FR2973722A1 - Procede de rodage de la surface d'un fut de carter cylindres par electro-erosion par enfoncage, vehicule correspondant - Google Patents

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David Andres
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Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de rodage de la surface d'un fût de carter cylindres, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend le rodage par électroérosion par enfonçage. L'invention se rapporte en outre à un véhicule comprenant un moteur comprenant un carter cylindres dont les surfaces des fûts ont été rodées par le procédé précédent. L'invention permet d'obtenir un procédé de rodage de mise en œuvre simplifiée de la surface d'un fût.

Description

PROCEDE DE RODAGE DE LA SURFACE D'UN FUT DE CARTER CYLINDRES PAR ELECTRO-EROSION PAR ENFONCAGE, VEHICULE CORRESPONDANT [0001 La présente invention concerne un procédé de rodage de la surface d'un fût de carter cylindres par électro-érosion par enfonçage. L'invention concerne en outre un véhicule comprenant un moteur comprenant un carter cylindres dont les fûts ont été rodés par le procédé précédent. [0002] Dans le domaine des motorisations thermiques, comprenant notamment les motorisations thermiques de véhicule automobile, un bon état de surface des pièces composant le moteur thermique est souhaité. Concernant le carter cylindres, d'un moteur thermique, des procédés de revêtement thermique des fûts de carter cylindres sont connus. Le revêtement du fût permet une amélioration des propriétés tribologiques. La figure 1 illustre un carter cylindres 80 comprenant quatre cylindres 88 délimités par la surface intérieure de fûts 82. Les figures 2A, 2B, 2C et 2D illustrent les différentes étapes d'un procédé connu aboutissant à la création d'un revêtement pour un fût 82 de carter cylindres 80. [0003] Les figures 2A et 2B illustrent des étapes formant un procédé de préparation des fûts de carters cylindres avant l'application de revêtement par projection thermique. Ainsi la figure 2A correspond à un alésage de précision du cylindre 88 (du terme anglais fineboring) à l'aide d'une fraise 70, afin de finaliser la géométrie du fût 82, à la suite du démoulage du carter cylindre 80. La figure 2B correspond à la préparation de la surface intérieure d'un fût 82 pour l'application ultérieure d'un revêtement. [0004 Cette étape illustrée à la figure 2B, consiste à créer une rugosité de surface par des techniques essentiellement mécaniques. Cette étape est une rugosification du fût 82 (du terme anglais roughening). Selon la figure 2B, l'étape de rugosification consiste en la projection de particules abrasives 74, par une buse 72 sur le pourtour de la surface intérieure du fût 82. [0005] Les figures 2C et 2D illustrent des étapes formant un procédé d'application d'un revêtement à la suite du procédé de préparation précédent. Ainsi la figure 2C correspond à la projection thermique, à l'aide d'une buse 96, d'un revêtement 90 sur la surface du fût 82 précédemment préparé. La création d'une rugosité sur la surface intérieure des fûts 82 permet d'améliorer l'adhérence du revêtement 90 appliqué ultérieurement par projection thermique. Le recours à la projection thermique d'un revêtement sur la surface intérieure des fûts 82 se substitue à l'utilisation de chemises en fonte (non représentées) insérées à la coulée du carter cylindres 80 pour former la surface intérieure des fûts 82. [0006] Pour assurer un bon état de surface et donc de bonnes propriétés tribologiques, le revêtement projeté 90 est ensuite soumis à un rodage (du terme anglais honing), illustré par la figure 2D. Ce rodage est par exemple effectué à l'aide d'un outil de rodage 98. Dans le cas, où une chemise en