parallèles l'un à l'autre, et partent horizontalement d'un montant (non représenté) se dressant verticalement sur un socle (non

représenté) dans une machine d'électro-érosion de réalisa-

tion classique La pièce W est fixée sur une table de tra- vail 5 montée de façon mobile sur le socle de la machine et qui, dans une disposition d'avance en croix conventionnelle, est entraînée par deux moteurs 8 et 9 conçus pour déplacer

dans un plan horizontal ou plan x-y la pièce W selon respec-

tivement un axe X et un axe Y Les moteurs 8 et 9 sont con-

çus pour être excités par des signaux d'entraînement fournis

par une commande numérique 10, sur la base d'un jeu d'ins-

tructions pour déplacer la pièce W par rapport au fil-

électrode E, selon un trajet de découpe programmé dans le plan X-Y Le filélectrode E est continuellement amené d'une

source de fil (non représentée) montée de façon caractéris-

tique sur le montant de la machine et, passant sur le

galet supérieur 1, à travers la pièce W et sur leigalet in-

férieur 2, est recueilli sur un dispositif de reprise classi-

que (non représenté) qui peut s'étendre sur le bras inférieur

4 et le montant de la machine.

De part et d'autre de la pièce W entre les galets 1 et 2

sont disposés des ensembles de buse 11 et 12 ayant des ou-

vertures de buse respectives 13 et 14 pour amener un liquide d'usinage dans une zone de découpe définie par le fil mobile E dans la pièce W, et pour refroidir le fil E et la pièce W. Comme il sera décrit, le premier ensemble de buse 11, ici

l'ensemble supérieur, est conçu pour amener le liquide d'usi-

nage sous une pression relativement faible, et le deuxième ensemble de buse 12,ici l'ensemble inférieur, est conçu

pour amener le liquide d'usinage sous une pression relati-

vement faible Les deux ouvertures, supérieure 13 et inférieu-

re 14, sont coaxiales et le fil-électrode E passe à travers.

Les deux ensembles de buse 11 et 12 ont des structures simi-

laires et sontdisposés essentiellement coaxiaux l'un à l'autre; de ce fait, leurs axes coïncident avec un trajet désiré du fil-électrode E à travers la pièce W. L'ensemble de buse supérieur Il comporte un élément de buse cylindrique 15 et un élément de carter 16 constituant une base support et un réservoir de fourniture de liquide La sortie de l'élément cylindrique 15 définit 12 ouverture de buse 13; ilest logé à coulissement dans le carter 16 à

travers une ouverture inférieure 16 a formée dans le carter.

Le carter 16 présente une arrivée de liquide 16 b communiquant par un tuyau flexible 19 avec un système d'alimentation en liquide d' usinage (non représenté) et qui sera décrit plus loin Un-corps tubulaire convergent vers le bas 17 est fixé dans un conduit 16 c délimité par le carter 16 et porte à son extrémité inférieure un élément de guidage annulaire 18 pour guider à coulissement le fil-électrode E pénétrant dans la

pièce W Le corps tubulaire 17 portant le guide-fil pré-

sente des ouvertures 17 a de façon que le liquide d'usinage introduit par l'arrivée 16 b puisse être partiellement dévié pour circuler en contaét avec le fil-électrode E dans le corps 17 et sortir par les ouvertures 17 a dans la chambre de sortie 15 a formée dans la buse 15 L'extrémité supérieure

de la buse 15 présente une collerette circulaire ou prolon-

gement radial 15 b coulissant dans le carter 16 La collerette b est supportée élastiquement sur un ressort hélicoïdal 20 qui est,à son tour logé sur un bord annulaire interne 16 a' qui définit l'ouverture inférieure 16 a du carter 16 De cette manière, la buse 15 est retenue dans le carter 16 et ne peut en sortir du fait de la pesanteur et également d'une pression de liquide agissant sur la collerette 15 b dans le conduit d'arrivée 16 c La buse 15, le carter 16 et le corps tubulaire

de guidage du fil 17 sont réalisés de façon à être coaxiaux.

De même, l'ensemble de buse inférieur 12 comporte un élément de buse cylindrique 25 définissant un conduit de sortie 25 a et un élément de carter 26 définissant un conduit d'arrivée

26 c La sortie de l'élément cylindrique 25 définit l'ouver-

ture de buse 14 et l'élément 25 est logé à coulissement dans

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le carter 26 à travers une ouverture supérieure 26 a formée dans ce carter Ce dernier comporte une arrivée de liquide 26 b communiquant par un tuyau flexible 29 avec le système

d'alimentation en liquide d'usinage qui sera décrit ci-après.

Un porte-guide-fil tubulaire 27 converge ici vers le haut

et est monté dans la chambre 26 c et porte un élément de gui-

dage annulaire 28 pour guider à coulissement le fil-électrode E sortant de la pièce W Le porte-guide-fil 27 comporte également des orifices 27 a pour permettre à une partie du liquide d'usinage introduit par l'arrivée 26 b d'être déviée pour circuler en contact avec le fil-électrode E se déplaçant dans le porte-guide 27 et pour sortir dans le conduit de

sortie 25 a à travers les orifices 27 a L'extrémité infé-

rieure de la buse 25 présente une collerette circulaire ou prolongement radial 25 b logé à coulissement dans le carter 26 La collerette 25 b coopère également avec un rebord interne annulaire 26 a', qui définit l'ouverture supérieure 26 a,du carter 26 de façon à ne pouvoir sortir de ce dernier En outre, un anneau 30 est fixé à une hauteur appropriée sur la paroi intérieure du carter 26 pour empêcher la buse 25 de tomber en dessous de cette hauteur du fait de la gravité, et pour permettre à la buse 25 de se déplacer librement ou de pouvoir être projetée à une hauteur variable à l'intérieur d'une limite déterminée par la distance entre le rebord 26 a' et l'anneau de butée 30 par rapport au carter 26 La buse , le carter 26 et le porte-guide-fil tubulaire 27 sont ici encore coaxiaux l'un à l'autre et aux éléments 15, 16

et 17 de l'ensemble de buse supérieur 11.

Le carter 16 de l'ensemble de buse supérieur 11 est fixé sur un chariot vertical 21 qui descend du bras horizontal supérieur 3 Un moteur 22 porté par le bras 3 peut déplacer verticalement le chariot 21 par rapport au bras 3 pour régler

la position verticale de l'ensemble de buse supérieur 11.

