CH703707A1 - Pince de serrage, en particulier pour une électrode d'une machine à électroérosion. - Google Patents

Abstract

Une pince de serrage (40) destinée à être utilisée dans une machine à électroérosion (Electrical Discharge Machine) pour serrer une électrode, la pince de serrage (40) comprenant deux ou une pluralité éléments de mâchoire (41, 43) disposés de façon à définir une ou une pluralité d’espaces, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire (41, 43) étant déplaçables entre une première position et une deuxième position, et, lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire (41, 43) sont dans leur première position, une ou une pluralité d’électrodes peuvent se trouver dans la ou les espaces (45) et, lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire (41, 43) sont dans leur deuxième position, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire sont capables de serrer par frottement une ou la pluralité d’électrodes qui se trouvent dans la ou les espaces, (43) un ou une pluralité de moyens de précontrainte (47) qui sont solidaires de la pince de serrage (40) et qui peuvent être actionnés pour solliciter les deux ou la pluralité éléments de mâchoire (41, 43) vers leur deuxième position. Il est en outre proposé un procédé de maintien par serrage et un organe d’actionnement adapté pour être utilisé avec une pince de serrage. En outre, il est proposé une machine outil, un kit et une machine à électroérosion (Electrical Discharge Machine) qui tous utilisent ladite pince de serrage.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention porte sur une pince de serrage, en particulier, mais pas exclusivement, sur une pince de serrage qui peut être utilisée comme pince porte électrode dans une machine à électroérosion, appelée aussi EDM (Electrical Discharge Machine).

Etat de la technique

[0002] La technique de l’électroérosion (EDM) est largement utilisée pour l’usinage de matériaux très durs, tels que l’acier trempé, l’utilisation la plus fréquente étant l’électroérosion par enfonçage pour la réalisation des empreintes de moules en acier. Pendant l’opération d’électroérosion, des décharges électriques se produisent entre une pièce à usiner et une électrode, la pièce à usiner et l’électrode étant réalisées en matériau conducteur.

[0003] Le perçage par électroérosion constitue une des premières applications de l’électroérosion. Les diamètres des trous obtenus au moyen du perçage par électroérosion sont déterminés à la fois par les tailles des électrodes et par l’intervalle d’étincelle (c’est-à-dire la distance entre l’électrode et la pièce à usiner au moment de la décharge électrique). L’utilisation de l’électroérosion pour le perçage permet d’obtenir une grande qualité de forme du trou et de texture de la surface, sans bavures. L’introduction de l’électroérosion pour l’usinage de pièces dans la petite mécanique et pour des applications de micro pharmacie fournit un niveau de précision supérieur: une rugosité de l’ordre de 0.1 Ra peut être obtenue avec une intervalle d’étincelle d’environ 5 µm.

[0004] Actuellement, le perçage par électroérosion est bien établi dans le domaine de la manufacture de pièces de métal avec des géométries compliquées. Le perçage par électroérosion reste la méthode de choix pour des diamètres de structure de plus de 50 µm.

[0005] Le principe de fonctionnement de machines à décharge électrique est illustré aux fig. 1a-1b.

[0006] Une électrode 3 et une pièce à usiner 5 sont immergées dans un liquide diélectrique 7, tel que de l’eau déionisée. L’électrode 3 est chargée d’une charge négative et la pièce à usiner 5 est chargée d’une charge positive. L’électrode 3 est déplacée en direction de la pièce à usiner 5. Lorsque l’électrode 3 chargée négativement a été déplacée suffisamment près de la pièce à usiner 5 chargée positivement, une décharge électrique se produit, générant une étincelle 11 qui est déchargée depuis l’électrode 3 pour venir impacter sur la pièce à usiner 5. Chaque étincelle 11 qui se produit pendant la décharge électrique cause une ablation, fonte et vaporisation du matériel de la pièce à usiner 5; une ablation, fonte et vaporisation en continu de la pièce à usiner 5 résultent en la formation d’un trou 9 dans la pièce à usiner 5 (l’électrode 3 subira également une ablation, fonte et vaporisation pendant la décharge électrique). La formation du trou 9 peut donc être effectuée sans moyens de perçage mécaniques.

[0007] Les débris 12 résultant de la fonte, vaporisation et ablation de la pièce à usiner 5 (et de l’électrode 3) pendant la formation du trou 9 restent souvent dans le liquide diélectrique 7. Ces débris 12 peuvent s’accumuler dans le trou 9 et notamment sur un côté 9a,b du trou. Les débris 12 comprennent normalement du matériel conducteur et peuvent dès lors offrir un trajet de faible résistance électrique, par conséquent la présence de débris 12 dans la région des côtés 9a du trou 9 favorise la décharge d’étincelles 11 en direction des côtés 9a du trou 9, en outre la décharge d’étincelles 11 vers une base 9c du trou se produira moins fréquemment puisque les débris 12 offrent un trajet de moindre résistance. Il en résultera un trou 9 qui sera percé davantage en direction latérale plutôt qu’en profondeur.

[0008] Pour résoudre le problème du perçage latéral, il est connu de faire vibrer l’électrode 3 en utilisant un transducteur (non représenté). Le transducteur génère habituellement des vibrations au moyen de matériau piézoélectrique (non représenté). Les vibrations sont transmises à l’électrode 3 par le biais d’une pince de serrage (non représentée) qui maintient l’électrode 3 par serrage et qui est reliée de façon amovible à un palier (non représenté) du transducteur. Le mouvement de vibration imparti à l’électrode 3 par le transducteur encourage l’électrolyte 7 à circuler. En circulant, l’électrolyte 7 enlève tout débris 12 qui peut s’être accumulé à la base 9c et sur les côtés 9a, b du trou 9; en conséquence, la décharge d’étincelles est moins susceptible d’impacter les côtés 9a du trou 9 et le perçage latéral du trou 9 sera réduit et la décharge d’étincelles vers la base 9c du trou se produira en outre de façon plus efficace. Il en résultera des diamètres percés plus précis et obtenus à une plus grande vitesse de perçage.