fonte a été insérée dans le carter cylindres 80 pour former la surface intérieure des fûts 82, un rodage peut aussi être prévu. [0007] Le procédé de rodage est une technologie d'enlèvement de matière par abrasion. GEHRING est l'un des premiers industriels à automatiser le rodage sur machine-outil en 1926. Le procédé a été ensuite vulgarisé avec l'introduction de la commande numérique dans les années cinquante et le développement de différentes variantes d'outils abrasifs. Ainsi le rodage est apparu chez CITROËN avec la création de la DS en 1955. Pour répondre à l'introduction de la technique l'hydraulique, le service Méthodes d'Asnières de l'époque a développé et amélioré les procédés de rodage disponibles sur le marché afin de les rendre plus performants et surtout utilisables pour une production de grande série. Le rodage est alors appliqué sur des chemises en fonte formant les fûts 82. [0008] La cinématique du procédé de rodage résulte de trois mouvements de pierres prismatiques montées flottantes sur un support (l'outil de rodage 98) afin d'assurer leur auto-centrage dans l'alésage. Les pierres sont animées d'un mouvement hélicoïdal (résultant d'une rotation et d'une translation combinées) et d'une expansion radiale. La combinaison de ces trois mouvements par frottement et abrasion permet d'obtenir une texture anisotrope de surface caractérisée par des stries croisées avec un angle de striation "8" appelé « angle de rodage ». [0009] La topographie de la surface du cylindre 88 joue un rôle essentiel dans le cadre du contact segments-piston-chemise (contact SPC) ou du contact Segment-Piston-fût (contact SPF) et influence considérablement la lubrification et le frottement. Néanmoins, compte tenu de la complexité du contact SPC, le rôle précis de la texture de la surface intérieure du fût dans la lubrification n'est pas totalement connu aujourd'hui, surtout dans le cas de revêtements (projetés thermiquement) de substitution aux chemises en fonte insérées à la coulée. Des informations qualitatives et quantitatives sur la manière dont la disposition des canaux d'huile influence le frottement et la circulation du lubrifiant resteraient donc des avancées importantes dans ce sens. Elles permettraient notamment d'aboutir, pour une configuration SPC et un résultat désiré, à une topographie optimale. [0010] La topographie retenue pour la surface intérieure du fût 82 est souvent le résultat d'un compromis entre une bonne isolation de la chambre de combustion et une bonne lubrification du cylindre. Il existe aujourd'hui un consensus dans le monde automobile concernant la texture des surfaces intérieures des fûts 82. La texture classique est constituée de plateaux lisses et réguliers, séparés par les stries de lubrification. [0011] La figure 3 montre la topographie ou la texturation en stries 40 obtenues sur la surface intérieure des fûts 82 après rodage. La surface intérieure des fûts 82 est ici formée par la surface intérieure de chemises en fonte insérées dans le carter cylindres 80. Les figures 4, 5A et 5B montrent des vues agrandies de la surface intérieure d'un fût 82. Selon la figure 4, l'angle 8 est formé entre deux stries 40 non parallèles ayant pour bissectrice la perpendiculaire à l'axe 78 du cylindre 88. Les figures 5A et 5B ont été acquises par relevé topographique à l'aide d'un palpeur mécanique. Les stries 40 de lubrification créent un réseau de canaux d'huile qui s'avère être fondamental pour la performance tribologique du contact SPC. En référence à la figure 4, les stries 40 forment généralement un angle 8 d'environ 50°, des largeurs d'environ 5µm et des profondeurs de l'ordre de quelques µm. Entre les stries 40, la topographie de la surface intérieure d'un fût 82 forme des plateaux 42.
