Rétrospéctive Innoteq 2023 – Fehlmann Un concentré de technologies et de savoir-faire

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Lors du dernier salon Innoteq à Berne Fehlmann présentait aux visiteurs le dernier né de la gamme Versa, le centre d'usinage Versa 745. Le centre d'usinage compact à 5 axes Picomax 75, la fraiseuse de précision Picomax 56 ainsi que la Picomax 21-M étaient également exposés.

Comme l'ensemble de la gamme Versa de Fehlmann ce nouveau centre d'usinage reprend les fondamentaux qui font le succès de ces machines-outils : une grande rigidité, une précision élevée, une dynamique maximale et une autonomie totale grâce aux nombreuses solutions d'automatisation disponibles. Son ergonomie très travaillée, ses dimensions compactes et sa puissante commande Heidenhain TNC 640 sont également très appréciées des utilisateurs.

La gamme Versa comprend actuellement 4 modèles tous déclinés en version 5 ou 3 axes. Ce sont les : 645 et 643 Linear seules machines de la gamme à être équipées de moteurs linéaires, 745/743, 825/823 et 945/943.

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En matière de capacité d'usinage la Versa 745 se positionne entre la 645 et la 825 en acceptant des pièces allant jusqu'à un diamètre de 500 mm pour une hauteur de 400 mm et un poids maximal de 250 kg.

Rigidité et stabilité thermique

Le centre d'usinage Versa 745 dispose d'une structure en portique, ADN de la gamme. Avec des éléments entièrement constitués de fonte grise et un portique à 3 points d'appui la rigidité est excellente, l'amortissement est optimal et la conductivité thermique est homogène. Le berceau basculant dispose également d'une grande stabilité grâce à son contre-palier. La cinématique des axes évite tout effet de couplage cinétique ce qui autorise des opérations de fraisage 5 axes simultanés avec une très haute dynamique tout en conservant une excellente précision. La qualité des états de surface n'est pas en reste avec des résultats admirables dans des matériaux tendres comme durs. Un soin tout particulier a été porté à la stabilité thermique de l'ensemble avec des entrainements refroidis, un arrosage actif et une isolation de tous les éléments susceptibles de transmettre de la chaleur à la structure de la machine. Pour assurer une parfaite évacuation des calories générées par les copeaux et la machine Fehlmann propose plusieurs systèmes de refroidissement équipés d'un convoyeur, de filtres et de pompes à basse ou haute pression d'une capacité de 700, 1400 ou 2250 litres.

Une haute précision fruit de presque 100 ans de savoir-faire

Fehlmann applique à ses machines-outils toute son expertise acquise depuis sa création en 1930. Et la précision commence par une géométrie mécanique parfaite. Et pour aller chercher le « zéro » toutes les surface d'appui des guidages sont grattées à la main. Associé à des systèmes de mesures linéaires et angulaires de haute précision, des vis à billes et des guidages linéaires de qualité, la précision de positionnement tout comme la répétabilité n'excède jamais 5 microns pour les axes linéaires et 3 microns pour les axes rotatifs. Dans la pratique il est même possible de diviser presque par deux ces valeurs.

Des électrobroches de pointes entièrement fabriquées en Suisse

Fehlmann développe et fabrique entièrement ses broches pour une adaptation totale avec ses machines. La série 740 peut être équipée de quatre types différents de broches motorisées allant de 14 000 à 30 000 tr/min. Les trois premières d'une puissance de 20 kW en HSK-A63 avec respectivement 14 000 tr/min (120 Nm), 18 000 tr/min (120 Nm) et 24 000 tr/min (74 Nm) et la dernière en HSK-E50 atteint les 30 000 tr/min pour un couple de 31 Nm. La structure mécanique et les couples élevés des broches autorisent également l'utilisation d'outils de plus grands diamètres avec des paramètres de coupe conventionnels pour une plus grande polyvalence. Une qualité indéniable des broches Fehlmann est leur importante stabilité mécanique et le niveau très faible de vibrations qu'elles génèrent ce qui améliore la qualité des états de surface tout comme la durée de vie des outils de coupe.