[0009] La fig. 2 montre une vue en perspective d’une pince de serrage connue 13 qui peut être actionnée pour maintenir une électrode 3. La pince de serrage 13 comprend un premier organe coulissant 15 et un deuxième organe coulissant 17 qui sont disposés de façon à définir entre eux un espace 19. L’électrode 3 est positionnée à l’intérieur de l’espace 19. Le premier organe coulissant 15 et le deuxième organe coulissant 17 sont reliés à un piston 21 au moyen de tiges 23a, 23b respectivement. Le premier organe coulissant 15 et le deuxième organe coulissant 17 sont chacun forcés, par l’action d’un piston 21, à simultanément glisser le long d’une surface effilée 25. Dès lors que le premier organe coulissant 15 et un deuxième organe coulissant 17 glissent simultanément le long de la surface effilée 25, les membres 15, 17 sont forcés à se rapprocher l’un vers l’autre, la taille de l’espace 19 définie entre eux est ainsi réduite et les organes coulissants 15, 17 serrent l’électrode 3 qui est positionnée dans l’espace 19. Ce type de pince de serrage 13 requiert un piston 21 pour fonctionner; cela complique la pince de serrage 13 et la rend sa fabrication coûteuse. En outre, il est nécessaire d’avoir une source d’alimentation pour actionner le piston 21. Par ailleurs, la pince de serrage 13 est une pince «normalement ouverte», ce qui nécessite qu’une force de piston soit maintenue afin de maintenir les organes coulissants 15, 17 dans une position à laquelle elles serrent l’électrode. Un autre désavantage lié à la pince porte électrode 13 est qu’en raison de la friction variable entre les organes coulissants 15, 17 et la surface effilée 25 (causée par l’usure au fil du temps), il est difficile de serrer l’électrode 3 de façon répétée avec une force de serrage constante.

[0010] En outre, afin de permettre la transmission des vibrations générées par le transducteur 27 à l’électrode 3, il est nécessaire pour la pince de serrage 13 de serrer fortement l’électrode 3. Si la pince de serrage 13 ne serre pas fortement l’électrode 3, cette dernière se déplacera relativement à la pince de serrage 13 et pas toutes les vibrations générées par le transducteur 27 ne seront transmises à l’électrode 3. Toutefois, d’un autre côté, dès lors que les électrodes 3 utilisées sont en général très minces, elles peuvent facilement se casser si la force de serrage appliquée par la pince de serrage 13 est trop importante. Il est ainsi difficile de serrer l’électrode 3 avec une force de serrage optimale qui n’endommage pas les électrodes 3 mais garantit que les vibrations générées dans le transducteur 27 soient intégralement transmises à l’électrode 3.

[0011] Un but de la présente invention est de parer à ou d’atténuer l’un ou plusieurs des désavantages précités.

Résumé de l’invention

[0012] Selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé une pince de serrage destinée à être utilisée dans une machine à électroérosion (Electrical Discharge Machine) pour serrer une électrode, la pince de serrage comprenant deux ou une pluralité éléments de mâchoire disposés de façon à définir une ou une pluralité d’espaces, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire étant déplaçables entre une première position et une deuxième position, et, lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire sont dans leur première position, une ou une pluralité d’électrodes peuvent se trouver dans la ou les espaces et, lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire sont dans leur deuxième position, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire étant capables de serrer par frottement une ou la pluralité d’électrodes qui se trouvent dans la ou les espaces; un ou une pluralité de moyens de précontrainte qui sont solidaires de la pince de serrage et qui peuvent être actionnés pour solliciter les deux ou la pluralité éléments de mâchoire vers leur deuxième position.

[0013] Dès lors que la pince de serrage possède des moyens de précontrainte qui lui sont intégralement solidaires, la pince de serrage devient une pince de serrage «normalement fermée». La pince de serrage peut ainsi être considérée une pince de serrage à auto-serrage. Par conséquent, aucun piston n’est requis pour effectuer et/ou maintenir le serrage de l’électrode.

[0014] Dans la deuxième position, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire sont capables de serrer par frottement une ou une pluralité d’électrodes qui se trouvent dans la ou les espaces en serrant la ou les électrodes.

[0015] Un moyen de précontrainte peut être intégré solidairement à chacun des deux éléments de mâchoire.

[0016] Chaque moyen ou les moyens de précontrainte peuvent comprendre une portion élastique. Le ou les moyens de précontrainte peuvent être une portion élastique flexible dans chacun des deux ou de la pluralité éléments de mâchoire. Par exemple, chaque élément de mâchoire peut comprendre des moyens de précontrainte en la forme d’une portion élastique flexible qui peut fléchir afin de permettre au mors d’être déplacé vers une première position et revenir élastiquement vers la deuxième position. Les portions élastiques flexibles peuvent être une portion des éléments de mâchoire qui est dimensionnée, formée et/ou composée d’une composition de matériau prédéfinie afin der permettre à la portion du mors de fléchir élastiquement. Chaque portion élastique flexible peut comprendre une portion cuboïde d’un élément de mâchoire. La forme cuboïde de la portion élastique flexible du mors permettra au mors de fléchir à l’endroit de sa portion élastique flexible. La portion cuboïde du mors peut avoir des dimensions entre 2 et 50 mm<3>. La portion cuboïde du mors peut avoir une hauteur entre 0.5 et 1 mm, une largeur entre 4 et 10 mm et une longueur entre 1 et 5 mm. La portion flexible du mors peut être une portion du mors qui possède une épaisseur réduite par rapport à l’épaisseur des autres portions du mors. La portion élastique flexible de l’élément de mâchoire peut comprendre un matériau élastique.

