CH629411A5

CH629411A5 - Machine a usiner par etincelage erosif.

Info

Publication number: CH629411A5
Application number: CH580079A
Authority: CH
Inventors: Johann Jaenicke; Roger Girardin
Original assignee: Charmilles Sa Ateliers
Priority date: 1979-06-21
Filing date: 1979-06-21
Publication date: 1982-04-30
Also published as: JPS569135A; GB2052340A; DE3021669A1; GB2052340B; FR2459108A1; US4350864A

Description

L'invention concerne une machine à usiner par étincelage érosif une électrode-pièce au moyen d'une électrode-outil en forme de fil, comportant des moyens pour enfiler une extrémité de ce fil à travers un avant-trou percé préalablement dans la pièce et pour assurer sa prise en charge par un dispositif d'entraînement longitudinal de ce fil à travers la zone d'usinage, et au moins deux servomoteurs pour effectuer des déplacements transversaux relatifs du fil et de la pièce en suivant une trajectoire programmée.

Cette opération d'enfilage automatique du fil permet de supprimer l'opération manuelle la plus délicate, celle qu'on effectue avant de commencer la phase de découpage de la pièce à usiner. Etant donné le faible diamètre du fil et les contraintes thermiques et mécaniques exercées sur ce fil pendant l'opération de découpage, il peut se produire une rupture de ce fil à un endroit particulier de la trajectoire de découpe. Cependant, la fente d'usinage est trop étroite pour permettre le réenfilage automatique à cet endroit au moyen du dispositif utilisé pour effectuer cette opération dans l'avant-trou, et l'opérateur doit intervenir pour effectuer manuellement cette opération. Dans ces conditions, une surveillance permanente de la machine est nécessaire.

L'invention a pour but de supprimer totalement cette surveillance humaine et permet d'effectuer l'opération d'enfilage automatiquement après une rupture du fil au cours de l'usinage. La machine faisant l'objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte une mémoire pour enregistrer la position relative du fil et de la pièce, d'une part, lors de l'opération d'enfilage dans l'avant-trou et, d'autre part, lors de la détection d'une rupture du fil au cours de l'usinage, et un circuit de programmation pour revenir à la position mémorisée de l'avant-trou après cette détection en suivant une trajectoire prédéterminée et pour commander l'opération d'enfilage du fil dans cet avant-trou, ainsi que pour effectuer, en l'absence d'étincelage, le déplacement relatif du fil et de la pièce selon la trajectoire de découpe depuis cet avant-trou jusqu'à la reprise de l'usinage.

Ainsi, il est possible d'augmenter la rentabilité d'une machine en la faisant fonctionner sans aucune surveillance, par exemple pendant la nuit.

La figure unique du dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une machine à usiner objet de l'invention.

Cette machine comporte une électrode-fil 1 et une électrode-pièce 2 entre lesquelles on applique des impulsions de tension destinées à amorcer des décharges érosives. Ces impulsions sont produites par un générateur d'impulsions 3 dont l'une des bornes est connectée à la pièce 2 et dont l'autre borne est reliée au fil 1 par l'intermédiaire de doigts de contact rétractables 4 et 5 situés de chaque côté de la pièce à usiner 2.

Le fil 1 est maintenu dans une position déterminée au moyen d'un dispositif de guidage supérieur 6 et d'un dispositif de guidage inférieur 7 entre lesquels le fil glisse axialement sur les surfaces 60 et 70, en étant entraîné entre deux tapis 8 et 9 supportés par des poulies 10,11,12 et 13 et accouplées à un moteur 14. Le fil 1 est maintenu sous traction au moyen d'un frein mécanique comportant une surface d'appui 15 et un poussoir 16 entre lesquels le fil est serré sous l'action d'un ressort 17.

