Electroérosion
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Doc. Walter ÉLECTROÉROSION Electroérosion: Electroérosion: la technologie poursuit ses développements - Ci-dessus, le centre d’usinage par électroérosion et rectification Helitronic Power Diamond lancé en 2001 par Walter. Bien que, comme dans tous les secteurs de la machine-outil, les constructeurs de celles usinant par électroérosion aient connu un très sensible ralentissement de leur activité, dans toute l’Europe entre autres, ils n’en ont pas moins profité pour continuer leurs recherches et développements et, aujourd’hui, si l’on en juge par ce qu’ils présentaient à la toute récente EMO de Milan, ces machines présentent un intérêt accru pour une grande diversité d’ateliers de mécanique et de moulistes. Centre d’usinage par électroérosion et rectification Fig. 1 (En bas, à gauche) - Aspect général du centre d’usinage cinq axes par électroérosion et rectification Helitronic Diamond tel qu’il a été présenté à la récente EMO de Milan. Bien que ce type de machine soit né d’affûteuses-rectifieuses d’outils de coupe construites par WALTER, on doit le classer parmi la variété des centres d’usinage. Son constructeur le qualifie de “érodeuse-rectifieuse deux en un” car il offre le maximum de flexibilité pour l’usinage et la finition de pièces spéciales de révolution dont les outils de coupe, notamment pour les ateliers de service travaillant en petits lots des outils diamant de haute précision. Une première version de cette machine modèle “Helitronic Power + Diamond” avait été lancée à l’EMO de Hanovre de 2001 et décrite dans TRAMETAL numéro 60 de décembre 2001, pa- Fig. 2 (En bas, à droite) - Détail du système de dressage automatique de la meule de rectification de la machine Helitronic Diamond pouvant intervenir directement en cours de cycle de travail. 74 - Décembre 2003 - TRAMETAL ges 41 à 44, mais elle ne convenait que pour des travaux de précision courante. Sur la nouvelle machine de précision “Helitronic Diamond” (fig. 1) le concept de base a été conservé. Elle travaille sur cinq axes aussi bien pour la fabrication que pour l’affûtage des outils de précision, disposant sur sa broche de deux meules distinctes, un disque pour l’électroérosion sous arrosage et une meule de rectification, offrant la possibilité de finir aisément des angles à arrondi d’un diamètre inférieur à 0,1 mm. C’est une machine très rapide dont le générateur électrique spécial garantit des états de surface poussés permettant très souvent d’éliminer la rectification finale. Diverses options d’automatisation sont possibles dont, entre autres, un dressage automatique de meule (fig. 2). Perceuse par électroérosion à grande vitesse des petits trous Le constructeur d’une large gamme de machines d’usinage par électroérosion travaillant par enfonçage et en découpage par fil portant le nom générique de Topedm, TAI-ELECTRON mettait en démonstration une génération de perceuses travaillant à grande vitesse (fig. 3) proposées en quatre modèles dont deux à broche inclinable. Les plus petits, TSH-400 et 500 CNC, ont des courses X, Y et Z de 400 x 400 x 380 ÉLECTROÉROSION Fig. 3 - Vue de la perceuse à CNC modèle TSH-600V travaillant à grande vitesse pour la réalisation de petits trous par électroérosion. Hormis ses trois axes de coordonées, elle dispose d’une inclinaison de broche de ±30/ ±45° pour des perçages précis à des angles déterminés. Fig. 4 (en bas, à gauche) Configuration du tout dernier modèle HS-70A de machine d’électroérosion pour les travaux de découpage par fil lancé par Brother. Fig. 5 (en basà droite) La machine de découpage par fil illustrée figure 4 est conçue pour recevoir en option un plateau indexable destiné à des découpages sur différents faces. 76 électrolyse et le système de contrôle des décharges électriques garantissant, par exemple, des états de surface de 0,32 µm Ra dans les aciers alliés à outils, le réenfilage automatique à grande vitesse, y compris sous immersion, avec un temps ne dépassant pas les 15 s, la convivialité de l’interface à affichage graphique tridimensionnel disposant d’une mémoire de 10 MB et la possibilité de monter un plateau indexable (fig. 5) pour permettre des travaux de découpage multifaces. Cette machine accepte des pièces faisant jusqu’à 580 x 390 x 170 mm et une masse de 350 kg. Ses courses sur les trois axes représentent 410 x 260 x 170 mm, la table pouvant se positionner à une vitesse de 900 mm/mn avec une vitesse de travail atteignant 300 mm/mn. Six axes sont gérés par la CNC, ceux X, Y, Z de coordonnées, U, V d’inclinaison du guide fil et B d’indexage du plateau proposé en option. mm avec une course de broche de 300 mm. Les deux plus grands, TSH-600 et 1000V offrent des courses respectives de 640 x 400 x 370 et 1000 x 500 x 370 mm avec une course W de 390 et 470 mm, la surface de leur bac de diélectrique étant de 940 x 640 et 1200 x 640 mm. Ces deux modèles, outre leur inclinaison de broche sur ±30 et ±45°, sont équipés d’un changeur automatique d’électrode. Machine de découpage par fil électrode Un pas sérieux vient d’être franchi par le constructeur BROTHER en matière de machines de découpage par fil avec le lancement d’un modèle HS-70A (fig. 4) conçu pour assurer qualité, performance et productivité avec un prix attractif. Cette machine possède désormais toutes les caractéristiques et facilités que recherchent les utilisateurs, dont la précision avec l’existence de règles linéaires optiques à pas de 0,1 µm, la rapidité