Machine-Outil

en avant-première
Sur la partie MACHINE-OUTIL du grand salon INDUSTRIE 2002, voici
quelques-unes des présentations que le visiteur pourra découvrir.
Bien entendu, cette analyse n’a pas la prétention d’être complète,
encore moins exhaustive mais elle reflète ce que certains constructeurs ont bien voulu communiquer à la Rédaction un mois
avant la mise sous presse de cet exemplaire.
Tournage rectification NODIER-EMAG
Parmi les tours présentés par NODIER-EMAG constitués par les
modèles VL3, VL5, HSC250D, on s’arrêtera plus particulièrement sur
un modèle de la gamme VSC DS, machine verticale pick-up combinant les processus de tournage, de perçage, de fraisage et
de rectification permettant une importante rationalisation de la
gamme de fabrication. Cette technologie profite à Nodier Emag
grâce à l’intégration dans le groupe des spécialistes de la rectification que sont REINECKER, KARSTENS et KOPP, désormais regroupés
au sein du pôle de rectification Emag. Le concept pick-up, broche
verticale inversée, mis en œuvre par Nodier-Emag pour la première fois en 1992, a fait ses preuves et aujourd’hui, plus de 3500
machines sont en utilisation à travers le monde, que ce soit comme machines de tournage verticales ou comme centres de production multi-fonctionnels destinés à l’usinage de nombreuses
pièces pouvant être prises en mandrin ou dans un autre moyen de
serrage. Elles offrent à l’utilisateur la possibilité d’intégrer plusieurs applications d’usinage, tels que le tournage, le perçage, le fraisage, l’utilisation de Laser ainsi que la rectification.
L’un des principaux avantages de cette technologie réside dans la
possibilité d’effectuer le tournage dur vertical et la finition en
rectification en un seul serrage, sur une seule machine. La broche porte-pièce suspendue, avec la pièce à usiner suspendue
également, et les porte-outils disposés en dessous de la pièce
permettent la meilleure évacuation possible des copeaux. Ceci
s’avère particulièrement important dans l’évolution actuelle vers
l’utilisation du tournage dur et de l’usinage à sec. Tous les sousensembles mécaniques de la machine sont très rigides et se caractérisent par une exceptionnelle inertie aux vibrations, assurée
par le bâti machine en béton polymère Mineralit. La broche portepièce est intégrée dans un fourreau très rigide, effectuant les déplacements en Z dans des guidages hydrostatiques de haute précision, ce concept contribuant à améliorer l’amortissement des
vibrations. La configuration des porte-outils peut être adaptée à la
spécificité de chaque opération d’usinage. La stabilité thermique
de la machine est exemplaire grâce au refroidissement par liquide
réfrigérant des broches porte-pièce et porte-meule, de la tourelle
revolver et du bâti machine. Cette machine dispose, comme toutes les machines de la gamme VSC, d’un chargement intégré grâce au concept pick-up, rendant inutile les équipements périphériques de chargement/déchargement. Des diamètres en mandrin
allant de 250 à 450 mm ainsi que différentes combinaisons
d’outillage avec jusqu’à quatre broches porte-meule et 12 outils
tournants de tournage/fraisage sont à disposition. La vitesse de
rotation des différentes broches porte-meule est adaptée aux diamètres à rectifier. Des pièces de différents contours peuvent être
usinées à l’aide de deux meules profilées différemment. Dans le
cas d’usinage de rainures longitudinales, deux autres broches
sont ajoutées pour la rectification en ébauche et en finition. Une
tourelle revolver supportée latéralement ou une tourelle à plateau
en complément aux broches porte-meule avec 12 postes pour
des outils de tournage, de perçage et de fraisage peuvent être intégrées pour s’adapter aux usinages à réaliser.
Centre d’usinage vertical et
tour par apprentissage STANKO
Une gamme de centres d’usinage verticaux avec des courses
longitudinales allant de 850 mm à 3000 mm est construite par
STANKO qui présente parmi d’autres, le modèle VMC-966 offrant
un magasin “parapluie” de 20 outils et un magasin à double bras
de 24 outils pour le modèle VMC-966A. La commande numérique
est de construction Fanuc 0-MD. Graissage centralisé, broche indexable réfrigérée et système de soufflage d’air, système d’arrosage d’une capacité de 200 l et un jeu de clés de service sont
autant de composants inclus d’origine. Cette machine offre une
précision de positionnement de plus ou moins 0,005 mm et une
répétabilité de plus ou moins 0,0025 mm. La plage des options
telles que manivelle électronique, convoyeur de copeaux, bac de
réception copeaux, système d’arrosage par le centre de la broche
et broches à 10 000 ou 12000 t/mn répond aux principales exigences. La broche en standard tourne à 8000 t/mn. L’adjonction
d’un diviseur amovible permet de bénéficier d’un quatrième et
cinquième axe. Ce même constructeur propose également un
tour parallèle à commande numérique par apprentissage,
TRAMETAL
- Mars 2002 - Vol. II - 43
MACHINES-OUTILS
Machine-Outil
MACHINES-OUTILS
conçu pour l’usinage en mandrin ou entre-pointes de pièces pouvant aller jusqu’à 630 mm de diamètre. Le bâti, ainsi que les organes mécaniques en fonte, fortement nervurés et largement
dimensionnés, lui assurent rigidité, grande stabilité ainsi que précision. Cette machine est désignée MK6756 et la commande numérique par apprentissage est une CNC 8055TC de Fagor.
Centres d’usinage et tour PMER
Les centres d’usinage à broche verticale pour ce fabricant
français de fraiseuses et tours à assistance numérique sont à
broche verticale et équipés d’une commande numérique Anilam
5300M du groupe Heidenhain. Cette commande sur base PC industriel avec disque dur intégré est extrêmement facile à programmer et intègre les dernières innovations en matière de
programmation avec un mode conversationnel, éditeur de profil
graphique, mode CFAO intégré, import direct de fichiers dessins
DXF, aide mathématique puissante, programmation en codes G
standard ISO, gestion jusqu’à 5 axes simultanés, taraudage rigide, etc. Bâti monobloc en fonte meehanite stabilisée, glissières
surdimensionnées avec profil en V, vis à billes de précision de 40
ou 45 mm de diamètre suivant la gamme, Turcite B sur les 3 axes,
convoyeur à copeaux composé de trois vis, graissage automatique des glissières, noix et vis à billes, changeur d’outil bi-directionnel par système à double bras pivotant, magasin de 24 outils,
soufflage de broche avant chaque changement d’outil et cartérisation intégrale sont autant de composants entrant dans l’équipement standard de ces machines dont la gamme se décline avec
les modèles Mercure 80 et 100 (illustré ici) et Neptune 120 et 160.
Le modèle Neptune 100 offre une table de 500 x 1300 mm et des
courses X, Y et Z de 700 x 1000 x 540 mm. La puissance de la
broche au cône BT40, tournant à 60-8000 t/mn est de 7,5/11 kW.
A signaler que le constructeur offre une assistance téléphonique
et internet permanente pour répondre efficacement aux demandes de programmation ou d’usinage. La fraiseuse DPM offrant des
courses de 780 x 41 x 550 mm, à assistance numérique 3 axes
et banc semi-fixe est conçue pour l’usinage de pièces unitaires
et offre la souplesse d’utilisation d’une fraiseuse conventionnelle
avec les performances de la commande numérique, laquelle peut
être choisie entre Prototrak d’une grande simplicité d’utilisation,
avec cycles préprogrammés, mode conventionnel ou numérique.
On notera parmi les points forts une jauge d’outils automatique,
la digitalisation de pièce 3D, la gravure, et la prise d’origine automatique ou, encore, l’Anilam qui permet de programmer en dessinant la pièce. Les tours parallèles PMER 430 et 500 sont
également à assistance numérique, équipés de la commande numérique Anilam 4200T. Ces machines ont été développées pour répondre aux exigences de la production de pièces unitaires et de
petites séries. Elles sont idéales pour la pièce simple à la plus
complexe, grâce à la souplesse de la commande. Le modèle 430
présenté au salon offre une entrepointes de 1000 (1500) mm, un
diamètre au-dessus du banc de 435 mm et au-dessus du transversal de 277 mm avec des courses X de 221 mm et Z de 940
(1400) mm.