Le refroidissement actif de la broche assure une stabilité thermique optimale et le système de compensation de la dilatation contribue à maintenir une précision élevée tout au long de la production. Un arrosage par le centre de la broche est disponible pour une pression maximale de 80 bars.

Une dynamique élevée en usinage 5 axes

Le berceau basculant qui supporte la table rotative est directement entrainées par des moteurs couple refroidis et dispose d'une large plage de rotation comprise entre + 120° et - 135°. Comme le portique est fixe c'est le berceau monté longitudinalement à l'axe X qui est mobile. Il se déplace en passant sous le portique ce qui contribue à éviter tout risque d'oscillation lors d'opérations de fraisage avec plusieurs axes simultanés. Le berceau basculant est soutenu sur toute la longueur du banc de la machine avec des guidages linéaires à rouleaux largement dimensionnés. Le contre palier du berceau évite la flexion de la table. Les entrainements directs de la table et du berceau sont conçus pour un usinage hautement dynamique sur 5 axes simultanés mais sont également parfaitement adaptés pour des opérations en 5 axes positionnés de grande précision.

Une table rotative de 460 mm de diamètre ou une table carrée de 440 mm font partie des configurations standards mais d'autres options peuvent être installées comme des systèmes de serrage « point zéro » ou des palettes UPC. Fehlmann propose également une table amovible avec rainure en T de 580 x 500 mm qui vient se fixer sur le berceau permettant ainsi le serrage de pièces de plus grandes dimensions ou l'utilisation de systèmes de serrage multiples. Dans cette configuration l'axe C est provisoirement inactif mais l'axe A reste utilisable ce qui augmente encore la polyvalence de la machine.

Magasin d'outil compact, gestion flexible et efficace des outils

Le magasin d'outils standard à chaîne dispose d'une capacité de 42 outils et peut en option être étendu à 74 outils sans espace d'installation supplémentaire. Pour des besoins en capacité supérieure le magasin à rack modulable est disponible en option et peut être équipé jusqu'à 432 (HSK-A63) ou 600 (HSK-E50) outils. Là aussi l'ergonomie est complète avec une unité de chargement externe et une porte pour un accès direct à la broche. La gestion avancée des outils Fehlmann permet de charger ou décharger les outils de manière simple et rapide en appuyant sur un seul bouton. Un système de mesure laser des outils est également disponible. Il permet un contrôle du bris d'outil et une mesure sans contact de la longueur et du diamètre de 0,026 à 160 mm. Les valeurs mesurées sont directement enregistrées dans le tableau d'outils de la TNC.

Une commande numérique performante et universelle

Le centre d'usinage Versa est équipé comme toute la gamme de commandes Heidenhain. C'est la dernière version de la puissante TNC 640 complétée par les cycles d'usinage développés par Fehlmann qui équipe la Versa 745. Parmi ces cycles propriétaires on retrouve les HSC-Setup et Tool-Warm-Up qui contribuent à une grande précision, le cycle ARO qui optimise dynamiquement l'usinage en fonction de la masse de la pièce et de son influence sur les axes A et C ou encore le cycle 333 d'auto calibration pour le calibrage sur 5 axes de la cinématique de la machine ainsi que des palpeurs. La commande TNC 640 permet aussi bien une programmation directe à la machine grâce à ses nombreux cycles et sa simulation graphique très réaliste jusqu'à l'exécution de programmes complexes générés par FAO.

Une haute productivité grâce à de nombreuses solutions d'automatisation

L'automatisation est un critère décisif pour produire de manière rentable et ce même lors de petite série ou de pièces unitaires. La gamme Versa est « Industry 4.0 ready » grâce au système innovant de données BUS. Des solutions d'automatisation les plus diverses peuvent être intégrées à tout moment, facilement et sans restriction d'utilisation. Selon les besoins de l'utilisateur, le nombre de palettes et de pièces à traiter, le système est commandé et surveillé par un fichier de gestion des palettes intégré dans la commande ou par le Fehlmann Milling Center Manager (MCM). Le logiciel MCM permet de commander aisément la machine-outil et le robot de chargement par un simple clic de souris. Les solutions d'automatisation Fehlmann permettent une flexibilité totale dès la taille d'un lot. MSM

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