FR2665857A1 - Method and device for removably fastening a workpiece or a tool to a machining machine - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FIXATION AMOVIBLE D'UNE PIECE
OU D'UN OUTIL SUR UNE MACHINE D'USINAGE
La présente invention concerne un procédé et un dispositif destinés à assurer la fixation amovible, dans une position déterminée connue et précise, d'une pièce ou d'un outil sur une machine-outil ou une machine à électroérosion.METHOD AND DEVICE FOR REMOVABLE FASTENING OF A WORKPIECE
OR A TOOL ON A MACHINING MACHINE
The present invention relates to a method and a device intended to ensure the removable fixing, in a known and precise determined position, of a workpiece or tool on a machine tool or an EDM machine.
On sait que lors de la fabrication de pièces mécaniques, et notamment de pièces mécaniques de formes complexes, il est parfois nécessaire de démonter la pièce en cours d'usinage ou de façonnage afin de la soumettre à des contrôles, tels que des contrôles dimensionnels, sur des appareils, par exemple du type projecteur de profil, qui ne peuvent être mis en oeuvre directement sur la machine d'usinage sur laquelle est montée cette pièce.Or, dans les dispositifs normalement utilisés à ce jour pour la fixation d'une pièce à usiner ou à façonner sur une telle machine, un démontage détruit le positionnement relatif de la pièce par rapport à l'outil d'usinage de la machine ; dans ce cas, après démontage et avant de continuer l'usinage, il est nécessaire de procéder à un nouveau positionnement relatif de la pièce, ce qui n'est malheureusement pas toujours possible dans les conditions de précision requises. Quoiqu'il en soit, une telle opération de repositionnement se traduit dans tous les cas par une perte de temps augmentant le prix de revient d'usinage de la pièce. It is known that during the manufacture of mechanical parts, and in particular mechanical parts of complex shapes, it is sometimes necessary to dismantle the part during machining or shaping in order to submit it to checks, such as dimensional checks, on devices, for example of the profile projector type, which cannot be used directly on the machining machine on which this part is mounted. Or, in the devices normally used to date for fixing a part. to machine or shape on such a machine, disassembly destroys the relative positioning of the part with respect to the machine tool of the machine; in this case, after dismantling and before continuing machining, it is necessary to carry out a new relative positioning of the part, which is unfortunately not always possible under the conditions of precision required. Anyway, such a repositioning operation results in all cases in a loss of time increasing the cost of machining the part.
Par ailleurs, lorsque l'usinage d'une pièce mécanique requiert un passage successif sur différentes machines devant exécuter chacune une ou plusieurs phases d'usinage, il est également nécessaire de procéder avant chacune de ces phases à un positionnement de la pièce à usiner par rapport à l'outil équipant ces machines. Furthermore, when the machining of a mechanical part requires a successive passage on different machines each having to execute one or more machining phases, it is also necessary to carry out before each of these phases a positioning of the part to be machined by compared to the tool fitted to these machines.
Il en est de même en ce qui concerne le démontage et éventuellement l'échange d'un outil au cours de l'usinage d'une pièce. En effet, on sait que la réalisation d'une pièce donnée peut nécessiter la mise en oeuvre, sur une même machine, d'une succession d'outils différents.C'est notamment le cas de l'usinage d'un moule par un procédé d'électroérosion où l'on est amené à intervenir successivement sur différentes zones du moule avec des électrodes de dimensions et de formes différentes - on rappelle que l'électroérosion est un procédé d'usinage d'une pièce par étincelage électrique, soit par découpe dite "à fil", soit par enfoncement d'une électrode, préalablement façonnée suivant un profil généralement complexe, dans ladite pièce, électrode et pièce étant noyées à cet effet dans un bain diélectrique ; l'électrode est donc une électrode perdue dont on ne conserve que l'empreinte, et on peut à juste titre la considérer comme l'outil d'une machine à électroérosion
Dans cette application particulière, on a proposé de fixer rigidement chaque électrode d'électroérosion sur un support, par exemple par soudure, vissage, collage ou bridage, chaque support étant muni de moyens d'indexation par rapport au bâti de la machine. Avec un tel type de support, il est ainsi possible, dans la mesure où les indexations sont réalisées de façon parfaite, de passer d'un outil à l'autre sans avoir à repositionner l'outil par rapport à la pièce.The same applies to the disassembly and possibly the exchange of a tool during the machining of a part. Indeed, we know that the production of a given part may require the implementation, on the same machine, of a succession of different tools. This is particularly the case of the machining of a mold by a EDM process where you have to intervene successively on different areas of the mold with electrodes of different sizes and shapes - remember that EDM is a process for machining a part by electrical sparking, either by so-called "wire" cutting, either by driving in an electrode, previously shaped according to a generally complex profile, in said part, electrode and part being embedded for this purpose in a dielectric bath; the electrode is therefore a lost electrode of which we only keep the imprint, and we can rightly consider it as the tool of an EDM machine
In this particular application, it has been proposed to rigidly fix each EDM electrode on a support, for example by welding, screwing, gluing or clamping, each support being provided with means of indexing relative to the frame of the machine. With such a type of support, it is thus possible, insofar as the indexings are carried out in a perfect manner, to pass from one tool to another without having to reposition the tool relative to the part.
Du fait que les électrodes d'électroérosion sont solidaires de leur support d'une manière définitive, il ressort cependant un certain nombre d'inconvénients de l'utilisation de tels supports indexés, à savoir
- impossibilité d'intervenir sur l'ensemble électrode/support si cet ensemble est trop haut et que l'intervention nécessite d'utiliser une rectifieuse (porte-àfaux trop important) ou toute autre machine limitée en course.Due to the fact that the EDM electrodes are permanently attached to their support, a number of drawbacks emerge from the use of such indexed supports, namely
- impossibility of working on the electrode / support assembly if this assembly is too high and the intervention requires the use of a grinding machine (overhang too large) or any other machine limited in stroke.
- impossibilité de procéder à tout contrôle métrologique sur les projecteurs de profil ou sur des appareils du même type, ce qui nécessiterait un démontage préalable des électrodes de leur support avec perte d'indexation si on veut éviter que le support ne masque tout ou en partie l'électrode à mesurer. - impossibility of carrying out any metrological control on profile projectors or on devices of the same type, which would require prior disassembly of the electrodes from their support with loss of indexing if we want to avoid that the support does not mask all or part the electrode to be measured.
- obligation de stocker l'ensemble électrode/support pour une utilisation ultérieure (réparation d'outillage, évolution du produit, ...), le volume de stockage étant alors important et son coût élevé. - obligation to store the electrode / support assembly for later use (repair of tools, product development, etc.), the storage volume then being significant and its cost high.
- impossibilité de fixer sur un tel support des électrodes très petites ou issues d'une découpe à fil, ces dernières n'étant pas indexées. - impossibility of fixing on such a support very small electrodes or from a wire cut, the latter not being indexed.