Le perçage chez DONAU
Depuis quatre décennies DONAU s’est forgé sa grande réputation de constructeur de machines de perçage dites “perceuses
radiales rapides”, qualité soulignée par plus de 13000 machines en service dans le monde entier. Pour les petits ateliers vient
de sortir le nouveau modèle de machine Danuflex 130 sur laquelle
on peut remarquer une table de travail avant de format 1200 x
630 mm, un grand rayon d’action du bélier coulissant de 900 mm,
une capacité de perçage de 30 mm de diamètre dans le plein A60
et une capacité de taraudage M24 pour le même acier. L’opérateur dispose en plus de la table à l’avant d’une zone de travail latérale à gauche où l’on peut avoir une équerre à hauteur variable
ainsi qu’une troisième zone située à l’arrière de la machine pour
recevoir des pièces hautes à percer. La commande de la machine
est conventionnelle permettant, néanmoins, des vitesses et avances de travail variables en continu. Une autre possibilité est de re44
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
Grandes capacités de tournage sous un format compact pour un tour HAAS
Le tournage de petites pièces sur un grand tour n'est généralement pas une utilisation très rentable, et risque d'affecter les bénéfices d'une entreprise. Le tour CNC SL-10 de Haas Automation,
qui offre toutes les caractéristiques d'un grand tour sous un format extrêmement compact, apporte une solution économique
pour le tournage de ces petites pièces. Il n'occupe qu'une surface
au sol de 2x l,4O m mais offre de généreuses dimensions de tournage de diamètres jusqu'à 254 mm et longueur maximale de 356
mm avec un diamètre jusqu’à 413 mm au-dessus du tablier
avant. Cette machine compacte est une précieuse addition pour
les ateliers ayant besoin d'une machine de reprise ou qui souhaitent disposer d'un tour supplémentaire mais manquent de place.
C'est également un tour idéal pour les ateliers qui débutent, ou
comme première étape dans la voie du tournage CNC. Ce tour est
équipé en standard d'un mandrin hydraulique de 152 mm et
d'une tourelle de 10 outils à fixation boulonnée. Sa broche à entraînement vectoriel de 11,2 kW au maximum autorise une vitesse de 6000 t/mn pour des avances élevées et le nez de broche
accepte des barres d'un diamètre inférieur ou égal à 44 mm. Une
quantité d'options de haute productivité telles qu'un banc de préréglage des outils, un récupérateur de pièces, un convoyeur à copeaux et une contre-poupée permettent d'accroître encore la
productivité. Un avance-barre Haas Servo Bar 300 peut être ajouté pour rendre le fonctionnement autonome. Si nécessaire, le tour
est disponible dans une version à grand alésage avec une broche
montant à 4000 t/mn pour barres d'une section maximale de 50
mm. Ce nouveau tour n'est pas une machine réduite au strict minimum, loin de là. Il dispose de la même commande numérique
très conviviale que toutes les machines à CNC Haas pour un prix
de base compact extrêmement attractif qui ménage le budget.
Le chargeur de pièces automatique Haas APL (Automatic Parts
Loader), spécifiquement affecté au tour SL-20, prend les pièces
sur un plateau externe, les charge sur le tour retourne si néces46
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
saire pour l'usinage aux deux extrémités de manière entièrement
automatique compatible avec le fonctionnement sans assistance
d’un opérateur. Sa programmation s'effectue directement au niveau de la commande du tour pour plus de facilité. Ce nouveau
chargeur offre une grande souplesse de préhension et de manipulation de pièces de configurations variées. Il charge les pièces
brutes et les pièces achevées mais il peut, aussi, retourner les
pièces pour une reprise ou attendre au niveau du tour durant
l'usinage rapide de pièces longues (arbres) avant de les ramener
à la table. Ce chargeur travaille en tâche de fond durant le fonctionnement normal du ramène les pièces achevées sur la table de
stockage et prend de nouvelles pièces 1 pendant l'exécution du
tournage. Le résultat est un usinage presque continu, entièrement
automatisé. La pince de préhension double face peut prendre une
pièce sur la broche et la remplacer par une autre sans retourner
à la table de stockage, ce qui permet de gagner du temps. Pour
que la productivité soit encore plus élevée, ce chargeur peut être
équipé d'options d'outils rotatifs et d'axe C. Des opérations secondaires de fraisage, perçage ou taraudage peuvent, ainsi être
effectuées sur le tour sans déplacer les pièces vers une autre machine pour une véritable exploitation en dehors des heures de travail. La table de stockage du chargeur peut accueillir aussi bien
des pièces finies que des pièces brutes. Les pinces de préhension
à “dents de requin” sont capables de saisir la plupart des formes
brutes ou finies.
Centres d’usinage FIDIA
Des années d’investissement dans la recherche et le développement ont amené FIDIA à opérer avec succès dans le secteur du
fraisage à grande vitesse dès le début des années 90. Seules
les machines expressément conçues peuvent garantir de
grandes vitesses d’avance, la précision et la qualité des surfaces. Parmi les machines présentées, on notera les centres K211
et K411 qui s’inscrivent dans la production de moules pour le secteur de l’automobile, de moules en acier pour pneus et moules
prototypes en alliage léger, de composants pour l’industrie aéronautique, de turbines et compresseurs, d’électrodes en graphite
et modèles complexes en résine. Ces machines offrent 5 axes
avec des courses X, respectivement, de 2700 et 4200 mm, Y et Z
de 1100 et 1000 mm. L’engagement dans la conception, outre les
dimensions des structures et des cinématiques des axes linéaires, a abouti à une tête extrêmement compacte qui opère avec
des mouvements continus mais disposant de puissances systèmes de blocage à commande hydraulique, avec d’excellentes capacités d’ébauche et accessibilité. Grâce à la morphologie des
axes, des pièces d’une largeur supérieure à la course de l’axe Y
sont admises en se servant de la version Y2K où deux différentes
zones de la même pièce sont traitées simultanément par deux
S
MACHINES-OUTILS
tenir l’option Digital-Donau qui est une visualisation numérisée
des positions de perçage. Dans ce cas, la machine est pourvue
d’un mini-écran d’affichage et, alors, la machine peut pratiquement ressembler à une machine à commande numérique alors
que l’usage à l’atelier reste conventionnel et réduit à une console
intuitive par l’opérateur. Avec la Danumeric 440, Donau offre la
possibilité de démarrer le perçage automatique d’une pièce quelconque jusqu’au format de près de 2500 ou largeur maximale de
1050 mm, en moins de 5 à 7 minutes. La machine Danusys 1510
est un “petit” centre d’usinage avec des courses X/Y de 1500 x
1000 mm.
MACHINES-OUTILS
MACHINES-OUTILS
machines, assistées par la commande numérique Fidia par le
biais de logiciels anti-collision des axes. La broche au cône HSK63
peut tourner jusqu’à 24000 t/mn avec une puissance jusqu’à 27
kW en service continu. Elle est refroidie au moyen d’une circulation de liquide maintenu à température contrôlée par une unité de
réfrigération indépendante. Le dispositif de lubrification minimale
de l’outil est standard. La machine est pourvue d’un magasin à
chaîne pour quarante-deux outils logé à l’intérieur du bâti et bien
protégé contre les copeaux et le liquide de refroidissement. En
cas d’usinage de graphite ou de résine, une unité d’aspiration des
poussières est constituée par un aspirateur très puissant monté à
l’extérieur de la machine et équipé de filtres autonettoyants à degré élevé de filtration.
Tour conventionnel chez PROMAC
Sur le stand de cet importateur, à côté de machines à scier à
ruban, de perceuses d’établi, de tourets à meuler, de ponceuses à bande, de tronçonneuses, de perceuses magnétiques,
de perceuses à colonnes, de palans électriques, d’aspirateurs, on remarque des tours d’origine taïwanaise, tel que ce
modèle 960V dont les vitesses variables par contrôle de fréquence à couple constant vont de 40 à 2000 t/mn et dont la hauteur de
Centre de tournage multifonction WFL
Avec les centres de tournage modèle Millturn M100/120, WFL
réunit toutes les phases d’usinage sur une seule machine.
Ces machines sont conçues pour l’usinage intégral de grandes pièces, d’une longueur maximale de 6,5 mètres et pouvant
peser jusqu’à 8 tonnes. Une puissance de 90 kW à la broche principale et de 55 kW à la broche de fraisage, un magasin à accès
direct comportant jusqu’à 108 outils font de ces machines des
modèles de productivité. L’interpolation de l’axe B et les courses
des axes permettent de réaliser l’usinage intégral à tous égards.
pointe est de 153 mm, pour une distance entre pointes de 915
mm, un diamètre au-dessus du banc de 305 mm et au-dessus du
chariot de 186 mm. L’alésage de broche est de 40 mm, le cône
de broche CM5. En standard la machine possède un bac à copeaux, un protecteur arrière, un système de lubrification, un mandrin à trois mors, un indicateur de filetage, manchon, deux
pointes CM3, protecteur mandrin et jeux de pignons ainsi qu’une
boîte à outils.
Centre d’usinage FTP
L’interpolation jusqu’à 5 axes permet même d’usiner des formes
gauches. En standard, sur ces machines, ont trouve un magasin
à outils rotatifs et fixes avec interface modulaire. Ce magasin à
disques, accessible depuis le poste opérateur se distingue dans
la pratique par une manipulation aisée. La possibilité d’utiliser le
même outil de tournage dans des positions angulaires différentes
réduit sensiblement le besoin en outils. Pour des outils dépassant
la cote maximale du magasin standard, WFL offre l’option d’un
magasin pick-up ainsi qu’un magasin de barres d’alésage lourdes. Avec ce magasin à 18 postes, des outils ayant une longueur
jusqu’à 2500 mm et un poids jusqu’à 150 kg peuvent être changés automatiquement. Ces machines sont équipées d’un système
de palpeur avec un logiciel de mesure qui corrige automatiquement la dilatation de la pièce due à la chaleur générée par l’usinage. Toutes les données de mesure peuvent être inscrites dans
un protocole de mesure et sorties en option sur une imprimante.
