Avec deux axes supplémentaires pour un usinage complet

Lean production – we will support you.
Technologie suisse plateau rotatif
Juillet 2015
NEWSLETTER
Avec deux axes supplémentaires
pour un usinage complet
T1-520520 varioX
La table rotative CNC de pL LEHMANN rend plus flexible
le centre d‘usinage à 3 axes
Même sur des sites coûteux, il est possible de produire
à des prix compétitifs. Eichenberger Gewinde AG, entreprise implantée dans la localité suisse de Burg, en
donne la preuve depuis déjà plusieurs années. Son secret : des produits innovants, un savoir-faire confirmé
et un équipement de production économique. Ainsi,
par exemple, les écrous des vis à billes sont entièrement usinés en un seul serrage sur des centres d‘usinage Brother à trois axes auxquels on a ajouté une
table rotative pL LEHMANN à deux axes.
Comme son nom l‘indique (Gewinde, soit « filetage » en
allemand), la principale compétence de la société Eichenberger Gewinde AG est le roulage de filetages, un procé-
Plateau rotatif à engrenage T1-520520 varioX de pL LEHMANN
2
dé de formage à froid. Ce qui n‘était à l‘origine qu‘un atelier de fabrication en sous-traitance est devenu aujourd‘hui
une entreprise dont 90 % du chiffre d‘affaires provient de
ses propres produits. Parmi ceux-ci figurent principalement
les vis à billes (KGT) roulées. Explication du directeur de la
production, Beat Niederhauser : « Contrairement aux vis à
billes rectifiées comme on en utilise par exemple dans les
machines-outils, les KGT roulées n’atteignent pas une précision au micromètre près. C’est parce qu’elle sont d’abord
roulées, puis durcies. Mais avec une précision de l’ordre de
quelques centièmes de millimètres et des qualités comme une
meilleure résistance, une plus grande solidité ou une surface
plus lisse, les filetages roulés (et aussi particulièrement ce
type de vis à billes) sont très utilisés dans des branches délicates comme la technique médicale. D’autant plus qu’ils sont
un peu moins chers que les filetages rectifiés. »
Le succès d‘un produit de niche : la vis à billes miniature Carry (au premier plan avec un diamètre de 4 mm et un pas de 1 mm). La vis à billes existe en plusieurs variantes et dans des dimensions allant jusqu‘à
40 mm de diamètre et 40 mm de pas. Illustration : Eichenberger
Eichenberger – par ailleurs le seul fabricant de KGT roulées en Suisse – couvre ainsi, avec ses différents produits
standard, un large éventail de secteurs allant des techniques
médicale, électrique et automobile à l‘automatisation et à
la construction de machines en général, en passant pas les
industries du textile et des appareils ménagers. De très petite taille ou à fonctionnement silencieux, prévue pour de
lourdes charges ou pour des mouvements rapides – le fabricant suisse de KGT a une solution à proposer pour presque
chaque application, même si les formes de filetage demandées sortent de la norme. Si aucun produit standard n‘est
proposé, les spécialistes du filetage conçoivent même une
solution personnalisée adaptée, que ce soit pour des embrayages de camion ou des lits d‘hôpital, pour des distributeurs de café ou encore pour une machine à tricoter les
chaussettes.
Mini-KGT roulées en production automatisée de série
Un exemple typique de conception spéciale devenue un
produit standard à succès au cours des cinq dernières années est la vis à billes miniature Carry. Elle est petite (le diamètre de la mince tige filetée roulée est de 4 mm, son pas
est de 1 mm et le diamètre extérieur de l‘écrou ne fait que
8 mm), précise et adaptée aux salles blanches. Ces propriétés ont su convaincre les concepteurs d‘appareils médicaux
– surtout dans les domaines de l‘analyse, du dosage et de la
dialyse – de remplacer les exécutions rectifiées de KGT, très
coûteuses, par des vis à billes roulées Carry.
« La qualité et la précision jouent un rôle essentiel dans
la fabrication de nos broches et écrous, » explique Beat Niederhauser. Afin de garantir ces deux critères en toute sécurité et à un prix compétitif, Eichenberger utilise les méthodes
de production les plus modernes. C‘est ainsi que s‘est fait
par exemple le passage, pour les mini-KGT Carry, de la
production en petit nombre à la production automatisée de
série. « Cela a bien marché », se souvient non sans fierté
le directeur de la production, Beat Niederhauser : « Nous
sommes sans doute, à l‘heure actuelle, la seule entreprise à
proposer une vis à billes miniature de dimensions 4x1 mm
comme pièce roulée de série. »
Le centre d‘usinage Brother TC-32 BN FT convainc par sa rapidité et sa
précision. La flexibilité élevée et le fonctionnement automatisé sont assurés, en plus de la table rotative pL LEHMANN, par un robot articulé à
cinq axes. Illustrations : pL LEHMANN
Les écrous des vis à billes Carry sont fabriqués chez Eichenberger en
production automatisée de série. Illustration : Eichenberger
3
Le modèle Brother TC-S2DN-0 est lui aussi équipé d‘une table rotative
CNC deux axes de pL LEHMANN.
