Un micro centre japonais de haute précision

Rédacteur: Jean-René Gonthier

>> Fonctions et applications du nouveau centre d’usinage, le modèle YMC 430 de Yasda et développement de nouvelles solutions de type «Micro High Speed» en fraisage. La clientèle ne cesse d'augmenter ses exigences en terme de précision et de fiabilité dans l'usinage de petites pièces. Et surtout lors de travaux sur des articles aux formes complexes tels que dans le secteur médical ou l'horlogerie.

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Machine Yasda 05 YM C430 avec diviseur rotatif. (Image: Reimmann)
Machine Yasda 05 YM C430 avec diviseur rotatif. (Image: Reimmann)

Afin de répondre positivement aux besoins les plus pointus, Yasda, le fabricant renommé Japonais a développé la solution optimale à ces exigences notamment pour assurer une qualité de surface sans compromis. Basé sur un concept de précision accrue, une vitesse plus élevée et plus d’efficacité en micro fraisage, Yasda a développé le nouveau «Micro Centre YASDA». Ce fabricant a réussit a conjuguer les principes de construction traditionnelles ayant fait leur preuves avec des techniques innovantes pour construire un centre d’usinage de haute précision.

Moteur linéaire et table croisée à bas centre de gravité

Tous les axes guidés sont équipés de moteurs linéaires pour une réaction rapide et un mouvement régulier. Ainsi, fiabilité et précision sont améliorées. La liaison directe entre moteur et corps d’axe permet une accélération rapide et un ralentissement sans inversion. Friction et usure sont réduites à un minimum. Ces caractéristiques donnent, en combinaison avec le niveau du centre de gravité bas de la table croisée, des conditions géométriques et mécaniques idéales pour le fraisage «Micro High Speed».

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Guidage linéaire ultra précis

La YMC430 est équipée de guidage linéaire ultra précis qui minimise l’effet «Waving». Combiné à des procédés de production efficaces et du guidage linéaire, un bon niveau de qualité en rectitude du guidage et de silence des axes peut être atteint.

Au niveau de la rectitude, on mesure les valeurs suivantes:

  • Horizontal: X : 0,448 μm; Y : 0,220 μm; Z : 0,373 μm
  • Vertical: X : 0,124 μm; Y : 0,088 μm; Z : 0,464 μm

Design du cadre symétrique

La méthode de construction innovatrice H du montant permet, dû à la résistance accrue au cambrage et à la torsion, un positionnement plus bas et robuste du fourreau porte-broche et permet d’obtenir une base extrêmement solide pour l’axe Z. La voie du flux de force du fourreau porte-broche à la table de machine est réduite. Le design symétrique produit à la fois de bonnes conditions thermiques et une grande rigidité.

Fourreau porte-broche symétrique et cylindrique

Le fourreau porte-broche produit par YASDA est positionné de façon optimale dans les voies de force. En minimisant les influences thermiques sur l’axe X et Y, la stabilité mécanique est maintenue. La température de la machine est maintenue par de l’huile circulant dans le fourreau porte-broche. Le résultat est une précision maximale. Ce système permet un traitement très précis de pièces ayant de longs temps de fabrication.

Précision de positionnement et rondeur

Pour tous les axes l’incertitude de position, mesuré selon ISO230-2, sont sous le niveau submicronique.

A: Précision Y: 0,356 μm; X: 0,508 μm; 
Z: 0,316 μm

Les systèmes de mesure utilisés pour la YMC430 ont une résolution de 0,004 µm. Combiné avec le guidage linéaire, des mouvements ultra-précis des axes par palier de 0,0001µm sont réalisables. Les dernières mesures de précision de rondeur ont donné un résultat de 0,6 µm (fraisage avec Ø105 mm) avec une vitesse d’avancement de 2000 mm/min réalisé avec une fraise à rayon de 6 mm. Avec une tête sphérique, Ø 0,01 et une vitesse d’avance de 100 mm/min une rondeur de 0,82 µm a pu être réalisée.

La broche – la clé d’une grande précision et qualité de surface

Les objectifs principaux du développement de la broche 40,000 min-1 étaient une vibration basse et une grande fiabilité. Avec les broches Yasda, indépendamment du type d’outils et des tours, des résultats précis et inégalés peuvent être réalisées même si le temps de traitement est long. Des tests ont démontré que, même en utilisant des diamètres d’outil plus élevé et l'utilisation de HSK-E32, de bonnes performances peuvent être réalisées.

Technique avancée pour une stabilité thermique

L’huile qui circule dans le montant, le fourreau porte-broche, la table croisée et d’autre composants maintient la stabilité thermique des axes et permet de ce fait une exploitation d’un traitement très précis des ouvrages avec la YMC430.

Mesure de la longueur d’outil

La machine standard YMC430 est équipée d’un manipulateur laser palpable et non-palpable pour la mesure de longueur d’outil. En option un système caméra CCD peut être choisi pour une mesure ultra précise de la longueur d’outil. Ce système permet une compensation de coupe indépendamment du type d’outil et des tours.

Pour des usinages en 5 axes de haute précision

La table rotative et pivotante modèle RT10 a été développée par Yasda particulièrement pour le centre d’usinage YMC430. Elle enrichit ce modèle de deux axes rotatifs à entraînement direct et créé ainsi une machine 5 axes de haute précision pour le micro-usinage. Cette combinaison permet l’usinage de 5 faces dans un seul serrage, mais aussi l’interpolation simultanée de 5 axes pour des pièces compliquées et ultra précises.

Précision de positionnement des axes rotatifs B et C

  • Axe B : 0.95 sec
  • Axe C : 1.19 sec

(Valeurs mesurées selon ISO230/2 (1997)

Exemples d’application

  • Œuvres miniature, électrodes extrêmement précis
  • Œuvres miniature, moules pour connecteurs, œuvres médicinales, piles à combustible etc.
  • Moules pour LED, LCD et lentilles optiques etc.
  • Composants pour l’industrie d’horlogerie <<

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