La compensation du rayon lors d’un usinage en biais devient un
jeu d’enfant avec le concept “frame” intégré d’origine. L’optimisation des programmes de commande numérique est possible
avec les portes ouvertes grâce à un nouveau concept de sécurité
électronique. Pendant l’usinage, le contrôle du procédé surveille
automatiquement en permanence les efforts survenant sur tous
les axes et broches avec affichage de ceux-ci à l’écran si nécessaire. Au travers d’un modem, une liaison “online” peut être créée
entre la commande de la machine et les spécialiste du service
après vente de WFL.
48
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
Sous la nom de Dino, le constructeur FTP sur le stand de son importateur FLEXIMO, présente une machine particulièrement indiquée pour l’usinage de 3 à 5 axes des surfaces gauches de
n’importe quelle matière. Cette machine a été conçue pour utiliser à fond la technologie du fraisage haute vitesse et permet
autant l’usinage en ébauche à haute vitesse que celui en finition.
MACHINES-OUTILS
La tête universelle offre un positionnement continu, contre-dépouille, deux électrobroches interchangeables. Le double positionnement du boîtier de commande permet toujours de contrôler
directement et complètement l’usinage sans s’éloigner des commandes. Les glissières linéaires, les moteurs des axes permettent
vitesse, accélération et puissance suffisants pour obtenir une très
haute vitesse moyenne et une très haute précision dynamique sur
le profil. Les courses X,Y et Z sont de 2300 (1800-2800) x 1600
(2200) x 800 mm. Les avances rapides atteignent 40 000 mm/mn
et les accélérations 4 m/s². La table offre une surface de 1500 x
2500 (2000-3000) mm acceptant des pièces pesant jusqu’à
6500 (5000-8000) kg. Les broches peuvent être de types différents TVS offrant 20 kW et tournant à 10 000 t/mn au cône
HSK63A, ou TU en deux versions soit avec 18 kW, 18000 t/mn et
cône HSK63A soit avec 17 kW et tournant à 34000 t/mn au cône
HSK40E. Le magasin d’outils peut être de type pick-up à 12 ou 24
postes ou roues à 40 ou 72 outils.
Centre d’usinage pour usinage de profils ou dans la
barre CHIRON
Avec le modèle MPS 08, CHIRON propose un système pour l’usinage complet de barres et profilés, qu’il s’agisse de barres
rondes ou carrées, de tubes, de sections complexes ou de
profils courbes. Il est désormais possible d’usiner complètement une pièce ayant jusqu’à 10 m de longueur de manière efficace et rationnelle. Ce concept garantit ainsi des temps
d’usinage très courts, une productivité maximale, un changement
de campagne simplifié, des outillages simples et peu onéreux car
l’usinage complet est réalisé en une seul serrage. Cette machine
est basée sur la série FZ08 du constructeur équipée d’éléments
standard dont la technologie est largement éprouvée. L’usinage
est réalisé entre les éléments de serrage de deux diviseurs CN
synchronisés qui servent également à l’avancée des barres et
dont la vitesse de rotation maximale atteint 50 t/mn et la capacité
de serrage maximale 67 x 67 mm. Des pièces de différentes longueurs sont usinées directement à partir de la matière brute, pratiquement en continu, une seule personne pouvant commander
plusieurs machines. Grâce à sa grande flexibilité, la MPS08
s’adapte à tous types de production, pour des petites quantités de
20 à 200 pièces par an pour l’industrie aéronautique, par exemple
ou pour des quantités moyennes de 200000 plaques métalliques
par an pour les fabricants de skis ou, encore pour des grandes
quantités comme, par exemple, 1 à 2 millions de connecteurs aluminium pour l’électrotechnique. Avec un encombrement de seulement 1,8 mètre carré au sol, cette machine offre un temps de
changement d’outils de 0,5 seconde, un déplacement de 60 mm/
mn et une accélération de 1 g. Le moteur de broche de 7,4 kW
autorise le taraudage jusqu’à 8000 t/mn. En option une broche
haute vitesse de 15000 t/mn ou 27000 t/mn peuvent être montées.
Centres d’usinage pour profilés ELUMATEC
Pour l’usinage rationnel des profilés aluminium et acier,
ELUMATEC présente des centres d’usinage livrés en série en trois
longueurs de travail différentes, 3,2, 6,2 et 9,2 mètres. A partir de
6,2 mètres, la machine est équipée en série d’un système de serrage à deux circuits. Les deux positions de travail du centre d’usinage permettent la mise en place d’un profilé sur l’une des
positions pendant que l’on usine sur l’autre, permettant ainsi une
productivité maximale. La broche d’usinage à régulation électronique et refroidissement à eau atteint une vitesse de rotation de
21000 t/mn pour un usinage propre et sans bavures des profilés.
L’écran et le clavier du pupitre de commande peuvent être réglés
en hauteur. L’évacuation centralisée des copeaux par tapis ou par
chariot à chute, maintient l’environnement de travail propre et diminue le dépôt de copeaux sur les organes de guidage. Le constructeur propose le modèle SBZ136, trois axes et SBZ140, quatre
axes, illustré ici. Ce dernier est conçu pour l’exécution d’usinages
complexes dans les profilés aluminium de toutes sortes. L’axe
d’inclinaison de la tête de fraisage permet un usinage de 0 à 180
degrés avec tous les outils mis à disposition, rendant ainsi l’utilisation d’un renvoi d’angle inutile. Pour l’usinage des deux extrêmités du profil, il existe en option une tête à renvoi d’angle rotative
pouvant recevoir deux outils. Pour éviter les collisions, le centre
d’usinage est équipé en série de la reconnaissance et du positionnement automatique des étaux. Ce constructeur propose également une série de tronçonneuses dont le modèle MGS 245 qui
pourra être examiné sur le stand. Il s’agit d’une machine pour des
coupes spéciales. Son diamètre de lame atteint 550 mm, tournant
à 2250 t/mn.
Centres d’usinages 5 axes chez WILLEMIN-MACODEL
Ce constructeur présentera quatre modèles. Le W-408MT, centre
d’usinage pour travail dans la barre avec dispositif d’usinage
en reprise, équipé pour des opérations de fraisage à 30 000 t/
mn et opérations de tournage à 6000 t/mn, le W-408S, centre
d’usinage cinq axes simultanés pour usinage à grande vitesse, le
W-418B, également en cinq axes pour des barres avec dispositif
d’usinage en reprise et le W-408B, illustré. Cette machine travaille
en cinq axes des barres et est nantie d’un dispositif d’usinage en
reprise. Elles permet l’usinage en un seul cycle, de petites pièces
50
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
MACHINES-OUTILS
MACHINES-OUTILS
sister aux fléchissements et absorber les vibrations. La broche est
réfrigérée par un circuit indépendant pour obtenir une stabilité
thermique de la tête et conserver une parfaite géométrie. Le
changeur d’outils est de type parapluie à 24 postes, protégés chacun par un carter à glissière qui évite le passage des copeaux et
du liquide de refroidissement sur les cônes d’outils. Les avances
rapides sur tous les axes atteignent 24 m/mn et la commande numérique est de construction Fanuc. Le tour DY-510 est le second
de la gamme offrant un passage au-dessus du banc de 510 mm,
et 310 mm au-dessus du chariot transversal avec des distances
entre pointes de 850/1250/1500/2000 mm et un diamètre maximal de coupe de 335 mm. Le modèle DY-460 offre des dimensions
complexes produits à partir de barre. Le bâti en fonte compartimenté et nervuré de ces machines garantit rigidité statique et dynamique. Afin d’éviter toute variation thermique du bâti due au
contact du liquide de refroidissement ou des copeaux, l’espace
d’usinage à l’avant de la machine est complètement fermé et séparé des bâtis X, Y et Z de la machine. Cette conception assure
des conditions d’usinage de haute précision requises pour une
production de longue durée. Pour le modèle W-408B, les courses X,
Y et Z sont, respectivement, de 250 x 200 x 300 mm. L’axe B de
la broche pivotante offre un course de -10 à +100 degrés, l’axe A
du dispositif avance-barre 360 degrés et le U du dispositif d’usinage en reprise une course de 50 mm. Cette machine permet l’interpolation des cinq axes simultanés avec une grande précision.
Des pièces complexes, même à six faces peuvent être usinées à
partir de barres ou en pièce à pièce, grâce à un dispositif de reprise pivotant, disponible en option et permettant l’usinage de la
face arrière de la pièce. Le guidage des axes X, Y et Z est assuré
par des rails linéaires préchargés à recirculation de billes de classe superprécision. L’avance rapide atteint 30 m/mn. L’entraînement des axes est assuré par moteurs AC et les axes sont asservis
en mesure directe par l’intermédiaire de règles de mesure de
haute précision possédant une résolution de 0,001 mm. Cette
machine est munie d’une broche à moteur intégré de 30 000 t/mn
à roulements céramique, au cône HSK-E40 et d’un système d’arrosage périphérique. La puissance maximale de la broche de 10 kW
peut être atteinte à 100% ED, avec un couple de 4,2 Nm. L’équipement standard de ce centre comprend un magasin d’outils à 24
postes qui peut être porté à 48 postes, protégé par un carénage
mobile assurant l’étanchéité pendant l’usinage. Un usinage sans
surveillance est facilité par l’utilisation d’un système de détection
de bris d’outils durant l’usinage et d’un système de mesure de
longueur et diamètre de l’outil, équipements proposés en option.
