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Une nouvelle ère dans l'usinage par électro-érosion à fil

| Auteur / Rédacteur: Auteur : Gilles Bordet - Source : GFMS / Gilles Bordet

Représentation schématique du principe de fonctionnemnt de la DLT (Discharge Location Tracker) dans une machine à électro-érosion à fil.
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Représentation schématique du principe de fonctionnemnt de la DLT (Discharge Location Tracker) dans une machine à électro-érosion à fil. (Source : GFMS)

L'usinage par électro-érosion est un procédé stochastique car les décharges se produisent dans l'espace entre les points d'électrodes où la résistance électrique est la plus faible. De nombreuses études ont été menées dans le passé en vue d'optimiser ce processus.

Etant donné que l'usinage par électro-érosion à fil (WEDM) implique une décharge sur un fil, il est en principe possible de détecter l'emplacement de la décharge en temps réel lors de la mesure des impulsions de courant d'usinage des deux côtés de la pièce (entrée fil, sortie fil).

Un certain nombre d'auteurs ont suggéré cette théorie dans le passé, mais en raison de l'absence des systèmes de contrôle nécessaires jusqu'à présent, la mise en œuvre s'est avérée jusqu'à présent impossible.

De récentes améliorations dans le domaine de l'électronique ont toutefois permis à GF Machining Solutions AgieCharmilles de faire de cette utopie une réalité, avec une détection fiable de l'emplacement de la décharge.

Comment fonctionne la technologie Spark Track ?

L'énergie du générateur est acheminée par 2 câbles vers le fil, un chemin d'alimentation supérieur et un chemin d'alimentation inférieur. Le courant total est divisé en deux courants partiels I20 et I30. Les deux courants sont mesurés séparément puis soustraits. Le signal différentiel de courant est affecté à une position de décharge sur le fil. Par exemple, si la décharge a lieu à la moitié de la hauteur, le courant se répartit uniformément entre les courants supérieur et inférieur et leur soustraction est nulle. Il est donc possible en pratique de connaître en temps réel la position de chaque décharge sur le fil ainsi que sur la pièce selon les coordonnées X, Y et Z. Cette fonctionnalité a de nombreux effets intéressants :

  • Augmentation de la vitesse de coupe, réduction de la consommation de fil
  • Modélisation en temps réel de la forme et de l'usure du fil et ajustement de la vitesse d'avance du fil

Utilisation du fil comme dispositif de mesure géométrique

Si la répartition de la décharge est connue, la courbure de la pièce peut être dérivée. Cela permet de mesurer la courbure de la pièce et d'améliorer la rectitude en ajustant les paramètres du générateur en fonction des forces électrostatiques et électromagnétiques agissant sur le fil.

Conversion d'un processus stochastique (EDM) en un processus déterministe, c'est-à-dire un contrôle actif des décharges, en répartissant les décharges selon un schéma prédéfini, en observant l'emplacement d'une décharge pilote à l'aide de Spark Track et en ne libérant la décharge principale que si on le souhaite.

Créer un modèle tridimensionnel de la contrainte thermique causée par les décharges et prédire la zone affectée par la chaleur sur la pièce devient aisé. MSM

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