Off-centreline machining

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Usinage décentré sur tour vetical Dörries

Traitement complet en un seul serrage sur un tour vertical – sans axes Y linéaires supplémentaires ? Cela semble presque magique lorsque les experts de Starrag racontent comment ils transforment un tour vertical Dörries en centre d’usinage avec une interpolation double des axes C.

« L’idée de la simulation d’un axe Y est née il y déjà plusieurs années dans notre application technique », explique le docteur en ingénierie Marcus Queins, directeur technique de l’entreprise Starrag Technology GmbH de Mönchengladbach. « Nous l’avons maintenant appliquée lors de la réalisation d’un projet pour un client du secteur de l’énergie éolienne (fabricant de roulements). »

Interaction réglée électroniquement

Généralement, pour un tour, toutes les opérations d’usinage s’orientent vers le centre de rotation ; seuls deux axes de réglage sont utilisés, l’axe X et l’axe Z. Pour ceux qui veulent également usiner en direction Y, un axe linéaire supplémentaire est en principe nécessaire : l’axe Y. L’alternative à cela étant de tourner deux axes C en synchronisation l’un avec l’autre. C’est possible grâce à l’interaction réglée électroniquement de la table circulaire (axe C) avec un axe CY parallèle (tête angulaire avec un axe NC qui tourne autour de l’axe Z).

C’est là que l’interpolation double des axes C entre en jeu. Celle-ci permet de réaliser un axe Y linéaire avec l’interpolation simultanée de l’axe C de la table circulaire et de l’axe CY. Il ne s’agit certes pas d’une quadrature du cercle, mais la méthode ressemble déjà à de
la magie mathématique. Dr. Queins : « L’interaction intelligente des axes C et CY transforme deux mouvements circulaires en un mouvement linéaire. En association avec les axes X et Z, la surface latérale d’une pièce à usiner peut ainsi être fraisée de manière décentrée grâce à l’interpolation de 4 axes. »

Toujours correctement aligné avec la pièce à traiter

La simulation de l’axe Y offre de nombreuses possibilités au professionnel de production. Il peut alors également réaliser des perçages et filetages avec son tour vertical qui ne pointent pas vers le centre de la table. Le traitement de rainures avec des surfaces latérales parallèles à l’axe et décentrées est alors également possible. Mais toutes les nouvelles opérations d’usinage décentrées possèdent un dénominateur commun. Dr. Queins : « Les mouvements de rotation coordonnés des deux axes circulaires C et CY veillent à ce que l’outil soit toujours correctement aligné avec la pièce à traiter. »

Outre ces aspects techniques, il y a d’autres avantages en faveur de la simulation de l’axe Y : les avantages ont été analysés à Mönchengladbach sur deux tours verticaux typiques de type VCE 2800 et VC 3500 avec un diamètre de rotation de 2 800 mm ou 3 500 mm. « En comparaison avec une machine disposant d’un axe Y linéaire supplémentaire, l’investissement est 30 % moins élevé », résume le responsable des ventes Hubert Erz. « Cette économie augmente avec la taille de la machine, car l’investissement technique croît pour l’axe linéaire supplémentaire. »

« Les coûts de réalisation de la structure baissent d’environ 40 % »

Dans l’ensemble, on constate huit avantages :

1. Tour avec suppléments : avec un petit investissement technique supplémentaire, l’utilisateur peut fraiser, percer et fileter de manière décentrée sur un tour vertical.

2. Faibles coûts : l’investissement baisse de près de 30 % par rapport à une machine classique avec un troisième axe linéaire.

3. Faible encombrement : la surface d’installation est réduite de moitié.

4. Faible investissement lors de la construction : les coûts de réalisation de la structure baissent d’environ 40 %.

5. Pas de modification de la construction : la transformation toujours nécessaire d’une machine à montant en un centre d’usinage à portique n’est plus requise.

6. Faible consommation énergétique : un volume de masse inférieur est déplacé en comparaison avec les axes Y classiques.

7. Option de mise à niveau ultérieure : un tour vertical Dörries typique peut également être amélioré ultérieurement pour étendre la fonctionnalité de l’usinage décentré.

8. Délai de livraison réduit pour les machines neuves : celui-ci passe à 12 ou 13 mois (au lieu des 14 à 15 mois nécessaires pour les tours classiques avec axe Y supplémentaire).

Équipement ultérieur abordable

« En comparaison avec une machine disposant d’un axe Y linéaire supplémentaire, l’investissement est 30 % moins élevé »

« Il y a peu, avec un client, nous avons déjà réalisé la première machine de référence qui se trouve actuellement en conception », déclare le responsable des ventes. « En parlant avec des clients potentiels, j’ai appris que cette solution suscite un grand intérêt. Mais cela affecte aussi des clients qui disposent déjà d’un tour vertical et qui seraient intéressés par un rééquipement. » Ce rééquipement est particulièrement envisagé par des sous-traitants, parce que l’axe Y simulé leur offre une extension de leur gamme de services, économique et simple sur le plan technique. L’option complémentaire s’adapte notamment aux entreprises des secteurs de l’énergie éolienne, ainsi que du pétrole et du gaz. Erz : « Notre premier client va se servir de la machine de référence pour fabriquer des supports de couple pour les systèmes éoliens. »

Les personnes intéressées pourront découvrir les détails de cette nouvelle option captivante pour les tours verticaux lors d’importants salons auxquels Starrag participe : des spécialistes de Mönchengladbach fournissent des explications, lors de l’IMTS 2018 à Chicago (du 10 au 15/09 ; South Building au 3e étage, stand 339074.) ou à l’AMB 2018 de Stuttgart (du 18 au 22/09 ; hall 7, stand B33), sur la manière dont deux mouvements circulaires peuvent être transformés en mouvement Y linéaire de manière intelligente par Starrag. Erz : « Cette nouvelle option est un autre exemple de la manière dont Starrag applique sa devise « Engineering precisely what you value ». Et parfois, moins signifie plus. »