Leadwell V-60S, un centre d'usinage économique et performant

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V-60S, un centre d'usinage stable et dynamique

Le centre d'usinage V-60S en service chez Moratec dispose de courses généreuses, 1520 mm pour l'axe X, 635 mm pour l'axe Y et 610 mm pour l'axe Z. La machine est équipée de la commande Heidenhain TNC 640, ainsi que du câblage complet pour l'utilisation d'un 4^e axe rotatif EA-510 d'origine Lehmann. « Une grande qualité de l'intégration du 4^e axe avec la commande Heidenhain est son installation plug & play. Il suffit d'éteindre la machine, de monter le diviseur sur la table, de brancher tous les câbles et de rallumer la machine. La commande détecte automatiquement l'axe supplémentaire sans aucune intervention additionnelle. De cette manière, le passage de 3 à 4 axes se fait de manière extrêmement simple et rapide. Cette configuration est très intéressante lorsque le diviseur n'est pas monté à demeure sur la table. Ce développement est issu d'une collaboration entre HP Müller et Heidenhain », explique Emmanuel Fontana.

Le fabricant propose de nombreuses options dont trois modèles de broche en ligne. Moratec a choisi la broche la plus rapide qui grimpe à 15 000 tr/min, mais deux autres gammes de vitesse sont disponibles, 10 000 et 12 000 tr/min. Et dans le cas où un couple supérieur à basse vitesse est nécessaire, une boîte à deux vitesses est disponible en option. Pour assurer un fonctionnement stable de ses broches, Leadwell intègre un système hydraulique de refroidissement qui assure un excellent contrôle de la dilatation et un fonctionnement fiable de cet organe essentiel. La broche très silencieuse est équipée d'un cône de liaison SK40. Moratec travaillant principalement avec ce type d'attachement sur ses autres centres d'usinage, il était logique et rationnel de continuer avec le même standard. Mais le fabricant taïwanais propose également du BT40, HSK et BBT40 avec la fonction Big-plus cône/face pour une liaison encore plus rigide. Toutes ces broches peuvent également être équipées de l'arrosage central associé à un groupe haute pression à 40 bars, ce qui est l'option choisie par Moratec. Pour les opérations de perçage profond avec des petits diamètres d'outils, HP Müller propose des groupes haute pression supérieurs à 40 bars. Un système annulaire d'arrosage périphérique, des buses programmables, un séparateur d'huile, un bac plus grand ou encore le très pratique système de nettoyage et d'évacuation des copeaux « surrounding coolant system » font parties des options proposées par le fabricant.

Ces centres d'usinage font appels à la simulation par éléments finis pour leur conception. Cela permet d'augmenter significativement leurs performances et leur fiabilité tout en réduisant les masses mobiles sans pour autant impacter la rigidité de l'ensemble. La structure du bâti en « L » est à colonne fixe et accueille la coulisse de l'axe Z supportant la tête de fraisage et son moteur. Les guidages linéaires de l'axe Y sont fixés au banc principal et déplacent transversalement le chariot supportant l'axe X et la table. Cette configuration permet d'obtenir une excellente rigidité, ce qui a un impact favorable sur la réduction des vibrations, la durée de vie des outils et la qualité des états de surface, sans impacter la dynamique générale.

Les vis à billes des axes X et Y sont montées avec des écrous à billes doubles, toujours dans une recherche de rigidité maximale. Les trois vis à billes disposent également d'un système intégré de lubrification qui leur assure une longue durée de vie, réduit leur échauffement et empêche l'introduction de copeaux grâce à la surpression générée.

Le centre d'usinage V-60S dispose d'un magasin d'outils à 24 positions d'origine mais Moratec a commandé un changeur plus important comprenant 40 positions d'outils. Le temps de changement d'outils à outils s'effectue en 1,8 seconde ce qui est plutôt rapide, tout comme les déplacements des trois axes linéaires qui atteignent 36 m/min.

En matière de contrôle et d'asservissement, les moteurs sont équipés de codeurs absolus et, en option, des règles de mesure peuvent également être installées. Pour la mesure des outils et des pièces, HP Müller a équipé le centre d'usinage de palpeurs Blum avec une transmission des données par radiofréquence. En matière d'automatisation, HP Müller intègre à la demande les systèmes RoboJob comme le Mill-Assist Essential, système d'automatisation d'entrée de gamme pour des petites pièces/séries ou l'impressionnant Tower Essential, Advanced ou Professional, d'une hauteur de 4,6 m.

Un design épuré associé à une excellente ergonomie

Visuellement, la série NV dispose d'un design sobre et fonctionnel. Les dimensions du centre d'usinage V-60S sont somme toute assez compactes compte tenu de son enveloppe de travail. Sa longueur est légèrement inférieure à 4 m pour une profondeur à peine supérieure à 2 m et une hauteur de presque 3 m pour une masse totale d'environ 8 tonnes. « Le poids de la machine était un paramètre important pour nous. En effet nos disposons de sous-sols et la dalle de notre atelier est limitée en matière de charge. La V-60S n'est pas trop lourde et nous n'avons pas eu besoin de prendre des dispositions spéciales pour l'installer », précise Jacques Perroud.

Un aspect pratique et fonctionnel de ce centre d'usinage est sa forme parfaitement parallélépipédique sans aucunes excroissances. De cette manière la machine peut être installée assez proche d'un mur sans gaspillage de place excessif.

