MicroStar - Thielenhaus Technologies GmbH

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Superfinition de surfaces avec une extrême précision
MicroStar
MICROFINISH/Superfinition de surfaces
Type 100
Type 200
Type 300
MicroStar
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MicroStar
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MicroStar – l’innovation dans la superfinition de surfaces
MICROFINISH – le principe
Dans les domaines où le maximum de précision est déterminant l’usinage Microfinish/Superfinition procure la précision de forme et l’état
de surface du plus haut niveau. La méthode conduit vers l’élimination
des couches amorphes et à l’augmentation de la tension statique. De
plus elle garantit une pureté de la surface métallique, la réduction du
frottement ainsi que l’augmentation de la charge et du rendement.
D’après la norme DIN 8589 le procédé Microfinish/Superfinition
est classé dans la catégorie enlèvement de matière avec une arête
de coupe à géométrie indéfinie. Ainsi par exemple lors de l’usinage
de pièces cylindriques, comme des portées sur des arbres d’entraînement, un outil Microfinish/Superfinition (pierre ou bande) est mis
en contact avec la surface. L’ outil oscille avec un battement court
et la pièce est en rotation. Les pierres avec des grains entre 500
et 1.200 sont autorégénérantes. On atteint des rugosités jusqu’à
Ra 0,03µm (Rt 0,1 et Rz 0,2 µm). L’ ondulation courte et longue
peut également être améliorée. Avec cette méthode on usine entre
autres des bagues de roulements à rouleaux, des rouleaux, des
axes de piston et des tiges d’amortisseurs.
A la place des pierres on utilise également des bandes Microfinish/Superfinition. Celle-ci sont soit uniquement enveloppantes ou
oscillantes respectivement la pièce sera mise en oscillation. Dans
ce cas on usine principalement des vilebrequins et des arbres de
transmission ainsi que des crémaillères de direction. Pour l’usinage
de surfaces planes ou sphériques on amène des meules ou des
douilles coniques ou cylindriques, avec un système d’avancement
(par ex. axe CN) au contact avec la pièce. La pièce et la meule
sont en rotation opposée, la meule dépassant légèrement le centre
de la pièce. Contrairement à la rectification les meules ne sont pas
dressées. La vitesse périphérique lors de l’usinage se situe entre 1
et 25m/sec. Il n’y a pas de génération d’étincelles ni d’échauffement important de la pièce.
MicroSens – la première régulation dynamique du processus
Le processus d’usinage Microfinish/Superfinition était jusqu’à présent
limité du fait que le processus était largement tributaire du bon choix
de l’outil employé (pierre ou meule). Il fallait s’assurer en permanence
que le grain, le liant et la dureté étaient bien adaptés à la matière
à usiner. Aucune observation du processus n’était possible pendant
l’usinage. On était donc dépendant du savoir-faire pour la détermination d’un réglage permettant aux grains de l’outil de s’arracher,
d’une manière déterminée, du liant, l’outil soit coupait soit cirait uniquement. Avec le système de contact de coupe et d’avancement
MicroSens, développé et breveté par Thielenhaus, le processus peut
maintenant être contrôlé et visualisé pendant l’usinage.
Enlèvement de
matière
[mm]
Avance en
rapide
Un système piézoélectrique, fonctionnant sans usure, intégré dans
le chariot porte outil pilote la poussée d’usinage dans la plage du
gramme, pour l’ébauche et la superfinition ainsi que pour l’étincelage
et le contact de coupe. La limitation de la poussée est régulée par
la compensation continue de la courbe nominale et effective, par la
commande de la machine, encours d’usinage et elle est visualisée sur
l’écran. La durée de vie de l’outil, par rapport aux systèmes actuellement connus, a été multipliée par dix. De plus des pièces fragiles
comme par ex. des capteurs avec des parois très minces peuvent être
usinées avec constance dans une très haute qualité et des tolérances très serrées. Cette technologie novatrice est spécialement utilisée
pour l’usinage de faces d’étanchéité métalliques dans des systèmes
d’injection développant des pressions jusqu’à 3.000 bar.