La pièce 2 est fixée sur un plateau 18 déplacé selon l'un des axes de coordonnées par rapport à un plateau fixe 19 au moyen d'un moteur Mx. Les dispositifs de guidage 6 et 7, qui sont solidaires l'un de l'autre, sont déplacés selon l'autre axe de coordonnées au moyen d'un moteur My. Ces moteurs sont placés sous la dépendance d'une commande numérique conventionnelle comportant un circuit d'interpolation 20 qui reçoit des informations programmées d'un circuit de calcul 21, de manière à réaliser une trajectoire de découpe 22 à partir d'un avant-trou 23 percé préalablement dans la pièce 2. La vitesse de calcul du circuit d'interpolation 20 est contrôlée par la tension d'usinage prise sur l'une des bornes du générateur 3, de manière à maintenir une distance d'étincelage déterminée entre le fil 1 et la pièce 2 au cours de l'usinage.

L'opération d'enfilage du fil 1 dans l'avant-trou 23 est effectuée avant de commencer l'usinage au moyen d'un chariot mobile 24 déplacé parallèlement au fil 1 au moyen d'une tige filetée 25 entraînée par un moteur 26. Ce chariot mobile 24 comporte un levier 27 maintenu en contact avec le fil par un ressort 28 et disposé de manière à pincer le fil entre son extrémité et une pièce d'appui 29, lorsque la vitesse du chariot 24 est supérieure à celle du fil, et de manière à laisser passer le fil entre ces deux pièces dans le cas contraire. La course du chariot 24 est limitée par des interrupteurs fin de course 30 et 31.

L'équipement d'enfilage automatique comprend des servomoteurs 32 et 33 destinés à éloigner du fil respectivement les doigts de contact 4 et 5 avant le passage du fil dans l'avant-trou. Cet équipement comporte en plus une tronçonneuse automatique composée d'un couteau fixe 34 et d'un couteau mobile 35 déplacé par un servomoteur 36.

L'installation de commande du réenfilage du fil 1 en cas de rupture de ce dernier comprend un circuit à mémoires 37 coopérant avec le circuit de calcul 21 de manière à mémoriser la position relative du fil 1 et de la pièce 2, lors de la première opération d'enfilage dans l'avant-trou 23, et ensuite pour mémoriser la position relative lors de la rupture du fil au cours de l'usinage. Ce circuit à mémoires 37 est commandé par un circuit de détection 38 relié au moteur 14 de manière à mesurer une diminution du couple de ce moteur 14 et à mettre en mémoire la position relative du fil et de la pièce lors de cette détection.

L'information numérique mémorisée dans le circuit 37 est transmise à un circuit de calcul 39 qui détermine la trajectoire de retour du déplacement relatif du fil 1 et de la pièce 2 depuis une position 40 où s'est produite la rupture du fil jusqu'à la position 23 de l'avant-trou. Cette trajectoire est calculée par le circuit 39, de manière à passer par une position relative particulière 41 où la partie supérieure du fil sera tronçonnée et récupérée dans un récipient 42. Le circuit de calcul 39 transmet des informations aux circuits 20 et 21 et des signaux aux servomoteurs 26,32, 33 et 36, respectivement, par des lignes 43,44,45,46 et 47.

L'installation représentée au dessin fonctionne de la manière suivante:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

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La rupture du fil au cours de l'usinage est détectée par le circuit 38 qui donne l'ordre au circuit 37 de mémoriser la position relative du fil 1 çt de la pièce 2 à l'instant de cette détection. Le programme de découpe est alors arrêté et la position mémorisée dans le circuit 37 est transmise au circuit de calcul 39 qui tient compte de cette information pour calculer la trajectoire de retour a, b à la position 23 de l'avant-trou en passant par la position particulière 41. Ces données sont transmises au circuit d'interpolation 20. Lorsque la position particulière 41 est atteinte, le circuit de calcul 39 émet un premier signal sur la ligne 46 pour effectuer la rétraction des doigts de contact 4 et 5 au moyen des servomoteurs 32 et 33, ainsi qu'un second signal sur la ligne 47 pour tronçonner le fil au moyen du servomoteur 36 et du couteau mobile 35.

