Innovation
Les centres d’usinage STC de Starrag proposés en versions hybrides MT
Parce que des entreprises des secteurs de l’aéronautique et de l’énergie souhaitent pouvoir usiner des carters, des turbines et d’autres composants aux contours complexes en un seul serrage, Starrag propose des centres d’usinage perfor- mants STC à 5 axes dans une version MT qui, outre des capacités de perçage et de fraisage, fait également office de tour.
La série STC a été développée comme base pour l’usinage économique de composants de structures, de multilames et de carters complexes. Grâce à ses excellentes propriétés statiques et dynamiques, ainsi qu’à sa tête orientable éprouvée, cette série est une référence pour l’usinage simultané 5 axes de pièces complexes en titane et en Inconel des secteurs de l’aéronautique et de l’énergie. De nombreuses variantes d’équipements permettent également d’utiliser ces machines pour l’usinage HSC de composants en aluminium. Pour ces composants, la stratégie a quelque peu changé ces dernières années, comme le fait remarquer le chef de projet Marcel Leuch : « Aujourd’hui, nos clients souhaitent pouvoir effectuer le plus grand nombre d’opérations possible en un seul serrage et sortir de la machine un composant fini. Les bénéfices en termes de précision sont évidents et les temps morts sont réduits. » Les progrès effectués dans la programmation de tels centres d’usinage hybrides renforcent cette tendance.
En pratique, il s’agit, par exemple pour les carters, d’effectuer les opérations de tournage nécessaires en plus du fraisage et du perçage. Pour les turbines, les opérateurs souhaitent qu’un usinage fin des contours externes par tournage soit possible sur la même machine à l’issue du fraisage.
Pour l’usinage intérieur de carters et d’autres composants similaires, la série STC peut être équipée de têtes angulaires pouvant être chargées de façon entièrement automatisée du magasin à la broche.
Starrag tient compte de ces demandes depuis quelques années déjà, notamment avec le STC 800, le plus petit des centres d’usinage 5 axes, qui est proposé en version MT, avec une table circulaire répondant à toutes les exigences en matière de performances de tournage. Selon Marcel Leuch, la demande concernant cette technologie a augmenté pour les grosses machines. Les responsables de Starrag ont donc décidé de développer une version MT pour toutes les machines STC.
La table circulaire stable fait office de référence
Le principal nouveau modèle des machines MT STC de Starrag est la table circulaire à rotation rapide qui remplace la table de machine traditionnelle tout en gardant le même agencement des axes. Autrement dit, sur les modèles STC 1000 à STC 1600, l’axe linéaire X et l’axe circulaire B se trouvent dans la pièce à usiner. Les axes Y et Z, ainsi que l’axe de pivotement A, se trouvent côté outil. Son grand diamètre de cercle de collision est idéal pour l’usinage de grandes pièces cubiques telles que des carters.
Les tables circulaires utilisées sur les STC 1000 MT à STC 1600 MT sont conçues et montées sur le site de Mönchengladbach, en Allemagne, et sont utilisées depuis longtemps déjà dans les tours de l’entreprise Berthiez, qui fait également partie du groupe Starrag. « Aujourd’hui, les machines MT STC, ainsi que leurs utilisateurs, bénéficient de cette expérience », se réjouit Marcel Leuch. Ces tables circulaires sont conçues pour être extrêmement stables et peuvent ainsi atteindre des vitesses de rotation relativement élevées, même sous une charge importante. Ainsi, le modèle STC 1000 MT peut fonctionner avec des charges allant jusqu’à 3 t et usiner un composant à une vitesse de rotation maximale de 500 tr/min. Même pour le STC 1600 MT, pouvant supporter des charges de 8 t, la vitesse de rotation peut atteindre 320 tr/min.
Le STC 1250 MT de Starrag fait preuve de puissance, également pour le tournage. Lors d'un essai d'usinage, des profondeurs de coupe de 8 mm ont pu être réalisées, pour une avance par dent de 7/10 mm.