Centre d’usinage vertical et
tour à commande numérique HEAD
Sur le stand de SMS, ce sont un centre d’usinage à broche
verticale CUV-10, illustré ci-après, et un tour DY-510 qui seront présentés. Le centre d’usinage aux courses X, Y et Z de 1020 x 510
x 635 mm et à la broche au cône NT40 de 7500 ou 1 0000 t/mn,
délivrant une puissance de 11 kW, présente un banc en fonte
Meehanite renforcé par des nervures surdimensionnées pour ré52
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
inférieures. Tous deux ont un nez de broche D1-8 et un alésage de
broche de 80 mm avec une capacitéde prise de barre de 78 mm.
Les avances rapides sur les axes C atteignent 5 m/mn et sur les
axes Z elles montent à 10 m/mn. La commande numérique est de
fabrication espagnole Fagor.
Unités d’usinage à haute dynamique
RENAULT-AUTOMATION COMAU
Ce constructeur est déjà bien connu, depuis plusieurs années
avec le lancement de ses machines dites “agiles” de la gamme
Urane. Le salon Machine-Outil 2002 - Vol. II est encore un occasion pour examiner les deux derniers modèles désignés Urane SX
(illustré) et Urane 225. La Urane SX est une machine à structure
parallèle à bras fixe de type Delta, les axes étant mus par moteurs linéaires. Les courses sont respectivement en X de 500
mm, en Y de 500 mm et de 200 mm en Z. La vitesse sur tous les
axes atteint 100 m/mn et l’accélération 35 m/s². La répétabilité
MACHINES-OUTILS
atteint 5 microns. L’électrobroche de 12 kW tourne à 40 000 t/mn.
Ce modèle n’est pas pourvu d’un système changeur d’outils. La
machine Urane 225 est une machine à grande vitesse pourvue
d’une double broche. Les courses X, Y et Z, sont de 1120 x 560
x 400 mm et les vitesses sur tous les axes atteignent 80 m/mn,
l’accélération étant de 10 m/s². La précision de positionnement
sur tous les axes est de 4 microns et la répétabilité de 2 microns.
L’électrobroche interchangeable délivre une puissance de 20/36
kW et tourne à 24 000 t/mn. Le cône est un HSK63 et elle permet
de délivrer un liquide de refroidissement au travers de son centre
à 40 bars de pression. Deux disques porte-outils de 20 postes
complètent la machine.
Tournage chez MANURHIN K’MX
Avec le tour KMX 413 illustré ici, quatre axes à poupée mobile,
le constructeur offre une solution complète pour les petites pièces
de 2 à 13 (16) mm de diamètre. Avec un équipement standard
comprenant notamment deux électrobroches numériques, un
embarreur automatique ainsi qu’une unité tournante trois outils,
ce tour est la solution clé en main. Par ailleurs, sera également
présenté un tour Swing
alliant expérience de la
mécanique traditionnelle
et nouveautés technolo-
giques. De capacité 13, 20 et 26 mm,
cette machine permet de répondre
aux exigences de ce type de production.
L’utilisation de deux broches identiques augmente les
capacités d’usinage en contre opération et permet l’évacuation
des pièces longues à travers la broche de reprise. La commande
numérique de dernière génération associe performance et simplicité d’utilisation. La configuration de cette machine va de 7 à 10
axes permettant une production optimale, dans la version la plus
complète, notamment. Les porte-outils tournants sont munis de
têtes amovibles qui permettent un changement rapide d’outils en
cours de production. Perçage, taraudage transversal, fraisage
avec l’axe Y, perçage rapide, polygonages, fraisage de filets, de
fentes, autant d’opérations qu’il est possible d’exécuter en toute
simplicité. Tous ces porte-outils sont pré-réglables hors machine
Du trois au cinq axes et grande vitesse
chez HURON-GRAFFENSTADEN
Parmi les centres d’usinage présentés par HURON-GRAFFENSTAon notera plus particulièrement le modèle KX8Five, centre
d’usinage à grande vitesse, cinq axes dont les courses X, Y et
Z sont de 650 x 700 x 450 mm et dont la broche tourne à 24000
ou 42000 t/mn. Un magasin d’outils à 20 ou 30 outils complète la
machine. Les équipements de base comportent des éléments de
structure en fonte, une commande des avances par moteur à variation continue à courant alternatif autorisant un déplacement rapide de 50 m/mn et une accélération maximale de 5 m/s², un
équipement hydraulique pour le desserrage de l’outil, la broche
au cône HSK 63-A tournant à 24000 t/mn et délivrant une puissance de 18 kW/24 kW, un magasin d’outils à 20 logements, l’arrosage 3 bars par buses avec bac d’une contenance de 200 litres
et un lavage des goulottes de récupération des copeaux, le graissage automatique centralisé, le convoyeur à copeaux, le carénage
DEN,
54
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
intégral et le pupitre opérateur. La gamme des KX se décline en 2,
8, 10, 15, 20 et 30, en 3, 4 ou 5 axes. On signalera également un
centre de fraisage CX décliné en deux versions 10 ou 30 dont les
courses sont de 1020 x 510 x 510 mm pour le premier modèle et
de 1520 x 760 x 610 mm pour le second. Ces centres sont équipés en standard d’un magasin d’outils de 20 logements et de 24
logements pour le plus grand modèle. La commande numérique
est une TNC 426 de Heidenhain. Compacts, ergonomiques, puissants et précis, ces centres verticaux offrent une excellente rentabilité pour les opérations de fraisage, perçage, alésage et
taraudage dans les secteurs de fabrication d’outillage et de production en petites séries. Les vitesses de broche et d’avance élevées permettent une grande capacité d’enlèvement de copeaux.
Centre de rectification d’outils de coupe S MP2
La machine LinA3 offre sur les axes X, Y et Z, des entraînements par moteurs linéaires, un entraînement directe sur les
axes A et B, une électro-broche de 15 kW à puissance constante.
Le pupitre de commande à écran LCD permet la simulation d’usinage 3D. Le logiciel de DAO est intégré, l’interfaçage DXF, la programmation ”back office” en réseau est possible. Ce centre est
conçu pour la fabrication ou le réaffûtage de tous les outils
de coupe, forets, fraises, alésoirs, outils combinés, plaquettes, fraises-mères, etc. L’axe A offre une rotation continue, le B
plus ou moins 120 degrés, les axes X, Y et Z, des courses respectives de 350 x 220 x 340 mm. Un changeur de meules à six postes
pour un diamètre de meule de 150 mm complète l’équipement de
la machine.
MACHINES-OUTILS
MACHINES-OUTILS
Fraisage et perçage universel, conventionnel
et à grande vitesse chez FEHLMANN
Présentée sur le stand de REPMO, entre autres, la machine modèle Picomax 60 construite par FEHLMANN, livrable en deux versions avec broche motorisée à 50-18000 t/mn, prise d’outil ISO30,
32 emplacement d’outils ou broche HSC 50-30000 t/mn, prise
d’outils HSKE-50, 28 emplacements d’outils. Cette machine est un
centre de fraisage et perçage de précision et de grand rendement
à banc fixe et montant vertical destiné à la fabrication de moules
et d’outillages, de pièces unitaires ou pour la production de séries.
Les courses X, Y et Z, sont, respectivement de 500 x 350 x 610
mm, la surface de serrage étant de 920 x 380 mm.
Centres d’usinage et tours chez T RANSTEC
Le constructeur japonais HITACHI SEIKI présente une gamme de
machines dont la réputation de qualité et de précision n’est plus
à faire. Avec le centre de tournage multifonction SuperHicell
250 (voir l’illustration), le constructeur présente une machine
quatre axes permettant de réaliser aussi bien des opérations de
fraisage, perçage, taraudage, etc. que de tournage, bien entendu,
permettant la réalisation complète d’une pièce en un seul serra-
56
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
ge. Les axes X, Y, Z et C offrent des courses de 600 x 150 x 1000
mm, l’axe C rotatif tournant à 500 t/mn avec une précision de plus
ou moins 10 secondes. Les distorsions thermiques sont minimisées au maximum. La machine peut également être pourvue d’un
axe B en option. Sa capacité au-dessus du banc est de 500 mm,
en diamètre de 255 mm, en barre de 65 mm et en longueur de
720 mm. Sera également présenté un tour à broche inversée qui
se décline en deux versions CS20Y et CS25Y, selon la capacité admissible en mandrin de 210 ou 255 mm. Ces machines sont constituées en cellule autonome avec système de chargement-déchargement intégré. Toujours parmi les tours, on notera les modèles HiTurn 200 et HiTurn 250 nantis d’une commande numérique interactive permettant la simulation d’usinage en 3D et
offrant des capacité en barre de 70 ou 80 mm de diamètre et une
enveloppe de travail de 500 mm de diamètre x 500 mm de longueur. Les centres d’usinage du constructeur sont représentés
par les modèles de la série VS à broche verticale, centre superproductif à grande vitesse, déclinés en deux modèles VS50 et
VS60 aux courses Y, X et Z, respectivement, de 1000 x 510 x 450
et 1250 x 610 x 450 mm, vitesse de broche au cône NT50 à 4500
t/mn (18,5 kW) et au cône NT40 à 12000 t/mn (11 kW). La précision de ces machines est en positionnement de 3 microns sur toute la course et en répétabilité de 1 µm. On notera la présence du
centre d’usinage à broche horizontale HS400 aux courses 600 x
580 x 580 mm pour les axes X, Y et Z, une broche tournant à
12000 t/mn délivrant une puissance de 22/18,5 kW et offrant une
précision de positionnement sur toute la course de ± 2 µm et de
répétabilité de ±1 µm, la précision d’indexage de la table atteignant ±1 s. La vitesse rapide sur les trois axes atteint 50 m/mn.