Le chariot 21 est également conçu pour porter une broche d'alimentation du fil en courant 23 disposée immédiatement au-dessus du carter 16 et un galet de guidage 24 adjacent à

la broche conductrice 23 pour maintenir en contact êlectri-

que constant avec elle le fil-électrode E se déplaçant du galet supérieur 1 pour pénétrer dans l'ensemble de buse supérieur 11 Le carter 16 a une ouverture supérieure 16 d entourant coaxialement le fil E et l'ouverture 16 d a une largeur suffisante pour permettre à une portion du liquide d'usinage introduit dans la chambre 16 c de sortir à travers pour refroidir la broche conductrice 23 et le fil E alimenté en courant électrique avant son entrée dans l'ensemble de

buse supérieur 11 i La broche conductrice 23 est électrique-

ment raccordée à une borne d'une source de courant d'électro-

érosion (non représentée>, tandis que la pièce W est élec-

triquement raccordée à l'autre borne de cette source pour faire passer un courant d'érosion entre la pièce W et le fil mobile E dans la zone de découpe La première borne de la source de courant peut également être électriquement raccordée au galet de guidage inférieur 2 pour iappliquer le courant d'érosion au fil mobile E par l'intermédiaire

d'une portion de celui-ci quittant l'ensemble de buse infé-

rieur 12 à travers l'ouverture inférieure 26 d formée dans le carter 26 Ainsi, une longueur mobile notable du fil qui est alimentée en courant électrique est maintenue en

contact avec le liquide d'usinage servant d'agent de refroi-

dissement,tandis qu'il se déplace de la broche conductrice 23 à travers l'ensemble de buse supérieur 11, la pièce W et

l'ensemble de buse inférieur 12.

Lorsque le conduit 16 c dans le carter 16, fixe en position, de l'ensemble de buse supérieur 11 est alimenté en liquide d'usinage sous pression provenant du système d'alimentation en liquide, l'élément de buse "flottant" 15 est déplacé vers le bas par la pression du liquide agissant sur la collerette 15 b et est projeté hors du carter 16 tout en dirigeant le liquide d'usinage en un courant coaxial au fil-électrode E à travers le conduit 15 a, ce courant liquide sortant ensuite de l'ouverture de sortie 13 en partie vers le bas dans la pièce W et en partie latéralement radialement à travers l'interstice annulaire défini avec la surface supérieure de la pièce W De même, la buse 25 de l'ensemble de buse inférieur 12 est flottante Lorsque le conduit 26 c dans le carter 26 est alimenté en liquide d'usinage sous pression en provenance du système d'alimentation, la buse supportée sur l'anneau de butée 30 est déplacée vers

le haut par la pression de liquide agissant sur la colle-

rette 25 b et est projetée hors du carter 26 en guidant le liquide d'usinage coaxialement au fil-électrode E à travers le conduit 25 a, ce liquide d'usinage sortant ensuite de l'ouverture de sortie 14 partiellement vers le haut dans la pièce et partiellement latéralement radialement à travers l'interstice annulaire défini avec la surface inférieure de la pièce W. Une fente de découpe S est formée par électroérosion dans la pièce W derrière le fil-électrode E lorsque celui-ci est effectivement déplacé en translation, ici de la droite vers la gauche, dans la pièce W, au cours du déplacement d'avance de découpe de cette dernière commandé par les moteurs 8 et 9 et la commande numérique 10 Un courant d'électro-érosion passe entre le fil-électrode E traversant la pièce W et une portion de la pièce adjacente à ce fil à travers un étroit intervalle d'érosion balayé par le liquide d'usinage Un front de découpe est ainsi progressivement formé dans la pièce W et a une surface semicylindrique également espacée du fil-électrode E de la largeur de l'intervalle d'érosion et repérée sur le dessin en Wf Le front de découpe Wf, et de ce fait la fente de découpe S, a une petite largeur,

égale au diamètre du fil-électrode E plus deux fois la lar-

geur de l'intervalle d'érosion et ainsi légèrement supérieureà l'épaisseur du fil-électrode E Du fait que la fente de découpe S est contiguë au front de découpe Wf, le liquide d'usinage injecté dans la zone de découpe par les deux ensembles de buse 11 et 12 disposés de part et d'autre de la pièce tend à sortir à travers la fente de découpe S Il est souhaitable d'augmenter la pression du

liquide d'usinage injecté dans la zone de découpe pour inten-

sifier le courant de liquide adjacent au fil-électrode afin d'éviter cette tendance à sortir Bien qu'une pression plus élevée soit ainsi généralement souhaitable pour augmenter notablement la vitesse de découpe, on a maintenant constaté que l'utilisation d'une pression plus élevée seule entraine seulement une augmentation limitée de la vitesse de découpe et ne donne pas satisfaction lorsqu'on vise à élever encore

cette vitesse.

On a maintenant constaté que l'augmentation de la vitesse de découpe peut s'obtenir lorsque l'un des ensembles de buse est conçu pour projeter le liquide d'usinage sous une première pression élevée dans la zone de découpe et que l'autre ensemble de buse est conçu pour projeter le liquide d'usinage sous une deuxième pression élevée, supérieure à la première pression, dans la zone de découpe et en outre lorsqu'on prévoit des moyens de guidage du courant de liquide sur un côté de la pièce, ce côté étant celui sur lequel le

premier ensemble de buse est disposé.