[0017] Le ou les moyens de précontrainte peuvent être configurés pour solliciter les deux ou la pluralité éléments de mâchoire afin que lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent par frottement l’électrode positionnée dans l’espace, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent l’électrode avec une force de serrage qui est suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale à l’électrode des vibrations générées par un transducteur, qui fonctionne de manière coopérative avec la pince de serrage, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser les électrodes. Par exemple, si les moyens de précontrainte comprennent une portion élastique flexible dans chacun des deux ou de la pluralité éléments de mâchoire, la région élastique flexible peut comprendre une composition de matériau respectivement peut être dimensionnée et/ou formée de façon à s’assurer que lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent par frottement l’électrode positionnée dans l’espace, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent l’électrode avec une force de serrage qui est suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale à l’électrode des vibrations générées par un transducteur, qui fonctionne de manière coopérative avec la pince de serrage, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser l’électrode.

[0018] Les deux ou la pluralité éléments de mâchoire peuvent comprendre un matériau élastique.

[0019] La pince de serrage peut être configurée en sorte à ce qu’une fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage et une fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage soient toutes deux plus faibles ou plus grandes que la fréquence axiale du mouvement de la pince de serrage pendant son utilisation. De préférence, la pince de serrage peut être configurée de telle manière à ce qu’une fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage soit séparée de façon significative (moins ou plus) de la fréquence axiale du mouvement de la pince de serrage pendant son utilisation. La pince de serrage peut être configurée de telle manière à ce qu’une fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage soit séparée de façon significative (moins ou plus) de la fréquence axiale du mouvement de la pince de serrage pendant son utilisation. La pince de serrage peut être configurée par le biais du poids, de la distribution du poids et/ou de la forme de la pince de serrage pour s’assurer que tant la fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage que la fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage soient toutes deux séparées de façon significative (moins ou plus) de la fréquence axiale du mouvement de la pince de serrage pendant son utilisation.

[0020] A titre d’exemple, la pince de serrage peut avoir une forme, une conception, un poids et/ou une distribution du poids qui garantit que la fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage peut être de 40 kHz, la fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage peut être de 100 kHz et la fréquence axiale en résonnance de la pince de serrage peut être de 20 kHz.

[0021] La fréquence axiale du mouvement de la pince de serrage pendant son utilisation est la fréquence à laquelle la pince de serrage vibre linéairement pendant son utilisation.

[0022] La pince de serrage peut comprendre n’importe quel matériau durable. La pince de serrage peut comprendre un métal ou un alliage métallique. De préférence, la pince de serrage comprend du carbure de tungstène (WC-Co) et/ou de l’acier. La pince de serrage peut comprendre un matériau avec un revêtement réalisé en un matériau durable. De préférence, la pince de serrage comprend un matériau avec un revêtement réalisé en métal ou en alliage métallique. Par exemple, la pince de serrage peut comprendre du plastic avec un revêtement en acier ou en carbure de tungstène (WC-Co).

[0023] La pince de serrage peut comprendre un ou deux organes de blocage. De préférence, la pince de serrage comprend deux organes de blocage. Le ou les organes de blocage peuvent être actionnés pour limiter le mouvement des deux ou de la pluralité éléments de mâchoire. De préférence, la pince de serrage comprend un premier organe de blocage qui peut être actionné pour limiter le mouvement du deuxième élément de mâchoire. Le ou les organes de blocage peuvent comprendre une ou une pluralité de saillies sur chaque élément de mâchoire. Le ou les organes de blocage peuvent engager une portion fixe de la pince de serrage pour limiter le mouvement des deux ou de la pluralité éléments de mâchoire; par exemple, le ou les organes de blocage peuvent engager un élément restricteur de la pince de serrage. Le ou les organes de blocage peuvent engager une portion fixe de la pièce qui coopère avec la pince de serrage; par exemple, le ou les organes de blocage peuvent engager une surface d’un palier coopérant avec la pince de serrage.

[0024] La pince de serrage peut comprendre un support de montage. Le support de montage peut être configuré pour permettre à la pince de serrage de coopérer avec un outil ou avec une composante d’outil. Par exemple, le support de montage peut être configuré pour permettre à la pince de serrage de coopérer avec un palier formant une partie d’un transducteur. Le montage peut avoir n’importe quelle forme ou configuration appropriée pour permettre à la pince de serrage de coopérer avec un outil ou une composante d’outil. Par exemple, le support de montage peut comprendre un élément fileté, un élément compressible et/ou une saillie annulaire adaptée à un encliquetage.

[0025] La pince de serrage peut comprendre deux ou une pluralité de parties. Les deux ou la pluralité de parties peuvent coopérer pour définir la pince de serrage. La ou chaque partie peut comprendre un élément de mâchoire. De préférence, l’élément de mâchoire comprend une première partie et une deuxième partie qui peuvent coopérer l’une avec l’autre pour définir la pince de serrage. De préférence, la première partie comprend un premier élément de mâchoire et la deuxième partie comprend un deuxième élément de mâchoire.

[0026] Selon la présente invention, il est en outre proposé un kit, comprenant une pince de serrage selon l’une des pinces de serrage susmentionnées, un organe d’actionnement qui peut être actionné pour déplacer les deux ou la pluralité éléments de mâchoire entre leur première position et deuxième position.

[0027] Selon la présente invention, il est en outre proposé un organe d’actionnement qui est configuré pour coopérer avec une pince de serrage selon la présente invention, comprenant un moyen pour engager les deux ou la pluralité éléments de mâchoire, l’organe d’actionnement étant configuré de telle manière qu’il se déplace relativement à la pince de serrage pendant que ledit moyen engage les deux ou la pluralité éléments de mâchoire en sorte que les deux ou la pluralité éléments de mâchoire sont déplacés par l’organe d’actionnement d’une position initiale fermée à une position ouverte, et, lorsqu’en position ouverte, une ou une pluralité d’électrodes peuvent se trouver dans un espace définie par les deux ou la pluralité éléments de mâchoire. La position peut correspondre à la première position susmentionnée des deux ou de la pluralité éléments de mâchoire.