Ces plateaux présentent une striation très fine correspondant à des valeurs de Ra de 0.1 à 0.2µm, où Ra est la moyenne arithmétique de la rugosité. Le coefficient Ra peut être utilisé comme mesure de la capacité des textures de surface pour stocker du lubrifiant. [0012] Pour obtenir ce type de surfaces, les fûts 82 d'un carter cylindres 80 peuvent être usinés en quatre étapes : ^ un alésage, pour donner la géométrie du cylindre avant projection ; - un rodage brut, encore appelé rodage ébauche, permettant d'obtenir une striation globale ; - un rodage fin, encore appelé rodage finition, permettant d'obtenir la rugosité moyenne désirée ; - un rodage de plateaux, permettant le lissage de la surface intérieure du fût 82 entre les stries 40. [0013] Ce sont l'intensité et l'enchaînement de la cinématique de l'outil de rodage portant les pierres de rodage qui permettent de distinguer les différentes variantes du rodage, entre rodage ébauche, rodage finition et rodage plateaux. Le rodage brut correspond à une profondeur moyenne des motifs de rugosité (R) de 5 à 10 µm, une profondeur maximale d'une irrégularité de profil (Rx) de 1 à 30 µm, avec une cylindricité inférieure à 20 µm. Les coefficients R et Rx sont définis dans la norme ISO 12085. Le rodage fin présente un R de 2 à 8 µm, un Rx de 1 à 20 µm, avec une cylindricité inférieure à 15 µm. Le rodage plateau présente un R de 1 à 2 µm, un Rx de 1 à 15µm, avec une cylindricité inférieure à 10 µm. [0014] La technologie la plus utilisée aujourd'hui pour le rodage industriel est l'usinage triple rodage ébauche, rodage finition et rodage plateau. Cet usinage triple peut aussi être dénommé rodage avec terminaison plateau. Un tel rodage est défini aujourd'hui comme étant le rodage conventionnel. La figure 6 représente un profil généré par un rodage avec terminaison plateau. Ce procédé permet de générer des surfaces similaires à celles obtenues lors du rodage moteur, permettant avantageusement de réduire le temps de rodage moteur et de diminuer l'usure pendant la période de rodage du moteur. Les surfaces recherchées par ce procédé sont caractérisées par un angle de rodage allant de 30° à 60° afin d'optimiser la consommation d'huile et de réduire les frottements du piston. Ce rodage avec terminaison plateau peut être mis en oeuvre sur la surface intérieure des chemises en fonte (contact SPC) ou sur des revêtements par projection thermique appliqués dans des fûts de carters cylindres 80 (contact SPF). [0015] En plus des différentes variantes de rodages que l'on peut obtenir à l'aide de pierres de rodage, il existe un rodage avec texturation laser. La figure 7 montre un outil de texturation laser 76 réalisant le rodage laser d'un fût 82 de carter cylindres 80. Selon la thèse de Leila SABRI à l'ENAM, 8/07/2010, chapitre 1, page 7, un tel rodage consiste en la création d'éléments texturaux sur la surface rodée. Les éléments structuraux sont générés par un faisceau laser 74. La figure 8 montre les éléments structuraux 44 obtenus sur la surface intérieure de fût 82 après texturation laser. Selon la thèse de Leila SABRI, ces éléments structuraux 44 sont caractérisés par une densité, une forme et une distribution spécifique. On obtient ainsi une surface plus fine avec des poches de rétention d'huile permettant d'élargir l'intervalle du régime de fonctionnement hydrodynamique du moteur. Des essais basés sur des tests moteurs ont révélé une réduction de 30% à 60% de la consommation d'huile par rapport à un fût 82 usiné par rodages ébauche, finition puis plateau tel que précédemment décrit. Outre le contrôle de la forme des stries profondes de rétention d'huile, les effets thermiques du laser contribuent à l'amélioration des propriétés mécaniques de la surface après rodage. Différents travaux ont porté sur l'optimisation de la texturation laser générée en travaillant sur la forme, la distribution ou l'orientation des structures. La structuration des surfaces demeure toutefois empirique, comme pour la longueur de la cavité qui peut varier de 1 à 3 mm ou encore comme pour la limitation de la texturation aux zones du Point Mort Haut (PMH) et au Point Mort Bas (PMB) de la course du Segment-Piston-Fût. L'intérêt majeur de la texturation laser des surfaces rodées réside dans le contrôle de la régularité de structuration des surfaces avec une distribution spécifique des cavités intérieures. [0016] Le tableau I présente un comparatif entre les performances de différentes technologies de rodage industriel selon la thèse de Leila SABRI. La première colonne énumère les procédés de finition par rodage couramment utilisés. La deuxième colonne regroupe l'enchaînement des opérations relatif à chaque procédé de rodage. La troisième qualifie les états de surface atteints par leurs degrés de fini (rugosité) et leur degré de surface portante représentée par le paramètre fonctionnel d'état de surface « Rk ». La quatrième colonne donne qualitativement une indication sur les performances technico-économiques de chaque procédé de rodage selon les deux variables « coût » et « fiabilité ». [0017] Selon ce tableau I, on peut observer que : - le traitement laser en dernière phase de rodage augmente le rapport coût/fiabilité (c'est-à-dire une efficacité technico-économique décroissante) dans des proportions significatives sans pour autant