Cette machine est pourvue de deux palettes et d’un magasin
d’outils à 61 postes. Transtec présente aussi un tour programmable universel de construction ROMI, de la série M et un centre
d’usinage du même constructeur, série D, à broche verticale.
Les machines ARIX
Présenté sur le stand de MARK’TECHNO, le tour de décolletage
à commande numérique PC, modèle ST15 est un tour par apprentissage construit par ARIX offrant un passage maximal audessus du banc de 280 mm, un diamètre maximal de 200 mm, en
barre de 42 mm et une longueur de 210 mm. Les courses de ce
tour en Z sont de 220 mm et en X de 280 mm. En standard, la machine est équipée d’un mandrin hydraulique, d’une tourelle hydraulique 8 postes, d’un convoyeur à copeaux, d’un système récupérateur de pièces, d’un convoyeur de pièces, du pré-équipement pour avance barres. Sur le même stand sera également présenté le centre d’usinage à broche verticale V450 du même constructeur spécifiquement conçu pour l’usinage de petites pièces de
100 kg pour une table de 356 x 600 mm. Les courses X, Y et Z sont,
respectivement, de 450 x 350 x 350 mm (410 mm avec chargeur
vertical). La broche au cône BT-30 tourne à 9000 t/mn et délivre
MACHINES-OUTILS
une puissance de 2,25 kW. La commande numérique du constructeur est en mode conversationnel PC compatible codes ISO.
Beaucoup à voir sur le stand BLI
En effet, BLI est importateur des tours de construction BIGLIA,
des tours automatiques STAR, des centres d’usinage KONDIA et
MATSUURA ainsi que des rectifieuses OKAMOTO. En ce qui concerne
le tournage chez Biglia, quatre modèles sont exposés, désigné
B501YS (illustré ci-dessous), B301 SM, B650M et B470YSM. Toutes ces
machines à commande numérique se caractérisent par un bâti en
fonte stabilisée. Le modèle B501YS est un centre de tournage séquentiel autorisant le tournage, fraisage, perçage et taraudage
soit sur la broche principale soit sur la contre-broche pour obtenir
la pièce finie en un seul cycle. Ce modèle utilise la méthode incontournable d’usinage à cycle pendulaire qui permet d’obtenir la
pièce finie soit en barre, soit en reprise. Le diamètre maximal
d’usinage de barre est de 70 (80) mm, en reprise de 250 mm,
pour une longueur de 500 (400) mm. La servo-tourelle rapide bidirectionnelle à 12 positions, toutes motorisables, peut recevoir
jusqu’à 24 outils en même temps et usiner avec les mêmes porteoutils soit sur la broche principale, soit sur la contre-broche. Le
système de déchargement de pièce automatique permet de décharger la pièce finie soit sur la broche principale, soit sur la contre-broche. Un bras mesureur d’outils facilite le réglage des
jauges des outils. Au contact du capteur et de la pointe de l’outil,
la valeur de la correction est mémorisée automatiquement dans
le tableau des correcteurs, permettant ainsi de réduire le temps
de réglage. Parmi les nombreux équipements, on citera la synchronisation des deux broches permettant d’obtenir la coupe de
la barre sans téton, le contrôle d’effort de la contre-broche permettant de transférer la pièce de la broche principale à la contrebroche en toute sécurité, le taraudage rigide, le polygonage, la
contre-pointe automatique, le kit de perçage pour la contre-pointe automatique. Le modèle B301 est conçu pour répondre aux exigences de productivité, précision et fiabilité les plus élevées, cette
machine associant des moteurs puissants à une structure rigide.
Les vis à billes et le design thermosymétrique garantissent une
précision et une répétabilité dimensionnelle élevées. Ce modèle
se décline en trois versions avec des équipements différents selon
la complexité des pièces à usiner. La puissance du moteur broche
est de 15 kW et la vitesse maximale de 5000 t/mn, l’avance rapide sur les axes X et Z atteignant 20 et 24 m/mn. Tournage et fraisage ne demande que une seconde pour passer de l’un à l’autre.
La contre-broche permet d’obtenir la pièce finie en un seul cycle.
Le modèle B650 est une machine nouvelle plus rapide, plus précise et plus productive. La broche délivre une puissance de 11/15
kW et tourne à 4500 t/mn. Cette machine admet des barres de 65
mm de diamètre et offre un diamètre de tournage de 320 mm, audessus du banc de 620 mm et d’une longueur de 650 mm. Nantie
d’une tourelle à 12 postes, cette machine offre des courses X de
220 mm, Z de 670 mm et B de 650 mm. Enfin, avec le modèle
B470YSM, le constructeur offre une machine qui permet de combi-
58
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
ner l’usinage de deux tourelles sur deux broches de façon
idéale et économique. Ce modèle peut être équipé de porte-outil
vertical dou-ble, de porte-barre double et porte-outil 20 x 20, ou
de porte-barre triple de 25 mm de diamètre, d’une base en queue
d’aronde ou de porte-outil radial double. Normalement la tourelle
supérieure travaille sur la broche principale, tandis que la tourelle
inférieure travaille sur la contre-broche; celle-ci peut être positionnée de façon à éviter tout risque de collision entre les deux
tourelles. Quand la tourelle inférieure a terminé l’usinage sur la
contre-broche, elle va aider la tourelle supérieure qui travaille sur
la broche principale. Cette solution permet de travailler effectivement en quatre axes et de réduire le temps de cycle. Elle est équipée en standard d’un groupe chariots avec X, Z et Y, d’un groupe
chariots inférieur avec axes X et Z, d’une broche principale cartouche, d’une contre-broche cartouche, de la rotation synchronisée entre la broche principale et la contre-broche, d’un axe C sur
la broche principale et la contre-broche, d’un déchargeur automatique de pièces, de tourelles à 12 postes, d’un convoyeur de
copeaux, etc. Du constructeur Star, ce sont trois modèles qui sont
présentés avec le SA16R offrant un maximum de 17 outils incluant
des outils rotatifs, une vitesse de broche principale de 12000 t/
mn, des vitesses accrues sur les axes A à 78,5 m/mn et 18 m/mn
sur les X, Y Z et ZB. Le modèle SR20R est un tour automatique à
poupée mobile à CNC conçu pour augmenter la productivité, faciliter l’utilisation et multiplier les possibilités. Pourvu d’une broche
principale avec axe C et broche de reprise avec un indexage de
15 degrés par 15 degrés en standard, la combinaison des axes
des deux broches avec ceux de la table croisé rendent possibles
bon nombre d’opérations secondaires. Avec quatre outils transversaux entraînés, un perceur frontal à deux broches en option,
une broche principale avec axe C, une broche de reprise, un dispositif d’entraînement pour les quatre broches de perçage côté
coupe en option, cette machine offre une haute productivité en
toute sécurité. Enfin, le modèle Ecas 20 (illustré ci-dessus), présenté avec un ravitailleur LNS est une machine avec 10 axes CNC,
entièrement nouvelle et plus de 20 outils (plus porte-outils doubles). Les temps morts et donc les temps de cycles sont fortement
réduits. Le diamètre de tournage est de 3-20 mm, la course de la
poupée 205 mm, les avances rapides de 18 m/mn, la puissance
à la broche de 3,7 kW et la vitesse de broche de 200-10000 t/mn,
axe C en standard et 12 +xx outils sont les principales caractéristiques de la machine, concernant la broche principale, celle concernant la broche de reprise étant un diamètre identique, une
puissance de broche également identique ainsi que les vitesses.