A cet égard, on rappelle que la technique normalement employée dans ce dernier cas conduit à effectuer un double voire un triple usinage pour la préparation d'une électrode, cette technique comportant les étapes suivantes
- réalisation d'une contre-électrode par découpe à fil dans une plaque de cuivre, la forme de la contre-électrode étant identique à la forme à réaliser sur la pièce à façonner (par exemple un moule pour injection), la découpe étant menée en respectant les côtes extérieures de la contre-électrode,
- préparation d'un morceau de cuivre qui est vaguement dégauchi (définition d'au moins un plan de référence) et définitivement fixé sur un support indexé d'électroérosion du type déjà mentionné,
- réalisation de l'électrode par enfoncement du morceau de cuivre dans la contre-électrode (à savoir la plaque de cuivre où la forme à réaliser se trouve en creux - ou en plein lorsque cette dernière est évidée -), ce morceau de cuivre étant parfaitement indexé sur son support, qui est lui-même positionné avec précision par rapport aux axes de référence de ladite plaque.In this regard, it is recalled that the technique normally used in the latter case leads to carrying out a double or even a triple machining for the preparation of an electrode, this technique comprising the following steps
- production of a counter electrode by wire cutting in a copper plate, the shape of the counter electrode being identical to the shape to be produced on the workpiece (for example a mold for injection), the cutting being carried out respecting the outer dimensions of the counter-electrode,
- preparation of a piece of copper which is vaguely planed (definition of at least one reference plane) and definitively fixed on an indexed electroerosion support of the type already mentioned,
- Realization of the electrode by driving the piece of copper into the counter-electrode (namely the copper plate where the shape to be produced is hollow - or full when the latter is hollowed out), this piece of copper being perfectly indexed on its support, which is itself precisely positioned relative to the reference axes of said plate.
On comprend que cette dernière technique d'électroérosion par contre-électrode est longue, fastidieuse, coûteuse en matière et nécessite une suite d'opérations de positionnement réciproques susceptibles d'affecter la précision des électrodes réalisées. It is understood that this latter technique of EDM by counter-electrode is long, tedious, costly in material and requires a series of reciprocal positioning operations liable to affect the precision of the electrodes produced.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif pour le positionnement et la fixation d'une pièce à usiner ou d'un outil, du type d'une électrode d'électroérosion, sur une machine d'usinage, qui permettent de démonter la pièce à usiner ou l'outil de son support sans pour autant perdre leur indexation spatiale et angulaire, c'est-à-dire leur positionnement relatif et précis par rapport audit support ; du même coup, ce procédé et ce dispositif procurent la possibilité de contrôler la pièce ou l'outil au cours du travail, de stocker ces derniers dans un volume réduit, de permettre des reprises précises et rapides et enfin d'économiser, dans le cas de l'électroérosion, la matière perdue par exécution d'une contre-électrode. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a method and a device for positioning and fixing a workpiece or a tool, of the type of an EDM electrode, on a machine for 'machining, which allow to disassemble the workpiece or the tool from its support without losing their spatial and angular indexing, that is to say their relative and precise positioning relative to said support; at the same time, this process and this device provide the possibility of controlling the workpiece or tool during work, of storing the latter in a reduced volume, of allowing precise and rapid resumptions and finally of saving, in the case electroerosion, the material lost by performing a counter electrode.
La présente invention a ainsi pour objet un procédé de positionnement et de fixation d'une pièce à usiner et/ou d'un outil d'usinage du type d'une électrode d'électroérosion sur une machine-outil, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant
- à fixer et à indexer au moins un support sur cette machine-outil, ce support présentant une face plane de référence pourvue de moyens de fixation et d'indexation de la pièce à usiner et/ou de l'outil d'usinage,
- à munir cette pièce ou cet outil de moyens de repérage par un enlèvement calibré de matière au niveau d'une surface plane de référence de ladite pièce ou dudit outil, ces moyens de repérage reproduisant à l'identique lesdits moyens d'indexation du support,
- à accoupler lesdits moyens de repérage de la pièce ou de l'outil et lesdits moyens d'indexation du support,
- et à fixer fermement cette pièce ou cet outil sur ledit support par le biais des moyens de fixation de ce dernier.The subject of the present invention is thus a method of positioning and fixing a workpiece and / or a machining tool of the type of an EDM electrode on a machine tool, characterized in that it includes the stages consisting
to fix and index at least one support on this machine tool, this support having a flat reference face provided with means for fixing and indexing the workpiece and / or the machining tool,
- providing this part or this tool with locating means by calibrated removal of material at a flat reference surface of said part or said tool, these locating means reproducing identically said indexing means of the support ,
- coupling said means for locating the part or the tool and said means for indexing the support,
- And to firmly fix this part or this tool on said support by means of fixing the latter.
La présente invention permet ainsi de passer une pièce en cours d'usinage d'une machine pourvue d'un dispositif conforme à l'invention à une autre machine pourvue d'un autre dispositif du même type sans perte d'indexation. De même, il est possible de démonter une pièce en cours d'usinage sans avoir à démonter également son support, ce qui permet de la contrôler sur un projecteur de profil ou tout autre appareil de métrologie du même genre, et également d'éviter tout porte-à-faux qui serait dû à un support trop encombrant - par exemple lorsque la pièce doit être reprise sur une rectifieuse -.Pour remonter une pièce indexée sur une machine-outil, il suffit de faire coïncider puis d'accoupler les moyens de repérage, réalisés sur cette pièce par enlèvement de matière, et les moyens d'indexation du support placé sur la machine-outil, puis de fixer fermement cette pièce sur ce support avant de reprendre son usinage. The present invention thus makes it possible to pass a workpiece during machining from a machine provided with a device according to the invention to another machine provided with another device of the same type without loss of indexing. Similarly, it is possible to dismantle a part during machining without also having to dismantle its support, which makes it possible to control it on a profile projector or any other metrology device of the same kind, and also to avoid any overhang which would be due to a too bulky support - for example when the part must be resumed on a grinding machine -. To reassemble an indexed part on a machine tool, it is enough to make coincide then to couple the means of marking, made on this part by removal of material, and the means of indexing the support placed on the machine tool, then firmly fix this piece on this support before resuming its machining.
Le cas de l'indexation d'un outil du type d'une électrode d'électroérosion sur une machine du même type est identique à celui qui vient d'être décrit pour une pièce à usiner. Mais, pour la préparation d'électrodes très petites ou issues d'une découpe à fil, étant donné que l'indexation est réalisé directement par enlèvement de matière sur l'électrode elle-même, il n'est plus nécessaire de procéder à un double usinage avec exécution d'une contre-électrode, d'où un gain de temps, de matière et de précision appréciable. The case of indexing a tool of the type of an EDM electrode on a machine of the same type is identical to that which has just been described for a workpiece. However, for the preparation of very small electrodes or those originating from wire cutting, since the indexing is carried out directly by removing material from the electrode itself, it is no longer necessary to carry out a double machining with execution of a counter-electrode, which saves time, material and appreciable precision.
On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lequels
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une première forme d'exécution d'un dispositif de positionnement et de fixation conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'une deuxième forme d'exécution d'un dispositif de positionnement et de fixation conforme à l'invention,
- la figure 3 est une vue en perspective de la face arrière d'un support intermédiaire selon l'invention,
- la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'une autre variante d'un dispositif de positionnement et de fixation suivant l'invention,
- la figure 5 est un schéma illustrant la fabrication d'une électrode d'électroérosion par double usinage, conformément à l'art antérieur,
- la figure 6 est un schéma illustrant la fabrication de la même électrode, ainsi que de son électrode symétrique, mettant en oeuvre le procédé de positionnement et de fixation selon l'invention.Various embodiments of the present invention will be described below, by way of non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of a positioning and fixing device according to the invention,
FIG. 2 is an exploded perspective view of a second embodiment of a positioning and fixing device according to the invention,
FIG. 3 is a perspective view of the rear face of an intermediate support according to the invention,
FIG. 4 is an exploded perspective view of another variant of a positioning and fixing device according to the invention,
FIG. 5 is a diagram illustrating the manufacture of an electroerosion electrode by double machining, in accordance with the prior art,
- Figure 6 is a diagram illustrating the manufacture of the same electrode, as well as its symmetrical electrode, implementing the positioning and fixing method according to the invention.