Contact pièce
et ébauche
Finition et superfinition
Etincelage avec
poussée minimale
Temps (sec)
MicroStar
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MicroStar
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MicroStar type 100
Jusqu’à quatre postes et deux unités de surfaçage
n Au choix usinage ébauche et finition ou usinage simultané de
deux pièces respectivement deux surfaces avec poste de retournement
Plage de travail
Hauteur de pièce: max. 260 mm
Diamètre pièce: max. 159 mm
n MicroSens contact de coupe et système de prise de passe
n Chargement et déchargement direct dans la machine (dispositif
de serrage)
n Colonne machine en béton polymère
n Temps de cycles courts avec la plus haute précision
n Machine compacte avec armoire de commande intégrée
Pour le domaine d’utilisation principal dans la technique de l‘injection jusqu’à 40 mm de diamètre, les unités d’usinage sont équipée
de broches à entraînement direct.
La MicroStar type 100 se caractérise par la modernité de sa technique évolutive telle que entraînements digitaux et moteur couple. La colonne de la machine en béton polymère offre une faible
conduction thermique et une haute absorption de vibrations. Avec
le système de contact de coupe et de prise de passe MicroSens,
des tolérances les plus étroites pourront être respectées pour que
l’on puisse partiellement renoncer à une commande de mesure en
cours d’usinage.
n Usinage vertical
n Bonne accessibilité
Pratiquement tous les dispositifs de manipulation disponibles sur le
marché peuvent être installés sur la machine.
Pièces d‘injection
Enceinte de travail
Roue planétaire
Mesure de la planéité avec interféromètre
MicroStar
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MicroStar
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MicroStar type 200
La MicroStar 200 est, à ce jour, la machine de superfinition la plus
moderne du marché qui peut évoluer, en fonction de la demande,
jusqu’au centre de superfinition. Entièrement agencée avec huit
postes, on peut usiner simultanément deux pièces avec un temps
de cycle de trois secondes par pièce.
n Construction modulaire avec trois, quatre, six et huit broches
porte pièce (possibilité d’extension ultérieure)
n Temps de cycles courts (toutes les opérations engagées
s’effectuent en temps masqué)
n Usinage vertical
n Chargement et déchargement en temps masqué
n Accessibilité idéale
n Conduite conviviale
n Jusqu’à six postes d’usinage, le cas échéant avec poste de chargement et de déchargement ainsi qu’un poste de retournement
pièce automatique – également pour l’usinage combiné par ex.
ébavurage complémentaire à la brosse, le rodage, la rectification
n Haute stabilité du processus par le contact de coupe MicroSens et la sélection flexible de la stratégie d’usinage à poussée
pilotée
Plage de travail
Hauteur pièce: max. 230 mm
Diamètre pièce: max. 200 mm
Pièces d‘injection
Enceinte de travail
Elément de capteur
Eléments d‘injection
Capteurs de pression Mesure de la planéité avec interféromètre
Corps d‘injecteur
MicroStar
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Chargement et
déchargement
Poste MICROFINISH
Ebauche finition face 1
Poste MICROFINISH
Ebavurage à la brosse
Poste MICROFINISH
Superfinition face 2
Poste MICROFINISH
Superfinition face 1
Poste MICROFINISH
Ebauche finition face 2
Poste MICROFINISH
Ebavurage à la brosse
Poste de retournement
Exemple d’un agencement complet pour des pièces devant être usinées
sur les deux faces avec une opération complémentaire d’ébavurage à la brosse.
Pour d’autres solutions le nombre d’unités pourra être réduit d’une manière flexible.
Chargement manuel avec barrière de protection
immatérielle et arrêt automatique
MicroStar
MicroStar avec cellule d’automatisation et unité d’insertion de goupilles pour élément d’injection
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Par la construction en forme de colonne, chaque poste a une accessibilité optimale. La nouvelle génération de pilotage du processus MicroSens est à même de reconnaître la position de la pièce
sans commande de mesure, d’enregistrer des variations de la qualité pièce et des défauts, d’adapter en permanence les poussées
d’usinage, de compenser automatiquement le processus et de faciliter considérablement les tâches du régleur et de l’opérateur.
