Le fabricant de pièces détachées pour voitures de course utilise cinq

Sep 22, 2023

La société de Cologne Toyota Gazoo Racing Europe (TGR-E) est l'"équipe de sauvetage" de production de l'équipe de sport automobile du constructeur automobile japonais. Les prouesses de production et les capacités techniques de l'entreprise lui ont également permis d'offrir ses services à un public plus large.

Les principales compétences de l'entreprise sont le développement, les tests et la fabrication de composants très complexes pour les moteurs, les châssis et les systèmes de refroidissement jusqu'aux unités de châssis complètes - y compris tous les moules - pour les véhicules de course et de rallye. Tout cela est fait avec un maximum de flexibilité, de précision et de qualité, et dans la plupart des cas dans des tailles de lots extrêmement petites. Pour l'usinage à sec hautes performances de composants composites complexes, l'entreprise a ajouté une nouvelle machine DMG MORI Gantry à son parc de machines. Le système CNC ouvert Siemens Sinumerik 840D sl garantit des processus hautement dynamiques, précis et flexibles.

Les voitures du Toyota Gazoo Racing Team occupent les premières places dans des courses telles que les 24 Heures du Mans. Sur son site de Cologne, l'entreprise produit des composants de base pour trois voitures couronnées de succès dans le Championnat du monde des rallyes FIA (WRC) et participe au développement de voitures de route Toyota hautes performances. TGR-E est également un centre de profit fournissant sa large gamme de services - de l'ingénierie à la fabrication - à des entreprises externes.

"Pour ce faire dans des conditions compétitives, nous devons utiliser au mieux nos machines hautement spécialisées - en particulier dans le domaine de l'usinage CNC - et générer idéalement des processus sans personnel à partir de quantités de deux et plus partout où nous le pouvons", a déclaré Marcel Voigt, directeur principal de la production et de la gestion de la chaîne d'approvisionnement.

C'est dans ce contexte qu'a été investi un nouveau centre d'usinage DMG MORI DMU 200 Gantry équipé de la Sinumerik 840D sl de Siemens. Un objectif est de garder les grosses machines libres pour les très grosses pièces comme les châssis complets et d'usiner des pièces de taille moyenne sur une machine un peu plus compacte avec des cadences horaires plus faibles en utilisant uniquement l'usinage à sec. Avec des courses de 2 000 mm x 2 000 mm x 1 200 mm (XYZ), la machine DMU 200 Gantry est idéale pour l'usinage 5 axes de pièces de structure de véhicules de course et autres composants composites. Ceux-ci sont ensuite usinés à des niveaux de rentabilité maximaux en utilisant à la fois un serrage simple et multiple.

Usinage doux mais efficace des composites Un défi est présenté par les composites difficiles à usiner constitués de plusieurs couches combinées constituées, par exemple, de fibres de carbone ou de Kevlar. Les couches individuelles doivent être empêchées de se séparer les unes des autres (délaminage) et les fibres doivent être empêchées de se déchirer. L'usinage de pièces composites avec des inserts en titane et autres matériaux difficiles à usiner est encore plus compliqué. De telles opérations nécessitent un savoir-faire approprié en matière de processus, des stratégies d'usinage et des outils adaptés et, surtout, un système de commande numérique informatisé performant qui assiste l'opérateur dans toutes les situations. TGR-E et DMG MORI coopèrent depuis plusieurs années pour créer les bases d'un tel usinage, et les résultats peuvent être vus dans l'atelier d'usinage. La technologie ultrasonique de Sauer GmbH, membre du groupe DMG MORI, est une clé majeure pour un usinage plus doux et efficace des composites et d'autres matériaux tels que la céramique ou les alliages à base de nickel. La deuxième génération prend en charge le fraisage assisté par ultrasons avec une arête de coupe définie. Les vibrations haute fréquence superposées systématiques à la rotation de l'outil réduisent les forces de processus jusqu'à 40 %. Cela permet des vitesses d'avance et des avances plus élevées, conduit à une durée de vie plus longue de l'outil ou à des surfaces considérablement améliorées. Le délaminage et la déchirure des fibres sont évités.