Dans la disposition représentée, l'ensemble de buse supérieur 11 est conçu pour projeter le liquide d'usinage dans la zone

de découpe sous une première pression comprise entre 105 et-

106 Pa environ L'ensemble de buse inférieur 12 est cnngiil our projeter le liquide d'usinage dans la zone de découpe sous une deuxièn-e pression comprise entre 5 1 Q 5 et 2 106 Pa environ cemi mentionné ci-dessus, dans l'ensemble de buse supérieur 11, la pression du liquide dans le conduit d'arrivée 16 c agit sur la collerette 15 b pour repousser la buse 15 vers le bas en direction de la pièce W La buse 15 ainsi projetée hors du carter 16 tend à venir en contact avec la pièce W Dans l'ensemble de buse inférieur 12, la pression du liquide dans-le conduit d'arrivée 26 c aait sur la collerette 25 b pour repousser la buse 25 vers le'haut en direction de la pièce W Le liquide d'usinage sortant des ensembles de buse, supérieur 11 et inférieur 12, est refoulé dans l'étroite zone de découpe et dans la fente S Il en résulte qu'une pression

élevée est créée entre les sorties des buses 13 et 14, ten- dant à repousser à la fois les buses 15 et 25 Ainsi, les buses 15 et 25 se

projetant des carters 16 et 26 parviennent en des positions d'équilibre respectives, et y sont mainte- nues, proches de la pièce W en en étant écartées d'un petit interstice à travers lequel des portions du liquide d'usinage

sortant des ouvertures de buse 13 et 14 s'échappent radia-

lement. Les moyens de guidage du courant de liquide sont constitués, dans la réalisation représentée, par un disque creux 31 fixé sur une portion terminale de la buse 15, coaxialement à celle-ci Le disque creux 31 comporte ici deux plaques

discoldales circulaires alésées 32 et 33 et un élément laté-

ral annulaire 34 reliant ces plaques discoadalesle long de leur périphérie La plaque discoidale supérieure 32 a un alésage central recevant l'élément de buse cylindrique 15 et est fixée par deux écrous 35 a et 35 b à la buse filetée 15 pour y fixer de façon amovible le disque 31 La plaque discoidale 32 présente une multiplicité d'ouvertures 36 qui peuvent, comme on le voit sur la figure 2,être chacune circulaire et disposées à égale distance autour de la buse cylindrique 15 La plaque discoidale inférieure 33 a un alésage central 33 a d'un diamètre suffisant pour former un espace annulaire 37 d'une largeur appropriée autour de la

portion terminale de la buse 15 Une multiplicité d'ouver-

tures 38 est également formée dans l'élément latéral 34 Le disque 31 est disposé sur la buse 15 de façon que la surface inférieure plane de la plaque disco Idale inférieure 33 affleure pratiquemeht l'extrémité de la buse et soit adjacente à la surface supérieure de la pièce W en ménageant entre elles un interstice uniforme G. En l'absence des moyens de guidage du liquide 31 tels que représentés et décrits, deux courants de liquide entourant coaxialement le fil-électrode E peuvent être injectés dans la zone de découpe sous une pression égale et avec un débit

volumétrique égal à partir des deux buses disposées respec-

tivement de part et d'autre de la pièce W; ces courants se déplacent le long du fil et viennent se heurter dans une zone médiane entre les surfaces supérieure et inférieure de la pièce dans la zone de découpe Les deux courants opposés sont ainsi déviés pour s'éloigner du fil-électrode mobile E; ils se déplacent alors dans la fente de découpe S en s'éloignant de la zone de découpe et ils-sortent enfin de cette fente sur les deux côtés, supérieur et inférieur de la pièce, mais principalement sur le côté inférieur du fait de la gravité On a constaté que de ce fait, il était créé, au voisinage du fil-électrode E et du front de découpe Wf dans la zone o les courants se heurtent, une zone "morte" ou zone de cavitation ou de turbulences, dans laquelle le

renouvellement du-liquide d'usinage et de ce fait le refroi-

dissement du fil, l'enlèvement des produits d'érosion et le courant d'érosion étaient insuffisants, ce qui conduisait à courber le fil en l'éloignant du front de découpe Du fait que l'érosion y est inférieure et plus lente, le fil E

se courbe Dans la réalisation représentée, le courant d'in-

jection: inférieur a une pression et un débit volumétrique plus éleva que le courant d'injection supérieur La région o les deux courants se heurtent est déplacée vers le haut et le courant se déplaçant vers le haut injecté de la buse inférieure 12 l'emporte sur le courant se déplaçant vers le bas injecté de la buse supérieure 11 dans la zone de découpe et également dans la fente de découpe S Le courant injecté vers le bas sous une pression plus faible le long du fil E à partir de la buse supérieure 11 dans la zone de découpe est dévié en faisant un angle aigu par le courant injecté vers le haut avec un débit volumétrique supérieur et sous une pression plus élevée en provenance de la buse inférieure 12 et se déplaçant le long du fil dans la zone de découpe, et il est aspiré dans ce courant Le courant se déplaçant vers le haut de la buse inférieure 12 se déplace le long du fil, y entraînant une portion du courant se déplaçant vers le bas sortant de la buse supérieure 11, et il se déplace ensuite vers le haut en oblique à un débit volumétrique

élevé pour jaillir en grande partie directement dans l'es-

pace au-dessus de la pièce W hors de la fente de découpe S et en partie pour circuler vers le haut et vers le bas à travers la fente de découpe et en sortir en dessous de la pièce W par gravité En l'absence des moyens de guidage 31, les courants se déplaçant vers le haut à grande vitesse peuvent jaillir dans l'espace supérieur ouvert hors de la fente de découpe S sur une grande longueur de celle-ci derrière l'ouverture de buse supérieure 13 et, comme un le voit en Fo, ils sont ensuite déviés vers l'arrière par des portions du courant en sortant directement radialement au-dessus de la pièce W Du fait que le liquide d'usinage peut ainsi s'étaler sur une zone importante non contrôlée

dans la fente de découpe S, la zone "morte" mentionnée ci-

dessus continue à subsister dans la zone de découpe.

Dans la réalisation représentée dans laquelle est incorporée l'invention, le disque 31 sert à réguler les courants de liquide de balayage dans la fente de découpe S et, de ce fait, dans là zone de découpe Le disque 31 est disposé

pour recouvrir la pièce W sur un espace entourant l'ouver-

ture de buse 13 de l'ensemble de buse supérieur 11 La plaque discoldale inférieure 33 avec l'ouverture annulaire 37 est juxtaposée à la surface supérieure de la pièce W, très près et parallèlement à elle, pour procurer une surface annulaire recouvrant et fermant ainsi notablement la fente

de découpe S dans cet espacesauf sur une portion de celle-

ci immédiatement adjacente à l'ouverture de buse 13 pour s'opposer au liquide d'usinage tendant à sortir librement de la fente de découpe et pour le guider pour qu'il sorte sous contrôle à travers cette portion Ainsi, l'ouverture annulaire 37 procure un passage d'évacuation au liquide d'usinage gêné ou dévié au voisinage de l'ouverture de buse supérieure 13 Du fait que le disque creux 31 procure une

zone de pression basse, tous les courants voisins de l'ou-

verture de buse 13 sont amenés à passer à travers l'ouver-

ture annulaire 37 Il en résulte l'établissement d'un cou-

rant laminaire à grande vitesse de liquide d'usinage F sortant à haute pression de l'ouverture de buse de l'ensemble buse inférieur 12 pour assurer un renouvellement suffisant du liquide d'usinage le long du filélectrode E dans la zone de découpe et en même temps pour zoutenir le filélectrode et l'empêcher de se courber vers l'arrière en

éliminant pratiquement la zone "morte' décrite Précédemment.