L’axe C est, ici en option et le nombre de d’outil de 10 +xx. Dans
la catégorie des centres d’usinage, BLI présente trois modèles du
constructeur KONDIA, à broche verticale et désignée ZM99 (illustrée plus loin) B1050 et HM1060. Avec une architecture colonne mobile, un guidage prismatique en Z et des dimensions réduites, ces
machines possèdent également des guidages linéaires X et Y et
MACHINES-OUTILS
ment. Grâce à une technique du magasin de chargement et de
commande numérique adaptée, cette machine peut en effet,
continuer de produire au-delà de 72 heures. Elle permet l’usinage en cinq axes de pîèces complexes sans intervention humaine ou surveillance, le magasin de pièces offrant 40, 90 ou
180 places et pouvant recevoir des pièces de 300 mm de diamètre x 250 mm de haut et pesant jusqu’à 60 kg. Les fonctions d’usinage à grande vitesse et pour matériaux sont standard. Les
courses X, Y et Z sont, respectivement, de 680 x 400 x 625 mm,
l’axe B offrant une course de +65 à -110 degrés et l’axe C 360
degrés. Pour finir, on notera la présence d’une rectifieuse plane
de haute précision OKAMOTO pour outillage, modèle ACC-450DXA
dont les capacités en longitudinal sont de 530 mm, en transversal
175 mm, du plateau magnétique 450 x 150 mm, et de 310 mm
pour la distance maximale sous meule/surface de la table.
Tours et centres d’usinage chez OMNITECHNIQUE
une structure qui offre une haute régidité et une grande précision.
La vitesse de positionnement des axes atteint 40 m/mn pour des
courses en X de 660 mm, en Y de 400 mm et en Z de 510 mm. La
broche au cône ISO40, offre une puissance de 5,5/7,5 kW et tourne
à 100-6000 t/mn. Un magasin d’outils à 20 postes complète la
machine. Le modèle B1050 est un centre d’usinage à broche
verticale à table mobile dont la structure en fonte, fortement
nervurée offre une grande rigidité et de hautes propriétés statiques et dynamiques. Trois types de broches, toutes pourvues de
systèmes de refroidissement, peuvent être montées sur cette machine permettant des rotations de 6000/8000 t/mn, de 14 000 t/
mn pour une broche à entraînement direct moteur-broche ou, encore, d’une électrobroche tournant à 24000 t/mn. Cette machine
offre des courses en X de 1000 mm, en Y de 500 mm et en Z de
610mm et une surface de travail de 1200 x 500 mm. Le magasin
changeur d’outils comporte 22 postes. Enfin, le modèle HM1060
est un centre d’usinage présenté avec une broche délivrant 11 kW
et tournant à 8000 t/mn. La table offre une surface de travail de
1120 x 600 mm et les courses X, Y et Z sont, respectivement,
1000 x 600 x 510 mm. En ce qui concerne le constructeur MATSUURA, trois machines sont présentées. Le centre d’usinage HPlus 405 à broche horizontale offrant des courses X, Y et Z de
600 mm au carré et une palette de 500 x 500 mm, une broche
tournant à 12000 t/mn et des vitesses rapides de 50 m/mn. Le
modèle MC660 est un centre d’usinage à broche verticale, offrant productivité et versatilité avec un changement d’outil de
0,9 seconde, une broche en standard tournant à 15000 t/mn, des
vitesses rapides à 40 m/mn et un temps de changement de palette de 9 secondes. Cette machine est structurée pour l’usinage à
grande vitesse et offre des courses X, Y et Z de 660 x 460 x 485
mm, la palette étant de 720 x 440 mm. Enfin, le centre d’usinage
multipalette à broche verticale MAM72-3VS (illustré ci-dessous)
continue de produire là où d’autres exigent un réapprovisionne-
60
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
Le stand d’OMNITECHNIQUE présente des machines des constructeurs IMT INTERMATO (Italie), FAMAR (Italie, ENSHU (Japon), TECNO WASINO (Japon), FADAL (USA), CHALLENGER (Taïwan), AUDATRO TNIX (Italie).
Parmi les nouveautés, on signalera le tour vertical S20 de la série
Standard construit par IMT Intermato, présenté pour la première
fois et conçu pour répondre au marché croissant de demandes de
tours verticaux de haute qualité répondant aux exigences des sociétés de mécanique, désireuses d’investir dans ce type de machines pour des pièces de 100 à 500 mm de diamètre. Le S20
dispose d’une vitesse de broche de 2000 t/mn, d’une boîte de vitesse à 2 rapports, d’un mandrin hydraulique, d’une tourelle 6, 8
ou 12 positions. Ses courses verticales et horizontales sont, respectivement, de 500 et 450 mm. La commande numérique est de
dernière génération Fanuc 21i. Le tour vertical à broche inversée, modèle Pronto 5 (illustré ci-dessous) du constructeur Famar,
se veut être le “tour vertical à broche inversé accessible à tous”.
Cette machine est un modèle “catalogue”, à savoir sans étude de
temps, ni application personnalisée. Le bâti en mécanosoudé monobloc garantissant une grande stabilité et rigidité comprend un
ciment polymérisé spécial, placé à l’intérieur qui assure une absorption optimale des vibrations et une grande inertie thermique.
Une tourelle spéciale est bridée sur le socle de la machine afin
d’éliminer les erreurs d’uisnage dues aux variations thermiques.
Il est possible de monter des outils fixes et motorisés à côté de la
tourelle pour les usinages plus complexes. L’automatisation de la
machine est complète. Elle est conçue pour des pièces de 130
mm de diamètre et 110 mm de longueur. L’électrobroche dispose
MACHINES-OUTILS
d’une vitesse maximale de 7000 t/mn avec un diamètre usinable
maximal de 210 mm. Les avances rapides en X et Z atteignent 60
m/mn. Présenté également pour la première fois, le centre d’usinage horizontal palettisé, modèle JE60S du constructeur japonais Enshu répond aux besoins de rigidité, vitesses d’usinage et
productivité. Il est conçu pour les travaux lourds d’ébauche ou de
finition, ou bien des travaux très exigeants et difficiles tels que
l’usinage de matrices ou moules trempés. Ses deux palettes offrent une surface de 500 x 500 mm et la machine dispose de
courses X, Y et Z de 600 x 600 x 630 mm, d’avances rapides de
50 m/mn et d’une broche à 13000 t/mn, dotée d’un système de
refroidissement à huile. Toujours du même constructeur le modèle ES450 est un centre d’usinage à haute vitesse, type lean,
compact et à table fixe disposant d’avances rapides de 60 m/
mn, d’une vitesse de broche atteignant 12000 t/mn en 1,6 seconde, d’un changement d’outil effectué en 3 s. La zone d’usinage
est complètement séparée des axes machines, l’entraînement de
l’axe Y est effectué par deux vis à billes, la machine est pourvue
d’une compensation thermique. Les courses sont en X de 650
mm, Y de 450 mm et Z de 460 mm. Un centre de perçage-taraudage E130 du même constructeur, l’un des plus rapides du
monde permettant ces opérations à des vitesses jusqu’à 5 fois
plus rapides que ce qui existe sur le marché est conçu pour l’usinage à très grande vitesse de pièces de haute précision. Il offre
des courses X, Y et Z de 400 x 300 x 300 mm et dispose d’une
palette de 400 x 300 mm. La broche d’une puissance de 15/6 kW
tourne à 10 000 t/mn avec un temps de démarrage n’excédant
pas 250 ms. Le centre de tournage A12 (illustré ci-dessous) de
construction Tecno Wasino est conçu pour l’usinage en barres
sur cinq faces. Il fonctionne, charge et décharge les pièces de
manière entièrement autonome. A la place des palettes et des
montages, les modèles de cette série utilisent une table pivotante
avec montage central qui peut être alimentée par un portique linéaire. la broche est creuse pour permettre une alimentation en
barres ou en pofilés au travers d’un avance-barre. Il peuvent usiner entièrement sur les axes X, Y, Z et C tout en gardant la simplicité de manutention de pièce d’un tour automatique. Ce modèle
dispose de courses X de 145 mm, Y de 100 mm et Z de 350 mm.
Les déplacements rapides sont de 16 m/mn en X, 6 m/mn en Y et
20 m/mn en Z. La tourelle porte-outils dipose de 12 postes avec
12 outils radiaux au maximum, dont la vitesse de rotation est de
62
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
10 000 t/m et de 12 outils axiaux dont la vitesse de rotation est de
5000 t/mn. Le diamètre de mandrin est de 150 mm, celui d’alésage de broche de 54 mm. Du constructeur américain Fadal, c’est
le centre à broche verticale VMC4525 de la gamme Performance, équipé d’une commande numérique Siemens 810 avec Shopmill et du système Cool Power qui et présenté. Ce système
maintient la température des éléments mobiles de position de la
machine avec une tolérance de plus ou moins 1 degré C. La machine est équipée en standard de deux gammes de vitesses,
d’une puissance de broche de 16,8 kW, d’une vitesse de rotation
de 10 000 t/mn. Il peut effectuer des taraudages rigides à une vitesse de 3000 t/mn. Il dispose d’une table de 1369 x 635 mm admettant un poids maximal de 2000 kg. Les courses sont de 1143
en X, 635 en Y et 607 mm en Z. Du constructeur taîwanais Challenger, ce sont un centre d’usinage à broche verticale OTV1000
et un tour d’apprentissage OTA550 qui sont présentés. Le premier
modèle est doté d’une table de 1150 x 500 mm et offre des courses de 1020 en X, 510 mm en Y et 510 mm en Z. Le tour d’apprentissage et pourvu d’une broche délivrant 11 kW, d’une vitesse
maximale de 3500 t/mn en deux gammes de changement automatique, d’un alésage de broche de 80 mm, d’avances rapides de
20 m/mn en Z et de 15 m/mn en X. Le passage au-dessus du banc
admet un diamètre de 550 mm, sur le transversal de 310 mm. La
commande numérique et de construction Fagor 8055TC.
