Un fluide réfrigérant au plus près de l'arête de coupe pour un processus sécurisé et une durée de vie des outils accrue

Multidec-Lub, la solution pour une lubrification intégrée

| Rédacteur: Gilles Bordet

Avec près de 40 tours automatiques de la marque Tornos, Citizen ou Gildemeister, RitzFahr usine environ 140 millions de pièces en laiton, acier, acier inoxydable ou aluminium par an avec des diamètres se situant entre 0,5 et 32 mm.
Avec près de 40 tours automatiques de la marque Tornos, Citizen ou Gildemeister, RitzFahr usine environ 140 millions de pièces en laiton, acier, acier inoxydable ou aluminium par an avec des diamètres se situant entre 0,5 et 32 mm. (Image: Klaus Vollrath)

Les machines de décolletage récentes sont équipées de nombreux axes et d'outils permettant d'exécuter un éventail de tâches particulièrement complexes. Ainsi, elles assurent un usinage de haute précision et permettent d’augmenter la productivité.

Cependant, le revers de la médaille est qu’elles exigent plus de temps en terme de mise en train, avant de pouvoir démarrer la production. Une partie de ce temps est alloué au montage et réglage des outils de tournage placés sur la platine de la machine. Cette tâche peut être considérablement accélérée grâce à la mise en place d'un système de cales de serrage avec lubrification intégrée et butée réglable.

«Nous usinons des pièces de haute précision pour une large clientèle industrielle. Les lots de production varient de 500 jusqu'à plusieurs millions de pièces par an», affirme Klaus Meier, conseiller technique à la clientèle auprès de RitzFahr in Efringen-Kirchen (Allemagne). Avec près de 40 tours automatiques des marques Tornos, Citizen ou Gildemeister, nous produisons annuellement environ 140 millions de pièces en laiton, acier, acier inoxydable ou aluminium avec des diamètres variant entre 0,5 et 32 mm. Le choix des marchés ciblés se fait essentiellement en fonction de la sophistication des géométries, la précision accrue ou des alliages particulièrement difficiles à usiner.

Les clients sont principalement des entreprises des secteurs de la mécanique, de l'horlogerie, de l'automobile, du secteur médical et des fabricants d'équipements électrotechniques ou de communication. Auprès de cette clientèle, parmi laquelle un bon nombre est actif sur les marchés internationaux, nous jouissons d’une excellente réputation pour la fourniture d’une qualité haut de gamme et d’une grande fiabilité de livraison. Nos clients accordent une importance particulière aux activités de conseil préalable en vue de la faisabilité et de la rentabilité de nouveaux produits que RitzFahr propose à sa clientèle.

Ce service est d'autant plus important qu'on a maintes fois dû se rendre compte qu'une bonne idée venue à un opérateur en face de son écran ne représente pas forcément la meilleure des solutions viables en vue d'une fabrication simple et efficace.

Réduire la perte de temps lors du montage des outils

« Les tours automatiques que nos clients utilisent sont équipés d’une platine pouvant accueillir jusqu’à sept porte-plaquettes », explique Sven Zehner, conseiller technique auprès du distributeur Utilis, Erich Klingseisen KG à Aldingen (Allemagne). Les outils montés proviennent de différents fournisseurs dont les géométries peuvent varier, ils sont munis de plaquettes de coupe amovibles. Cette variété d’outils a pour conséquence que tout changement de produit ou d’équipement d’usinage devenait une opération fastidieuse exigeant beaucoup de temps. En outre, la situation fut aggravée par l’installation de conduites pour la lubrification / refroidissement de l’outillage, d’autant plus qu’il faut faire face à des matériaux difficiles à usiner ou à des exigences particulières concernant la précision des pièces. La durée de vie des outils dépend crucialement d'une application précise du lubrifiant à une pression optimale directement sur l’arête de coupe. L’objectif est d'assurer à la fois un refroidissement de l’arête de coupe approprié et l'évacuation fiable des copeaux de la zone de contact entre l'outil et la pièce. Dans ce domaine, les systèmes intégrés à haute ou à basse pression – les premiers opérant avec jusqu' à 200 bar – représentent aujourd'hui l'état actuel de la technique. Jusqu'à présent, l'installation des conduites correspondantes s'avérait être une tâche compliquée demandant du temps et un montage optimal. En fin de compte, tous ces aspects avaient pour conséquence que la mise au point d'une machine avant le (re)démarrage pouvait prendre beaucoup de temps, engendrant des temps d'arrêt important.