Le liquide amené dans le disque creux 31 sort par les ouver-

tures 36 formées dans la plaque discoldale supérieure 32

et les ouvertures 38 formées dans l'élément latéral annu-

laire 34.

On peut adapter chaque buse 15, 25 pour obtenir des ouver-

tures de buse de dimensions et de formes variées Ainsi, l'élément de buse inférieur 25 comporte une base 25 d et une

buse proprement dite 25 c vissée de façon amovible sur elle.

La buse 25 c peut être une buse choisie en fonction d'une opération d'usinage particulière parmi les buses de formes variées représentées sur les figures 4 A, 4 B; 5 A, 5 B; 6 A; 6 B; 7 A, 7 B; et 8 A, 8 B La buse 25 c représentée sur les figures 4 A et 4 B est conçue pour procurer une ouverture de buse circulaire 25 a relativement étroite et entourant coaxialement le fil-électrode E La buse 25 c représentée sur les figures A et 5 B procure une ouverture de buse circulaire 25 a plus large pour entourer coaxialement le fil E La buse 25 c représentée sur les figures 6 A et 6 B a une ouverture de buse

a de section ellipitque et entourant coaxialement le fil-

électrode E La buse 25 c représentée sur les figures 7 A et 7 B a une ouverture de buse 25 a dont la section transversale

comporte un demi-cercle coaxial à l'électrode et une para-

bole raccordée au demi-cercle Les figures 8 A et 8 B montrent une autre réalisation de la buse 25 c de section triangulaire et entourant le filélectrode E L'élément de buse supérieur

peut être réalisé de façon similaire.

1 9 La figure 9 montre une machine d'usinage par décharges électriques à fil mobile avec un système commandé de balayage par liquide représentant une variante du système représenté sur la figure 1;les mêmes repères désignent sur cette figure des composants identiques Dans cette réalisaiton, l'ensem- ble de buse supérieur 111 a un élément de buse 115 monobloc avec le carter 16 ou solidarisé de celui-ci L'élément de buse 115 a une paroi cylindrique extérieure conique vers l'avant et porte un ensemble de guidage du courant de liquide 31 comme décrit précédemment L'ensemble de buse supérieur 111 comporte également un disque annulaire 40 logé sur l'élément de buse 115 et conçu pour dévier le liquide

s'écoulant ou circulant vers le haut à travers les ouver-

tures supérieures 36 de l'ensemble de guidage 31 L'ensemble de buse inférieur 112 a également un élément de buse flottant , également conique vers l'avant, et un support tubulaire de guide-fil 127 qui est ici introduit dans le carter et s'étend de l'extrémité extérieure inférieure du carter 26, coaxialement au fil-électrode E guidé par lui En outre, l'ensemble de buse inférieur 112 comporte une buse auxiliaire

41 entourant coaxialement l'élément de buse principal 125.

La buse auxiliaire 41 a une ouverture de buse annulaire 41 a coaxiale à l'ouverture de buse principale 125 a et comporte plusieurs arrivées de liquide 41 b raccordées par des tuyaux

flexibles 42 à la source de liquide d'usinage à décrire.

Comme on le voit sur la figure 10, l'élément de buse prin-

cipale 125 peut également comporter une base 125 d et une

buse proprement dite 125 c vissée sur elle de façon amovible.

La buse 125 c peut être l'une quelconque choisie dans un jeu prédéterminé de buses différentes telles que représentées

et décrites en liaison avec'les figures 4 à 8 La buse auxi-

liaire 41 comporte également une base 41 d et une buse pro-

prement dite 41 c vissée sur elle de façon amovible Une buse auxiliaire particulière 41 c est choisie en fonction d'une buse principale particulière 125 c de façon à convenir à une opération d'"usinage particulière désirée Des exemples *de la buse auxiliaire 41 c sont représentés sur les figures 11

et 12.

Avec la disposition représentée de l'ensemble de buse infé-

rieur 112, la buse principale 125 est alimentée en liquide d'usinage sous une pression élevée, par exemple de l à 2.1 Ob Pa environ pour produire un courant cylindrique à grande vitesse entourant coaxialeiuent le filélectrode E et pour

le diriger dans la zone de découpe depuis le côté inférieur.

La buse 115 de l'ensemble de buse supérieur 111 est alors alimenté en liquide d'usinage sous une pression par exemple de * 3 105 à 1 o 6 Pa environ pour produire un courant cvlindricîue de faible débit entourant coaxialement le fil E et pour le diriger dans la zone de découpe depuis le côté supérieur comme il a été décrit précédemment La buse auxiliaire 41

dans l'ensemble de buse inférieur 112 est alimentée en liqui-

de d'usinage sous une pression relativement faible, par exem-

ple de 5 105 à 10 Pa environ, pour y produire un courant annulaire à faible vitesse entourant coaxialement la buse principale

Le courant à faible vitesse sortant de la buse auxi-

liaire 41 forme un rideau protecteur pour le courant cylin-

drique à grande vitesse sortant de la buse principale 125

et un coussin de pression pour forcer pratiquement la tota-

lité de ce dernier à passer dans la zone de découpe, en se déplaçant sans se rompre ni diverger le long du fil-électrode E. Comme on le voit sur la figure 13, Les arrivées de liquide

41 b dans la buse auxiliaire 41 peuvent être orientées perpen-

diculairement à la section transversale de la buse principa-

le 125 Pour intensifier le courant à grande vitesse sortant de la buse principale 125 coaxialement au fil-électrode E, une variante de la buse auxiliaire-représentée sur la figure

14 a quatre arrivées de liquide 41 b orientées tangentielle-

ment à cette section circulaire pour créer dans la chambre

41 a un courant tourbillonnant à basse pression qui est pro-

jeté coaxialement au fil-électrode E pour procurer un rideau protecteur et un coussin de pression améliorés pour le courant

principal de liquide d'usinage à grande vitesse.