L’avantage déterminant des tables tournantes réside dans leur palier rigide. Alors que les autres tables tournantes possèdent des paliers internes et des moteurs externes, Starrag Group utilise un palier externe plus grand qui apporte une rigidité au basculement et une rigidité radiale bien plus élevées. Même soumises à de lourdes charges, les tables circulaires peuvent fonctionner à vitesse élevée et peuvent supporter un couple élevé (par exemple de 6 000 Nm sur le STC 1250 MT).
Un tournage identique à celui d’une machine spécialisée
Du point de vue de la commande du tournage aussi, quasiment toutes les demandes peuvent être satisfaites. Il est possible d’utiliser des outils polyvalents mutlicoupes et le tournage en faux rond ne pose aucun problème. « Nous avons déjà augmenté notre production d’excentriques et de polygones coniques », souligne Marcel Leuch. Afin de garantir une qualité d’usinage élevée, il n’est pas uniquement possible de bloquer l’outil côté broche. Sur les modèles STC 1000 MT à STC 1600 MT, il est également possible de bloquer la table circulaire, ce qui permet de réduire l’impact d’un déséquilibre dans la pièce à usiner qui serait susceptible d’entraîner de légers mouvements d’oscillation de l’axe X.
Marcel Leuch étaye cette représentation théorique par les résultats d’un essai : « Nous avons, à titre d’essai, placé un carter (pièce brute) sur le STC 1250 MT. Lors de l’essai d’usinage, nous avons pu réaliser des profondeurs de coupe de 8 mm, pour une avance par dent de 7/10 mm. » Cela montre bien qu’un tournage de haute qualité est possible. L’utilisateur n’a donc pas à serrer le composant sur un tour séparé en vue d’un usinage ultérieur.
Les centres d’usinage STC de Starrag existent également en versions hybrides MT. Cela permet d’effectuer sur un seul serrage les opérations de fraisage et de tournage de composants de structures, de multi-lames et de carters complexes.
Ainsi, les machines STC MT de Starrag offrent à l’utilisateur de multiples possi- bilités. Étant donné qu’il peut effectuer toutes les opérations de fraisage et de tournage dans un seul serrage, le repositionnement est supprimé, d’où une réduction des temps de préparation. Si l’on considère uniquement le temps d’usinage, la rapidité de l’opérateur est au moins comparable. Les erreurs dues au repositionnement sont néanmoins évitées, ce qui permet d’augmenter la précision d’usinage du composant. De plus, il a besoin de moins d’équipements et peut même se dispenser d’investir dans un tour. La logistique des composants est en tout cas simplifiée.
Un fraisage de qualité standard
En ce qui concerne l’alésage et le fraisage, l’utilisateur n’a rien à craindre : aucune concession n’a été faite par rapport aux centres d’usinage éprouvés de la série STC. Comme avant, différentes broches de travail, développées et produites par Starrag à Rorschacherberg, sont à sa disposition. La gamme s’étend de la broche de transmission 37 kW, présentant un couple de 1 300 Nm et une vitesse de rotation maximale de 5 600 tr/min pour l’usinage du titane lourd, à la motobroche 120 kW, caractérisée par une vitesse de rotation maximale de 30 000 tr/min pour le fraisage HSC et le fraisage hautes performances.
En fonction de ses besoins, le client dispose chez Starrag d’un vaste choix de magasins à outils et de changeurs d’outils.
Les spécialistes suisses de l’usinage ont développé une solution spéciale pour l’usinage intérieur de carters et d’autres composants similaires. La série STC peut être équipée de têtes angulaires pouvant être chargées de façon entièrement automatisée du magasin à la broche. Mais ce n’est pas tout : Starrag offre la possibilité, pour une seule et même tête angulaire, de charger un grand nombre d’outils différents avec le changeur d’outil, ce qui offre beaucoup de flexibilité, conformément aux souhaits d’usinage complet du client.
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