MAZAK QUICK TURN NEXUS 250 II MSY chez Voellmin

Technique de producTion
>>
Technique de production >>
L’usinage en qualité 6
sur le centre de tournage
Mazak automatisé
>> Equipé d’un robot portique et d’une gare de palettes le Mazak Quick Turn
Nexus II 250 MSY tourne, fraise et perce en fonction automatique. Grâce à un
processus bien sécurisé l’équipement Mazak assure la production de pièces de
précision chez Voellmin Landtechnik avec une augmentation de productivité
notable.
Mazak Quick Turn Nexus 250 II MSY, grâce aux outils entraînés et
à l’axe Y, la plupart des pièces peuvent être usinées complètement.
Voellmin Landtechnik AG est aujourd’hui
une société qui exerce sa maîtrise, bien au
delà du monde de la machine agricole,
puisqu’elle dispose d’un secteur d’activité
absolument indépendant sur machines
CNC. La panoplie des pièces et matériaux
contraste avec le nom de la société. La production englobe notamment des bagues de
réacteurs, réducteurs de pression, carters,
acier inox, Hastelloy.
La production de Voellmin touche
aujourd’hui à l’industrie chimique et alimentaire tout comme aussi aux éléments
d’engrenages pour rectifieuses, l’énergie
éolienne et bio gazeuse.
A la recherche d’un centre de tournage
– le défi en 2008 : Le nouvel équipement
devait pouvoir :
• Tourner/fraiser.
• Assurer une production automatisée par
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On distingue bien la première et la seconde broche ainsi que la
tourelle revolver à 12 outils, tous entraînés.
l’utilisation d’un robot portique et de palettes.
• Une programmation facile à la machine.
• Une répétitivité dans la tenue des tolérances.
• Une évacuation des copeaux sans faille.
• L’usinage intégral des pièces.
• Assurer un procès d’avant-garde.
Ce catalogue d’exigences n’était pas exhaustif puisque les locaux à disposition ne
pouvaient pas être modifiés (hauteur, surface disponible).
une machine très polyvalente
Après une évaluation poussée, le choix a
été porté sur la Mazak Quick Turn Nexus
250 II MSY avec robot portique et commande double conversationnelle et EIA/
ISO Mazatrol-Matrix. Caractéristiques :
• Longueur d’usinage maximale : 541 mm
• Diamètre d’usinage maximal : 380 mm
• 1re broche : Puissance / couple / vitesse
22 kW / 465 Nm / 4’000 t/min.
• 2e broche : Puissance / couple / vitesse
7,5 kW / 75 Nm / 6’000 t/min.
L’équipement très complet, dont la robotisation permet une production en équipe
fantôme pour des séries dès environ 100
pièces, selon le temps requis par pièce.
La tourelle revolver
à double face et axe Y
En version standard la tourelle a 12 positions x 2. L’axe Y permet l’usinage excentré
d’entrées de clavettes ou autres perçages
déportés. Un avantage particulier relevé par
Andreas Völlmin, propriétaire : La concordance des dimensions entre la taille du
mandrin, l’espace de travail et l’encombre-
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l‘industrie
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>> Technique
de production
une commande cnc facile
d’utilisation
Un critère de choix – comme mentionné cihaut – a été la simplicité de la commande
numérique. Lukas Rippstein : « La convivialité et la possibilité de pouvoir programmer
à la machine est essentielle puisque nous ne
disposons pas de système de programmation. Je précise : il s’agit de notre première
machine à commande Mazatrol-Matrix une
nouveauté pour nous. Nous avons bénéficié
d’une formation exemplaire d’une semaine.
