La technologie à double broche booste l'efficacité pour les fabricants automobiles

Cet article de Max Paulet, Responsable Développement Commercial PCI / Absolute Machine Tools Inc., a été publié dans l'édition de septembre du magazine Manufacturing Engineering ainsi que dans notre programme Oktoberfest.

Au cours de son histoire de 140 ans, la technologie de fabrication automobile a évolué en parallèle avec le progrès des véhicules eux-mêmes. Les premiers constructeurs automobiles fabriquaient des « voitures sans chevaux » sur mesure. Plus tard, les pièces standardisées et les chaînes de montage mobiles ont livré des voitures produites en masse. Le développement de lignes de transfert intégrées a permis des séries de pièces sur plusieurs années. Plus récemment, les fabricants ont adopté des cellules CNC permettant des changements rapides et des mises à jour d'ingénierie pour des gammes de produits changeantes. Aujourd'hui, la connectivité numérique accélère la fabrication automobile mondiale.

En tant que partie clé de la technologie de fabrication automobile, les constructeurs améliorent les machines-outils pour maximiser la flexibilité et la productivité. Par exemple, les centres d'usinage horizontaux (HMC) CNC permettent l'usinage multi-faces, maximisent l'évacuation des copeaux et facilitent les systèmes d'automatisation basés sur palettes. Les machines à double broche sont une étape évolutive dans le développement des HMC. Elles peuvent traiter simultanément deux étapes distinctes dans la fabrication d'une seule pièce, ou usiner deux pièces différentes. Une seule machine avec deux broches peut effectuer le travail de deux machines, augmentant la production tout en maximisant l'espace au sol. Une application automobile typique pour un HMC à double broche est l'usinage d'un ensemble de transmission composé d'un carter de boîte de vitesses et d'un carter d'embrayage. Avec la technologie à double broche, le carter de boîte de vitesses peut être usiné sur une broche et le carter d'embrayage sur l'autre, permettant l'usinage de l'ensemble de transmission complet sur une seule machine.

La technologie avancée à double broche sur les machines de PCI fonctionne indépendamment l'une de l'autre. L'indépendance leur permet d'être manipulées séparément sans reprogrammer entièrement la machine. La distance ajustable entre les broches offre une flexibilité d'application. La capacité de taille de pièce est de 800 mm de diamètre de rotation et 1 275 mm de longueur. Un changeur d'outils à disque et un changeur de palette optionnel accélèrent le débit, et des systèmes de chargement/déchargement par portique, robotique et manuel sont disponibles.
Les broches indépendantes minimisent aussi l'effet qu'une broche peut avoir sur l'autre. Par exemple, lors de l'usinage de deux carters de boîte de vitesses sur une machine à double broche où les broches ne sont pas indépendantes, la résonance et les vibrations de l'alésage de grand diamètre sur une broche peuvent affecter négativement les résultats de la seconde broche. Une machine avec broches indépendantes n'a pas ce problème.

Passer à l'Industrie 4.0

De plus, les nouvelles machines-outils permettent l'Industrie 4.0, qui intègre les technologies d'acquisition, de stockage et de partage de données dans le processus de fabrication. Des systèmes en réseau basés sur des capteurs analysent les opérations en cours en temps réel et acheminent les données pour le partage et le stockage dans le cloud. Les systèmes comparent les données en cours aux modèles d'usinage établis pour optimiser les processus d'usinage.
Les machines intégrées de données de PCI obtiennent et utilisent l'information de nombreuses façons, comme l'utilisation de capteurs pour détecter les vibrations comme indication de problèmes d'usinage. De plus, le fonctionnement même de la broche peut être analysé. Comme la santé de la broche est vitale, sa surveillance permet une planification de maintenance qui empêche les temps d'arrêt imprévus.
Ces HMC à double broche jouent un rôle croissant dans la fabrication de pièces automobiles, y compris les pièces à combustion interne telles que les carters de boîte de vitesses et blocs-cylindres, ainsi que les carters de moteurs électriques et composants de plateau de batterie pour véhicules hybrides et entièrement électriques. Ils peuvent également produire des composants structurels et de suspension, y compris les bras de direction et fusées, ainsi que des pièces en aluminium pour presque toutes les applications automobiles.

Note de l'auteur : La technologie à double broche de PCI sera exposée à l'événement Oktoberfest d'Absolute Machine Tools, le 24 octobre à Lorain, Ohio. Appelez le 866-807-1243 pour informations.