améliorer notablement ni le degré du fini, ni la proportion de surface portante ; - pour les trois gammes d'usinage triple (Ebauche, finition, plateau ; Ebauche, finition, finition ; et Ebauche, finition, finition), la surface intérieure du fût 82 est terminée uniquement sans traitement postérieur après l'appoint d'abrasifs, c'est-à-dire après l'utilisation de pierres de rodages. Pour ces trois gammes d'usinage, il y a constance dans l'efficacité technico-économique avec variation concomitante de l'état de surface et, semble-t-il de son anisotropie texturale tel que sa rugosité et son aspect. [0018] Ainsi, bien que le procédé de texturation laser ait donné des résultats satisfaisants au niveau de la consommation d'huile, la texturation laser reste particulièrement chronophage et trop onéreuse du fait de sa forte consommation d'énergie et des niveaux de sécurité accrue associés à sa mise en oeuvre. De plus, les faisceaux laser induisent des bavures pouvant dégrader le contact segment-fût. [0019] Il existe donc un besoin pour un procédé de rodage de la surface d'un fût ne présentant pas les inconvénients du rodage par texturation laser. Il existe notamment un besoin pour un procédé de rodage de la surface d'un fût qui soit de mise en oeuvre simplifiée. [0020] Pour cela l'invention propose un procédé de rodage de la surface d'un fût de carter cylindres, le procédé comprenant le rodage par électro-érosion par enfonçage. [0021] Selon une variante, le procédé comprend : - l'insertion, à l'intérieur du fût, d'une électrode d'électro-érosion par enfonçage ; ^ l'initiation d'une décharge électrique entre l'électrode et la surface du fût ; - la translation axiale de l'électrode le long de l'axe du fût. [0022] Selon une variante, après l'initiation de la décharge électrique, la translation de l'électrode est conjuguée avec une rotation autour de l'axe du fût. [0023] Selon une variante, l'électrode présente un profil déterminé de rodage sur la totalité de son pourtour extérieur. [0024] Selon une variante, après l'initiation de la décharge électrique, la translation de l'électrode est dépourvue de rotation de l'électrode autour de l'axe du fût. [0025] Selon une variante, l'électrode comprend un profil déterminé obtenu par usinage à l'aide d'un outil coupant. [0026] Selon une variante, avant le rodage par électro-érosion par enfonçage, la surface du fût a été soumise à un rodage brut. [0027] Selon une variante, après rodage par électro-érosion par enfonçage, la surface du fût est soumise à un rodage plateau. [0028] Selon une variante, avant le rodage par électro-érosion par enfonçage, la surface du fût est formée par une projection thermique de revêtement ou par l'insertion d'une chemise en fonte à la coulée du carter cylindres. [0029] L'invention propose en outre un véhicule comprenant un moteur comprenant un carter cylindres dont les surfaces des fûts ont été rodées par le procédé précédent. [0030] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en référence aux dessins qui montrent : - figure 1, un schéma d'un carter cylindres d'un moteur thermique ; - figures 2A, 2B, 2C et 2D, les représentations schématiques des différentes étapes d'un procédé connu aboutissant à la création d'un revêtement thermique pour un fût du carter cylindre de la figure 1 ; - figure 3, une vue de la texturation en stries obtenues sur la surface intérieure des fûts après rodage selon l'art antérieur ; - figures 4, 5A et 5B, des vues agrandies de la surface intérieure d'un fût rodé selon la figure 3 ; - figure 6, un profil généré par un rodage avec terminaison plateau selon l'art antérieur ; - figures 7 et 8, des vues d'un rodage avec texturation laser d'une surface intérieure d'un fût selon l'art antérieur ; - figure 9, une représentation schématique d'une électrode d'électro-érosion 20 insérée à l'intérieur du fût 82 ; - figures 10A et 10B, des représentations schématiques du procédé d'électro- érosion ; - figure 11, une représentation schématique de l'électro-érosion par enfonçage avec un mouvement de translation et de rotation conjuguées ; - figures 12A, 12B et 12C, des représentations schématiques du procédé de rodage par électro-érosion par enfonçage avec une électrode outil présentant un profil déterminé sur la totalité de son pourtour. - figures 13, 14A et 14B, des représentations schématiques de l'électro-érosion par enfonçage d'une surface intérieure du fût 82 avec une électrode 20 translatée sans rotation. [0031] Il est proposé un procédé de rodage de la surface d'un fût de carter cylindres. Dans la suite de la description, il est fait référence aux figures 1 et 2A à 2D pour concrétiser la référence à un fût 82 de carter cylindres 80. Le rodage de la surface du fût 82 peut être réalisé après application d'un revêtement 90 sur la surface du fût 82 conformément à la figure 2C ou directement sur la surface intérieure d'un fût 82 formé par une chemise en fonte insérée à la coulée. Ainsi la surface du fût 82 à roder peut être formée par une projection thermique de revêtement ou par l'insertion d'une chemise en fonte à la coulée du carter cylindres 80. Le rodage permet la création de poches de lubrification améliorant les propriétés tribologiques de la surface intérieure du fût 82 après lubrification. [0032] Le procédé comprend le rodage par électro-érosion par enfonçage.