* Le graphique de la figure 15 montre une relation empirique entre la température du fil E et le débit du liquide d'usinage en contact avec le fil dans la zone de-découpe

pour une condition donnée d'usinage par décharges électri-

ques à fil mobile On voit que la température du fil varie

inversement proportionnellement au débit du liquide d'usi-

nage, celqui indique qu'un débit plus élevé est essentiel

pour éviter une rupture du fil due à la chaleur Le gra-

phique de la figure 16 montre une relation entre la quantité de bulles gazeuses dégagées dans la zone de découpe et la pression du liquide d'usinage dans la chambre de pression 26 c dans l'ensemble de buse inférieur 12, 112 pour trois opérations données d'usinage par décharges électriques à fil mobile utilisant respectivement des courant B d'usinage de Ampères, 15 Ampères,et 18 Ampères Pour chaque opération, on voit que la quantité, indiquée en nombre de bulles par

seconde, des bulles de gaz dégagées, varie inversement pro-

portionnellement à la pression appliquée au liquide d'usi-

nage On sait que plus la quantité de bulles de gaz est faible, plus la vitesse de découpe est grande et plus la

stabilité de découpe est également grande Il est en consé-

quence souhaitable que le liquide d'usinage soit injecté dans la zone de découpe à une pression aussi élevée que possible Avec un ensemble de guidage du liquide de balayage 31 disposé sur le côté de l'ensemble de buse supérieur 11, 111, on a constaté qu'on obtenait les meilleurs résultats lorsque la pression de refoulement du liquide dans la buse 125 de l'autre ensemble de buse 12, 112 était comprise entre 1,5 et 5 fois la presion de refoulement du liquide dans la buse 15, 115 du premier ensemble de buse 11, 111 La pression de refoulement du liquide dans la buse auxiliaire 41 peut être aussi faible que la pression du liquide dans le premier

ensemble de buse 11, 111, ou un peu supérieure.

La figure 17 montre un système d'alimentation et de circula-

tion du liquide qui amine comme liquide d'usinage de l'eau désionisée dans un réservoir commun 43 par des conduits

d'alimentation séparés 44, 45 et 46 à la buse à basse pres-

sion 15,115, à la buse à haute pression 25, 125 et à la buse auxiliaire 41 respectivement Chacun des conduits 44, 45 et 46 est équipé d'une valve régulatrice de débit 47, 48, 49 et d'une pompe 50, 51, 52 avec un conduit de retour 53, 54,

comportant une vanne d'étranglement 56, 57, 58 Les pom-

pes 50, 51 et 52 sontcommandées par des signaux provenant d'un circuitde commande 100 L'eau amenée quittant la pièce W et contaminée par les produits d'usinage est recueillie dans un réservoir de travail 59 porté sur la table de travail de la machine et l'eau recueillie est conduite par un conduit d'évacuation 63 dans un bac 61 Une autre pompe 62 aspire

l'eau contaminée dans le bac 61 pour la faire passer à tra-

vers un filtre 60 et ramener l'eau décontaminée dans le réservoir 43 pour recyclage dans les buses 15, 115; 25, 125, et 41 par les pompes respectives 50, 51 et 52 Le réservoir

43 peut être équipé d'un détecteur 64 pour mesurer la conduc-

tibilité de l'eau qui y est ramenée, et d'un circuit de désionisation 65 comportant une pompe 65 a et un désioniseur b sous la forme d'une cartouche d'échange d'ions et pouvant

être actionné en réponse au détecteur 64 pour maintenir sen-

siblement constante la conductibilité de l'eau de recyclage.

Comme on le voit sur la figure 18, les pompes 50, 51 et 52 ont leurs moteurs de commande respectifs 50 m, 51 m et 52 m qui sont alimentés par une source de courant commune 66 Ces moteurs sont commandés par leurs circuits pilotes respectifs 50 d, 51 d et 52 d en réponse à des signaux émanant du circuit de commande 100 pour commander les pressions de refoulement respectives des pompes 50,51 et 52 et les débits de liquide d'usinage dans les buses 15, 115; 25, 125; et 41 selon un jeu prédéterminé de modes préprogrammés en fonction d'une opérationde découpe particulière et également en fonction de changements dans les conditions d'érosion dans la zone de découpe Le circuit de commande 100 comporte une interface entrée/sortie 100 a d'un ordinateur comportant une unité de traitement central et une mémoire qui a des données entrées pour ces modes programmés qui y sont stockés Le circuit de commande 100 comporte également un détecteur d'intervalle 100 d qui détecte ine condition de court-circuit dans la zone de découpe et émet un signal de sortie de détection qui est appliqué par l'interface entrée/sortie 100 à à l'unité de

traitement central pour permettre à cette dernière de choi-

sir un mode de balayage particulier parmi les modes program-

més Les signaux de commande sont ainsi produits dans l'unité de traitement central 100 b et appliqués par l'interface 100 a

aux circuits pilotes 50 d, 51 d et 52 d.

La figure 19 montre une modification du système de la figure 9 et utilise des repères identiques pour désigner des parties

identiques Dans cette variante, une buse de balayage auxi-

liaire 67 est disposée adjacente à la buse principale 125, côte à côte avec celle-ci, de façon à être orientée vers le haut en oblique par rapport au fil-électrode E La buse auxiliaire 67 a une ouverture de buse en forme d'éventail 67 a, comme on le voit sur la figure 20, et comporte une arrivée de liquide 67 b à laquelle est raccordé un tuyau

flexible d'alimentation en liquide 42 La buse 67 est suppor-

tée sur un chariot rotatif 68, annulaire et tourillonnant

coaxialement sur le carter cylindrique 26 au moyen d'un pa-

lier 69 Une couronne dentée 70 est fixée sur le chariot 68 et engrène avec un pignon 71 fixé sur l'arbre de sortie

d'un moteur 72 Le carter 26, le galet guide-fil et conduc-

teur inférieur 2 et le moteur 72 sont ici montés sur un bloc :-30 73, qui est porté sur le bras inférieur 4 de la machine Une autre buse auxiliaire 74 est disposée dans la buse auxiliaire 67 et a une ouverture de buse étroite; elle est alimentée en liquide par un tuyau flexible 42 ' à partir de la source de liquide La buse auxiliaire 74 passe à travers la buse auxiliaire 67 et y est fixée de telle sorte que les deux buses

peuvent se déplacer ensemble autour de l'axe de la buse prin-

cipale 125 et, de ce fait, autour du fil-électrode E Le mo-

teur 72 fait tourner le chariot 68 de façon à positionner les buses auxiliaires 67 et 74 derrière le fil-électrode E. La buse auxiliaire 74 produit un mince courant intense F 2

de liquide et le dirige vers le fil-électrode E dans la piè-

ce W pour empêcher le courant principal F de liquide sortant de la buse primaire 125 de dévier-et de diverger dans une direction F' l'éloignant du fil du fait de la gravité La buse auxiliaire 67 produit un courant subsidiaire Fl de liquide, qui sert de rideau protecteur et de coussin de pression pour empêcher le courant principal F et le courant auxiliaire F 2 de s'aérer dans la zone de découpe et dans la

fente S Au cours d'une opération d'usinage,le moteur 72 est.

