Fraisage HSC à moindre coût

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Configurations et capacités de la SpinJet

Cette broche accessoire dispose d'un encombrement réduit ainsi que d'un poids plume. En effet son diamètre est de 63 mm pour 110 mm de long et son poids est de 1,1 kg, elle est équipée d'un tasseau porte pinces ER11 pour des diamètre d'outils de 6 mm maximum. Des rallonges à frétter avec une liaison ER11 sont disponibles et augmentent ainsi encore la polyvalence avec un surplus de longueur bien pratique pour les endroits difficilement accessibles. Ses liaisons arrières en configuration monobloc ( pour la fixer dans la broche de la machine) comprennent le BT40/30, DIN69871 40, HSK 63, CAT 40, CAMFIX (DIN 26623-1) C5 et C6 ainsi qu'une queue cylindrique de diamètre 20h6.

Mais le système de loin le plus intéressant en terme de polyvalence, d'encombrement et de poids est la liaison ER32 qui permet de monter la Spinjet sur n'importe quel tasseau porte pince ER32. Pour le montage il suffit de démonter l'écrou et la pince de l'attachement, d'y mettre la Spinjet et de serrer l'écrou intégré à la broche et la voilà opérationnelle. L' avantage de cette configuration est la possibilité de monter la SpinJet sur n'importe quelle machine indépendamment de la nature de son cône de liaison et de pouvoir l'utiliser sur plusieurs machines équipées de liaisons différentes par exemple : Iso 30 ou 50, HSK 80/100/125, cônes morses ou propriétaires mais aussi VDI sur les tours.

Hormis ses différentes liaisons avec la broche de la machine, la SpinJet est disponible en 3 versions, TJS 20K / 30K et 40K pour 20'000, 30'000 et 40'000 tr/min pour une pression de fonctionnement de 20 bars. En augmentant cette dernière jusqu'à 40 bars on obtient, dans le même ordre, 40'000, 50'000 et 60'000 tr/min. Ces valeurs dépendent bien sûr de la pression de fonctionnement mais aussi du débit (min. 12L/min et recommandé de 18 à 25 L/min). Un filtre est intégré à la SpinJet mais un filtrage en amont de 100 microns minimum ainsi que l'utilisation d'un agent anti-moussant est indispensable pour un fonctionnement en toute sécurité. Il faut aussi disposer d'un système d'aspiration des brouillards d'huile mais toutes les machines disposant d'un arrosage haute pression en sont équipées.

L'utilisation d'huiles de coupe à la place d'une émulsion est possible sous certaines conditions, mais des précautions sont à prendre à cause des risques d'explosions et d'incendies qui pourraient se déclarer avec les brouillards d'hydrocarbures générés par la SpinJet.

Pour quels types d'usinage utiliser la SpinJet?

Cette broche accessoire est spécialement « taillée » pour la vitesse et ouvre les portes à l'utilisation d'outils de très faible diamètre sur des machines qui ne sont pas faites pour ça à la base mais qui en terme de précision peuvent parfaitement exécuter des micros usinages, qui peut le plus peut le moins aussi.

Iscar préconise pour le modèle TJS 20K l'utilisation d'outils avec un diamètre n’excédant pas 3,5 mm dans de l'acier, 2,5 mm pour la TJS 30K et 1,5 mm pour la TJS 40K. Dans des matériaux plus tendres et en fonction des conditions de coupes il est possible de profiter d'outils jusqu'au diamètre 6 mm, diamètre maximal accepté par les pinces ER 11.

Les opérations de fraisages, perçages, gravages et de tourbillonages de filets sont toutes indiquées pour cette broche haute vitesse. En dehors des gains de temps sur cycles de l'ordre de 60% et plus par rapport à un usinage avec une broche principale tournant 3 à 8 fois moins vite, les états de surfaces et la durée de vie des outillages en bénéficieront aussi très positivement.

Cela permet surtout de respecter les paramètres de coupe des outils de petits diamètres et d'augmenter leur efficacité tout en réduisant les risques de casses découlant d'une vitesse de coupe trop faible. Le fraisage des matériaux trempés avec des outils carbures mais surtout CBN et à la rectification par contournage deviennent ainsi accessibles ce qui n'est pas négligeable.

Pour exemple une fraise de 2 mm à 2 dents utilisée en rainurage dans un acier allié 1.3505 avec pour paramètres de coupe 200 m/min et une avance par dent de 0.03 mm nous donne 32'000 tr/min et 1920 mm/min d'avance.

Le même outil utilisé avec la broche principale limitée à 8000 tr/min et en respectant la règle de proportionnalité donnera 32'000 / 8000 = 4. Soit 0.03 / 4 = 0.0075 d'ou 8000 x 0.0075 x 2 = 120 mm/min. Le temps de cycle avec la broche principale correspondra à 1920 / 120 = 16, soit un rapport de 16 x entre le même cycle effectué avec la SpinJet ou avec la broche principale de la machine. Pour un temps de cycle de 60 minutes sans broche haute vitesse, il ne prendra que 3,75 min avec cette dernière, un gain de temps phénoménale qui mérite un investissement somme tout raisonnable.

Car à moins de 4000.- CHF la SpinJet d'Iscar est un investissement pérenne et économiquement viable pour accéder à l'usinage HSC avec de petits outils sur des machines réservées à l'usinage de pièces de dimensions importantes. <<

Auteur : Gilles Bordet, rédacteur MSM

Cet accessoire indispensable pour doper les nombres de tours était en démonstration (en première Suisse) à l'occasion des portes-ouvertes de SUVEMA. Un article rétrospectif à découvrir ci-dessous ainsi que des images "live" du spinjet en fonction.

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