[0028] L’organe d’actionnement peut comprendre un corps qui définit une cavité qui est configurée de telle façon à pouvoir recevoir au moins une pince de serrage.

[0029] L’organe d’actionnement peut en outre comprendre une bride. Le moyen par lequel l’organe d’actionnement engage les deux ou la pluralité éléments de mâchoire peut être une bride. La bride peut être configurée en sorte à pouvoir être disposée pour engager en frottement un ou une pluralité éléments de mâchoire d’une pince de serrage.

[0030] Selon la présente invention, il est en outre proposé une machine outil comprenant un transducteur qui fonctionne pour générer des vibrations; une pince de serrage selon l’une des pinces de serrage susmentionnées; et un organe d’actionnement selon l’un des organes d’actionnement susmentionnés.

[0031] La machine outil peut en outre comprendre une ou plusieurs électrodes.

[0032] Selon la présente invention, il est en outre proposé une machine outil comprenant un transducteur qui fonctionne pour générer des vibrations; une ou plusieurs électrodes; une pince de serrage selon l’une des formes d’exécution susmentionnées, qui est disposée pour relier de manière fonctionnelle le transducteur avec une ou une pluralité d’électrodes en sorte que les vibrations générées par le transducteur sont transmises à une ou à la pluralité d’électrodes.

[0033] Selon la présente invention, il est en outre proposé une machine à électroérosion (Electrical Discharge Machine) comprenant n’importe laquelle des pinces de serrage ou des machines outils mentionnées ci-dessus.

[0034] Selon la présente invention, il est en outre proposé un procédé pour maintenir en la serrant une électrode, utilisant une pince de serrage comprenant deux ou une pluralité éléments de mâchoire qui sont disposées en sorte à définir une ou une pluralité d’espaces, le procédé comprenant les étapes de: déplacer vers une première position deux ou une pluralité éléments de mâchoire d’une pince de serrage contre une force de rappel appliquée aux deux ou à la pluralité éléments de mâchoire par un moyen de précontrainte qui est intégralement solidaire des deux ou de la pluralité de mâchoires, et, lorsque dans la première position, une ou une pluralité d’électrodes peuvent se trouver dans une ou une pluralité d’espaces; positionner une ou plusieurs électrodes dans au moins un espace; relâcher les deux ou la pluralité éléments de mâchoire pour permettre aux deux ou à la pluralité éléments de mâchoire d’être déplacés vers une deuxième position, par la force de rappel du moyen de contrainte qui est intégralement solidaire des deux ou de la pluralité des éléments de mâchoire, et, lorsque dans la deuxième position, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent en frottement une ou la pluralité d’électrodes disposés dans l’espace.

[0035] Dans la deuxième position, les deux ou la pluralité des éléments de mâchoire serre en frottement une ou une pluralité d’électrodes positionnées dans l’espace par serrage.

[0036] Lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent par frottement une électrode qui est positionnée dans un espace, ils peuvent serrer l’électrode avec une force de serrage qui est suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale, à l’électrode ou à la pluralité d’électrodes, des vibrations générées par un transducteur, qui fonctionne de manière coopérative avec la pince de serrage, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser la ou la pluralité d’électrodes.

Brève description des figures

[0037] Une forme d’exécution de l’invention sera maintenant décrite à titre d’exemple uniquement, en référence aux dessins ci-joint dans lesquels: <tb>Les fig. 1a et 1b<sep>illustrent le principe de fonctionnement d’une machine à électroérosion (Electrical Discharge Machine) connue; <tb>La fig. 2<sep>offre une vue en perspective d’une pince de serrage connue qui peut être actionnée au moyen d’un piston pour serrer une électrode; <tb>La fig. 3<sep>fournit une vue frontale d’une machine outil comprenant une pince de serrage selon la présente invention; <tb>Les fig. 4a et 4b<sep>montrent une vue en perspective d’une forme d’exécution de la pince de serrage selon la présente invention; <tb>La fig. 5a<sep>offre une vue latérale de la pince de serrage illustrée aux fig. 4a, b pendant son utilisation; <tb>La fig. 5b<sep>fournit une vue agrandie des organes de blocage; <tb>La fig. 6<sep>montre une vue latérale et en perspective d’une pince de serrage selon une autre forme d’exécution de la présente invention; <tb>La fig. 7<sep>offre une vue latérale de la pince de serrage illustrée à la fig. 6 pendant son utilisation; <tb>La fig. 8<sep>montre une vue en perspective d’un organe d’actionnement selon la présente invention pendant son utilisation.

Description détaillée des figures

[0038] La fig. 3 offre une vue frontale d’une machine outil 30 comprenant une pince de serrage 31 selon la présente invention. La machine outil 30 est adaptée pour être utilisée dans une machine à électroérosion (EDM, Electrical Discharge Machine).

[0039] La machine outil 30 comprend un transducteur 36 qui peut être actionné pour générer des vibrations. Le transducteur 36 comprend un palier 35 qui permet à différents outils de travail d’être reliés de façon amovible avec le transducteur. La pince de serrage 31 est reliée de façon amovible au palier 35 du transducteur 36. La pince de serrage 31 serre une électrode 37 pour tenir l’électrode 37 dans une position fixe. La pince de serrage 31 est configurée de telle manière à ce qu’elle serre l’électrode 37 avec une force de serrage suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale à l’électrode 37 des vibrations générées par le transducteur 36, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser l’électrode 37. La pince de serrage 31 peut être exécutée de diverses manières; deux formes d’exécution sont illustrées aux fig. 4a,b et 6respectivement.

[0040] Les fig. 4a et 4b montrent une vue en perspective d’une pince de serrage selon une forme d’exécution de la présente invention. La pince de serrage 40 comprend une première partie 40a et une deuxième partie 40b qui coopèrent l’une avec l’autre pour définir la pince de serrage 40.