Suivant une première forme d'exécution de la présente invention décrite en référence à la figure 1, le dispositif de positionnement et de fixation est constitué d'un support principal 1 de forme parallélépipédique, monté solidaire du banc 2 d'une machine-outil d'une manière classique, par exemple au moyen de deux vis à têtes carrées prenant place dans des rainures hémicylindriques 3 réalisées à cet effet dans les chants latéraux 4 dudit support principal 1. Bien entendu, ce support principal 1 pourrait être fixé sur la machine d'une toute autre façon, par exemple par pinçage dans des mors de la machine, etc...Les chants latéraux 4 procurent autant de surfaces de référence pour l'indexation du support principal 1 lors de son montage sur le banc 2, et on connaît de nombreuses méthodes permettant de déterminer avec une grande précision la position du trièdre formé des axes d'orientation du support principal 1 par rapport au trièdre formé par les axes d'orientation du banc 2 de la machine-outil. According to a first embodiment of the present invention described with reference to Figure 1, the positioning and fixing device consists of a main support 1 of rectangular shape, mounted integral with the bench 2 of a machine tool d 'in a conventional manner, for example by means of two square head screws taking place in semi-cylindrical grooves 3 made for this purpose in the side edges 4 of said main support 1. Of course, this main support 1 could be fixed on the machine d 'a completely different way, for example by pinching in jaws of the machine, etc ... The side edges 4 provide as many reference surfaces for indexing the main support 1 when it is mounted on the bench 2, and we knows many methods making it possible to determine with great precision the position of the trihedron formed by the axes of orientation of the main support 1 relative to the trihedron formed by the axes d orientation of the bench 2 of the machine tool.
Conformément à la présente invention, la face avant 5 du support principal 1 est alésée en son centre d'un trou 6 pour le passage d'une tige filetée 7 sans tête, débouchant dans un logement 8 ménagé à l'intérieur dudit support principal 1 destiné à recevoir une molette 9 de section droite circulaire qui est vissée en son centre sur ladite tige filetée 7 pour son actionnement. La molette 9 comporte des orifices radiaux 9a destinés à recevoir une manette de commande 10 qui peut être pourvue, à son autre extrémité, d'un organe de préhension iota. La face avant 5 comporte un bossage 11 de forme circulaire, centré sur le trou 6 de passage de la tige filetée 7, et facilitant le montage, le cas échéant, d'un support intermédiaire qui sera décrit plus loin en référence aux figures 2 et 3. According to the present invention, the front face 5 of the main support 1 is bored in the center of a hole 6 for the passage of a threaded rod 7 without head, opening into a housing 8 formed inside said main support 1 intended to receive a wheel 9 of circular cross section which is screwed in its center on said threaded rod 7 for its actuation. The wheel 9 has radial holes 9a intended to receive a control handle 10 which can be provided, at its other end, with an iota gripping member. The front face 5 comprises a boss 11 of circular shape, centered on the hole 6 for the passage of the threaded rod 7, and facilitating the mounting, if necessary, of an intermediate support which will be described later with reference to FIGS. 2 and 3.
Par ailleurs, la face avant 5 du support principal 1 est pourvue d'une série de trous d'indexation 12 calibrés de différents diamètres. Ces trous d'indexation 12 sont de préférence groupés par paire, les trous d'une même paire étant disposés symétriquement par rapport au trou central 6 de passage de la tige filetée 7. Dans le mode d'exécution représenté sur la figure 1, on a ainsi réalisé trois paires de trous d'indexation 12a, 12b, 12c, alignés suivant l'axe longitudinal passant par le trou central 6 de la face avant 5 du support principal 1. Furthermore, the front face 5 of the main support 1 is provided with a series of calibrated indexing holes 12 of different diameters. These indexing holes 12 are preferably grouped in pairs, the holes of the same pair being arranged symmetrically with respect to the central hole 6 for passage of the threaded rod 7. In the embodiment shown in FIG. 1, thus produced three pairs of indexing holes 12a, 12b, 12c, aligned along the longitudinal axis passing through the central hole 6 of the front face 5 of the main support 1.
Dans ces conditions, pour fixer une pièce à usiner 13 sur le banc 2 de la machine-outil, on procède tout d'abord à l'indexation de la pièce 13 par rapport au support principal 1 qui a été fixé et indexé sur le banc 2. Pour cela, on choisit d'abord, en fonction des dimensions de la pièce 13, la paire 12a, 12b, 12c de trous d'indexation 12 la plus éloignée susceptible d'être contenue dans une face de référence plane 13a de la pièce 13 destinée à venir en appui positif sur la face avant 5 du support principal 1. Under these conditions, to fix a workpiece 13 on the bench 2 of the machine tool, we first proceed to the indexing of the piece 13 relative to the main support 1 which has been fixed and indexed on the bench 2. To do this, we first choose, depending on the dimensions of the part 13, the most distant pair 12a, 12b, 12c of indexing holes 12 capable of being contained in a plane reference face 13a of the part 13 intended to come into positive support on the front face 5 of the main support 1.
On perce ensuite sur la face 13a, d'une part, deux trous d'indexation 14 non débouchants de diamètres et d'entraxe rigoureusement identiques à ceux des trous d'indexation 12 de la paire 12a, 12b ou 12c choisie pour l'indexation de la pièce à usiner 13 sur le support principal 1 et, d'autre part, un trou fileté 15 susceptible de recevoir la tige filetée 7 aménagée au centre de la face avant 5 dudit support 1. Les trous d'indexation 14 de la pièce 13 seront de préférence réalisés au moyen d'un calibre reproduisant les paires 12a, 12b 12c de trous d'indexation 12 du support principal 1, de façon à ce que, une fois réalisés sur cette pièce 13, ces trous d'indexation 14 soient rigoureusement superposables à ceux de la paire 12a r 12b ou 12c choisie pour l'indexation de ladite pièce 13.On notera qu'on pourrait également utilisé deux trous d'indexation 14 de diamètres différents, coopérant avec deux trous d'indexation 12 du support principal 1 n'appartenant pas à la même paire. Then drilled on the face 13a, on the one hand, two non-opening indexing holes 14 with diameters and spacing strictly identical to those of the indexing holes 12 of the pair 12a, 12b or 12c chosen for indexing of the workpiece 13 on the main support 1 and, on the other hand, a threaded hole 15 capable of receiving the threaded rod 7 arranged in the center of the front face 5 of said support 1. The indexing holes 14 of the workpiece 13 will preferably be produced by means of a template reproducing the pairs 12a, 12b 12c of indexing holes 12 of the main support 1, so that, once made on this part 13, these indexing holes 14 are rigorously superimposable on those of the pair 12a r 12b or 12c chosen for the indexing of said part 13. It should be noted that two indexing holes 14 of different diameters could also be used, cooperating with two indexing holes 12 of the support principal 1 not belonging to the same pair.
