De la CFAO à la production

Rédacteur: Edouard Huguelet

>> NUM - Constructeur de systèmes à commande CNC, asservissement et entraînement basé en Suisse, présente une application originale mettant en évidence les avantages de sa commande Axium, associée aux systèmes d'entraînement NUMDrive.

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Dernier centre d'usinage de la pierre Blade5 d'OMAG à base d'un système de commande numérique à 5 axes de NUM, spécialement mis au point. (Image: NUM)
Dernier centre d'usinage de la pierre Blade5 d'OMAG à base d'un système de commande numérique à 5 axes de NUM, spécialement mis au point. (Image: NUM)

Un moteur de broche personnalisé et un système spécial à commande numérique NUM ont permis à OMAG de créer un centre d’usinage à 5 axes qui associe les fonctions d’une ancienne machine et d'un tour d’usinage de la pierre.

La machine Blade5 d’OMAG offre une souplesse inconnue à ce jour pour l’usinage de pièces en pierre grâce à ses possibilités de sciage, de fraisage, de tournage, de sculpture et de polissage. Une des principales caractéristiques de cette machine est le moteur à hautes performances de sa broche, avec le couple de pointe très élevé de 400 Nm.

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Un moteur très puissant

Ce puissant moteur accélère toutes les opérations d’usinage de la pierre. Équipée d’une table de travail de 5 x 5 mètres, cette machine peut créer toutes sortes de formes et de profils directement à partir de fichiers CFAO. Elle est ainsi aussi parfaitement adaptée à la réalisation de pièces unitaires qu'en série. Elle dispose même d’une option de lecture à laser qui permet de numériser et de dupliquer des travaux artistiques sur la pierre.

NUM, partenaire d’OMAG depuis plus de 20 ans, a fourni le moteur de la broche et le système à commande numérique des 5 axes de positionnement totalement interpolés de la machine.

Un partenariat fructueux

Marco Battistotti de NUM Italie déclare: «La volonté de partenariat avec un fabricant de machines spéciales et de partage du risque pour la création d’une application et de solutions spéciales de commande numérique constitue la philosophie de base de NUM. Dans le cas d’OMAG, la coopération est très étroite pour le développement technique de nouvelles machines».

Une surface de travail de 15 m2

La machine Blade5 d’OMAG se compose d’une grande structure à base de pont roulant qui supporte une nouvelle tête d’usinage multi-axes. Les axes principaux X et Y du pont roulant s’appuient sur des vis à billes, des guidage linéaire et des ensembles à roulements à recirculation de billes, associant une forte capacité de charge et un positionnement en douceur et sans jeu. Dans la plus grande configuration de la machine Blade5, les 2 axes ont une course identique de 5 mètres, ce qui procure à l’opérateur une surface de travail de 25 mètres carrés. L’axe vertical Z qui supporte la tête d’usinage utilise le même type de technologie ; il peut s’élever à 3 mètres au-dessus de la base du système pour recevoir d’énormes ébauches en pierre. La pierre usinée peut être bridée sur une grande table de 3,5 x 2 mètres, ou mise en rotation par un accessoire de tournage.

La broche de la tête d’usinage peut recevoir divers outils de coupe et de mise en forme, y compris une lame de coupe au diamant de diamètre 1,6 mètres. La tête contient 2 axes de positionnement qui permettent d’incliner la broche jusqu’à 140° d'angle dans le sens vertical et de la faire pivoter jusqu’à 380°, ce qui offre une souplesse d’usinage exceptionnelle.

Tout est interpolé

Les axes X, Y et Z du pont roulant, ainsi que l’inclinaison dynamique et la rotation latérale de la tête d’usinage, sont contrôlés par des variateurs asservis NUMDrive C et des moteurs sans balai NUM BPX ; les 5 axes peuvent effectuer des déplacements interpolés sous la commande globale d’un système de commande numérique NUM Axium Power.

Cette approche totalement numérique garantit un usinage très précis et reproductif de la pièce. Les données d'usinage sont téléchargées du PC hôte de la machine sous forme de fichiers ISO dans le système Axium. Un système de lecture en option permet des mesures 3D extrêmement précises sur une pièce finie comportant des formes libres (par exemple, une statue) lesquelles données sont automatiquement converties en fichier ISO pour permettre la réplique parfaite d’un travail artistique. Pour obtenir ce niveau élevé de finition, OMAG a également développé une macro spéciale qui évalue les commandes de déplacements dynamiques en temps réel sur le système de commande numérique Axium Power afin de corriger l’usure de l’outil et de garantir le contact permanent avec la pièce.

Une puissance constante à la broche

La broche d’usinage est entraînée par un très puissant moteur synchrone à refroidissement liquide développé par NUM spécialement pour cette application. NUM fournit séparément le rotor et le stator de ce moteur qu’OMAG intègre dans la tête de la machine, y compris la liaison directe du rotor avec la broche pour une rigidité maximale. Le moteur, commandé par un appareil NUMDrive C et alimenté par l’alimentation MDLL, offre une puissance constante de 25 kW à 2000 tr/min, une vitesse maximale de 8000 tr/min et un couple maximal de 400 Nm.

Commande et logiciel basé sur une bibliothèque d'outils

Le logiciel de CFAO sur PC d’OMAG inclut une bibliothèque d’outils d’usinage à la libre disposition de l’opérateur ; les outils sont physiquement conservés dans un panier à côté de la zone de travail. Il s’agit généralement d’outils de fraisage et de tournage, ainsi que d’une ou plusieurs lames de coupe. Le changement d’outil est totalement automatique ; à la demande de l’opérateur, la machine Blade5 est dotée d'un chargeur-échangeur pour ses outils à cône ISO-50. Le pupitre opérateur très intuitif est équipé d’un grand écran tactile, d’un clavier et de 2 manettes de commande des mouvements lorsque c’est nécessaire.

Marco Battistotti constate: «La machine Blade5 d’OMAG est un exemple parfait de la collaboration entre des concepteurs de machines et des spécialistes de la commande numérique. Les diverses configurations de la machine Blade5 sont très prisées sur le marché». <<

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