Les aérosols d’huile générés par l’usinage sont directement aspirés aux postes d’usinage et évacués par le collecteur central pour
éliminer la dépose sur les unités d’usinage et les glissières. La machine est dotée d’un volet pour la décharge de la pression ainsi
qu’une interface pour un système d’extinction. Comme armoire de
gouverne pour la machine les commandes Bosch Rexroth MTX ou
Siemens 840D peuvent être fournies.
Cellule de manipulation avec dispositif de pré mesure (profondeur perçage)
ainsi que reconnaissance pièce par caméra pour liaison avec la MicroStar
Le montant de la machine, calculé par la méthode FEM, est réalisé
comme une colonne et forme avec le plateau indexable en fonte
grise une construction costande (env. 5,5 t). Tous les éléments de la
machine sont parfaitement accessibles par l’avant bras (250 mm).
Lors du dessin, l’hydraulique, les entraînements par courroies ainsi
que les guides de câbles, etc. ont été volontairement abandonnés
afin d’éliminer les sources d’usures et de défauts. Avec son diamètre de 1,4 m la machine a un encombrement réduit. L’ automatisation s’effectue directement, sans zones d’ interférences, à l’ intérieur
et à l’extérieur de la machine. Le chargement et le déchargement
manuel resteront toujours possibles.
MicroStar avec cellule d’automatisation pour pièces en vrac sur palette de stockage
avec commande de mesure avant et pendant l’usinage ainsi qu’un sas SPC
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MicroStar type 300
Les machines de ce type ont été conçues pour de petites comme
pour de grandes pièces avec des contours complexes ainsi que pour
de petites ou moyennes séries. En fonction de l’agencement on peut
atteindre des planéités inférieures à 0,001mm et des rugosités de Rz
0,5 µm avec un enlèvement de matière jusqu’à 0,35 mm.
Plage de travail
Poids pièce: max. 80 kg
Diamètre pièce: max. 550 mm
Hauteur pièce: max. 470 mm
n Possibilités d’adaptation aux divers processus et équipements
n Usinage vertical
n Usinage successif comme option complémentaire
n Usinage avec des outils conventionnels, CBN, et diamant
n Axe CN avec contact de coupe MicroSens et système de prise
de passe avec poussée régulée
n Commande de mesure pendant l‘usinage
n Possibilité d’automatisation
Enceinte de travail
La MicroStar 311 se distingue par sa très grande flexibilité. La
plage de travail peut être élargie jusqu’à 3 postes d’usinage verticaux. Une adaptation aux divers poids des pièces est également
possible. Comme outils on peut utiliser des boisseaux de finition
cylindriques, des meules boisseau et des meules segmentées. La
commande de la machine peut être au choix une Bosch Rexroth
ou une Siemens. Malgré son armoire de commande intégrée la
MicroStar 311, de part sa construction compacte, ne nécessite
qu’un encombrement réduit.
Adaptateur arbre à cames
Mesure de la planéité avec un interféromètre
Pot de boîte de vitesses
Piston d’injection diesel
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Combinaisons d’opérations
Il est de plus en plus important que les pièces obtiennent la plus
haute précision avec des temps de cycle très courts. La répétition
des serrages de pièces dans une ou plusieurs machines enchaînées
est de plus en plus inadaptée du fait des défauts de serrage. Avec
l’enchaînement des opérations dans une machine et en un seul serrage on pourra atteindre des qualités sensiblement plus élevées.