actionné pour commander la position angulaire de la buse 67 dans un système de coordonnées angulaires fixe de façon à maintenir le courant auxiliaire de balayage F 2 et le courant subsidiaire Fl toujours orientés derrière le fil-électrode en dépit des variations au cours de l'avance du fil E le

long du trajet de découpe prescrit.

La figure 21 montre un système d'alimentation et de circu-

lation de liquide qui est similaire à celui représenté sur la figure 17 et comporte un con'duit additionnel d'amenée de

liquide 46 ' pour amener le liquide d'usinage à la buse auxi-

liaire 74 par le conduit 42 ' à partir du réservoir commun 43.

Le conduit 46 ' comporte une valve 49 ' et une pompe 52 ' avec un conduit de retour 55 ' comportant une valve 58 ' Ici encore, les pompes 50, 51, 52 et 52 ' peuvent être commandées en réponse à des signaux de sortie du circuit de commande 100 décrit précédemment. Dans une variante de la disposition de la figure 19, la buse auxiliaire 67 peut avoir une forme annulaire comme représenté

en 41 sur la figure 9 et on peut y introduire une ou plu-

sieurs autres buses auxiliaires 74 Une telle variante est représentée surla figure 22, dans laquelle plusieurs étroites buses auxiliaires 74 entourent la buse principale 125 et

sont disposées dans la buse annulaire 41 portée sur le cha-

riot rotatif 68 Les buses auxiliaires 74 sont réparties d égale distance autour de la buse principale 125 et, comme on le voit sur la figure 23, elles sont au nombre de quatre

et sont équipées de quatre arrivées de liquide 41 b raccor-

déesà quatre tuyaux d'alimentation en liquide 42 ' respecti- vement lorsque la buse auxiliaire annulaire 41 est équipée de quatre arrivées de liquide 42 raccordées respectivement à quatre tuyaux d'alimentation Comme on le voit sur la figure 24, le tuyau d'arrivée 29 pour la buse principale 125 est raccordé au conduit d'alimentation 45 et alimenté en liquide d'usinage du réservoir 43 au moyen de la pompe 51 Les quatre tuyaux d'arrivée 42 pour la buse annulaire

41 sont raccordés au réservoir 43 par quatre conduits d'ali-

mentation respectifs 46 et sont alimentés en liquide d'usi-

nage par la pompe commune 52 Les tuyaux d'arrivée respec-

tifs 42 'pour les quatre buses auxiliaires étroites 74

sont raccordés au réservoir 43 par quatre conduits d'ali-

mentation respectifs 46 ' et alimentés en liquide d'usinage par la pompe commune 52 ' Dans la disposition représentée sur la figure 24, la valve 48 dans le conduit principal 45, les valves 49 dans le premier jeu de conduits auxiliaires 46 et les valves 49 ' dans le deuxième jeu de conduits auxiliaires 46 ' sont toutes du type électromagnétique et

sont adaptées pour être commandées par le circuit de comman-

de 100 De cette manière, il est possible de réduire la plage des angles de rotation e du chariot rotatif 68 par le moteur 72 à 2 ir/4 égal à 90 , afin de maintenir un mince courant intense d'assistance de liquide toujours orienté derrière le fil-électrode E, en dépit de variations dans la course d'avance de ce fil le long du trajet de découpe prédéterminé Pans ce cas, lors de l'opération de découpe,

la valve 48 dans le conduit principal 45 et toutes les val-

ves 49 dans le premier jeu de conduits auxiliaires 46 peuvent

rester ouvertes et à un moment seule l'une des quatre val-

ves 49 ' dans le deuxième jeu de conduits auxiliaires 46 ' est ouverte pour alimenter une buse auxiliaire étroite 74 en liquide d'usinage, tandis que les autres de ces quatre valves auxiliaires restent fermées; le circuit pilote 72 a peut être actionné pour agir sur le moteur 72 pour régler la position annulaire de cette étroite buse auxiliaire 74, tout ceci sous les ordres du circuit de commande 100 En, même temps bien entendu,les degrésd'ouverture des valves ouvertes peuvent être commandés sous les ordres du circuit de commande 100 pour réguler les pressions et les débits de fourniture de liquide à travers les buses respectives en fonction des conditions dans la zone de découpe comme

il est précédemment décrit.

Les figures 25 et 26 montrent une autre forme des moyens de guidage du courant selon l'invention Un élément de guidage du courant 131 comporte une baser cylindrique 131 a et un disque annulaire 131 b qui s'étend radialement d'une portion terminale de la base La partie cylindrique 131 a est logée sur une portion terminale d'un élément de buse supérieur 15, comme il a été précédement décrit, et y est fixée au moyen d'un collier de fixation 135 a et d'un boulon 135 b, comme le

montre la figure Le disque annulaire 131 b comporte une mul-

tiplicité d'ouvertures 137 adjacentes à la portion terminale de la base cylindrique 135 a et l'entourant pour constituer des ouvertures d'évacuation pour le jet à grande vitesse F du liqỉde d'usinage à haute pression sortant de la buse

inférieure 25, comme il a déjà été décrit De façon appyco-

priée, l'élément de guidage du courant 131 est en plastique ou encaoutchouc et est souple Ici, l'élément 131 est, de préférence, disposé pour maintenir le disque 131 b en contact

glissant avec la surface supérieure de la pièce W Pour faci-

liter ceci, le disque 131 b est de préférence conçu pour pou-

voir être magnétiquement attiré sur la pièce W lorsque celle-

ci est en un matériau magnétique tel que de l'acier magnétique.