Spécialité : Réparation de pièces composites Désormais, l'entreprise répare également des pièces de châssis plus grandes et plus complexes afin de réduire encore plus les délais et les coûts. Cela se fait en enlevant partiellement les couches dans les endroits endommagés, puis en les reconstituant. Cela élargit la gamme d'applications de la nouvelle machine Gantry tout en augmentant son utilisation de la capacité et sa rentabilité. "Pour notre usinage de composites, nous avons opté pour une Sinumerik 840D sl ouverte de Siemens pour nous faciliter l'intégration et l'utilisation de ces nouvelles technologies et fonctionnalités", explique Marcel Voigt. Le dérapage efficace des engrenages des dents intérieures et extérieures droites et hélicoïdales est une autre application innovante que TGR-E confie exclusivement à Sinumerik 840D sl. Grâce à l'ouverture du système de commande, le constructeur de la machine a pu intégrer la technologie spéciale requise et compiler les cycles dans le cœur de la CN.

Tout ce qu'il faut pour un usinage facile, sûr et performant Les programmes souvent très complexes sont créés par TGR-E sur un système CAD/CAM. Ils sont ensuite simulés et optimisés hors ligne lors de la planification des travaux, avant d'être transférés au(x) système(s) de commande de la machine, rodés et exécutés via le réseau. Tout cela nécessite un système de contrôle performant et facile à utiliser.Clairement structuré et intuitif : Multi-touch Dans l'interface utilisateur multipoint CELOS basée sur une application de DMG MORI, Sinumerik 840D sl avec Sinumerik Operate offre toute une gamme de fonctions et d'options supplémentaires pour la commande, la surveillance, la configuration et la programmation de la machine elle-même. Après un court test sur le terrain, Patrick Garbe, de l'équipe d'opérateurs seniors expérimentés, est arrivé à la conclusion qu'il "est très clairement structuré, permet un fonctionnement intuitif, répond aux exigences pratiques et apporte des avantages supplémentaires". Il a été particulièrement impressionné par le transfert de programmes et de fichiers CN entre le serveur central et les machines via Ethernet, la commodité de la gestion et de la manipulation des programmes ainsi que par la commande gestuelle simple sur le grand écran multi-touch. La commutation rapide entre les applications et le zoom et le défilement faciles dans les applications pendant l'usinage sont à la pointe de la technologie en matière de fonctionnement multi-touch. Cela s'applique, par exemple, à diverses fonctions de la machine ou à un visualiseur PDF, ce qui permet d'économiser sur les impressions pour le bridage par exemple.

Connexion au serveur, cycles de mesure et compensation de rayon d'outil 3D La création de nouveaux outils sur la machine est un processus intuitif et l'opérateur peut visualiser toutes les données importantes. La compensation automatique du rayon d'outil 3D de Sinumerik maintient les données constamment à jour, éliminant ainsi le besoin d'un calcul manuel, et donc sujet aux erreurs. La configuration et la mesure de processus des composants simplifient et accélèrent les cycles de mesure programmables. DMG MORI les utilise également pour son "paquet de sondes de mesure en L", qui élargit considérablement les possibilités de mesure disponibles, en particulier pour les géométries encombrantes ou difficiles d'accès.

Prévention des collisions et rétraction intelligente de l'outil - moins de dommages, plus de productivité Siemens a également fait des progrès dans le développement de l'évitement des collisions. La version utilisée par TMG représente les composants (de la machine) en tant que zones de protection dans la zone de travail sous la forme de corps géométriques simples. Ceux-ci sont ensuite surveillés dans les modes de contrôle JOG, MDA et AUTO et peuvent être visualisés dans une représentation 3D sur l'interface utilisateur. En option, le système de commande prend également en charge la surveillance des collisions pour la machine, l'équipement de serrage, les outils et la ou les pièce(s) à usiner, assurant ainsi une protection simple et efficace contre les collisions dans toutes les situations. La fonction Retract améliore également la protection de la machine, de l'outil et de la pièce en fournissant une rétraction automatisée et sûre des outils aux points d'interruption en appuyant sur un bouton.Exécution de grands programmes de pièces à partir du système CAO directement à partir du support de stockage Grâce à l'option EES (Execution from External Storage), TMG est bien équipé pour exécuter des programmes de pièces très volumineux directement à partir de supports de stockage externes. EES étend la capacité de mémoire de la machine à la taille du support de stockage externe, permet des recherches de blocs rapides et des sauts de blocs et permet ainsi de travailler rapidement. Ainsi, Sinumerik Operate joue un rôle majeur pour rendre l'usinage de composants complexes encore plus sûr et plus efficace.