Ensuite, le mouvement relatif du fil et de la pièce se poursuit depuis la position relative 41 jusqu'à la position relative de l'avant-trou 23. Lorsque cette dernière position est atteinte, le circuit 39 émet un troisième signal sur la ligne 45 pour commander le moteur 26, de manière à faire descendre le chariot 24 et faire passer le fil à travers l'avant-trou 23 jusqu'à ce qu'il soit pris en charge par le dispositif d'entraînement à poulies 8 à 14. A cet instant, le circuit 38 donne l'ordre au circuit 21 de reprendre la trajectoire de découpe jusqu'au point de rupture 40, puis d'effacer la position de rupture du fil dans le circuit 37, ainsi que la partie a du programme de retour jusqu'à la position 41, la seconde partie b de ce programme pouvant être utilisée lors d'une nouvelle rupture du fil. Au même instant, le circuit 39 donne l'ordre par la ligne 46 de ramener les doigts de contact 4 et 5 5 dans leurs positions initiales, de manière à permettre l'amenée de courant sur le fil et la poursuite de l'usinage. Dès que le fil est pris en charge par le moteur 14, le chariot 24 remonte sous l'effet du signal de l'interrupteur fin de course 31 jusqu'à la position supérieure fixée par la position de l'interrupteur fin de course 30.

io L'invention peut être utilisée avec d'autres dispositifs d'enfilage automatique du fil et n'est pas limitée à l'allure de la trajectoire de retour représentée au dessin.

On pourrait, par exemple, modifier la séquence des opérations lorsque le fil et la pièce ont atteint la position relative particulière 41 15 où le fil est tronçonné. A cet instant, le circuit 39 pourrait commander la descente du chariot 24 et entraîner le fil jusqu'à ce qu'il soit pris en charge par le dispositif d'entraînement 8 à 14 et, ensuite, enclencher la commande du tronçonnage du fil. Cette séquence d'opérations aurait l'avantage d'éviter la formation d'une chute du fil et sa récupération après le tronçonnage. Dans ce cas, il serait utile de remplacer le récipient 42 par un entonnoir, de manière à faciliter la prise en charge du fil par son dispositif d'entraînement.

20

R

1 feuille dessins

Claims

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1. Machine pour usiner par étincelage érosif une électrode-pièce au moyen d'une électrode-outil en forme de fil, comportant des moyens pour enfiler une extrémité de ce fil à travers un avant-trou percé préalablement dans la pièce et pour assurer sa prise en charge par un dispositif d'entraînement longitudinal de ce fil à travers la zone d'usinage, et au moins deux servomoteurs pour effectuer des déplacements transversaux relatifs du fil et de la pièce en suivant une trajectoire programmée, caractérisée en ce qu'elle comporte une mémoire pour enregistrer la position relative du fil et de la pièce, d'une part, lors de l'opération d'enfilage dans l'avant-trou et, d'autre part, lors de la détection d'une rupture du fil au cours de l'usinage, et un circuit de programmation pour revenir à la position mémorisée de l'avant-trou après cette détection en suivant une trajectoire prédéterminée et pour commander l'opération d'enfilage du fil dans cet avant-trou, ainsi que pour effectuer, en l'absence d'étincelage, le déplacement relatif du fil et de la pièce selon la trajectoire de découpe depuis cet avant-trou jusqu'à la reprise de l'usinage.

2. Machine selon la revendication 1, comportant un dispositif de tronçonnage du fil, caractérisée en ce que ladite trajectoire prédéterminée passe par une position relative particulière située à l'extérieur de la pièce où le fil est tronçonné.

2

REVENDICATIONS

3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le tronçonnage du fil dans ladite position relative particulière est effectué après la reprise en charge du fil après sa rupture par le dispositif d'entraînement longitudinal de ce fil.