Adjonction d‘une table rotative CNC
à deux axes pour former un centre
d‘usinage à cinq axes
La structure compacte de la table rotative CNC laisse aussi la place suffisante pour ajouter un étau pour les opérations à trois axes.
Beat Niederhauser, nous avons trouvé une solution idéale
pour nos objectifs actuels, et c‘est pourquoi nous avons tout
de suite investi dans deux de ces machines. Mais l‘adjonction d‘une table rotative CNC T1-520520.LR varioX de pL
LEHMANN a beaucoup compté. »
Quatre centres d‘usinage Brother à trois axes ont joué
un rôle essentiel dans la fabrication en série d‘écrous de
KGT lorsqu‘on leur a adjoint des tables rotatives CNC de
l‘entreprise Peter Lehmann AG de Bärau pour en faire des
machines à cinq axes. Beat Niederhauser décrit leur rôle :
« Ici, nous usinons d‘assez petites pièces en acier à outils
fortement allié. Le filetage intérieur des écrous est d‘abord
prédécoupé, puis usiné et fini. De plus, les composants ont
des contours complexes qui doivent être fraisés et percés
dans différentes positions d‘angle. Et tout cela en un seul
serrage. »
Enfin, l‘usinage complet sur cinq côtés des composants
complexes nécessite non pas trois, mais cinq axes. Mais,
par rapport à un « vrai » centre à cinq axes, la solution à
3+2 axes permet au directeur de la production de bénéficier
de coûts réduits et d‘une plus grande flexibilité, sans compter
qu‘il a automatisé les deux machines au moyen d‘un robot
qui assure le chargement et le déchargement. Par ailleurs,
Eichenberger, dans sa production, met en place un système
de serrage à point zéro – y compris sur la table rotative pL
LEHMANN, ce qui simplifie le changement d‘équipement.
Les composants étant petits et ne nécessitant pas d‘enlèvement grossier des copeaux, les spécialistes de la fabrication ont opté pour des centres d‘usinage compacts qui se
distinguent en premier lieu par leur rapidité et leur précision.
« Avec le centre d‘usinage Brother TC-32 BN FT, explique
Schneider mc : un partenaire compétent
pour les machines-outils
Convaincante par sa précision, sa rapidité et ses forces de maintien
élevées : la table rotative pL LEHMANN T1-520520.LR varioX.
L‘acquisition des machines Brother s‘est faite grâce à un
partenaire de confiance, Schneider mc SA, entreprise implantée à Chavornay et membre du groupe NEWEMAG,
ce qui fait d‘elle l‘un des principaux fournisseurs de machines-outils en Suisse. Schneider mc SA représente depuis
Chez Eichenberger, l‘usinage complet sur cinq côtés est un jalon important pour la fabrication automatisée de série. Les écrous KGT sont produits
en une seule passe de travail sur le centre d‘usinage Brother TC-32 BN FT
avec table rotative supplémentaire pL LEHMANN T1-520520.LR varioX.
4
plusieurs années Brother, le fabricant japonais de centres
d‘usinage, dont les produits, synonymes de disponibilité, dynamique et productivité élevées, sont considérés comme la
référence en matière d‘accélération de broches. Des qualités très prisées chez Eichenberger Gewinde AG. « Nos deux
machines Brother TC-32 BN FT, précise Beat Niederhauser,
offrent des vitesses d‘avance de 70 m/min sur tous les axes.
Le porte-outils, avec jusqu‘à 40 emplacements et des changements rapides d‘outils de copeau à copeau en moins de
2 s, est lui aussi très pratique. »
Pour compléter cette machine de base très rapide, Beat
Niederhauser a choisi une table rotative qui convient aussi
bien du point de vue des dimensions que des vitesses et des
forces de maintien : une pL LEHMANN TF-520520.LR varioX
edition2. Sur cette table rotative à commande CNC deux
axes et une broche, avec contre-palier, l‘axe diviseur est placé à hauteur variable. Ses principales caractéristiques techniques : hauteur de pointes 300 mm, poids 187 kg, charge
max. de la broche 200 kg (0°…-30°) et 133 kg (-30°…
-90°), couple de serrage max. du 4ème et du 5ème axe
4 000/4 000 Nm, force axiale max. du 4ème axe 40 kN,
moment d‘inertie de masse du 4ème axe 0,8 kgm2 (à charge
standard avec les données d’entraînement du catalogue) et
15 kgm2 (charge max. avec des données d’entraînement réduites).