[0041] La pince de serrage 40 comprend une premier élément de mâchoire 41 et un deuxième élément de mâchoire 43. Dans cet exemple particulier, le premier élément de mâchoire 41 et un deuxième élément de mâchoire 43 sont composés de carbure de tungstène puisque le carbure de tungstène est durable, rigide et possède au moins certaines capacités élastiques. Toutefois, il est bien entendu que le premier élément de mâchoire 41 et un deuxième élément de mâchoire 43 peuvent comprendre tout autre matériel approprié, par exemple l’acier.

[0042] Le premier élément de mâchoire 41 et un deuxième élément de mâchoire 43 sont disposés de façon à définir un espace 45.

[0043] La pince de serrage 40 comprend des moyens de contrainte, en la forme de portions élastiques flexibles 47 qui sont intégralement solidaires de chacun des premier et deuxième éléments de mâchoire 41, 43. Chaque portion élastique flexible 47 est configurée de façon à permettre à chaque élément de mâchoire respectif 41, 43 d’être fléchi élastiquement à la portion élastique flexible 47 en sorte que les éléments de mâchoire 41, 43 peuvent être déplacés vers une premier position. Chaque portion élastique flexible 47 est dimensionnée, formée et composée d’une composition de matériau prédéfinie afin de permettre à l’élément de mâchoire 41, 43 de fléchir élastiquement à la portion élastique flexible 47. Dans l’exemple particulier illustré aux fig. 4a, b, la portion élastique flexible 47 peut avoir une forme cuboïde d’une hauteur de 0.75 mm, d’une largeur de 6 mm et d’une longueur de 3 mm en sorte que la portion élastique flexible 47 possède une épaisseur réduite par rapport à l’épaisseur des autres portions des éléments de mâchoire 41, 43; une telle configuration favorise la flexion élastique des éléments de mâchoire 41, 43 à l’endroit de la portion élastique flexible 47.

[0044] Le premier élément de mâchoire 41 et un deuxième élément de mâchoire 43 peuvent être déplacés vers une première position à laquelle les dimensions de l’espace 45 définie par les éléments de mâchoire 41, 43 sont suffisants pour permettre à une électrode d’être positionnée dans l’espace 45. La première position est illustrée à la fig. 4b. Afin de déplacer les éléments de mâchoire 41, 43 jusqu’à ce qu’ils se trouvent dans leur première position, le premier élément de mâchoire 41 et un deuxième élément de mâchoire 43 doivent être écartés l’un de l’autre. Les portions élastiques flexibles 47 de chacun des éléments de mâchoire 41, 43 élastiquement flexibles permettent aux éléments de mâchoire 41, 43 d’être écartés afin de permettre aux éléments de mâchoire 41, 43 d’être déplacés vers leur première position. Lors du mouvement d’écartement des éléments de mâchoire 41, 43, les dimensions de l’espace 45 définie par les éléments de mâchoire 41, 43 augmentent. Lorsque le premier élément de mâchoire 41 et un deuxième élément de mâchoire 43 ont été écartés d’une distance suffisante pour que les dimensions de l’espace soient suffisamment larges pour permettre à une électrode (non représentée) d’être positionnée dans l’espace 45, les éléments de mâchoire 41, 43 se trouvent dans leur première position.

[0045] La nature élastique des portions élastiques flexibles 47 garantit que les éléments de mâchoire 41, 43 retourneront vers leur position initiale après avoir été écartés.

[0046] Chacun des premier élément de mâchoire 41 et deuxième élément de mâchoire 43 comprend en outre un organe de blocage 49 formé en saillie sur les éléments de mâchoire 41, 43. Comme il sera illustré plus bas, chaque organe de blocage 49 peut être actionné pour empêcher les éléments de mâchoire 41, 43 respectifs d’être écartés d’une distance qui causerait les portions élastiques flexibles 47 de fléchir au-delà de leur limite de retour élastique.

[0047] La pince de serrage 40 comprend en outre un support de montage 51. Le support de montage 51 comprend une cavité annulaire 53b et une saillie annulaire 53a qui permet au support de montage 51 d’être encliqueté avec un palier d’un transducteur (tel qu’illustré à la fig. 3) pour être relié de façon amovible avec la pince de serrage 40 au palier. Il est bien entendu que le support de montage 51 peut assumer n’importe quelle forme, aspect ou conception appropriés. Par exemple, le support de montage 51 peut comprendre un élément fileté et/ou un élément compressible.

[0048] La fig. 5a offre une vue latérale de la pince de serrage illustrée à la figure 4, pendant son utilisation. La première partie 40a et une deuxième partie 40b sont disposées pour coopérer l’une avec l’autre pour définir la pince de serrage 40. Pendant son utilisation, la pince de serrage 40 est reliée à un palier 35 qui forme une partie d’un transducteur (non représenté). Un élément d’actionnement 80 est illustré qui coopère avec la pince de serrage 40 (l’opération de l’organe d’actionnement 80 sera décrit ultérieurement). Le support de montage 51 de la pince de serrage 40 peut être encliqueté avec le palier 35 pour relier de façon amovible la pince de serrage 40 au palier 35.

[0049] Lorsque la pince de serrage 40 a été reliée au palier 35, une force est appliquée au premier élément de mâchoire 41 et au deuxième élément de mâchoire 43 pour écarter les éléments de mâchoire 41, 43 respectifs afin que les éléments de mâchoire 41, 43 soient déplacés vers leur première position. Cette force peut être appliquée à titre optionnel aux éléments de mâchoire 41, 43 au moyen d’un organe d’actionnement (comme il sera décrit ultérieurement). Chaque élément de mâchoire 41, 43 fléchira aux portions élastiques flexibles 47 lorsqu’il est écarté. Lorsque les éléments de mâchoire 41, 43 ont été déplacés vers leur première position, les dimensions de l’espace 45 définie par les éléments de mâchoire 41, 43 sont suffisantes pour permettre à une électrode 53 d’être positionnée dans l’espace 45.