L'usinage par électro-érosion de la surface intérieure du fût 82 s'effectue par l'enlèvement de matière du fait de la génération d'une décharge électrique entre le fût 82 de carter cylindre, qui fait office d'électrode pièce et une électrode outil insérée, à l'intérieur du fût 82. La figure 9 montre une électrode outil 20 insérée à l'intérieure du fût 82. Cette électrode outil 20 est appelée par la suite "l'électrode d'électro-érosion" ou "électrode 20". L'application d'une tension entre les deux électrodes génère un champ électrique entre l'électrode 20 et le carter cylindres (espace désigné par le terme anglais Gap). Le processus de décharge électrique commence là où le champ électrique est le plus intense, c'est à dire là où la distance pièce/électrode d'électro-érosion est la plus petite. De plus, la décharge électrique s'amorce lorsque les deux électrodes, l'électrode 20 et le fût 82 de carter cylindre 80, sont à une distance suffisamment petite. Une telle distance est appelée distance d'amorçage. Les figures 10A et 10B illustrent schématiquement la génération d'une décharge électrique 60 entre l'électrode d'électro-érosion 20 et la surface intérieure du fût 82 qui font office d'électrodes, respectivement cathode et anode. Ainsi le procédé proposé comprend l'initiation d'une décharge électrique entre l'électrode 20 et la surface du fût 82. [0033] De par la génération de la décharge électrique 60, la matière du carter cylindres 80 fond et se vaporise, ce qui correspond alors à un enlèvement de matière local tel qu'illustré en figure 10B. La matière peut ensuite être éjectée hors du carter cylindres 80. La génération d'une décharge électrique est maintenue pendant l'usinage alors que l'électrode outil 20 est déplacée de façon précise à l'aide de mouvements gérés par une commande numérique. En d'autres termes, la matière est enlevée progressivement en créant des empreintes fonctions de la forme de l'électrode 20 et du mouvement de l'électrode 20. La reproduction de forme par enfonçage consiste en effet à utiliser une électrode et à la déplacer selon une ou plusieurs directions. Pour réaliser un rodage le long de la surface intérieure du fût 82, le procédé proposé peut comprendre la translation axiale de l'électrode 20 le long de l'axe du fût 82. [0034] Les avantages du rodage des surfaces intérieures de fût 82 par électro- érosion par enfonçage sont multiples : - une maîtrise de la régularité de structuration des surfaces avec une distribution spécifique des cavités intérieures. Les éléments texturaux sur la surface rodée permettent alors d'avoir une surface plus fine avec des poches de rétention d'huile permettant d'élargir l'intervalle du régime de fonctionnement hydrodynamique du moteur. Il est ainsi possible d'espérer un gain supplémentaire de 10% à 30% sur la consommation d'huile par rapport au rodage ébauche/finition/plateau série, précédemment décrit. De plus l'amélioration du régime hydrodynamique favorise la réduction de l'émission de CO2. - la technique d'électro-érosion par enfonçage permet d'éviter les phénomènes de bavures autour des cavités générées, contrairement à la technique laser. - cette technique permet avantageusement de reporter la difficulté d'usinage direct des fûts 82 de carter cylindres 80, liée au matériau ou à la forme à reproduire, sur l'usinage de l'électrode 20. Or l'électrode 20 peut présenter un profil déterminé obtenu par usinage à l'aide d'un outil coupant, car le matériau de l'électrode 20 peut être choisi comme étant facile à usiner. Par exemple l'électrode 20 peut être en tungstène ou en graphite. - cette technique permet de roder des fûts 82 de carters avec chemise fonte ou présentant un revêtement projeté thermiquement. Il est préférable d'utiliser un revêtement présentant des propriétés de conduction électrique pour permettre le rodage ultérieur par