Dans-ce but, comme on le voit sur la figure 27, plusieurs aimants 139, chacun sous la forme d'un disque, d'une plaque, d'une colonne cylindrique, d'un solide rectangulaire ou d'une particule peut être incorporé dans le disque 131 b Dans ces conditions, le disque 131 b non seulement recouvre, mais également protège complètement la fente de découpe S par dessus, sauf pour une portion de cette fente directement

en dessous d'une ouverture d'évacuation 137, derrière l'ou-

verture de buse supérieure 13 par rapport au sens de l'avan-

ce du fil-électrode E de sorte que le courant de balayage à

grande vitesse sortant de la fente de découpe S pour péné-

trer dans l'ouverture d'évacuation, la traverser et en sor-

tir, est très intensifié En outre,-la plaque discoldale de

guidage du courant 131 b, lorsqu'elle est magnétiquement atti-

rée sur la pièce W, sert avantageusement à retenir ensemble les deux parties de celle-ci divisées par la fente de découpe S.

Une telle partie découpée de la pièce W est toujours suppor-

tée par la table de travail 5, mais l'autre partie devient non supportée et tend à tomber de la première ou a s'incliner du fait de la gravité Du fait qu'ici le disque 131 b relié les deux parties et est magnétiquement attiré sur elles, la

partie non supportée ne peut effectivement tomber ou s' in-

cliner. Les figures 28 et 29 montrent une variante 131 ' de l'élément

de guidage du courant représenté sur les figures 25 et 26.

Dans cette variante, la portion discoldale désignée en 131 b" a une portion encochée 137 ' à là place d'une multiplicité d'ouvertures 137, pour procurer une ouverture ou passage

d'évacuation de liquide comme il est exigé selon cette in-

vention En outre, le carter cylindrique 16 est divisé en un carter supérieur 16 A ayant un conduit d'arrivée de liquide 19 et un carter inférieur 16 B dont se projette à coulissement l'élément de buse 15 Le carter supérieur 16 A est fixé sur le chariot vertical (figure 1) et le carter inférieur 16 B est couplé à rotation au carter supérieur 16 AAinsi, le carter cylindrique supérieur 16 A présente, à son extrémité

inférieure, une portion d'accouplement se projetant radiale-

ment 81 et le carter cylindrique inférieur 16 B a, à son extrémité supérieure,une portion d'accouplement se projetant radialement 82,cpi entoure la portion d'accouplement 81 et est mécaniquement couplée à elle par des paliers 83 La portion d'accouplement 82 fixée sur le carter inférieur 16 B a une périphérie dentée 84 qui engrène avec un pignon fixé sur l'arbre de sortie d'un moteur 86, lui-même fixé sur le carter supérieur 16 A La-paroi intérieure du carter cylindrique inférieur 16 B présente une saillie longitudinale

87 qui est clavetée dans une fente 88 formée dans la colle-

rette 15 B de l'élément de buse 15 pour assurer que, lorsque

le carter cylindrique inférieur 16 B est entraîné en rotation.

autour du fil E par le moteur 86, l'élément de buse 15 et l'élément de guidage du courant 131 ' tournent d'une seule

pièce avec lui autour du fil E Dans la disposition représen-

tée,il est nécessaire que l'encoche 137 ' formée dans le disque de déviation du courant 131 b' pour constituer le passage d'évacuation de liquide mentionné soit toujours située dans le sens de la découpe 89 qui varie tandis que le fil E avance selon un trajet prescrit dans la pièce W, laissant derrière lui la fente de découpe S Le moteur 86 est entraîné par un circuit pilote 86 a en réponse à des signaux provenant de la commande numérique 10 pour maintenir l'encoche ou passage d'évacuation du liquide 137 ' toujours ainsi disposée en dépit de variations dans la course d'avance du fil E selon le trajet de découpe prescrit Ici encore, le

liquide d'usinage dans la fente de découpe S est effective-

ment dévié et guidé de façon à passer à travers le passage 137 ' pour produire un courant intense à grande vitesse F de liquide circulant à travers en provenance de l'élément

de buse inférieur.

Claims (22)

Revendications.

1 Dispositif pour découper par électro-érosion une pièce

conductrice de l'électricité (W) avec un fil-électrode con-

tinu (E), ayant des moyens pour transporter axialement le fil-électrode à travers la pièce tout en définissant avec elle une zone de découpe balayée par un liquide d'usinage, une source de courant pour alimenter en électricité cette

zone de découpe afin d'éroder la pièceet des moyens d'avan-

ce de découpe ( 5, 8, 9) pour déplacer l'un par rapport à l'autre la pièce et le fil-électrode mobile transversalement selon un trajet de découpe pour former progressivement une fente de découpe (S) derrière le fil-électrode avançant le long de ce trajet dans la pièce, caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens de buse ( 11) disposés sur un premier côté de la pièce et ayant une ouverture de buse ( 13) juxtaposée à la zone de découpe et entourant pratiquement

coaxialement le fil-électrode pour diriger le liquide d'usi-

nage sous une première pression dans la zone de découpe depuis ce premier dôté; des deuxièmes moyens de buse ( 12) disposés sur-l'autre côté de la pièce ayant une ouverture de buse ( 14) juxtaposée à la zone de découpe et entourant pratiquement coaxialement le fil-électrode pour diriger le liquide d'usinage sous une deuxième pression supérieure à la première pression dans la zone de découpe depuis ce deuxième côté; et des moyens de guidage du courant de liquide ( 31) disposés sur le premier côté et adjacents à là pièce et à l'ouverture de buse ( 13) des premiers moyens de buse ( 11), ces moyens

de guidage de courant ayant un passage d'évacuation du liqui-

de formé du voisinage de l'ouverture de buse et une surface de déviation du courant recouvrant la fente de découpe sur une certaine longueur de celle-ci pour s'opposer au liquide

de balayage dans la fente de découpe afin qutil sorte direc-

tement sur le premier côté le long de cette certaine on-

254539 &

gueur et pour créer un courant à crande vitesse {F) du li-

quide d'usinage à forte pression sortant des deuxièmes mo-

yens de buse et circulant à travers le passage d'évacuation

du liquide et en sortant.

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'évacuation du liquide est-annulaire et est

formé dans les moyens de guidage de façon à entourer l'ou-

verture de buse des premiers moyens de buse sensiblement

coaxialement à celle-ci.