On dispose ensuite, dans les deux trous d'indexation 12 choisis du support principal 1, des broches 16 d'un diamètre rigoureusement identique - au jeu fonctionnel près - au diamètre de ces trous 12, et de longueur telle qu'elles dépassent de ceux-ci. Puis, on monte la pièce à usiner 13 sur le support principal 1, de façon que les broches 16 prennent place dans les trous d'indexation 14 et, par rotation de la molette 9, on visse la tige filetée 7 dans le trou fileté 15 de ladite pièce 13. Préférentiellement, les trous d'indexation 12 sont des trous non débouchants, tandis que les broches 16 présentent une longueur inférieure à la somme des profondeurs desdits trous 12 et des trous d'indexation 14, également non débouchants, réalisés sur la pièce 13.On affermit alors le blocage de la pièce 13 en serrant fortement la molette 9 au moyen de la manette 10 qui vient prendre place dans l'un des orifices radiaux 9a accessibles de celleci. Then, in the two indexing holes 12 chosen from the main support 1, pins 16 have a diameter which is strictly identical - apart from the functional clearance - to the diameter of these holes 12, and of length such that they exceed those -this. Then, the workpiece 13 is mounted on the main support 1, so that the pins 16 take place in the indexing holes 14 and, by rotation of the thumb wheel 9, the threaded rod 7 is screwed into the threaded hole 15 of said part 13. Preferably, the indexing holes 12 are non-through holes, while the pins 16 have a length less than the sum of the depths of said holes 12 and indexing holes 14, also non-through, made on the part 13.On then the blocking of the part 13 is strengthened by tightening the thumb wheel 9 by means of the handle 10 which comes to take place in one of the radial orifices 9a accessible from this.
La pièce 13 ainsi maintenue peut alors être usinée d'une manière classique sur la machine-outil, l'indexation procurée par les deux broches 16 permettant de connaitre avec précision la position d'un point quelconque de cette pièce 13 par rapport au trièdre des axes d'orientation du banc 2 de la machine-outil et/ou du support principal 1.Selon cette forme d'exécution préférée zende l'invention, la précision atteinte dans le positionnement de la pièce en rapport à ce trièdre est de l'ordre du micromètre ; pour parvenir à une telle précision, il est bien entendu évident que les matériaux employés à la fabrication du support principal 1 et des broches 16 sont du type de ceux normalement employés à la fabrication des dispositifs destinés à la métrologie (aciers traités spéciaux à faible coefficient de dilatation en température) ; de même, les trous d'indexation 12 du support principal 1 sont rectifiés et les trous d'indexation 14 de la pièce à usiner 13 seront réalisés au moyen d'un alésoir de précision. The part 13 thus maintained can then be machined in a conventional manner on the machine tool, the indexing provided by the two pins 16 making it possible to know with precision the position of any point of this part 13 relative to the trihedron of axes of orientation of the bench 2 of the machine tool and / or of the main support 1. According to this preferred embodiment according to the invention, the precision achieved in the positioning of the part in relation to this trihedron is of the micrometer order; to achieve such precision, it is of course obvious that the materials used in the manufacture of the main support 1 and of the pins 16 are of the type normally used in the manufacture of devices intended for metrology (special treated steels with low coefficient temperature expansion); similarly, the indexing holes 12 of the main support 1 are rectified and the indexing holes 14 of the workpiece 13 will be produced by means of a precision reamer.
S'il s'avère nécessaire d'interrompre l'usinage de la pièce 13, soit pour procéder à un contrôle de cette dernière, soit pour poursuivre l'usinage sur une autre machine, on démonte la pièce 13 en desserrant simplement la molette 9 et en retirant ladite pièce 13 de la prise des broches 16, ce qui constitue une opération facile. Après avoir réalisé sur la pièce 13 les opérations souhaitées, celle-ci pourra de nouveau être fixée sur le support principal 1 par positionnement de la partie saillante des broches 16, qui sont normalement demeurées enfoncées dans les trous d'indexation 14, dans les trous d'indexation 12 du support principal 1, puis par vissage de la tige filetée 7 dans le trou fileté 15 de ladite pièce 13. Cette dernière aura alors retrouvé une position rigoureusement identique à celle qu'elle possédait avant son démontage. If it proves necessary to interrupt the machining of part 13, either to carry out a control of the latter, or to continue machining on another machine, the part 13 is dismantled by simply loosening the thumb wheel 9 and removing said part 13 from the socket of pins 16, which constitutes an easy operation. After having carried out the desired operations on the part 13, it can again be fixed on the main support 1 by positioning the projecting part of the pins 16, which have normally remained inserted in the indexing holes 14, in the holes indexing 12 of the main support 1, then by screwing the threaded rod 7 into the threaded hole 15 of said part 13. The latter will then have returned to a position strictly identical to that which it possessed before its dismantling.
Bien entendu, la disposition des trous d'indexation 12 sur la face avant 5 du support principal 1 peut être quelconque. On comprendra cependant que, pour une pièce à usiner 13 dont la surface de référence plane 13a présente une superficie donnée, la précision de l'indexation sera d'autant meilleure que la distance des trous d'indexation 12 choisis sur le support principal 1, et donc la distance des trous d'indexation 14 de ladite pièce 13, est plus importante. Par ailleurs, des pièces 13 de dimensions importantes, et donc d'un certain poids, nécessiteront des broches d'indexation 16 d'un diamètre important.C'est pourquoi il est intéressant de disposer, à proximité de la tige filetée 7 du support principal 1, des trous d'indexation 12 rapprochés de petits diamètres, destinés au maintien de petites pièces 13 et, à une certaine distance de ladite tige filetée 7, des trous d'indexation 12, plus éloignés et de plus fort diamètre, destinés à l'indexation de pièces 13 de dimensions et de poids plus importants.Ainsi, suivant une disposition particulière de la forme d'exécution du dispositif de positionnement et de fixation représentée sur la figure 1, les trous d'indexation 12 de plus grand diamètre de la paire 12c se trouvent davantage éloignés du trou central 6 que les trous d'indexation 12 de plus petit diamètre de la paire 12b ces derniers étant eux-même plus éloignés dudit trou central 6 que les trous d'indexation 12 de la paire 12a qui présentent le diamètre le plus petit. Bien entendu, tous les trous d'indexation 12 peuvent être de diamètres identiques, ce qui permet de fixer des petites pièces, en particulier les pièces évidées, n'importe où sur la face avant 5 du support principal 1. Of course, the arrangement of the indexing holes 12 on the front face 5 of the main support 1 can be arbitrary. It will however be understood that, for a workpiece 13 whose planar reference surface 13a has a given area, the precision of the indexing will be all the better as the distance of the indexing holes 12 chosen on the main support 1, and therefore the distance from the indexing holes 14 of said part 13 is greater. Furthermore, parts 13 of large dimensions, and therefore of a certain weight, will require indexing pins 16 of a large diameter. This is why it is advantageous to have, near the threaded rod 7 of the support. main 1, indexing holes 12 close together with small diameters, intended for holding small parts 13 and, at a certain distance from said threaded rod 7, indexing holes 12, more distant and of larger diameter, intended for the indexing of parts 13 of larger dimensions and weight. Thus, according to a particular arrangement of the embodiment of the positioning and fixing device shown in FIG. 1, the indexing holes 12 of larger diameter the pair 12c are located further from the central hole 6 than the smaller diameter indexing holes 12 of the pair 12b, the latter being themselves further away from said central hole 6 than the indexing holes 12 of the pair 12a which have the smallest diameter. Of course, all the indexing holes 12 can be of identical diameters, which makes it possible to fix small parts, in particular the hollowed-out parts, anywhere on the front face 5 of the main support 1.
L'échantillonnage de trous d'indexation 12 que l'on peut disposer sur la face avant 5 du support principal 1 étant, de par les dimensions de celui-ci, très réduit, on peut mettre en oeuvre, afin de compléter ce dernier, un support intermédiaire 17 dont le détail est donné sur les figures la et 2. The sampling of indexing holes 12 that can be placed on the front face 5 of the main support 1 being, by the dimensions of the latter, very small, it is possible to implement, in order to complete the latter, an intermediate support 17, the details of which are given in FIGS. 1a and 2.