électro-érosion. En tout état de cause, le procédé de rodage proposé est appliqué sur un fût 82 présentant au moins en surface intérieure, un matériau avec des propriétés lubrifiantes, que ce soit un revêtement ou une chemise en fonte. Le procédé proposé se distingue alors des procédés de préparation de surface intérieure de fût avant projection thermique de revêtement. [0035] En définitive, l'utilisation de l'électro-érosion par enfonçage pour le rodage ne présente pas les inconvénients de coûts et de sécurités du rodage avec texturation laser. L'invention permet donc d'obtenir un procédé de rodage de mise en oeuvre simplifiée de la surface d'un fût. [0036] Après l'initiation de la décharge électrique, la translation de l'électrode 20 peut être conjuguée avec une rotation autour de l'axe du fût 82. L'empreinte obtenue sur la surface intérieure du fût 82 par une telle conjugaison de mouvements est illustrée en figure 11. On obtient alors des profils linéaires de rodage pour la surface intérieure du fût 82. [0037] L'électrode 20 peut avantageusement présenter un profil déterminé de rodage sur la totalité de son pourtour extérieur. En d'autres termes, l'électrode 20 choisie est alors préformée dimensionnellement pour s'adapter aux fûts 82 à roder. L'utilisation d'une électrode 20 préformée dimensionnellement pour s'adapter aux fûts 82 à roder permet de réaliser l'étape de rodage en une seule translation le long de l'axe du fût 82. Un tel procédé de rodage en une seule translation, c'est-à-dire en une seule passe, peut être représenté schématiquement par les figures 12A, 12B et 12C. Le recours à une seule passe pour la réalisation du rodage permet de dégager un gain de temps comparativement au rodage laser où les motifs ne peuvent être réalisés que les uns après les autres. Ainsi dans un tel cas, la texturation des surfaces rodées par électro-érosion est moins chronophage que la texturation par laser. [0038] De plus pour un tel mode de réalisation de l'électrode 20, il est possible de prévoir un usinage par électro-érosion par enfonçage qui soit dépourvu de rotation de l'électrode 20 autour de l'axe du fût 82. Ceci permet d'éviter un balayage de la surface intérieure du fût 82. Les profils de surface des fûts 82 de carters cylindres obtenus sont alors uniquement conditionnés par le profil de rodage sur le pourtour de l'électrode 20 utilisée. En effet, la matière est enlevée progressivement le long de l'axe du fût 82 et l'électrode 20 reproduit petit à petit sa forme à la surface du fût 82, en négatif. Un tel phénomène est illustré par les figures 13, 14A et 14B qui montrent l'électro-érosion par enfonçage d'une surface intérieure du fût 82 avec une électrode 20 translatée sans rotation. [0039] Le procédé proposé de rodage entraînant la reproduction en négatif de la forme de l'électrode, il est possible de prévoir des formes d'électrodes spécifiques pour chaque région de fonctionnement du fût 82, comme par exemple une électrode spécifique pour la texturation de poches de lubrification sur la hauteur du fût 82. De manière générale, l'électro-érosion permet la réalisation de plusieurs motifs simultanément contrairement au laser qui ne permet que la réalisation d'un motif à la fois. [0040] On peut alors choisir tout type de profil déterminé de rodage pour l'électrode 20, le profil choisi de l'électrode 20 correspondant au profil négatif que l'on souhaite obtenir sur la surface intérieure du fût 82. Ainsi il est possible de prévoir des profils droits, hélicoïdaux, sous forme de picots, avec des profondeurs et des largeurs variables. [0041] L'usinage par électro-érosion est aussi désigné par les termes d' "usinage par étincelage" ou encore les termes anglais d' "Electrical Discharge Machining" abrégé en "EDM". Ce procédé existe depuis le début du XXème siècle avec, en 1943, la mise au point de la première technique d'usinage