Tours et centres d’usinage chez HALBRONN
Parmi les nombreuses machines présentées sur le stand d’Halbronn, on retiendra des centres d’usinage PILOTE TECHNOLOGIES
avec les modèles CMY-350, centre ultra-rapide Rotopalettes à deux
tables, PCH426, centre d’usinage horizontal 4 axes palettisé de
production, Leader 1250B, centre d’usinage vertical offrant un
excellent rapport qualité/prix, des centres d’usinage du constructeur japonais OKK avec les modèles VM5II à broche verticale pour
la très grande vitesse, le HM63, à broche horizontale et, le dernier-né, le PG-8 à broche verticale (illustré ci-dessous) offrant des
courses X de 510 mm, Y de 400 mm et Z de 400 mm, une broche
tournant à 12000 t/mn, délivrant une puissance de 22,5 kW et
destiné à des applications de grande précision. La conception
ainsi que la structure nouvelle de cette machine, sa rigidité, la
qualité et le soin apporté à la réalisation des produits livrés par ce
construteur autorisent les utilisateurs à produire des pièces simples ou complexes dans les matériaux les plus variés. Des systèmes de logiciels de contrôles d’axes et de dispersions
MACHINES-OUTILS
machine dipose d’un passage en barre de 51 mm, d’un passage
sur glissières de 190 mm, de broches à 15 et 11 kW tournant à
5000 t/mn et 6000 t/mn pour les outils tournants. Les déplacements rapides à 16 m/mn sur X1 et X2, 40 m/mn sur Z1 et Z2, 40
m/mn sur B et des accélérations de 0,6 g sont autant de caractéristiques nouvelles de ce modèle étudié pour la productivité et
la précision dans les usinages les plus difficiles, notamment
pour le monde du décolletage. Enfin, le modèle XWT250MMY-BFT et
nanti de deux tourelles motorisées et offre un axe Y sur la tourelle
supérieure à plus ou moins 41 mm, un passage en barre de 65
mm, une vitesse de broche à 5000 t/mn, un moteur de broche de
15/22 kW et une broche de reprise à 7,5/11 kW.
Centres d’usinage HERMLE
thermiques, des broches cône-face refroidies et contrôlées en
température permettent de garantir un maximum de précision.
Dans la catégorie des tours, trois modèles du constructeur coréen, issu de l’automobile KIA, longtemps sous-traitant de la société Hitachi Seiki, sont présentés avec le modèle Kihal SKT-15
LMBS offrant un diamètre de tournage de 255 mm pour une longueur d’usinage de 530 mm et une capacité en barre de 43 mm,
le Kihal SKT-28 LB offrant un diamètre de tournage de 410 mm,
pour une longueur de 1070 mm, une capacité en barre de 80 mm
et le SKT-21V, tour vertical robotisé offrant un diamètre de tournage de 350 mm, une longueur de 210 mm. Du constructeur COLCHESTER, deux modèles sont présentés le Tornado 220 m (illustré
ci-dessus) offrant puissance et rigidité au service du tournage en
deux axes. Banc incliné à 60 degrés, base en béton polymérisé,
le range parmi les machines les plus lourdes de sa catégorie. Le
diamètre admis sur banc atteint 510 mm, celui de tournage 290
mm, la course sur l’axe X 235 mm et celle sur l’axe Z 540 mm.
Les déplacements rapides sont portés à 25 m/mn en X et 30 m/
mn en Z. Cette machine est pourvue d’outils tournants sur 6 stations motorisés à 3,7 kW, d’un axe C complet avec frein à disque,
de la dernière commande numérique Fanuc avec sa motorisation,
de règles sur l’axe X en standard et, en option, d’une système
souple de FAO pour faciliter la programmation. Du même constructeur, le tour Combi K2 est un tour d’outillage de grande capacité
d’usinage à banc inciné admettant 400 mm en diamètre de tournage et 250 mm en mandrin permettant d’usiner des pièces de
1270 mm entrepointes. Seront également présentés des tours du
constructeur japonais NAKAMURA-TOME avec les modèle WTW-150 à
quatre tourelles, 48 outils embarqués, 13 axes contrôlés permettant d’atteindre 43% de gains de productité par rapport aux
tours bi-broches classiques et autorisant un diamètre de tournage
de 310 mm pour une longueur maximale de 255 mm, avec un
passage en barre de 42, 51 ou 65 mm. Les axes Y sont sur les
deux tourelles supérieures. Le modèle WT-150MMYBFT est considéré comme la “Formule 1 du tournage”. Illustré ci-dessous, cette
64
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
La série C de ce constructeur comportant quatre modèles et on peut
voir le centre d’usinage
C500V à broche verticale
présenté sur le stand de
DELTA MACHINES conçu pour
la fabrication d’outillage
et moules mais, aussi,
dans la fabrication de petites et moyennes séries. Il peut être sous
deux configurations, V à
table fixe ou U nanti d’un
diviseur à commande numérique. Cette machine
offre des courses en X de
500 mm, en Y de 400 mm
et en Z de 450 mm, avec
des avances de 35 m/mn.
Le bâti en granit polymère
présente d’excellentes propriétés d’amortissement
ainsi qu’une faible conduction thermique et n’est
pas hygroscopique. La vitesse de rotation de la
broche principale en standard est de 9000 t/mn avec un cône HSK-A63 et peut être en option
de 1000 t/mn. Un magasin annulaire à 20 outils offre un temps de
changement d’outil de 5 secondes. La commande numérique est
de type Heidenhain TNC426.
Centre d’usinage CRÉNO cinq axes UGV
Proposée par LE CRENEAU INDUSTRIEL, la gamme des centres
d’usinage Créno 5 axes UGV à portique fixe peut recevoir une
ou deux tables mobiles ce qui permet un chargement et un
déchargement de pièces en temps masqué durant l’usinage.
Les courses standard varient de 1500 à 4000 mm en X, de 1000
à 2500 en Y et de 400 à 2000 mm en Z. Pour les courses supérieures à 4 mètres, ces centres d’usinage sont livrés en version
Table Fixe et portique mobile. Des versions spéciales ont déjà été
réalisées en 40 m x 6 m x 1250 mm. Les vitesses d’avance varient suivant les modèles de 20 à 40 m/mn. Une large gamme
d’électrobroches haute fréquence est disponible selon les applications avec, en général un magasin automatique d’outils - puissance 3 à 22 kW - vitesse maxi de rotation 10 000 à 40 000 t/mn
selon les besoins, avec une variation continue de la vitesse grâce
à un changeur statique de fréquence. Le magasin d’outils facilement accessible reçoit 12 ou 16 outils d’un diamètre maxi de 160
mm et d’une longueur de 200 mm. L’orientation de la tête 5 axes
est confiée à deux réducteurs épicycloïdaux très rigides et sans
MACHINES-OUTILS
tournage, perçage, fraisage, taraudage, rectification et traitement thermique sur des pièces de 200 mm de diamètre et d’une
hauteur de 500 mm avec des temps d’usinage exceptionnels.
Compte tenu de la vitesse de rotation des arbres d’entraînement
pouvant atteindre 12000 t/mn et du circuit de refroidissement fermé passant par l’arbre d’entraînement, le revolver jusqu’à l’outil
de coupe, il est possible de réaliser un tournage dur, un tournage
à sec et une rectification intérieure et extérieure. Des stations
de mesures intégrées permettent de mesurer directement la pièce usinée et de corriger les outils.
Les nouveautés ACU-RITE
jeu. Une version de broche à deux sorties opposées est disponible
pour les utilisations nécessitant peu d’outils. La commande numérique placée dans une baie étanche et climatisée est une
NUM1060 ou Siemens 840D qui dispose de nombreuses options facilitant le travail en 5 axes telles que spline, plan incliné, etc. Le
logiciel Créno FAO 5A permet, grâce à son post-processeur largement éprouvé, une programmation aisée et sans risque des parcours d’usinage en cinq axes avec visualisation qraphique de
contrôle. Sera également présenté le système de détourage
Creno Mange-Pont qui permet de percer et de détourer simultanément plusieurs tôles d’aluminium empilées, et qui consiste à supprimer la fixation des pièces par vissage ou par rivetage,
en laissant sur le parcours d’usinage des petits ponts qui maintiennent les pièces au squelette. Avec ce nouveau système, les rivets et les vis sont supprimés. Ils sont remplacés par de petits
ponts de liaison entre les composants pendant que son serreflanc maintient fortement les tôles entre elles. On obtient ainsi une
géométrie parfaite, même sur des pièces de quelques centimètres. Le temps de fabrication global et divisé par deux ou trois.