Après un jour de pratique en usine nous
avons pu utiliser l’installation. La CNC Mazatrol-Matrix est vraiment conviviale. »
Willi Mohler, polymécanicien chez Voellmin renchérit : « Il y a aussi des fonctions
inhabituelles telles que : la mèche perce
d’abord dans la pièce et la vitesse accélère
automatiquement ensuite. Je m’y suis habitué. Les simulations à l’écran sont plus
qu’utiles. Elles évitent les collisions, par exemple que l’on touche les mandrins. »
Les bonnes notes attribuées à la CNC Mazatrol ne sont pas sans fondements puisque
Mazak a développé le logiciel en interne sur
la base de leur pratique d’usinage alors que
le Hardware est de Mitsubishi.
En haut : la panoplie de pièces déjà réalisées sur la Nexus; en bas :
un anneau de réacteur avec de nombreux perçages de précision.
ment de la tourelle où toutes les 12 positions d’outils sont occupées.
La hauteur de l’installation :
le défi local
Lukas Rippstein, responsable de fabrication
chez Voellmin, relève les raisons du choix
de la machine Mazak : « J’ai analysé plusieurs
solutions proposées par divers fabricants.
Mise à part les diamètres et les longueurs
d’usinage sur la première et seconde broche,
les changements rapides d’outils sans calibrage ultérieur le nombre de positions utilisables sur la tourelle, la puissance des
outils entraînés et leur vitesse ainsi que la
course de l’axe Y, l’encombrement en hauteur a aussi été un facteur décisif. »
En effet, l’accessibilité à tous les éléments
de la Mazak Quick Turn Nexus 250 II MSY
est assurée grâce au robot Mazak GL-100F
très peu encombrant. La rédaction MSM a
pu s’en convaincre lors de la visite de l’atelier ou un travail sur mesure a été réalisé de
manière professionnelle puisque le portique passe à quelques centimètres du plafond en béton. Un casse-tête, à l’époque,
pour Andreas Völlmin, alors que le plancher
a été rabaissé. Du travail de praticien relève
Andreas Völlmin à sa grande satisfaction.
La qualité 6 en production
de série – une réalité
Andreas Völlmin : « Un critère supplémentaire était que nos besoins en équipement
soient fournis par un seul partenaire. En
cela nous avons trouvé en Wenk SA une société compétente. Nous pouvons dire
aujourd’hui que notre décision était juste.
La machine fonctionne à la perfection et
est très précise. Grâce une incrémentation
de 1/10 de µm Mazak assure une concentricité à la pièce de 0,26 µm. »
A propos de précision, Willi Mohler est
convaincu par la capabilité de la machine
qu’il connaît bien maintenant. « Honnêtement, pour ces arbres que je fabrique actuellement la machine est un peu grande
mais nous tournons des sièges en qualité k6. »
L’automation : le robot portique amène l’ébauche au mandrin de gauche (gauche). Au milieu la pièce usinée est saisie par le robot pour
être déposée sur la palette (milieu). Grâce au robot portique à double préhenseur, il n’y a pas de courses à vide (droite).
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La dilatation de la machine est
compensée automatiquement
« Et l’échauffement de la machine se règle très facilement : la broche principale à une dilatation de 5/1000 mm et la broche secondaire de 2/100 mm durant les deux premières heures après la mise en service. Cette réaction est très homogène et nous pouvons nous y fier puisque la commande CNC compense la dilation par elle-même. »
Willi Mohler : « Ce ne sont pas les seuls paramètres gérés par la CNC, par exemple une fonction antivibratoire assure un procès de haut niveau. La Nexus fonctionne, en règle générale en 1,5 à 2 équipes selon les produits. Nous pouvons fabriquer des lots de pièces différentes en production fantôme. La robotique et la palettisation sont particulièrement adaptées. »
optimisation des détails /
Sécurisation du procès
Selon Thomas Siegrist chef de vente de Wenk SA Bienne, répondant au SMM : « La commande Mazatrol-Matrix détecte les variations de couple. Exemple : pour une profondeur de perçage de 50 mm et d’un diamètre de 20 mm, il est possible de fixer une valeur de couple dépendant des matières. La machine optimise la fonction de perçage selon le flux des copeaux. Le système fonctionne d’un diamètre de perçage de 5 mm. Il permet aussi la surveillance du bris d’outil lors d’alésages. Cette fonction augmente la sécurité, la productivité et la disponibilité de la machine. »
De plus, la machine est pourvue d’un palpeur d’outils ayant deux fonctions (préréglage et bris d’outil), valeurs directement transmises à la CNC précise Karsten Allenberg de Wenk SA.