par électro-érosion par des scientifiques russes du nom de B.R et N.I. Lazarenko. Par la suite, la première machine industrielle utilisant ce principe a été commercialisée en 1955 par l'entreprise Charmilles Technologies. Il existe deux types bien distincts de machines d'usinage par électro-érosion : les machines à fil et les machines d'enfonçage. Les documents US 6 086 684 A et WO2008/05150 Al décrivent notamment des procédés d'usinage à l'aide d'une machine d'électro-érosion à fil. L'électro-érosion par enfonçage correspond alors à l'expression anglaise de "Sinker Electric Discharge Machining". Le procédé de rodage proposé par électro-érosion par enfonçage correspond alors à un "Honing by sinker electrical discharge machining". [0042] L'usinage par électro-érosion de la surface interne de fût 82 présente l'avantage de permettre l'usinage du carter cylindre 80 même lorsqu'il est réalisé dans un matériau très dur. L'usinage par électro-érosion par enfonçage de la surface interne du fût 82 limite en outre avantageusement la génération d'effort mécanique lors de l'enlèvement de matière. En conséquence, on peut usiner la surface intérieure des fûts 82 du carter cylindres indépendamment du procédé de fabrication du carter cylindres 80 ou indépendamment de la nuance de l'aluminium du carter cylindres 80, que le carter cylindres 80 soit obtenu en fonderie sous pression ou gravité. [0043] Le procédé proposé de rodage de la surface intérieure de fût 82 est de préférence réalisé avec un asservissement des axes mécaniques de la machine 22 en fonction des conditions électriques. La seule mesure de grandeurs électriques permet par exemple de déterminer la distance entre le carter cylindres 80 et l'électrode 20 aboutissant à des boucles de régulation précises de l'usinage. Ainsi l'asservissement permet notamment d'éviter que l'électrode 20 ne touche le carter cylindres 80. [0044] L'usinage par électro-érosion par enfonçage est de préférence réalisé dans un milieu diélectrique tel que du pétrole ou de l'huile ou de façon encore plus préférée dans de l'eau dé-ionisée. [0045] Le rodage par électro-érosion par enfonçage s'inscrit de préférence dans un procédé de rodage plus global. Ainsi le rodage par électro-érosion par enfonçage peut correspondre à une étape de rodage fin. Il est alors utile de prévoir que le procédé de rodage proposé comprenne un rodage brut classique avant l'électro-érosion par enfonçage. De même il est utile de prévoir, qu'après l'électroérosion par enfonçage, le procédé de rodage proposé comprenne un rodage plateau. Le rodage brut permet d'amener la rugosité moyenne R de la surface à la valeur voulue avant la création de la texture de poches de lubrifications. Le rodage plateau permet lui de lisser la surface après la texturation du rodage fin. [0046] L'invention se rapporte encore à un véhicule comprenant un moteur lui-même comprenant un carter cylindres 80. Les fûts 82 du carter cylindres 88 sont avantageusement rodés par le procédé de rodage précédemment décrit. Les fûts 82 du carter cylindres 80 ont avantageusement été tous rodés en même temps.
TABLEAU Prvc dé de Ch ri rue Texture de la .surface (état et aspect de surf iee PerfoF nlauces finition process technico- econo criques Angle de Ragos;ie R, Capacité' (ïclia.r ze Cho r 7`ïc 7FÎ1?i' rodage («mn) f wJ r'-'ol^z`c ,rt[' fh'.rs l f?1W Rodage 1 l 50 = 0.4 1.5 +. piicate_E a EbalichE? Vii; = 2 ttllûtee« Fmitior:r hona?r,_~ f plat£'au Rodage L~11}Crtfc he 40-60 r,. 2.8 O. 3 4 _ + _ _ _ glissant Finition (31id' 1C177iï7ti) Finition Rodage Ebctuche l ~ f~ r ? htiieo- lissant F inon tir:. = V.1 (ne?lca socle Finition = 1.8 horsin « Te.l.turation Ebauche -1 R nk = f1, 4.99 1.4 +++ lSé'l'Finition T _1F1 (laser (onin4?) Texniratd- R,k = 1.0? on Laser Tableau I : Comparaison entre les performances de différentes technologies de rodage industriel.