Centre de tournage et tour vertical G ROUPE CENTRACOM
Le GROUPE CENTRACOM commercialise les modèles des constructeurs RAFAMET, DTI, CM, PCC OLOFSSON et SCHUSTER. A l’occasion du
salon Industrie 2002, est présenté un tour vertical de production PCC Olofsson, modèle Evolution pouvant usiner des pièces
jusqu’à 550 mm de diamètre. dont la conception
et la réalisation du montant en fonte assurent
une rigidité maximale.
Les règles linéaires sur
les deux axes garantissent une répétabilité inférieure au micron. L’électrobroche de 22 kW fournit la puissance nécessaire à l’usinage d’une large
gamme de diamètres et
la commande numérique
et une GE Fanuc 16iT. Le
centre de tournage vertical à grande vitesse
Schuster, modèle VTM 350
est de conception révolutionnaire et permet d’effectuer sur la même machine des opérations de
66
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
Sur son stand, ACU-RITE présente un nouveau compteur à affichage par écran LCD permettant de mieux exploiter les possilités
du système Radial, unique sur le marché. Ce fabricant a été le
pionnier dans cette technologie qui permet d’adapter un compteur de visualisation numérique sur une perceuse radiale.
Parmi les nombreux avantages, on notera l’introduction des cotes
en coordonnées cartésiennes, comme sur une fraiseuse et la
transformation en coordonnées polaires compatible avec le système de la perceuse radiale permettant d’éliminer le traçage et
offrant une précision nettement améliorée. Le calcul de position
des trous sur diamètre ou sur grille est une nouveauté et permet
de gagner du temps, le gabarit n’étant plus nécessaire. Par
ailleurs, il n’est pas non plus nécessaire d’aligner la pièce sur la
table. Un palpeur est fourni qui permet de mémoriser la position
de la pièce dans l’espace. A côté de ce système de visualisation
numérique pour perceuses radiales, Acu-Rite présente un compteur Shaft-Chek de la gamme Quadra-Chek, plus spécifiquement
destiné aux montages de contrôle d’arbre et de pièce en rotation. Il possède deux axes, l’un longitudinal pour le branchement
d’un codeur linéaire et l’autre entrée pour un palpeur.
Micromètre laser pour mesures de haute précision
Parmi les équipements et systèmes de métrologie que va présenter BLUM-NOVOTEST, on mentionnera ses appareils de mesure de
très haute précision laser. Par exemple, le LaserMicro100 qui offre une très grande flexibilité convient pour des diamètres de 0,5
à 100 mm et garantit une précision de ±0,2 µm et une linéarité
supérieure à ±0,1 µm sur toute la plage de mesure. Pour des mesures de longueur il est prévu un palpeur supplémentaire. L’utilisation est facilitée par la présence d’un
écran tactile et d’un menu
clair et simple. Il est conçu
pour effectuer des contrôles
statistiques grâce à un logiciel intégré. Un autre appareil très apprécié est le LaserControl qui permet le réglage et l’identification rapide, précise et automatique
des outils en contrôlant leur
longueur, leur rayon et leur
faux rond directement en
MACHINES-OUTILS
broche à vitesse nominale. On détecte et corrige tout défaut éventuel de l’outil, de la broche ou du cône.
Capteur rotatif multitours miniature
Par son développement d'une nouvelle série de capteurs rotatifs absolus compacts en versions simple tour et multitours, HEIDENHAIN se démarque largement des solutions actuellement
proposées par le marché dans les secteurs de l'automatisation de
la production, de la robotique et des techniques de manutention.
Ainsi, à partir d'une hauteur d'arbre de 20 mm, les servomoteurs
peuvent être désormais équipés de capteurs rotatifs absolus
comme on pourra s’en rendre compte par ses présentations. Ces
capteurs éliminent la complexité du franchissement des points de
référence sur de nombreux axes et optimisent la souplesse de la
maintenance. Les installations deviennent bien moins sensibles
aux perturbations car le capteur retrouve la valeur absolue de position dès la mise sous tension ou à la suite d'une perturbation. Le
phare de la nouvelle série de capteurs est sans conteste le capteur rotatif multitours EQN1125 qui utilise une véritable boîte d'engrenages mécaniques. Contrairement aux solutions qui fonctionnent par comptage électronique des tours, ce capteur est insensible aux signaux de perturbation ou à une défaillance de pile. Sa
boîte d'engrenages est conforme aux exigences en matière de sécurité de fonctionnement et ne fait l'objet d'aucune maintenance.
Il délivre les informations absolues de positions via son interface
série bidirectionnelle EnDat rapide. Il fournit 8192 informations de
positions sur un tour. Ce capteur multitours perme, en outre, de
distinguer 4096 rotations. Dans la mesure où la taille de plus en
plus compacte des servomoteurs induit un accroissement des
températures de travail, la nouvelle série de ces capteursest prévue pour des températures de travail pouvant atteindre 115° C.
Tour, fraiseuse et centre d’usinage GORATU
Figurant au second rang des constructeurs espagnols de machines-outils GORATU regroupe les activités de tournage de GEMINIS
et celles de fraisage et centre d’usinage de LAGUN. Goratu a investi
plus de 600000 euros en 2001 pour l’agrandissement et l’aménagement de son unité d’assemblage à Elgoibar. Le constructeur
réalise la quasi intégralité des ensembles mobiles des machines
mais, également, s’adjoint des partenaires tels que Fagor, Heidenhain et Siemens pour l’intégration des commandes numériques et éléments pilotes des machines. Cinq machines sont
exposées à Machine-Outil 2002, avec, en tournage le GHT4 (illustré) dont la largeur des glissières atteint 430 mm, la hauteur des
glissières de la base du tour jusqu’à la surface d’appui 775 mm.
La broche principale à moteur CA offre une puissance de 17/20,5
kW pour un couple maximal de 2000/2400 Nm. La gamme de vi-
68
- Mars 2002 - Vol. II - TRAMETAL
tesse 1 atteint 0-355 t/mn et la 2 0-1600 t/mn. Le modèle GHT5
offre quatre gammes vitesses de 0 à 1400 t/mn et la broche principale délivre 30/37 kW pour un couple de 4500/5625 Nm. La
course du chariot transversal est de 550 mm. Le poids admissible
entre pointes sans lunette pour le premier modèle est de 2560 kg
et de 4800 kg pour le second. Le centre d’usinage illustré est un
modèle GVC1000 offrant une précision de positionnement et de répétitivité de 5 microns. La surface de travail de la table et de 1200
x 500 mm et le poids admis atteint 1000 kg. Les courses longitudinale X sont de 1000 mm, transversale Y de 500 mm et verticale
Z de 621 mm, les avances de travail atteignant 10 m/mn sur les
trois axes et 20 m/mn en rapide sur C et Y. La puissance de broche
tournant à 10000 t/mn atteint 13/11 kW. Un magasin d’outil à 18
postes permet un temps de changement d’outil à outil de 8 secondes. Enfin, la fraiseuse à banc fixe GBM32E ATC offre une surface de
table de 3 200 x 1000 mm admettant un poids de 8500 kg. Les
courses X, Y et Z sont, respectivement, de 3000 x 1000 x 1000
mm, les avances rapides sur les trois axes étant de 10 m/mn. La
broche principale CA tourne en variation continue de 50 à 4000 t/
mn et délivre une puissance de 28 kW.
NUM à Industrie 2002
Avec AxiumPower, NUM lance une gamme complète de systèmes CNC base PC comprenant une large palette de variateurs
numériques et de moteurs. Répondant aux applications des plus
courantes aux plus complexes, cette gamme se caractérise par
son évolutitivé et son ouverture. Chaque constructeur a la possibilité d’utiliser l’IHM Num, de l’adapter ou encore de réaliser sa
propre interface avec des outils standard. De même, avec les
opérateurs dynamiques, il peut créer des algorithmes personnalisés au niveau de l’interpolation et ainsi parfaitement personnaliser la partie CNC pour la machine. Le pupitre de ces CNC est
constitué d’un PC industriel et d’un écran bordé de touches de
fonctions. Le serveur permet également l’utilisation d’un écran
tactile. Le PC fonctionne sous Windows 2000 et tous les outils logiciels de Num sont installés. L’accès aux programmes de Num ou
à ceux du constructeur peut être protégé et la possibilité d’installation de logiciels de CFAO renforce encore l’interactivité. Toute
une gamme de variateurs numériques vient compléter cette partie
commande. Outre son étendue, un des points forts de cette offre
variateurs est son universalité. Destinés à la fois aux moteurs synchrones et asynchrones, ces variateurs peuvent être utilisés pour
les axes et pour les broches. En fait, chaque utilisateur est sûr, ici,
de trouver dans cette gamme un système qui répond à ses objectifs de performances et de coût.
❑
Le directeur de la publicatio n :G. ROBERT - Editeu r :APT’ÉDITIONS - 2 av. de la Cristallerie - 92310 SÈVRES
Imprimerie Groupe Berger-Levrault - 54000 NANCY - Dépôt Légal Mars 2002 - Commission Paritaire n° 76086