de travail à 300 mm2/mn, la régulation de la vitesse de travail évitant les ruptures de fil, la maîtrise automatique du parcours de fil en travail à grande vitesse lors des changements de direction afin de garantir des angles pratiquement vifs, le générateur anti- - Décembre 2003 - TRAMETAL Machine d’enfonçage à grande vitesse à système de commande multimedia Un constructeur de machines d’électroérosion ne faisant pas suffisamment parler de lui est la société CDM ROVELLA. Il sortait, en effet, à l’EMO de Milan, un modèle de machine d’enfonçage VS 1200 EDHS Linear (fig. 6). Ce type de machine dispose de courses X, Y et Z de 1200 x 600 x 500 mm avec une table de travail de 1300 x 800 mm et un bac de diélectrique offrant un volume de 1100 x 730 x 500 mm. Les pièces admises peuvent représenter une masse de 6000 kg et l’électrode faire 250 kg. Sont prévus, également, un axe C ainsi qu’un système changeur à réserve de six, vingt ou quarante électrodes. Une des particularités de cette machine est sa grande rapidité de travail due à une gestion automatique très élaborée de ses décharges d’étincelles en fonction de la nature et des conditions dans lesquelles se situe l’électrode. C’est ce que le constructeur appelle EDHS pour Electro Discharge High Speed, c’est-à-dire électroérosion à haute vitesse. Cette gestion a lieu tout au long du travail, depuis l’ébauche jusqu’à la finition, ce qui réduit les temps de cycles de vingt à soixante-dix pour cent de ceux demandés sur des machines courantes. En même temps, le fait que les électrodes sont exposées moins longtemps à l’ac- ÉLECTROÉROSION Fig. 6 - La machine prismatique d’usinage par électroérosion CDM Rovella modèle VS 200 EDHS linear est ici en démonstration sur le stand du constructeur à l’EMO de Milan. chine est d’une rapidité impressionnante, elle se distingue par le fait qu’elle n’utilise pas de moteurs linéaires mais une nouvelle génération de moteur sur l’axe Z, ainsi qu’un nouveau type de vis à billes afin d’obtenir une plus grande rigidité. Petites machines d’enfonçage de performance technique très élevée tion abrasive des étincelles en réduit l’usure. Par ailleurs, la conception de la CNC appelée Spazio qui gère la programmation et le travail en fait une plate-forme équipée de bibliothèques, d’une base de données, d’un éditeur “wizard” qui crée les programmes d’érosion de façon magique entièrement automatisée depuis les régimes d’ébauche jusqu’à ceux de finition. L’éditeur ne fait appel que de simples éléments géométriques de telle sorte que l’opérateur est capable de créer une électrode virtuelle qui sera analysée par la machine pour créer d’ellemême les programmes de travail. Par ailleurs, des fonctions de mesure très avancées simplifient le préréglage pièce-outil. Machine d’usinage prismatique par électroérosion compacte, type portique Fig. 7 (vue de gauche, en bas) - Machine d’enfonçage Gantry 400, le plus petit modèle de la série Gantry construite par Ingersoll. Dans la série des machines d’électroérosion travaillant par enfonçage construites par OPS INGERSOLL, le constructeur a sorti un modèle Gantry 400 (fig. 7) d’entrée de gamme d’une capacité X, Y et Z de 400 x 300 x 300 mm qui vient compléter les autres modèles qui vont jusqu’à une capacité 2750 x 1550 x 1000 mm. Cette machine à grande vitesse, dotée d’une CNC Mitsubishi 64 bits et d’un système Multiprog sur PC, permet une préparation simplifiée des usinages, ainsi qu’une plus grande convivialité pour l’opérateur. La vitesse de pulsation est de 10 m/mn avec accélération pouvant atteindre 1,2 g. Outre le fait que cette ma- Fig. 8 (vue de droite) Machine d’enfonçage modèle EA120 d’une nouvelle série très compacte venant d’être lancée par Mitsubishi dont les performances techniques sont remarquables. 78 - Décembre 2003 - TRAMETAL Une nouvelle série de machines d’usinage prismatique par électroérosion EA vient d’être lancée par MITSUBISHI, comprenant actuellement deux modèles EA8D et EA12D (fig. 8) de haute technologie. Ces machines bénéficient d’un système DynaTech d’auto-adaptation dynamique choisissant les paramètres pour les technologies complexes d’érosion. Comme les machines à fil, leur CNC-PC à 64 bits qui gère ce système inclue les techniques et logiciels Fuzzy Pro-Plus, HS Jump, Orbit Pro, etc. qui simplifient la tâche de l’opérateur en réduisant son temps de préparation. Le coûts d’exploitation s’en trouvent réduits à un minimum. Cet avantage découle de la génération automatique des paramètres les meilleurs grâce aux programmes E.S.P.E.R. II spécifiques du constructeur, permettant à la machine de calculer et de contrôler la totalité du travail qui se déroule automatiquement avec une stabilité supérieure, d’où une usure presque nulle, un excellent état de surface et des temps d’érosion très courts. Le générateur à moindre résistance dope l’efficacité par réduction de moitié de l’énergie thermique qui permet à l’énergie libérée de renforcer celle d’érosion. La fonction HS Jump, qui accélère l’axe Z réduit le temps de retrait jusqu’à cinquante pour cent, permettant d’éroder plus profond et des parois très fines avec une même électrode. Les deux modèles acceptent des pièces respectivement de 740 x 470 x 150 et 900 x 550 x 250 mm, les courses sur les trois axes étant de 300 x 250 x 250 et 400 x 300 x 300 mm. ❑ La suite de cette étude à paraître dans la prochaine édition complétera les nouveautés de Mitsubishi et abordera celles d’autres constructeurs comme ONA, Sodick, Charmilles ou Agie. ❑