Le support intermédiaire 17 est destiné à prendre place sur le support principal 1. Dans la forme d'exécution représentée à titre d'exemple sur la figure 2, ce support intermédiaire 17 est constitué d'un disque 18 monté sur le support principal 1 autour d'un axe passant par la tige filetée 7. Ce disque 18 comporte un évidement cylindrique 18a sur sa face arrière lui permettant de venir juste s'emboîter sur le bossage 11 de forme circulaire, centré sur le trou 6 de passage de ladite tige filetée 7 et faisant saillie à l'avant du support principal 1. Le disque 18 présente également une face avant d'appui 18b plane, qui est percée d'une série de trous calibrés de diamètre différents et d'entraxes précis parsemant régulièrement ladite face 18b, de manière à constituer un ensemble de trous d'indexation 19 pour le positionnement de la pièce à usiner 13. The intermediate support 17 is intended to take place on the main support 1. In the embodiment shown by way of example in FIG. 2, this intermediate support 17 consists of a disc 18 mounted on the main support 1 around an axis passing through the threaded rod 7. This disc 18 has a cylindrical recess 18a on its rear face allowing it to just fit onto the boss 11 of circular shape, centered on the hole 6 for the passage of said threaded rod 7 and projecting from the front of the main support 1. The disc 18 also has a flat front face of support 18b, which is pierced with a series of calibrated holes of different diameter and precise spacing regularly spotting said face 18b , so as to constitute a set of indexing holes 19 for positioning the workpiece 13.
Avantageusement, certains au moins de ces trous d'indexation 19 constituent un ensemble de trous de repérage reproduisant à l'identique au moins certains des trous d'indexation 12 du support principal 1. Comme exposé précédemment, les trous d'indexation 19 de plus faible diamètre sont les plus rapprochés du centre du disque 18 et se trouvent groupés vers le centre de celui-ci. Il est ainsi possible, sur un tel support intermédiaire 17, de prévoir un grand nombre de combinaisons de trous d'indexation 19 permettant d'assurer le maintien à l'état indexé d'un grand nombre de types différents de pièces, petites ou grandes.Advantageously, at least some of these indexing holes 19 constitute a set of locating holes identically reproducing at least some of the indexing holes 12 of the main support 1. As explained above, the indexing holes 19 more small diameter are closest to the center of the disc 18 and are grouped towards the center thereof. It is thus possible, on such an intermediate support 17, to provide a large number of combinations of indexing holes 19 enabling the maintenance in the indexed state of a large number of different types of parts, small or large .
Conformément à la présente invention, le disque 18 peut lui-même indexé sur le support principal 1 au moyen de deux broches 16 venant prendre place, comme décrit précédemment, entre une paire de trous de repérage et/ou d'indexation 19 du disque 18 et une paire 12#a, 12b ou 12c de trous d'indexation 12 du support principal 1. Par ailleurs, le disque 18 servant de support intermédiaire 17 est percé de part en part en son centre d'un trou 22 pour le passage de la tige filetée 7 du support principal 1 qui est actionnée par la molette 9. In accordance with the present invention, the disc 18 can itself be indexed on the main support 1 by means of two pins 16 coming to take place, as described above, between a pair of locating and / or indexing holes 19 of the disc 18 and a pair 12 # a, 12b or 12c of indexing holes 12 of the main support 1. Furthermore, the disc 18 serving as an intermediate support 17 is drilled right through in its center with a hole 22 for the passage of the threaded rod 7 of the main support 1 which is actuated by the thumb wheel 9.
Pour réaliser la fixation avec indexation d'une pièce à usiner 13 sur le disque 18, on perce sur la face de référence 13a de la pièce 13, devant venir en vis-à-vis de la face avant 18b de ce disque 18, au moins deux trous d'indexation 14 calibrés à entraxe précis et un trou fileté 15 de fixation en s'aidant, soit d'un calibre approprié reproduisant la configuration des trous d'indexation 19 réalisés sur le disque 18 servant de support intermédiaire 17, soit purement et simplement en utilisant le disque 18 lui-même en tant que calibre de perçage. On dispose ensuite à l'intérieur des trous d'indexation 19, choisis sur le support intermédiaire 17, deux broches 21 qui viennent prendre place à leur autre extrémité dans les trous d'indexation 14 réalisés dans la pièce 13 et qui assurent son indexation parfaite par rapport audit support intermédiaire 17.La fixation de la pièce 13 sur ce dernier peut être réalisée par tous moyens, et particulièrement par vissage de la tige filetée 7 du support principal 1 dans le trou fileté 15. L'évidement cylindrique 18a du disque 18 permet également de fixer la pièce 13 au travers de l'un des trous 19 en y faisant passer une vis à tête plate venant prendre place dans le trou fileté 15 ; cette dernière possibilité est particulièrement utile pour la fixation d'une pièce 13 en dehors du centre du support intermédiaire 17. Dans ce cas, il peut s'avérer nécessaire de brider la support intermédiaire 17 sur le support principal 1 afin d'assurer son maintien ferme.Comme montré sur la figure 1, on peut assurer cette fixation au moyen de deux brides 23, vissées dans le support principal 1, et dont les extrémités viennent en appui sur un bossage circulaire 18c réalisé sur la périphérie du disque 18 servant de support intermédiaire 17. De même, en fonction de la géométrie de la pièce 13, on peut parfaitement utiliser des systèmes de brides ou tout autre moyen approprié pour la fixation de ladite pièce 13 sur le support intermédiaire 17, ou encore sur le support principal 1. To achieve the fixing with indexing of a workpiece 13 on the disc 18, one drills on the reference face 13a of the piece 13, having to come opposite the front face 18b of this disc 18, at at least two indexing holes 14 calibrated at precise center distance and a threaded fixing hole 15 with the aid of either an appropriate gauge reproducing the configuration of the indexing holes 19 made on the disc 18 serving as an intermediate support 17, or purely and simply by using the disc 18 itself as a drilling template. Then there are inside the indexing holes 19, chosen on the intermediate support 17, two pins 21 which come to take place at their other end in the indexing holes 14 made in the part 13 and which ensure its perfect indexing relative to said intermediate support 17. The attachment of the part 13 to the latter can be achieved by any means, and in particular by screwing the threaded rod 7 of the main support 1 into the threaded hole 15. The cylindrical recess 18a of the disc 18 also allows the part 13 to be fixed through one of the holes 19 by passing a flat-head screw passing through it into the threaded hole 15; this latter possibility is particularly useful for fixing a part 13 outside the center of the intermediate support 17. In this case, it may prove necessary to clamp the intermediate support 17 on the main support 1 in order to ensure its maintenance As shown in FIG. 1, this fixing can be ensured by means of two flanges 23, screwed into the main support 1, the ends of which come to bear on a circular boss 18c produced on the periphery of the disc 18 serving as support intermediate 17. Similarly, depending on the geometry of the part 13, it is perfectly possible to use flange systems or any other suitable means for fixing said part 13 on the intermediate support 17, or even on the main support 1.
Par ailleurs, la tige filetée 7 centrale, ainsi que la molette de serrage 9 qui lui est associée, sont interchangeables de façon à permettre d'assortir leurs dimensions à celles de la pièce 13 à maintenir. Furthermore, the central threaded rod 7, as well as the tightening wheel 9 which is associated with it, are interchangeable so as to allow their dimensions to match those of the part 13 to be maintained.