3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'évacuation du liquide est constitué par une multiplicité d'ouvertures formées dans les moyens de guidage pour entourer l'ouverture de buse de ces premiers moyens

de buse.

4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'évacuation du liquide est formé dans les

movens de guidage et agencé pour se trouver devant l'ouver-

ture de buse des premiers moyens de buse dans le sens de

l'avance du fil-électrode le long du trajet de découpe.

Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont constitués par une plaque

ayant généralement la forme d'un disque annulaire ( 33) entou-

rant l'ouverture de buse des premiers moyens de buse.

6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque discoldale ( 33) présente une ouverture annulaire ( 37 > entourant l'ouverture de buse des premiers moyens de

buse et constituant ce passage d'évacuation du liquide.

7 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette plaque discoldale ( 131 b) comporte une multiolicité d'ouvertures ( 137) entourant l'ouverture de buse des moyens

de buse et constituant le passage d'évacuation du liquide.

8 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette plaque discoldale ( 131 b') comporte une encoche ( 137 b') agencée pour se trouver en avant de l'ouverture de buse des premiers moyens de buse et pour constituer ainsi

s le passage d'évacuation du liquide.

9 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette plaque ( 33) est parallèle à la surface adjacente de la pièce (W) en ménageant entre elles un petit intervalle (G). Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que cette plaque affleure pratiquement l'ouverture de buse

des premiers moyens de buse.

11 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette plaque est en contact glissant avec la surface

adjacente de la pièce.

12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que cette plaque ( 131 b) est constituée en une matière non

magnétique dans laquelle sont incrustés des aimants perma-

nents ( 139) pour que cette plaque puisse être magnétiquement attirée par la pièce (W) lorsque celle-ci est entone matière

magnétique.

13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en

ce que cette matière non magnétique est une matière plasti-

que ou du caoutchouc.

14 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette plaque discoldale est fixée aux premiers moyens

de buse.

" 15 Dispositif selon-la revendication 14, caractérisé en ce

qui'elle comporte une autre plaque ( 32) pour dévier le cou-

rant du liquide passant à travers le passage d'évacuation.

16 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de guidage sont fixés sur les premiers moyens de

buse, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de recou-

vrement pour dévier le courant du liquide passant à travers le passage d'évacuation. 17 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent un disque creux ( 31) supporté par les premiers moyens de buse ( 15), ce disque comportant une première plaque ( 33) ayant généralement la forme d'un disque adjacent à la pièce et une deuxième plaque ( 32) ayant généralement la forme d'un disque pratiquement parallèle à la première plaque et éloignée de la pièce, et un élément latéral ( 34) pour relier ensemble la première plaque et-la deuxième plaque, cette première plaque ayant une ouverture annulaire ( 37) entourant l'ouverture de buse ( 13)

des premiers moyens de buse et constituant au moins une por-

tion du passage d'évacuation du liquide.

18 Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que la deuxième plaque comporte une multiplicité d'ouvertures ( 36) entourant les premiers moyens de buse pour guider le courant du liquide passant dans le disque creux à travers l'ouverture annulaire ( 37) afin qu'il sorte du disque ( 31), 19 Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce

que cet élément latéral ( 34) comporte une multiplicité d'ou-

vertures ( 38) entourant les premiers moyens de buse pour gui-

der le courant du liquide passant dans le disque creux ( 31) à

travers l'ouverture annulaire ( 37) pour qu'il sorte de ce disque.

Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression du liquide dans les deuxièmes moyens de buse est au moins une fois et demi supérieure à la pression du

liquide dans les premiers moyens de buse.

21 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que la première pression est comprise entre 105 et 106 Pa environ

et que la deuxième pression est comprise entre 5 105 et 2 106 Pa environ.

22 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que les premiers moyens de buse et les deuxièmes moyens de buse sont disposés verticalement respectivement au-dessus

et en dessous de la nièce.

23 Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce

que le fil-électrode est transporté de haut en bas pratique-

ment verticalement à travers la pièce.

24 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'au moins l'un des premiers et des deuxièmes moyens de buse

a un élément de buse comportant une base et une buse propre-

ment dite fixée par vissage de façon amovible sur la base.

Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de buse auxiliaire ( 41) avant une ouverture de buse ( 41 a) entourant pratiquement coaxialement l'ouverture de buse ( 125 a) des deuxièmes moyens de buse ( 125) pour produire un courant à basse vitesse qui sert à empêcher le courant à grande vitesse de diverger en emprisonnant de

l'air lorsqu'il quitte l'ouverture de buse.

26 Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une buse subsidiaire ( 74) ayant une étroite ouverture de buse disposée dans les moyens de buse auxiliaire ( 67) au voisinage de l'ouverture de buse des deuxièmes moyens de buse ( 125) pour produire un mince courant

intense d'assistance du liquide qui sert à soutenir le cou-

rant à grande vitesse sortant des premiers moyens de buse et à l'empêcher de dévier lorsqu'il se déplace le long du fil-électrode. 27 Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce

que les premiers et les deuxièmes moyens de buse sont dispo-

sés verticalement respectivement au-dessus e en dessous de la pièce et que le fil-électrode est transporté de haut

en bas à travers la pièce.

28 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une buse subsidiaire ayant un étroit orifice de buse disposé au voisinage de l'ouverture de buse des deuxièmes moyens de buse, qui sont disposés en dessous

de la pièce, pour produire un mince courant intense d'assis-

tance du liquide qui sert à soutenir le courant à grande vitesse sortant des deuxièmes moyens de buse et à l'empêcher

de dévier par gravité lorsqu'il se déplace le long du fil-

électrode. 29 Dispositif selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de buse auxiliaire disposé pour entourer la buse subsidiaire pour procurer un courant

enveloppant le mince courant intense d'assistance en sortant.

30 Dispositif selon la revendication 26 ou la revendication 29, caractérisé en ce qu'au moins la buse subsidiaire ( 74) est fixée sur les moyens de buse auxiliaire ( 67), qu'un chariot rotatif ( 68) supporte ces moyens de buse auxiliaire, et que des niyens d'entraînesmnt sont prévus pour faire tourner le chariot pour positionner angulairement la buse subsidiaire autour de l'ouverture de buse des deuxièmes moyens de buse ( 125)

par rapport à une position angulaire de référence prédéter-

minée.