Explorer de nouveaux terrains Les résultats de l'essai pratique sur le terrain ne sont que positifs et Marcel Voigt peut imaginer une méthode d'usinage à sec fiable, propre et économique, même lorsqu'il s'agit de produire des moules en aluminium pour des composants composites. La technologie ultrasonique pourrait aider à réduire, ou idéalement à prévenir, la formation de bords accumulés, qui sévit aujourd'hui dans ces processus. Dans le Sinumerik 840D sl ouvert, le partenaire de collaboration DMG MORI a opté pour un système de commande performant, facile à mettre en œuvre et doté de toutes les fonctions requises. Cela place TOYOTA GAZOO Racing Europe dans une position idéale pour continuer à partir de la pole position et tenir tête à la concurrence dans un environnement de marché élargi.

Substances ayant des propriétés métalliques et composées de deux ou plusieurs éléments chimiques dont au moins un est un métal.

1. Endommager de façon permanente un métal en le chauffant pour provoquer soit une fusion naissante, soit une oxydation intergranulaire. 2. Lors du meulage, chauffer suffisamment la pièce pour provoquer une décoloration ou modifier la microstructure par revenu ou durcissement.

Matériaux d'outils de coupe à base d'oxyde d'aluminium et de nitrure de silicium. Les outils en céramique peuvent supporter des vitesses de coupe plus élevées que les outils en carbure cémenté lors de l'usinage d'aciers trempés, de fontes et d'alliages à haute température.

Matériaux composés de différents éléments, un élément étant normalement noyé dans un autre, maintenus ensemble par un liant compatible.

Contrôleur à microprocesseur dédié à une machine-outil permettant la création ou la modification de pièces. La commande numérique programmée active les servos et les entraînements de broche de la machine et contrôle les différentes opérations d'usinage. Voir DNC, commande numérique directe ; CN, commande numérique.

Fonctions de conception de produits réalisées à l'aide d'ordinateurs et de logiciels spéciaux.

Usinage avec plusieurs fraises montées sur un même arbre, généralement pour coupe simultanée.

Machine-outil CNC capable de percer, aléser, tarauder, fraiser et aléser. Vient normalement avec un changeur d'outils automatique. Voir changeur d'outils automatique.

Opération d'usinage au cours de laquelle du métal ou un autre matériau est enlevé en appliquant de la puissance à une fraise rotative. En fraisage vertical, l'outil de coupe est monté verticalement sur la broche. En fraisage horizontal, l'outil de coupe est monté horizontalement, soit directement sur la broche, soit sur un arbre. Le fraisage horizontal est en outre décomposé en fraisage conventionnel, où la fraise tourne dans le sens opposé à la direction d'alimentation, ou "vers le haut" dans la pièce à usiner; et le fraisage en montée, où la fraise tourne dans le sens de l'avance, ou "vers le bas" dans la pièce. Les opérations de fraisage comprennent le fraisage plan ou surfacique, le fraisage en bout, le surfaçage, le fraisage d'angle, le fraisage de forme et le profilage.

Tout équipement contrôlé qui permet à un opérateur de programmer son mouvement en saisissant une série de chiffres et de symboles codés. Voir CNC, commande numérique par ordinateur ; DNC, commande numérique directe.

Tout équipement contrôlé qui permet à un opérateur de programmer son mouvement en saisissant une série de chiffres et de symboles codés. Voir CNC, commande numérique par ordinateur ; DNC, commande numérique directe.