Il est possible également d'usiner simultanément plusieurs pièces 13 fixées sur un support intermédiaire 17 du type de celui décrit en référence à la figure 3, par le moyen de plusieurs jeux de broches 21 et d'une vis sans tête traversant l'un des trous 19, le trou fileté 15 n'étant d'ailleurs pas obligatoirement aligné sur les deux trous d'indexation 14 réalisés sur chacune desdites pièces 13. De même, il est possible de réaliser en une seule opération plusieurs formes complexes dans un même moule par enfonçage de plusieurs électrodes réalisées séparément avant d'être positionnées sur un même support intermédiaire 17, voire directement sur le même support principal 1. It is also possible to machine simultaneously several pieces 13 fixed on an intermediate support 17 of the type described with reference to FIG. 3, by means of several sets of pins 21 and of a grub screw passing through one of the holes 19, the threaded hole 15 not being necessarily aligned with the two indexing holes 14 made on each of said parts 13. Likewise, it is possible to produce in a single operation several complex shapes in the same mold by driving in several electrodes produced separately before being positioned on the same intermediate support 17, or even directly on the same main support 1.
Bien entendu, la forme générale du support principal 1 peut être tout autre que parallélépipédique, et elle sera adaptée au type de machine-outil sur laquelle elle est destinée à être montée. Ainsi suivant une deuxième forme d'exécution du dispositif de positionnement et de fixation selon l'invention représenté sur la figure 4, le support principal 1 est de forme cylindrique de façon à pouvoir être monté, par exemple, sur un tour. La face avant 5 de ce support principal 1 est alésée d'un trou axial 6 pour le passage d'une tige filetée 7 sans tête, débouchant dans un logement 8 ménagé à l'intérieur dudit support principal 1 et destiné à recevoir une molette 9 de section droite circulaire qui est vissée sur ladite tige filetée 7 pour son actionnement.La molette 9 comporte des orifices radiaux 9a destinés à recevoir une manette de commande 10 qui peut être pourvue, à son autre extrémité, d'un organe de préhension lova. Par ailleurs, la face avant 5 de ce support principal 1 est parsemé de trous d'indexation 12, et un support intermédiaire 17 du type d'un disque 18 peut, comme précédemment, être fixé de façon indexée sur le support principal 1. Les trous d'indexation 12 sont groupés radialement sur plusieurs rayons d'espacement angulaire régulier, les trous d'indexation 12 de plus faible diamètre étant les plus rapprochés du trou axial 6 ménagé au centre de la face avant 5 du support principal 1. Of course, the general shape of the main support 1 can be any other than parallelepiped, and it will be adapted to the type of machine tool on which it is intended to be mounted. Thus according to a second embodiment of the positioning and fixing device according to the invention shown in Figure 4, the main support 1 is of cylindrical shape so that it can be mounted, for example, on a lathe. The front face 5 of this main support 1 is bored with an axial hole 6 for the passage of a threaded rod 7 without a head, opening into a housing 8 formed inside said main support 1 and intended to receive a thumb wheel 9 of circular cross section which is screwed onto said threaded rod 7 for its actuation. The thumb wheel 9 has radial holes 9a intended to receive a control handle 10 which can be provided, at its other end, with a gripping member lova. Furthermore, the front face 5 of this main support 1 is dotted with indexing holes 12, and an intermediate support 17 of the type of a disc 18 can, as before, be fixed indexed to the main support 1. The indexing holes 12 are grouped radially over several radii of regular angular spacing, the indexing holes 12 of smaller diameter being the closest to the axial hole 6 formed in the center of the front face 5 of the main support 1.
Un tel support principal 1 cylindrique se révèle particulièrement adapté à la mise en oeuvre de la technique de l'électroérosion, tant en ce qui concerne la fabrication des électrodes qu'en ce qui concerne leur utilisation ultérieure en tant qu'outils d'usinage, notamment pour la fabrication des moules. A cet égard, on rappelera, en référence au schéma de la figure 5, la technique habituelle de fabrication d'une électrode d'électroérosion par double usinage, ce qui permettra de mieux mettre en évidence, pour une même électrode, tous les avantages du procédé de positionnement et de fixation de la présente invention qui sera, quant à lui, décrit en référence au schéma de la figure 6. Such a main cylindrical support 1 proves to be particularly suitable for the implementation of the electroerosion technique, both with regard to the manufacture of the electrodes and with regard to their subsequent use as machining tools, especially for the manufacture of molds. In this regard, it will be recalled, with reference to the diagram in FIG. 5, the usual technique of manufacturing an electroerosion electrode by double machining, which will make it possible to better highlight, for the same electrode, all the advantages of positioning and fixing method of the present invention which will be described with reference to the diagram in FIG. 6.
Conformément à la figure 5, la technique de fabrication d'une électrode 24 de forme complexe par double usinage comporte les étapes suivantes
- réalisation d'une contre-électrode 25 par découpe à fil dans une plaque de cuivre 26, la forme de la contreélectrode 25 étant identique à la forme à réaliser sur la pièce à façonner (par exemple un moule pour injection). La découpe à fil de la contre-électrode 25 est ici menée en respectant les côtes extérieures de la forme à réaliser. Dans le cas d'une électrode 24 évidée, on respectera aussi bien les côtes extérieures que les côtes intérieures de la forme à réaliser.In accordance with FIG. 5, the technique for manufacturing an electrode 24 of complex shape by double machining comprises the following steps
- Production of a counter-electrode 25 by wire cutting in a copper plate 26, the shape of the counter-electrode 25 being identical to the shape to be produced on the part to be shaped (for example a mold for injection). The wire cutting of the counter-electrode 25 is carried out here while respecting the outer ribs of the shape to be produced. In the case of a hollowed-out electrode 24, the outer ribs as well as the inner ribs of the shape to be produced will be respected.
- préparation d'un morceau de cuivre 27 qui est vaguement dégauchi (définition d'au moins un plan de référence 27a), ce morceau de cuivre 27 étant fixé, par exemple par soudage, sur un support indexé d'électroérosion 28 d'un type courant,
- réalisation de l'électrode 24 à l'extrémité du morceau de cuivre 27 par enfoncement de ce morceau de cuivre 27 dans la contre-électrode 25.- Preparation of a piece of copper 27 which is vaguely planed (definition of at least one reference plane 27a), this piece of copper 27 being fixed, for example by welding, on an indexed electroerosion support 28 of a current type,
production of the electrode 24 at the end of the piece of copper 27 by driving this piece of copper 27 into the counter electrode 25.
De cette façon, l'électrode 24 est indexée sur son support 28, lui-même pouvant être indexé sur n'importe quelle machine. Tant que cette électrode 24 n'est pas séparée de son support 28, il est possible de la monter et de la démonter sans perte d'indexation. Par contre, par cette technique, les reprises de fabrication d'une pièce 13, telle qu'un moule, au moyen d'une électrode 24 ayant servi à sa réalisation initiale, est très difficile voire impossible.En effet, on ne connaît jamais d'une manière absolue le positionnement exact des axes d'orientation de l'électrode 24 par rapport au moule, ce positionnement étant généralement réalisé par "tangentage" (détecté par contact électrique) d'un plan de référence du moule et d'un point particulier de l'électrode 24 ; sauf à avoir stocker cette électrode 24 sur son support 28, la reprise de l'empreinte obtenue sur le moule au moyen de cette électrode 24 peut conduire à certains défauts graves - en particulier, certaines électrodes 24 de forme complexes (arc d'ellipses) ne permettent pas de se positionner sur l'empreinte du moule à rectifier par "tangentage" avec une précision suffisante -. In this way, the electrode 24 is indexed on its support 28, which can itself be indexed on any machine. As long as this electrode 24 is not separated from its support 28, it is possible to mount and dismount it without loss of indexing. On the other hand, by this technique, the resumptions of manufacturing a part 13, such as a mold, by means of an electrode 24 having been used for its initial production, is very difficult if not impossible. in an absolute manner the exact positioning of the axes of orientation of the electrode 24 relative to the mold, this positioning generally being achieved by "pitching" (detected by electrical contact) of a reference plane of the mold and of a particular point of the electrode 24; unless you have stored this electrode 24 on its support 28, the recovery of the impression obtained on the mold by means of this electrode 24 can lead to certain serious faults - in particular, certain electrodes 24 of complex shape (arc of ellipses) do not allow positioning on the mold footprint to be corrected by "pitching" with sufficient precision -.
