La nouvelle technologie renforce les opérations de broyage

Jun 29, 2023

L'usinage abrasif est une technologie éprouvée pour respecter des tolérances rigoureuses et produire des finitions supérieures. Les fabricants continuent de développer de nouvelles capacités.

Ces avancées devaient être présentées lors du salon IMTS 2020, désormais annulé. Quelques-uns d'entre eux peuvent être vus ici, dans la couverture Show-in-Print de Manufacturing Engineering.

Les nouvelles fonctionnalités incluent la surveillance à distance, l'usinage multi-axes, la sécurité et l'amortissement, les glissières, les glissières transversales, les solutions personnalisées, etc.

Les lasers sont utilisés pour la première fois dans un produit Vollmer of America alors que la société basée à Carnegie, en Pennsylvanie, a récemment lancé le VLaser 270, une machine d'affûtage à base de laser. "Avec ce laser, nous avons intégré toutes nos connaissances issues de l'ingénierie de précision que nous avons acquises grâce à nos machines de meulage et d'érosion depuis des décennies", a déclaré le Dr Stefan Brand, PDG de la société mère Vollmer Group.

Selon Brand, le VLaser 270 "maintient toujours l'outil au centre du point focal basé sur l'axe C. Cela permet aux fabricants d'outils d'usiner une arête de coupe de manière très précise et stable avec un minimum de mouvement".

Au cœur du VLaser270 se trouve son guidage de faisceau laser fixe avec une cinématique de machine innovante. La manière dont les cinq axes sont disposés les uns au-dessus des autres signifie que l'outil est toujours usiné au point de pivotement de l'axe C avec un mouvement d'axe minimal, garantissant un contrôle stable du processus. Dans le même temps, la chaîne cinématique permet une précision de trajectoire élevée, ce qui a un impact positif sur la précision d'usinage et la qualité des outils, a déclaré Brand.

Le VLaser270 peut être utilisé dans une opération sans pilote et sans éclairage. Il peut affûter les tranchants des outils de coupe qui sont équipés de PCD ou d'autres matériaux ultra-durs. La technologie peut optimiser différents processus de fabrication d'outils, y compris l'usinage des encoches de guidage des copeaux, ainsi que l'usinage des chanfreins et la préparation des arêtes de coupe.

Les caractéristiques conçues sur mesure sur les broyeurs sont monnaie courante pour DCM Tech, a déclaré Doug Henke, spécialiste technique du fabricant de broyeurs familial basé à Winona, dans le Minnesota. Henke estime que jusqu'à 50 % des machines sont personnalisées d'une manière ou d'une autre. "Chez DCM, nous gérons tout en interne et pouvons personnaliser les machines et les processus à la demande du client", a-t-il déclaré. L'entreprise présente sa nouvelle rectifieuse plane rotative, l'IG 280 SD. Le 282 SD, qui fait partie de la série de broyeurs IG de la société qui va du manuel IG 080 au massif IG 480, est une version améliorée du modèle 280 de DCM.

Il s'agit de la première rectifieuse plane rotative de style DCM à être équipée d'un moteur à glissières croisées servocommandé de précision qui permet à la machine de rectifier des tolérances serrées le long des axes Z et X. D'autres mises à niveau incluent une fonction d'habillage automatique ; fonction de rebroyage ; et un système de surveillance à distance de type IoT. Une autre mise à niveau est un nouveau système de détection de pièces basé sur un capteur. "Le capteur automatisé permet à l'opérateur de charger la pièce, d'appuyer sur le bouton de démarrage, et le capteur détecte la pièce et la meule à une hauteur parfaite", a déclaré Henke. "C'est un énorme avantage pour éviter un crash et éliminer l'erreur humaine de l'équation."

La flexibilité de meulage est également un principe directeur derrière la rectifieuse universelle GL-4i Switch de JTEKT Toyoda Americas Corp., Arlington Heights, Illinois, qui comprend une poupée porte-meule réglable manuellement pour les applications droites et angulaires. Shane Farrant, chef de produit national-meuleuses, a déclaré que la poupée porte-meule fonctionne par incréments de 0o, 30o et 45o pour un meulage flexible, ce qui augmente les temps de cycle et réduit la probabilité de brûlure sur les meules frontales.

"Le Switch est l'un de nos modèles les plus populaires en Amérique du Nord en raison de son prix et de sa polyvalence", a-t-il déclaré. "Il convient aux ateliers de travail qui ont des changements fréquents et peut être utilisé par les installations à haute production qui fonctionnent en panne."

Conçu pour les applications de meulage de grandes pièces, le modèle GL4i Switch de Toyoda s'étend de 500 à 2 000 mm de distance entre les centres, jusqu'à 400 mm de pivotement et une capacité de pièces accrue allant jusqu'à 300 kg. Le modèle est doté d'un roulement stat Toyoda et d'une technologie de plaque plate pour assurer une précision et une position élevées, ainsi qu'un lit en fonte renforcé pour améliorer le débit de liquide de refroidissement et réduire le déplacement thermique. Le roulement stat utilise une technologie hybride hydrostatique/hydrodynamique pour éliminer le contact métal sur métal à l'intérieur du roulement.