Mais ce qui frappe d'emblée face à la machine, c'est la qualité de fabrication et de finition de son carénage et tout particulièrement de ses soufflets métalliques de protection des axes. Le volume interne est vraiment très propre, rien ne dépasse et tout est ajusté avec précision, ce qui n'est pas toujours le cas avec les machines-outils économiques. L'implantation des trois convoyeurs de copeaux à vis est elle aussi fort bien pensée. De chaque côté du banc, sous la table, se trouve les deux convoyeurs secondaires qui ramènent les copeaux de l'arrière vers l'avant où se situe le convoyeur principal qui les évacuera vers une benne à copeaux externe. Les soufflets de protection télescopique à double pente permettent aux copeaux de glisser vers l'avant ou l'arrière et d'être ainsi évacués rapidement et correctement. Pour optimiser encore plus ce processus, le système « surrounding coolant system », constitué de buses placées stratégiquement à différents endroits du carénage « pousse » de manière optimale les copeaux dans les goulottes contenant les vis de convoyage. Il assure également la stabilité thermique du bâti en évitant que l'accumulation de copeaux incandescents ne crée des points chauds.

L'accès à la zone de travail, manuellement ou avec l'aide d'un palan, est grandement facilitée grâce aux deux grandes portes coulissantes qui, en option, peuvent être motorisées. La hauteur de la table est correcte, ni trop haute ni trop basse, ce qui évitera les maux de dos, et les nombreuses fenêtres associées au système d'éclairage intégré procurent une excellente luminosité. Le magasin d'outils positionné à gauche de la broche n'interfère en rien avec la zone de travail grâce à son positionnement en hauteur rendu possible par la course importante de l'axe Z. Son chargement peut se faire par la broche ou via une porte accessible à l'arrière de la machine.

Un centre d'usinage plaisant et fonctionnel

Alexandre Progin est le principal opérateur de ce nouveau centre d'usinage. Livré en février 2021, le V-60S apporte entière satisfaction. Presque une année après sa mise en service, plusieurs qualités récurrentes ressortent de cette première expérience avec un centre d'usinage Leadwell. « Il y aurait beaucoup à dire au sujet de cette machine. À commencer par sa puissante commande Heidenhain TNC 640, qui permet de faire énormément de choses. L'intégration plug & play du quatrième axe est également très agréable car l'installation du diviseur ne nécessite aucun paramétrage complexe. Nous travaillons principalement avec des fausses tables en aluminium et lors de leur utilisation, le diviseur ne peut pas rester monté sur la table », explique M. Progin. Pour la programmation un poste GibbsCAM a été installé à côté de la machine avec un post-processeur qui gère l'usinage en 3 et 4 axes.

Lors de notre visite, des plaques en acier inoxydable étaient en cours d'usinage avec la V-60S. Cela a permis de constater en direct et dans la pratique les qualités citées plus haut, à savoir une excellente rigidité et des états de surface exceptionnellement bons pour une machine de cette gamme. À l'oreille, avant même d'inspecter visuellement la pièce, il est facile de deviner que ce centre d'usinage est stable et que les outils de coupe travaillent dans les meilleures conditions possibles. « Les qualités que j'aime tout particulièrement avec cette machine sont sa dynamique et la vitesse de déplacement de ses axes. Mais sa précision et sa répétabilité sont également très appréciables », conclut M. Progin.

Et pour l'avenir ?

Avec des investissements réguliers dans de nouvelles machines, Moratec dispose actuellement d'un parc de machines-outils notablement moderne et d'un atelier bien rempli. « Nous aurions la possibilité de faire beaucoup d'autres choses et nous avons beaucoup d'idées à ce sujet, mais les journées font toujours 24 heures et il faut faire des choix », précise M. Perroud. « L'entreprise a bien progressé et les jeunes reprendront le flambeau. Ça sera à eux, selon leur aptitude et leur volonté, de continuer à la développer. Nous les formons au mieux pour cela. Nous avons deux apprentis et en reprenons un nouveau tous les deux ans », explique-t-il encore.

« Actuellement, nous n'avons pas de centre d'usinage 5 axes, cela pour plusieurs raisons, à commencer par le type de pièces que nous usinons ainsi que la limitation de poids supportée par la dalle de notre atelier. Mais nous y viendrons un jour, reste à trouver des marchés pour ce type de machines qui doivent être exploitées à leur plein potentiel. En tout cas nous savons que nous trouverons chez Leadwell une offre importante de machines 5 axes performantes », conclut M. Perroud.

De son côté, Emmanuel Fontana est ravi des retours très positifs de Moratec concernant ce nouveau centre d'usinage qui a su convaincre tout le monde tant en termes de qualité qu'en matière de coûts. « Leadwell propose des machines-outils performantes avec un rapport qualité-prix assez exceptionnel. Les délais de livraison sont plutôt courts par rapport à la moyenne, même si actuellement la pandémie induit des retards, comme partout ailleurs. Les entreprises taïwanaises et Leadwell tout particulièrement sont très réactives et ouvertes à de nombreuses personnalisations, là où d'autres fabricants proposent bien moins de choix dans ce domaine. Leadwell attache beaucoup d'importances aux détails, comme par exemple les autocollants de sécurité que l'on retrouve collés aux endroits sensibles de la machine. Là où d'autres fabricants se contenteraient de laisser ces mises en garde en langue étrangère, Leadwell les fournit dans la langue nationale, dans notre cas en français », conclut M. Fontana. MSM

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