Le robot portique programmé
en 10 minutes
Le palettiseur. Arbres de qualité k6 tels que décrits dans le texte. En
avant-plan les flasques qui seront usinés après les arbres. Le robot
portique à double préhenseur transporte aussi bien les ébauches que
les pièces terminées.
Les partenaires de l’interview SMM chez Voellmin Landtechnik AG
De gauche à droite : Andreas Völlmin (devant). Pascal Graf (en
formation de technicien en machines à la HFM Bâle). Lukas Rippstein
et Willi Mohler (polymécaniciens), manque Denis Balmer (apprenant
polymécanicien). Thomas Siegrist, Karsten Allenberg Wenk SA.
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L’élément convaincant est la globalité de l’installation et de son automation intégrée à coût très compétitif. Le robot portique charge et décharge les pièces par le haut et n’entrave aucunement l’accès à la machine. Une fois la machine réglée, le robot « fait le reste ». Sa programmation est particulièrement aisée à l’écran.
Andreas Völlmin : « le robot est programmé en 10 minutes, même par mes soins ce qui montre bien que c’est particulièrement simple d’emploi…»
La rapidité de programmation du robot de Mazak n’est pas son seul atout. Il dispose d’un double préhenseur de 2 x 10 kg permettant un chargement de l’ébauche alors que le déchargement de la pièce usinée est placé sur la palette en temps masqué de 10 secondes (déplacement rapide de 120 m/
min) avant de saisir une nouvelle ébauche en attente d’usinage. Le palettiseur est doté de 6 palettes de 1’196 x 215 mm et accepte des flasques de ø 200 mm jusqu’à une hauteur de 120 mm selon le type de préhenseur. D’autres configurations de palettes peuvent être fabriquées par le client.
un investissement pour
mes jeunes collaborateurs
Selon Lukas Rippstein le changement de production est très rapide, malgré l’automation poussée de l’installation. Le chanSonderdruck aus MSM
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Auteur
Matthias Böhm
Rédacteur en chef SMM
Traduction
Michel Giauque
Wenk SA
La programmation de la CNC est exécutée directement sur la
machine. Willi Mohler apprécie la CNC Mazak.
gement de fabrication de pièces « arbre » à
« flasque » est réalisé en deux heures pour
des programmes existants.
Andreas Völlmin : « Cette installation est
vraiment réjouissante. Mes investissements
passés m’ont appris beaucoup et qu’être à
jour technologiquement m’ont apporté que
de bonnes expériences. Ne pas l’avoir fait
une fois fut une leçon. En temps que PME
nous investissons beaucoup en machines
CNC mais avec une raison bien précise :
nous avons de jeunes collaborateurs qui
maîtrisent cette nouvelle technologie, et qui
me sont fidèles. Pour eux, il est important
que cet investissement de notre PME assure notre succès. » <<
Coordonnées
Importateur de machines
Wenk SA
Solothurnstrasse 160, 2504 Bienne
Tél. 032 344 98 00, Fax. 032 344 98 99
[email protected], www.wenk-ag.ch
Utilisateur
Voellmin Landtechnik AG
Landmaschinen + CNC-Fertigung
Hemmikerstrasse 51, 4466 Ormalingen
Tél. 061 985 86 66
Fax 061 985 86 67
[email protected]
www.voellmin-landtechnik.ch
www.baselarea.ch
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Les deux types de pièces ci-dessus montrent la grande flexibilité pour un sous-traitant de la MAZAK QT NEXUS 250 II MSY.
La photo de gauche est un élément en acier chromé pour l’industrie chimique. A droite : un arbre d’engrenage.
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