[0050] Les organes de blocage 49 œuvrent pour limiter le mouvement des éléments de mâchoire 41, 43 respectifs. Lorsque les premier et deuxième élément de mâchoire 41, 43 sont écartés d’une certaine distance, les organes de blocage 49 viennent s’appuyer sur une surface fixe 55 du palier 35, afin de prévenir un écartement plus grand des éléments de mâchoire 41, 43. Les organes de blocage 49 agissent pour empêcher les éléments de mâchoire 41, 43 d’être écartés d’une distance qui forcerait les portions élastiques flexibles 47 de fléchir au-delà de leur limite de retour élastique. La fig. 5b fournit une vue agrandie des organes de blocage 49 et de la manière dont ils viennent s’appuyer sur une surface fixe 55 du palier 35, empêchant ainsi les éléments de mâchoire 41, 43 d’être écartés davantage.

[0051] Lorsque les éléments de mâchoire 41, 43 ont été écartés vers leur première position, l’électrode 53 est positionnée dans l’espace 45. La force utilisée pour écarter les éléments de mâchoire 41, 43 est ensuite supprimée et la nature élastique des portions élastiques flexibles 47 force les éléments de mâchoire 41, 43 à retourner élastiquement vers leur position d’origine. En raison de la présence de l’électrode 53 dans l’espace 45, les éléments de mâchoire 41, 43 se verront empêchés de retourner élastiquement vers leur position d’origine exacte, et ainsi les éléments de mâchoire 41, 43 retourneront élastiquement vers une deuxième position dans laquelle les éléments de mâchoire 41, 43 serrent l’électrode 53 qui se trouve dans l’espace 45.

[0052] Les portions élastiques flexibles 47 de la pince de serrage 40 sont configurées pendant le processus de fabrication (par le biais de leur forme, dimension et/ou composition) afin d’assurer que lorsque les éléments de mâchoire 41, 43 retournent élastiquement à leur deuxième position, les éléments de mâchoire 41, 43 maintiennent l’électrode en la serrant avec une force de serrage qui est suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale à l’électrode 53 des vibrations générées par le transducteur 36, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser l’électrode 53.

[0053] Les propriétés élastiques des portions élastiques flexibles 47 (qui peuvent être fournies par la forme, dimension et/ou composition des portions élastiques flexibles 47) permettent d’assurer que les éléments de mâchoire 41, 43 retournent élastiquement vers leur deuxième position après avoir été écartés. Lorsque les premier et deuxième éléments de mâchoire 41, 43 retournent élastiquement vers leur deuxième position, ils serrent une électrode qui se trouve dans l’espace 45. Ainsi, la portion élastique flexible 47 de chaque élément de mâchoire 41, 43 permet d’assurer que la pince de serrage 40 constitue une pince de serrage «normalement fermée». Par conséquent, aucun piston n’est requis pour obtenir et/ou maintenir le serrage de l’électrode.

[0054] La pince de serrage 40 est en outre configurée pendant le processus de fabrication pour s’assurer que tant la fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage 40 qu’une fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage 40 soient toutes deux séparées de façon significative (moins ou plus) de la fréquence axiale du mouvement imparti sur la pince de serrage 40 par le transducteur 36 pendant son utilisation. La pince de serrage 40 peut être configurée à cet effet pendant le processus de fabrication, en fabriquant la pince de serrage 40 pour lui donner un poids, une distribution de poids, une forme et/ou une conception prédéfinis. Par exemple, dans le cas de la pince de serrage 40 illustrée aux fig. 4a, b, la forme spécifique des éléments de mâchoire 41, 43 permet d’assurer que la fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage 40 et une fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage 40 soient séparées de façon significative (moins ou plus) de la fréquence axiale du mouvement imparti sur la pince de serrage 40 par le transducteur 36 pendant son utilisation.

[0055] La fig. 6 montre une vue en perspective d’une pince de serrage 60 selon une autre forme d’exécution de la présente invention. La pince de serrage 60 possède un grand nombre des propriétés de la pince de serrage 40 illustrée aux fig. 4a, b et les mêmes caractéristiques se voient attribuer les mêmes numéros de référence.

[0056] A la différence de la pince de serrage 40 représentée aux fig. 4a, b qui est définie par une première partie 40a et une deuxième partie 40b qui coopèrent, la pince de serrage 60 dans cet exemple particulier est formé d’une seule unité. La pince de serrage 60 comprend un premier élément de mâchoire 61 et un deuxième élément de mâchoire 63 qui définissent entre eux un espace 45. La pince de serrage 60 comprend des moyens de précontrainte, en la forme de portions élastiques flexibles 47, qui sont solidaires de chacun des premier et deuxième éléments de mâchoire 61, 63. Chacune des portions élastiques flexibles 47 sont configurées pour permettre à chacun des éléments de mâchoire 61, 63 respectivement d’être fléchis élastiquement à la portion élastique flexible 47 en sorte que les éléments de mâchoire 61, 63 puissent être déplacés vers une première position dans laquelle une électrode peut être placée dans l’espace 45. Chaque portion élastique flexible 47 est dimensionnée, formée et/ou composée d’une composition de matériau prédéfinie afin de permettre à l’élément de mâchoire 61, 63 de fléchir élastiquement à la portion 47.

[0057] Le premier et deuxième élément de mâchoire 61, 63 comprennent des organes de blocage 65a,b respectivement. Les organes de blocage 65a,b sont configurés chacun en la forme d’organes qui sont en saillie depuis les éléments de mâchoire 61, 63 respectifs.

[0058] La pince de serrage 60 comprend en outre des éléments restricteurs 67a,b. Les éléments restricteurs 67a,b sont configurés de façon à être adjacents à un organe de blocage 65a, 65b correspondant. Les éléments restricteurs fixes 67a, et les organes de blocage 65a,b sont disposés de telle façon à ce qu’un interstice 69 est défini entre les éléments restricteurs fixes 67a,b et les organes de blocage 65,b correspondants.