La fabrication de la même électrode 24 par usinage conformément au procédé de positionnement et de fixation de la présente invention est beaucoup plus rapide, nettement moins coûteuse et beaucoup plus sûre. Ainsi, conformément au schéma de la figure 6, on fabrique directement l'électrode 24 par découpe à fil dans la plaque de cuivre 26, la forme de cette électrode 24 étant identique à l'empreinte à réaliser sur le moule. La découpe à filfil de l'électrode 24 est ici menée en respectant les côtes intérieures de la forme, soit exactement le contraire de ce qu'il convient de faire pour la fabrication d'une contre-électrode 25 (fig.5). The manufacture of the same electrode 24 by machining in accordance with the positioning and fixing method of the present invention is much faster, significantly less expensive and much safer. Thus, in accordance with the diagram in FIG. 6, the electrode 24 is manufactured directly by wire cutting in the copper plate 26, the shape of this electrode 24 being identical to the imprint to be made on the mold. The wire cutting of the electrode 24 is carried out here while respecting the internal ribs of the shape, which is exactly the opposite of what should be done for the manufacture of a counter-electrode 25 (FIG. 5).
Préférentiellement, on indexe directement l'électrode 24 en cours de réalisation en la munissant de ses moyens de repérage, c'est-à-dire en réalisant sur plan une paire de trous d'indexation 14 borgnes et calibrés à entraxe précis, ces trous d'indexation 14 reproduisant à l'identique une paire de trous d'indexation 12 du support principal 1, ou une paire de trous d'indexation 19 d'un disque 18 servant de support intermédiaire 17. On peut également indexer l'électrode 24 avant réalisation, les trous d'indexation 14 servant alors de référence pour la réalisation de cette dernière. Le fait que l'électrode 24 soit directement indexée supprime tous les inconvénients rencontrés sur les divers systèmes existants (contrôle métrologique sur projecteur de profil, retouche hors support, stockage, et éventuellement retouche sur support en raison de la faible épaisseur de ce dernier). La fixation amovible directe ou indirecte de l'électrode 24 sur le support principal 1 suffit en effet à utiliser l'ensemble ainsi constitué de la même façon qu'un support 28 d'électroérosion sur lequel serait fixé définitivement un morceau de cuivre 27 présentant une électrode 24 terminale réalisée par un double usinage (fig.5). Avantageusement, l'indexation directe de l'électrode 24 permet de rectifier très facilement les erreurs commises lors de la conception du moule, cette électrode 24 pouvant être modifiée sans perte de son indexation qui est connue, dès sa fabrication, en référence au trièdre formé des axes d'orientation dudit moule.On comprend donc qu'une électrode 24 usinée selon la présente invention ne nécessite ni fraisage préalable d'un morceau de cuivre 27 (préparation d'un prisme avec définition d'un flan minimal de référence 27#a), ni tournage de ce morceau de cuivre 27 (usinage d'une queue de reprise 27b (fiv.5) devant être fixée sur le support d'électroérosion 28), ni rectifiage (travail de profil de l'électrode 24) ; l'économie de préparation de l'électrode 24 est ainsi très conséquent.Preferably, the electrode 24 is directly indexed during production by providing it with its locating means, that is to say by making on plan a pair of indexing holes 14 blind and calibrated with precise center distance, these holes indexing 14 reproducing identically a pair of indexing holes 12 of the main support 1, or a pair of indexing holes 19 of a disc 18 serving as an intermediate support 17. It is also possible to index the electrode 24 before production, the indexing holes 14 then serving as a reference for the production of the latter. The fact that the electrode 24 is directly indexed eliminates all the drawbacks encountered on the various existing systems (metrological control on profile projector, retouching without support, storage, and possibly retouching on support due to the thinness of the latter). The direct or indirect removable fixing of the electrode 24 on the main support 1 is in fact sufficient to use the assembly thus constituted in the same way as a spark erosion support 28 on which a piece of copper 27 having a terminal electrode 24 produced by double machining (fig. 5). Advantageously, the direct indexing of the electrode 24 makes it very easy to rectify the errors made during the design of the mold, this electrode 24 being able to be modified without loss of its indexing which is known, from its manufacture, with reference to the trihedron formed axes of orientation of said mold. It is therefore understood that an electrode 24 machined according to the present invention does not require prior milling of a piece of copper 27 (preparation of a prism with definition of a minimum reference blank 27 # a), neither turning of this piece of copper 27 (machining of a recovery tail 27b (fiv.5) to be fixed on the EDM support 28), nor grinding (profile work of the electrode 24); the preparation economy of the electrode 24 is therefore very substantial.
L'invention concerne également un procédé de fabrication simultanée de deux électrodes d'électroérosion symétriques, notamment destinées à l'usinage par électroérosion d'une partie symétrique d'un moule d'injection, coupée au niveau de son plan de joint, ce procédé de fabrication mettant en oeuvre le procédé de positionnement et de fixation d'une pièce à usiner 13 ou d'un outil d'usinage du type d'une électrode 24 sur une machineoutil. A cet égard, on prépare une électrode 24 par découpe à fil dans une plaque de cuivre 26 épaisse, en ayant positionné deux trous d'indexation 14 borgnes à entraxe précis ainsi qu'un trou de fixation 15 de chaque côté de cette électrode 24. Puis on découpe cette électrode 24 en deux parties suivant un plan sensiblement parallèle aux deux faces de l'électrode 24 ainsi réalisée.On obtient deux électrodes 24a et 24b symétriques et parfaitement indexées par rapport à un support principal 1 présentant une paire de trous d'indexation 12 pouvant correspondre aux trous d'indexation 14 de ces électrodes 24a, 24b, ou par rapport à un support intermédiaire 17 présentant des trous d'indexation 19 de même nature. Il est alors très aisé de réaliser deux empreintes symétriques formant une partie d'un moule d'injection coupée au niveau de son plan de joint, chaque électrode 24a et 24b pouvant être positionnée rapidement et avec une très grande précision. The invention also relates to a method of simultaneously manufacturing two symmetrical EDM electrodes, in particular intended for the machining by electro-erosion of a symmetrical part of an injection mold, cut at its joint plane, this method manufacturing using the positioning and fixing method of a workpiece 13 or a machining tool of the type of an electrode 24 on a machine tool. In this regard, an electrode 24 is prepared by wire cutting from a thick copper plate 26, having positioned two indexing holes 14 with blind centers at precise center distance as well as a fixing hole 15 on each side of this electrode 24. Then this electrode 24 is cut into two parts along a plane substantially parallel to the two faces of the electrode 24 thus produced. We obtain two electrodes 24a and 24b symmetrical and perfectly indexed with respect to a main support 1 having a pair of holes indexing 12 which may correspond to the indexing holes 14 of these electrodes 24a, 24b, or relative to an intermediate support 17 having indexing holes 19 of the same kind. It is then very easy to make two symmetrical impressions forming part of an injection mold cut at its joint plane, each electrode 24a and 24b being able to be positioned quickly and with very high precision.