Usinage combiné d’éléments d’ injection (sur la photo un
cassage d’angle défini) avec tête de brossage à poussée
régulée
Usinage d’aiguilles de vannes avec bandes diamantées
MicroStar
Usinage combiné breveté d’éléments d‘ injection (sur la photo
usinage de portée d’étanchéité avec bande)
Usinage combiné d’aiguille et de cartouche pour injection essence
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Equipement complémentaire
Thielenhaus fourni également pour les machines MicroStar la totalité de l’équipement complémentaire, comme par exemple
n Installations de filtration semi-automatiques et automatiques
n Systèmes de reconnaissance par caméra
n Séparateur pour brouillard d’huile et d‘émulsion
n Lecteur de codes DMC
n Commandes de mesure avant, pendant et après usinage
n Systèmes de nettoyage à sec
n Installations d‘extinction
n Outils (MicroTool)
n Liaison avec serveur
n Fluide d’arrosage (MicroFin)
Commandes de mesure avant, pendant et
après usinage
Installation de filtration semi-automatique et automatique
Systèmes de nettoyage à sec
Installations d‘extinction
Séparateur pour brouillard d’huile et d‘émulsion
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Service
Thielenhaus Technologies prend l’expression „Service Après Vente“
à la lettre comme service au client. Le but est l’assurance de la plus
haute disponibilité pour les machines du client, la sécurité pour
la qualité de production la meilleure possible et la génération de
solutions spécifiques pour tous les cas d’usinage. Avec les sites de
service sur les trois continents et la gestion globale des informations, une assistance client mondialement efficace sera garantie.
Dans le détail la palette de service Thielenhaus englobe:
n Notre Hotline 24 heures est disponible en permanence avec
nos ingénieurs qui veillent pour une résolution rapide du problème. Avec le numéro de téléphone +49 (02)2 02 481-112 nous
sommes toujours disponibles pour nos clients et nous donnons
l’assurance de notre soutient en cas de problèmes.
n Avec notre service Online Direct Service (ODS) nous pouvons, avec notre serveur central établir une liaison directe avec
la commande de la machine, éliminer le défaut et obtenir, en
cas de pannes, une minoration importante des temps d’ immobilisation et des coûts.
n „Service Après Vente“ signifie également pour nous, si nos spécialistes doivent intervenir sur site, une réactivité immédiate. En
Europe une intervention sous 24 heures pourra être garantie
sur demande.
n Pour les opérateurs des machines nos proposons des formations intensives où la théorie sera immédiatement convertie en
pratique. Une documentation détaillée assurera la préservation
des connaissances acquises.
MicroStar
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n Pour l’augmentation de la disponibilité des machines nous préconisons des visites techniques qui documenteront l’état effectif des machines ainsi que toutes les mesures de révision ou de
modifications utiles pour l’avenir.
n Sur demande nous analysons vos processus d’usinage et établissons des relevés statistiques du processus, des protocoles de
mesure détaillés et des certificats de qualité.
n Pour l’accroissement de la qualité, la réduction des coûts pièce
et l’augmentation de la productivité nous offrons un Service
Consulting complet jusqu’au Life-Cycle-Costing et nous prenons en charge toutes les tâches du Service Après Vente.
n S ur demande nous prenons également en charge les prestations de Service Après Vente pour toutes vos machines
outils.
n Nous assistons nos clients comme conseillers financiers dans
la recherche des meilleurs financements pour nos machines et
prestations.
n Sur demande, nous pouvons avec notre personnel et nos machines, usiner vos pièces sur la base d’un contrat de soustraitance.
MicroStar
Autres solutions de superfinition
Arbres de tous types
Superfinition Rectification Rodage
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Paliers à rouleaux
Surfaces planes doubles
Très haute précision pour plus de durabilité
– mondialement produit pour vous
Thielenhaus Technologies GmbH
Thielenhaus Microfinish Corporation
Schwesterstraße 50
42285 Wuppertal, Germany
Téléphone: +49 (0)2 02 - 4 81-0
Fax: +49 (0)2 02 - 45 04 45
[email protected]
www.thielenhaus.com
42925 W. Nine Mile Road
Novi, MI 48375, U.S.A.
Téléphone: +1 (2 48) 3 49-94 50
Fax: +1 (2 48) 3 49-94 57
[email protected]
www.thielenhaus.com
Thielenhaus Machinery (Shanghai) Co., Ltd
Jiangtian Dong Lu 212, building 7
Songjiang Industrial Zone
201613 Shanghai, P.R. China
Téléphone: +86 (21) 67 75 31 57
Fax: +86 (21) 33 52 87 66
[email protected]
www.thielenhaus.cn
Superfinish Innovation AG
St. Gallerstraße 52
CH-9548 Matzingen
Téléphone: +41 (0) 5 23 76 26 20
Fax: +41 (0) 5 23 76 26 19
[email protected]
www.superfinish.ch