[0059] La fig. 7 offre une vue latérale de la pince de serrage 60 illustrée à la fig. 6 pendant son utilisation. La pince de serrage 60 fonctionne d’une manière similaire à celle de la pince de serrage 40 illustrée aux fig. 5a, b. Pendant son utilisation, la pince de serrage 60 est reliée à un palier 35 qui forme une partie d’un transducteur 36. Le support de montage 51 de la pince de serrage 60 peut être encliqueté avec le palier 35 pour relier de façon amovible la pince de serrage 60 au palier 35.

[0060] Lorsque la pince de serrage 60 a été reliée au palier 35, une force est appliquée au premier élément de mâchoire 61 et au deuxième élément de mâchoire 63 pour écarter les éléments de mâchoire 61, 63 respectifs afin que les éléments de mâchoire 61, 63 soient déplacés vers une première position. Cette force peut être appliquée à titre optionnel aux éléments de mâchoire 61, 63 au moyen d’un organe d’actionnement (comme il sera décrit ultérieurement). Chaque élément de mâchoire 61, 63 fléchira aux portions élastiques flexibles 47 lorsqu’ils sont écartés. Dans cette première position, les dimensions de l’espace 45 définie par les éléments de mâchoire 61, 63 sont suffisantes pour permettre à une électrode 53 d’être positionnée dans l’espace 45.

[0061] Les organes de blocage 65a, 65b œuvrent pour limiter le mouvement des éléments de mâchoire 61, 63 respectifs. Lorsque les premier et deuxième élément de mâchoire 61, 63 sont écartés d’une certaine distance, les organes de blocage 65a, b sont forcés à fermer l’interstice 69 entre les éléments restricteurs 67a,b et les organes de blocage 65a, b correspondants. Lorsque les organes de blocage 65a, b viennent s’appuyer sur les éléments restricteurs fixes 67a, b correspondants, les éléments de mâchoire 61, 63 seront empêchés d’être écartés davantage. Les organes de blocage 65a,b et les éléments restricteurs 67a, b agissent ensemble pour empêcher les éléments de mâchoire 61, 63 d’être écartés d’une distance qui forcerait les portions élastiques flexibles 47 de fléchir au-delà de leur limite de retour élastique.

[0062] Lorsque les éléments de mâchoire 61, 63 ont été écartés vers leur première position, l’électrode 53 est positionnée dans l’espace 45. La force utilisée pour écarter les éléments de mâchoire 61, 63 est ensuite supprimée et la nature élastique des portions élastiques flexibles 47 force les éléments de mâchoire 61, 63 à retourner élastiquement vers leur position d’origine. En raison de la présence de l’électrode 53 dans l’espace 45, les éléments de mâchoire 61, 63 se verront empêchées de retourner élastiquement vers leur position d’origine exacte, et ainsi les éléments de mâchoire 61, 63 retourneront élastiquement vers une deuxième position dans laquelle les éléments de mâchoire 61, 63 serrent l’électrode 53 qui se trouve dans l’espace 45.

[0063] Les portions élastiques flexibles 47 de la pince de serrage 60 sont configurées pendant le processus de fabrication (par le biais de leur forme, dimension et/ou composition) afin d’assurer que lorsque les éléments de mâchoire 61, 63 reviennent à leur deuxième position, les éléments de mâchoire 61, 63 maintiennent l’électrode en la serrant avec une force de serrage qui est suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale à l’électrode 53 des vibrations générées par le transducteur 36, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser l’électrode 53.

[0064] La pince de serrage 60 est en outre configurée pendant le processus de fabrication pour s’assurer que tant la fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage 60 qu’une fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage 60 soient toutes deux séparées de façon significative (moins ou plus) de la fréquence axiale du mouvement imparti sur la pince de serrage 60 par le transducteur 36 pendant son utilisation. La pince de serrage 60 peut être configurée à cet effet pendant le processus de fabrication, par le biais de la conception de la pince de serrage, par exemple des vides 71a, b qui sont découpés pendant la fabrication de la pince de serrage 60 peuvent jouer un rôle pour assurer que la fréquence de torsion en résonnance de la pince de serrage 60 et une fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage 60 soient toutes deux séparées de façon significative (moins ou plus) de la fréquence axiale du mouvement imparti sur la pince de serrage 60 par le transducteur 36 pendant son utilisation; les vides 71a, b permettent d’assurer que la pince de serrage 60 possède le poids, la distribution de poids et la forme idéaux à cet effet.

[0065] La fig. 8 montre une vue en perspective d’un organe d’actionnement 80 selon la présente invention. L’organe d’actionnement 80 est représenté sur la figure 8 en coopération avec une pince de serrage de la fig. 4a, b, avec les mêmes caractéristiques. L’organe d’actionnement 80 peut être actionné pour écarter les éléments de mâchoire 41, 43 en sorte à déplacer les éléments de mâchoire 41, 43 vers leur première position où une électrode peut être positionnée dans l’espace 45.

[0066] L’organe d’actionnement 80 comprend un corps cylindrique 81 qui définit une cavité 83 qui est configurée de telle manière à pouvoir recevoir simultanément un palier 35 et la pince de serrage 40. L’organe d’actionnement 80 comprend en outre une bride 85 qui vient s’appuyer sur une face frontale 87 d’un premier élément de mâchoire 41 et deuxième élément de mâchoire 43.

[0067] Pendant son utilisation, l’organe d’actionnement 80 est glissé par un utilisateur dans la direction du palier 35. Pendant que l’organe d’actionnement glisse, la bride 85, qui s’appuie sur les faces frontales 87, serre et tire l’élément de mâchoire 43 en sorte que les éléments de mâchoire 41, 43 sont écartés.