Le commutateur utilise le propre contrôle conversationnel de l'entreprise, le Toyopuc Touch, qui offre à l'opérateur des capacités de saisie de données intuitives et faciles à apprendre avec visualisation de l'état de l'équipement pour une fabrication intelligente, a déclaré Farrant.

La GrindSmart 830XW de Rollomatic est une rectifieuse d'outils qui intègre la technologie de guidage hydrostatique et des moteurs linéaires avec usinage à six axes pour produire des outils petits et grands de 1 à 32 mm de diamètre et des longueurs de cannelure allant jusqu'à 200 mm. « La caractéristique la plus importante du 830 XW est que les guidages sont hydrostatiques », a déclaré Eric Schwarzenbach, président de Rollomatic Inc., Mundelein, Illinois. "Normalement, vous avez des chaussures à recirculation qui roulent sur des rails, mais avec cela, nous n'avons aucun contact mécanique. Tout roule sur un film d'huile hautement pressurisé."

Les guidages hydrostatiques aident à amortir les vibrations et peuvent supporter de lourdes charges. "Ajouter à la stabilité et à l'amortissement des vibrations est une conception de base en trois points et une enceinte qui est physiquement déconnectée de la base de la machine afin qu'elle ne transmette pas de vibrations à la base", a-t-il déclaré. Le modèle est doté d'une broche synchrone à entraînement direct qui assure une rotation constante de la roue indépendamment de l'outil de broche. « Si vous entraînez la broche à 3 000 tr/min, elle tournera à exactement 3 000 tr/min ; elle ne déviera jamais de cela », a déclaré Schwarzenbach.

La capacité à six axes du GrindSmart 830XW ouvre de nouvelles options d'innovation dans la conception d'outils, en particulier pour les outils de haute précision, a-t-il déclaré. La disposition de l'axe de la broche porte-meule sur la machine permet une liberté de mouvement des deux côtés grâce à un angle de rotation total de 240°. Cela signifie que les outils à droite et à gauche peuvent être rectifiés avec le même jeu de meules.

Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Mass. a ajouté de nouveaux produits abrasifs pour répondre aux exigences des applications de précision exigeantes. "Avec de nouveaux matériaux plus difficiles à broyer, des spécifications de finition plus strictes et des processus de fabrication plus automatisés, nous devons nous adapter pour répondre aux besoins de nos clients", a déclaré Will Lang, responsable du développement technique des affaires. Les meules diamantées Norton Winter Paradigm peuvent meuler des alliages et des composites techniques difficiles à meuler, tels que l'aluminiure de titane gamma et les composites à matrice céramique. Nouveau sur Norton | L'offre produit de Saint-Gobain est le Norton Winter Vitron7. Lorsqu'elles sont combinées avec le noyau en fibre de carbone CarbonForce de la société, les meules en nitrure de bore cubique vitrifié (cBN) sont exceptionnellement légères, ce qui améliore les performances de meulage et la sécurité maximale de l'opérateur lors du montage et du changement. Les meules présentent un liant vitrifié de haute précision, une excellente rétention du grain sur le liant et une force uniforme par particule de cBN. Autre nouveauté, le tampon abrasif fixe (FAB) qui ajoute des grains abrasifs au tissu d'une roue de polissage, éliminant pratiquement le besoin de composés salissants.

United Grinding North America, Miamisburg, Ohio, présente les machines cylindriques Studer ; Outils et machines de mesure Ewag et Walter; Rectifieuses de profil Blohm et Magerle; et l'automatisation flexLoad. Déterminer la machine la mieux adaptée à une application peut être un défi. "Beaucoup de pièces qui peuvent être fabriquées sur une rectifieuse Walter peuvent également être fabriquées sur une rectifieuse Blohm ou Magerle", a déclaré Phil Wiss, directeur régional des ventes. "Cela dépend des besoins des clients."

Simon Mans, directeur général, division des outils, a ajouté "si la pièce ou l'appareil est quelque chose comme une broche à os ou une perceuse médicale, quelque chose qui ressemble à un outil, alors la gamme de produits Walter pourrait être la meilleure. S'il y a un montage personnalisé derrière, un montage progressif, une interpolation multi-axes de cette pièce, puis une meuleuse à fluage ou un processus de type Magerle Blohm" est mieux.

Wiss a déclaré que les broyeurs Magerle et Blohm sont utilisés dans des projets médicaux, des implants orthopédiques aux implants cardiovasculaires. Les dénominateurs communs sont "les matériaux difficiles à usiner, de la céramique au carbone en passant par le chrome-cobalt ; les temps de cycle pour les processus que nous remplaçons étaient longs ; et les processus remplacés étaient coûteux et généraient une qualité incohérente avec des rebuts excessifs."

Les fabricants de dispositifs médicaux ne savent souvent pas que les broyeurs conviennent à ce travail, a déclaré Simon Bramhall, directeur général des solutions d'automatisation. "Les entreprises médicales utilisant un broyeur vertical ou une machine multi-axes" sur des matériaux difficiles à usiner "peuvent avoir du mal avec cela", a-t-il déclaré. "Le meulage se prête aux zones où ils peuvent obtenir une meule de 8-16" [203-406 mm] de diamètre dans une coupe."

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