...grâce à la mise en place de cales de serrage avec lubrification intégrée

« Pour remédier à ces inconvénients, nous avons développé un système de fixation des outils avec la lubrification intégrée, compatible avec les porte-outils de différentes marques », souligne Denis Juillerat, Area Sales Manager Europe de l’ouest et Amérique du sud d'Utilis AG à Müllheim (Suisse). Ces cales dénommées « Multidec-Lub » reprennent les dimensions de la cale d’origine en y ajoutant une butée pour le repositionnement de l’outil. En effet, une butée réglable pour le porte-plaquette ainsi qu'une butée à l’avant de la cale, entrant en contact avec la platine, assurent un repositionnement de l’outil, donc de l’arête de coupe à ± 0.02 mm à chaque fois que le porte-outil ou la plaquette de coupe amovible sont montés. Autre avantage qu'entraîne ce système, sont les conduites du lubrifiant intégrées, menant à deux orifices sur la face avant de la cale de serrage, orientées là où se forme le copeau. Les deux jets de lubrifiant sortant des buses dessinent un décalage angulaire qui assure qu'ils se rejoignent exactement au niveau du tranchant de la plaquette de coupe. Il fallait aussi prendre en compte les versions de porte-plaquette à droite et à gauche, la cale de serrage est disponible en deux variantes adéquates. L'éventail d'accessoires comprend des conduites en acier inoxydable tressé flexibles facile à installer et raccorder. Ils sont disponibles à haute ainsi qu'à basse pression. Grâce à leur structure stratifiée et leur géométrie adaptée, les canaux à l'intérieur des tuyaux et de la cale assurent une résistance à l'écoulement du lubrifiant minimisée, et de ce fait une pression maximale des jets d'huile projetés de manière ciblée sur la zone critique, c’est à dire directement sur le tranchant de l'outil.

Temps d'arrêt considérablement réduits

« Grâce à cette technologie, nous avons pu réduire le temps d'arrêt lié à la mise au point de la machine d'environ deux jours auparavant à actuellement 4-6 heures », se réjouit K. Meier. D’après son avis, un des atouts principaux des cales de serrage développés par Utilis réside dans la souplesse de montage des plaques de fixation et porte-outils de différentes marques. De cette façon l’exploitant d’une machine d’usinage a le choix libre d'opter pour le système convenant le mieux à ses besoins spécifiques parmi les différents fournisseurs. À l’issue de l’opération de mise au point, l'outil est dans la position voulue avec une tolérance d'environ ± 0,02 mm seulement. Les opérations d’ajustement des dimensions sur la pièce se font tout simplement à l'aide de la commande numérique de la machine. Avec déjà un très grand choix de cales dans le programme Multidec-Lub, le système mis en place pour commander des cales de serrage faites sur mesure s'adaptant aux différents types de platines de fixation et de porte-outils se limite simplement à remplir un formulaire détaillant quelques dimensions clés de la platine de la machine. La procédure de préparation d'une machine devient de ce fait une opération maîtrisable et reproductible. Ceci offre à RitzFahr une grande souplesse pour répondre à court terme aux rythmes fluctuants des commandes ou en cas de pannes non prévisibles. En outre, le nouveau système met une fois encore en avant la philosophie de qualité de l’entreprise. Dès qu’il y a le besoin d'arrêter une production en cours et de reconfigurer la machine pour fabriquer un lot différent, on est obligé d’analyser et de prendre ultérieurement en compte la totalité des cotes et des autres caractéristiques de la pièce à usiner. Ce mode d'opération contribue à améliorer la qualité et est un aspect hautement apprécié par la clientèle. Complété par un système d'assurance de la qualité assisté par ordinateur performant permettant de gérer les échanges d'outils forcés, le système appliqué a des effets positifs sur la capabilité du processus et augmente la qualité. Toute réduction des inconvénients et des pertes de temps liés normalement à un changement de produit ou de lot a pour résultat qu’on est beaucoup plus susceptible d'appliquer cette approche.

Un autre aspect fortement apprécié est la lubrification intégrée qui contribue à une accélération des cycle d'usinage considérable ainsi qu’à une durée de vie accrue de l'outil. Dans un cas donné, la durée du cycle d'usinage d’une pièce a diminué de 61 à 43 secondes. En outre, l'orientation exacte des jets de lubrifiant empêche les copeaux de pénétrer dans les zones où ils pourraient nuire, par exemple autour du canon, de la pièce ou de la broche de reprise. Les conduites sont de qualité supérieure, faciles à installer, notamment grâce aux raccords rapides. MSM

Auteur : Klaus Vollrath, b2dcomm.ch

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