[0068] L’utilisateur continue à glisser l’organe d’actionnement 80 en direction du palier 35 jusqu’à ce que les organes de blocage 49 viennent s’appuyer sur une surface fixe 55 du palier 35 pour empêcher que les éléments de mâchoire 41, 43 soient écartés davantage. Lorsque les organes de blocage 49 s’appuient contre la surface fixe 55, les éléments de mâchoire 41, 43 sont dans leur première position et ainsi une électrode peut être positionnée dans l’espace 45.

[0069] Différentes modifications et variations des formes d’exécution décrites de l’invention seront évidentes à l’homme du métier sans dépasser l’étendue de l’invention telle que définie dans les revendications annexées. Bien que l’invention ait été décrite en relation avec des formes d’exécution préférentielles de l’invention, il est bien entendu que l’invention telle que revendiquée ne sera pas limitée à de telles formes d’exécution spécifiques.

Claims (15)

1. Pince de serrage destinée à être utilisée dans une machine à électroérosion (Electrical Discharge Machine) pour serrer une électrode, la pince de serrage comprenant deux ou une pluralité éléments de mâchoire disposés de façon à définir une ou une pluralité d’espaces, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire étant déplaçables entre une première position et une deuxième position, et, lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire sont dans leur première position, une ou une pluralité d’électrodes peuvent se trouver dans la ou les espaces et, lorsque les deux ou la pluralité d’ éléments de mâchoire sont dans leur deuxième position, les deux ou la pluralité d’éléments de mâchoire sont capables de serrer par frottement une ou la pluralité d’électrodes qui se trouvent dans la ou les espaces; un ou une pluralité de moyens de précontrainte qui sont intégralement solidaires de la pince de serrage et qui peuvent être actionnés pour solliciter les deux ou la pluralité éléments de mâchoire vers leur deuxième position.

2. Une pince de serrage selon la revendication 1, dans laquelle un moyen de précontrainte est intégré solidairement à chacun des deux ou de la pluralité éléments de mâchoire.

3. Une pince de serrage selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le ou les moyens de précontrainte sont une portion élastique flexible dans chacun des deux ou de la pluralité éléments de mâchoire.

4. Une pince de serrage selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le ou les moyens de précontrainte sont configurés pour solliciter les deux ou la pluralité éléments de mâchoire afin que lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent par frottement l’électrode positionnée dans l’espace, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent l’électrode avec une force de serrage qui est suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale à l’électrode des vibrations générées par un transducteur, qui fonctionne de manière coopérative avec la pince de serrage, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser les électrodes.

5. Une pince de serrage selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le poids, la distribution du poids et/ou la forme de la pince de serrage est telle que tant la fréquence de torsion en résonnance que la fréquence de flexion en résonnance de la pince de serrage soient toutes deux plus faibles ou plus grandes que la fréquence axiale du mouvement de la pince de serrage pendant son utilisation.

6. Une pince de serrage selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la pince de serrage comprend au moins du carbure de tungstène (WC-Co), de l’acier et/ou un alliage d’acier.

7. Une pince de serrage selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la pince de serrage comprend en outre un ou une pluralité d’organes de blocage.

8. Une pince de serrage selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la pince de serrage comprend en outre un support de montage.

9. Organe d’actionnement qui est configuré pour coopérer avec une pince de serrage selon la présente invention, comprenant un moyen pour engager les deux ou la pluralité éléments de mâchoire, l’organe d’actionnement étant configuré de telle manière qu’il se déplace relativement à la pince de serrage pendant que ledit moyen engage les deux ou la pluralité éléments de mâchoire en sorte que les deux ou la pluralité éléments de mâchoire sont déplacés par l’organe d’actionnement d’une position initiale fermée à une position ouverte.

10. Un kit, comprenant a. une ou une pluralité de pinces de serrage selon l’une des revendications 1-8; b. un organe d’actionnement selon la revendication 9.

11. Machine outil comprenant a. un transducteur qui fonctionne pour générer des vibrations; b. une pince de serrage selon l’une des revendications 1-8; c. une ou plusieurs électrodes.

12. Une machine outil selon la revendication 11, comprenant en outre un organe d’actionnement selon la revendication 9.

13. Machine à électroérosion (Electrical Discharge Machine) comprenant une pince de serrage selon l’une des revendications 1-8.

14. Procédé pour maintenir en la serrant une électrode, comprenant les étapes suivantes: a. déplacer deux ou une pluralité éléments de mâchoire d’une pince de serrage, les deux ou la pluralité éléments de mâchoire étant disposés pour définir une ou une pluralité d’espaces, contre une force de précontrainte appliquée aux deux ou à la pluralité de mâchoires par un moyen de précontrainte qui est intégralement solidaire des deux ou de la pluralité de mâchoires, et, lorsque dans la première position, une ou une pluralité d’électrodes peuvent se trouver dans une ou une pluralité d’espaces; b. positionner une ou plusieurs électrodes dans la ou la pluralité d’espaces; c. relâcher les deux ou la pluralité éléments de mâchoire pour permettre aux deux ou la pluralité éléments de mâchoire d’être déplacés vers une deuxième position, par la force de rappel du moyen de contrainte qui est intégralement solidaire des deux ou de la pluralité des mâchoires, et, lorsque dans la deuxième position, les deux ou la pluralité de mâchoires serrent en frottement une ou la pluralité d’électrodes disposés dans la ou la pluralité d’espaces.

15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel lorsque les deux ou la pluralité éléments de mâchoire serrent par frottement une électrode qui est positionnée dans un espace, ils peuvent serrer l’électrode avec une force de serrage qui est suffisamment importante pour permettre une transmission intégrale, à l’électrode ou à la pluralité d’électrodes, des vibrations générées par un transducteur, qui fonctionne de manière coopérative avec la pince de serrage, tout en étant suffisamment faible pour s’assurer que la force de serrage est moindre que la force requise pour casser la ou la pluralité d’électrodes.