Claims (2)

  1. REVENDICATIONS1. Un procédé de rodage de la surface d'un fût (82) de carter cylindres (80), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend le rodage par électro-érosion par enfonçage.
  2. 2. Le procédé de rodage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comprend : - l'insertion, à l'intérieur du fût (82), d'une électrode (20) d'électro-érosion par enfonçage ; - l'initiation d'une décharge électrique (60) entre l'électrode (20) et la surface du fût (82) ; - la translation axiale de l'électrode (20) le long de l'axe du fût (82). 5. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, après l'initiation de la décharge électrique (60), la translation de l'électrode (20) est conjuguée avec une rotation autour de l'axe du fût (82). 6. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, l'électrode (20) présente un profil déterminé de rodage sur la totalité de son pourtour extérieur. 7. Le procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, après l'initiation de la décharge électrique (60), la translation de l'électrode est dépourvue de rotation de l'électrode (20) autour de l'axe du fût (82). 8. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'électrode (20) comprend un profil déterminé obtenu par usinage à l'aide d'un outil coupant. 9. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, avant le rodage par électro-érosion par enfonçage, la surface du fût (82) a été soumise à un rodage brut. 10. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'après rodage par électro-érosion par enfonçage, la surface du fût (82) est soumise à un rodage plateau.9. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, avant le rodage par électro-érosion par enfonçage, la surface du fût (82) est formée par une projection thermique de revêtement ou par l'insertion d'une chemise en fonte à la coulée du carter cylindres. 10. Un véhicule comprenant un moteur caractérisé en ce que le moteur du véhicule comprend un carter cylindres (80) dont les surfaces des fûts (82) ont été rodées par le procédé selon l'une des revendications 1 à 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111041480A (zh) * 2019-12-19 2020-04-21 浙江工业大学 回转件内壁电火花沉积设备
CN113427092A (zh) * 2021-05-27 2021-09-24 中国航发南方工业有限公司 异型凹腔电火花加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616259A (en) * 1994-12-27 1997-04-01 Ford Motor Company Apparatus for preparing a surface of a cylinder bore by electrical discharge machining
EP0778104A1 (fr) * 1995-12-07 1997-06-11 Ford Motor Company Limited Appareil et méthode de préparation d'une surface
EP1275864A1 (fr) * 2001-07-09 2003-01-15 Maschinenfabrik Gehring GmbH & Co. Pièce avec une surface chargée tribologiquement at procédé de fabrication une telle surface
DE102005023293A1 (de) * 2005-05-20 2006-12-07 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Vertiefungen in metallischen Oberflächen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616259A (en) * 1994-12-27 1997-04-01 Ford Motor Company Apparatus for preparing a surface of a cylinder bore by electrical discharge machining
EP0778104A1 (fr) * 1995-12-07 1997-06-11 Ford Motor Company Limited Appareil et méthode de préparation d'une surface
EP1275864A1 (fr) * 2001-07-09 2003-01-15 Maschinenfabrik Gehring GmbH & Co. Pièce avec une surface chargée tribologiquement at procédé de fabrication une telle surface
DE102005023293A1 (de) * 2005-05-20 2006-12-07 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Vertiefungen in metallischen Oberflächen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111041480A (zh) * 2019-12-19 2020-04-21 浙江工业大学 回转件内壁电火花沉积设备
CN111041480B (zh) * 2019-12-19 2023-06-27 浙江工业大学 回转件内壁电火花沉积设备
CN113427092A (zh) * 2021-05-27 2021-09-24 中国航发南方工业有限公司 异型凹腔电火花加工方法

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