élevées que les exécutions précédentes. Le design s‘est lui
aussi perfectionné : toutes ses formes se sont arrondies, ce
qui représente aussi un avantage en ce qui concerne les
arêtes gênantes. »
Beat Niederhauser sait de quoi il parle. Car la société
Eichenberger utilise déjà des centres d‘usinage Brother depuis 2004, équipés avec une table rotative pL LEHMANN
(qui étaient alors de la série 400). À l‘heure actuelle, outre
ces deux nouveaux investissements, deux autres machines
Brother sont en service, dont l‘une est aussi automatisée avec
des robots. Un facteur de rentabilité important, comme l‘explique Beat Niederhauser : « De cette façon, nos machines
peuvent fonctionner sur trois cycles de huit heures, dont un
cycle sans personnel, et produire 24 heures sur 24, sept
jours sur sept. C‘est un atout important pour notre compétitivité, qui pâtit des coûts élevés des salaires, des bâtiments,
etc. pratiqués en Suisse. »
Pour un fonctionnement ininterrompu, la disponibilité des
moyens de production est essentielle. Des contrats d‘entretien adaptés sont obligatoires. Le directeur de la production
est très satisfait de l‘assistance de pL LEHMANN et il qualifie
d‘exemplaire leur collaboration : « C‘est vrai qu‘une table
rotative pL LEHMANN a déjà posé problème par le passé,
mais la situation a été réglée rapidement et sans heurts. Chapeau bas ! C‘est ce que j‘appelle un partenaire fiable. »
Une exploitation 24 heures sur 24 grâce
à la robotisation
Pour l‘utilisation prévue chez Eichenberger, la rapidité
et de grandes forces de maintien sont des critères particulièrement déterminants. Surtout les forces de maintien, du fait
de la découpe de filetage comme étape préliminaire au formage de filetage. Beat Niederhauser est très satisfait des
deux machines livrées en 2014. Son avis sur les tables rotatives : « La nouvelle technique des produits pL LEHMANN
est impressionnante. Les tables rotatives de la série 500 présentent des forces de serrage et des vitesses nettement plus
Avec des produits innovants, un savoir-faire confirmé et un équipement
de production économique, Eichenberger Gewinde AG, implantée à
Burg (Suisse), assure sa position. Illustration : Eichenberger
Compétence centrale : roulage et
durcissement de filetages
Fondée en 1953, la société Eichenberger Gewinde
AG est spécialisée dans la technologie de roulage de filetages et dans le durcissement des composants obtenus.
La société applique ces procédés à ses propres produits,
qui représentent aujourd’hui 90 pour cent de son chiffre
d’affaires. Il s’agit essentiellement de vis à billes en différentes exécutions. Le roulage de filetages est également
proposé en tant que service. Actuellement, l’entreprise
emploie environ 130 collaborateurs.
5
Nouveau : édition 3 de la technique de
table rotative avec PGD de pL LEHMANN
Le fabricant de tables rotatives pL LEHMANN a perfectionné ses tables rotatives CNC de la série 500. Depuis janvier 2015, l‘entreprise suisse propose sa nouvelle édition 3, qui se distingue plus particulièrement par
l‘engrenage PGD (preloaded gear drive) précontraint et
sans jeu. Ses avantages sont nombreux : le PGD livré
avec une précontrainte définie permet un véritable usinage simultané, même sans système de mesure direct.
De plus, les petits usinages jusqu‘à un tiers du couple de
rotation d‘avance admissible peuvent être réalisés sans
serrage grâce à l‘engrenage précontraint. Un avantage
supplémentaire : l‘engrenage ne s‘use pratiquement
pas, comme l‘a confirmé un test de longue durée avec
la table rotative EA-510, à charge standard et données
d‘entraînement conformes au catalogue. Après plus de
10,6 millions de cycles à 90° dans un temps de fonctionnement de plus de 10 500 heures, aucune usure significative n‘a été constatée. La précontrainte a perdu seulement 3 % par million de cycles. Sur la base
de ces résultats et des sécurités supplémentaires, on peut attendre du
PGD 5 000 heures de service en
continu (fonctionnement simultané
avec ED 100 %), 20 000 heures
de service en mode positionnement
(ED 20 % selon le catalogue) ou encore 20 millions de positionnements
à 90° sans ajuster le réglage du jeu
d‘engrenage (applicable à charge
standard selon le catalogue, à usage
conforme à l‘usage prévu et à la première valeur limite échue).
Contacts:
Peter Lehmann AG
Bäraustrasse 43
CH-3552 Bärau (Suisse)
Tél. +41 (0)34 409 66 66
Fax +41 (0)34 409 66 00
[email protected]
www.lehmann-rotary-tables.com
Eichenberger Gewinde AG
Grenzstrasse 30
CH-5736 Burg (Suisse)
Tél. +41 (0)41 62 765 10 10
Fax +41 (0)41 62 765 10 55
[email protected]
www.gewinde.ch
Schneider mc SA
Rue de l’Industrie 3
CH-1373 Chavornay (Suisse)
Tél. +41 (0)24 441 72 13
Fax +41 (0)24 441 72 14
[email protected]
www.schneidermcsa.ch