Dans une variante particulièrement avantageuse de l'invention représentée sur la figure 1, le disque 18 servant de support intermédiaire 17 est monté rotatif sur le support principal 1 ; ce disque 18 est pourvu à sa périphérie d'une série de trous radiaux 18d d'écarts angulaires connus, destinés à recevoir une première broche 29 coopérant avec une seconde broche axiale 30 montée solidaire dans un trou de fixation 31 du support principal 1, ces deux broches 29, 30 étant amovibles et étant disposées de telle façon à pouvoir tangenter l'une avec l'autre, l'écart angulaire entre ces deux broches 29, 30 étant réglable par interposition entre elles d'au moins une cale d'épaisseur donnée 32.Il est ainsi possible, en fixant la pièce à usiner 13 comme indiqué précédemment sur le disque 18, de lui conférer un mouvement de rotation, d'angle déterminé donné, autour de l'axe passant par la tige filetée 7 du support principal 1 parallélépipédique ou cylindrique (fig.1, 2, 4). Le principe d'axation utilisé ici est identique à celui connu par ailleurs pour le positionnement angulaire d'une règle, dite règle sinus, selon un angle inférieur à 45 (principe des règles sinus). En jouant sur l'épaisseur de la cale d'épaisseur 32, introduite entre les broches 29 et 30 respectivement solidaires du disque 18, servant de support intermédiaire 17, et du support principal 1, on peut régler de façon précise l'angle de rotation de la pièce à usiner 13 ou de l'électrode 24 fixée et indexée sur ce disque 18.On réalisera bien entendu les rotations angulaires importantes, c'est-à-dire supérieures à 45 , en déplaçant la broche 29 disposée radialement dans le disque 18 d'autant de secteurs angulaires qu'il est nécessaire pour obtenir l'angle d'orientation souhaitée, tout en complétant ce décalage de la broche 29 dans les trous radiaux 18d du disque 18 par l'interposition d'une cale 32 d'épaisseur calculée. In a particularly advantageous variant of the invention shown in Figure 1, the disc 18 serving as an intermediate support 17 is rotatably mounted on the main support 1; this disc 18 is provided at its periphery with a series of radial holes 18d of known angular deviations, intended to receive a first spindle 29 cooperating with a second axial spindle 30 mounted integrally in a fixing hole 31 of the main support 1, these two pins 29, 30 being removable and being arranged so as to be able to tangent with one another, the angular distance between these two pins 29, 30 being adjustable by interposing between them at least one shim thickness given 32. It is thus possible, by fixing the workpiece 13 as indicated above on the disc 18, to give it a rotational movement, of given given angle, around the axis passing through the threaded rod 7 of the support main 1 parallelepiped or cylindrical (fig. 1, 2, 4). The principle of axis used here is identical to that known elsewhere for the angular positioning of a rule, called sine rule, at an angle less than 45 (principle of sine rules). By varying the thickness of the shim 32, introduced between the pins 29 and 30 respectively integral with the disc 18, serving as an intermediate support 17, and the main support 1, it is possible to precisely adjust the angle of rotation. of the workpiece 13 or of the electrode 24 fixed and indexed on this disc 18.We will of course realize the significant angular rotations, that is to say greater than 45, by moving the spindle 29 disposed radially in the disc 18 as many angular sectors as necessary to obtain the desired angle of orientation, while completing this offset of the spindle 29 in the radial holes 18d of the disc 18 by the interposition of a shim 32 of calculated thickness.
Dans une autre variante non représentée sur les figures, on a prévu d'utiliser des demies broches pour remplacer les broches 29 et 30 ; ces demies broches présentent ainsi des méplats longitudinaux passant par leur axe de symétrie et permettent de supprimer l'emploi d'au moins une cale 32 pour l'obtention, par retrait d'angle, de l'angle nul. Dans le cas de broches 29 et 30 parfaitement cylindriques, il est clair en effet que le diamètre de ces deux broches 29, 30 vient s'ajouter à l'épaisseur de la cale 32 qui est interposée entre elles.Bien entendu, afin que les méplats des demies broches soient toujours en appui plan sur les faces parallèles de la cale d'épaisseur 32, et ce quelque soit l'angle d'orientation choisi, la demie broche remplaçant la broche 30 peut tourner sur elle-même selon un angle de 3600 tandis que la demie broche remplaçant la broche 29 s'oriente de la même façon selon un angle de 1800. In another variant not shown in the figures, provision has been made to use half pins to replace pins 29 and 30; these half pins thus have longitudinal flats passing through their axis of symmetry and make it possible to eliminate the use of at least one shim 32 for obtaining, by angle withdrawal, the zero angle. In the case of perfectly cylindrical pins 29 and 30, it is clear that the diameter of these two pins 29, 30 is added to the thickness of the shim 32 which is interposed between them. Of course, so that the flats of the half pins are always in plane support on the parallel faces of the shim of thickness 32, and whatever the angle of orientation chosen, the half spindle replacing the spindle 30 can turn on itself by an angle of 3600 while the half spindle replacing the spindle 29 is oriented in the same way at an angle of 1800.
La précision fournie par ce procédé de réglage angulaire est fonction de la précision des broches 29, 30 et des cales 32 utilisées. Or, on sait fabriquer de tels éléments avec une très grande précision, de sorte que la précision angulaire obtenue par le procédé suivant l'invention est de l'ordre du 2/1000 de degré alors que les dispositifs à vernier connus ne permettent d'atteindre que le 1/10 de degré. Le présent dispositif présente de plus l'avantage d'être répétitif et se prête ainsi particulièrement bien à une fabrication de pièces en série, garantissant des angles de rotation identiques d'une pièce à l'autre, ou de pièces, telles que des moules, sur lesquelles le même motif est à reporter selon plusieurs positions angulaires autour d'un même centre. En outre, un tel dispositif permet de réaliser des pièces 13 de forme complexe sur des machines d'usinage traditionnelles (fraiseuse, rectifieuse, ...) en indexant directement la pièce 13 à usiner en coordonnées polaires par rapport aux axes du support intermédiaire 17 ; en utilisant des moyens de positionnement connus, tels que les plateaux diviseurs ou les étaux orientables, l'usinage d'une pièce 13 de forme complexe est impossible ou très onéreux, et le repositionnement de la pièce 13 après démontage (par tangentage principalement) manque de précision. The precision provided by this angular adjustment method is a function of the precision of the pins 29, 30 and the shims 32 used. However, it is known to manufacture such elements with very high precision, so that the angular precision obtained by the method according to the invention is of the order of 2/1000 of a degree whereas the known vernier devices do not allow reach that 1/10 of a degree. The present device also has the advantage of being repetitive and thus lends itself particularly well to the production of parts in series, guaranteeing identical angles of rotation from one part to another, or parts, such as molds. , on which the same pattern is to be transferred according to several angular positions around the same center. In addition, such a device makes it possible to produce parts 13 of complex shape on traditional machining machines (milling machine, grinding machine, etc.) by directly indexing the part 13 to be machined in polar coordinates with respect to the axes of the intermediate support 17 ; using known positioning means, such as dividing plates or adjustable vices, the machining of a part 13 of complex shape is impossible or very expensive, and the repositioning of the part 13 after disassembly (mainly by pitching) is lacking precision.
Claims (15)
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|---|---|---|---|
| FR9010482A FR2665857A1 (en) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | Method and device for removably fastening a workpiece or a tool to a machining machine |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| FR2665857A1 true FR2665857A1 (en) | 1992-02-21 |
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ID=9399740
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| FR (1) | FR2665857A1 (en) |
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