L'usinage de précision s'agrandit

La direction de Busch Precision (Milwaukee, Wisconsin) souhaitait tirer parti de ses 90 premières années de réponse aux besoins d'usinage de précision individuels, en particulier ceux des machines-outils et autres équipements lourds, pour inclure les composants plus grands et plus complexes nécessaires aux équipements de construction, aux machines agricoles, aux vannes , la production d'électricité et le nombre croissant d'autres produits de grande taille.

Il y avait des défis à relever, notamment le remplacement de la croyance de longue date de l'entreprise selon laquelle la machine-outil CNC était trop complexe, trop chère et trop rigide pour les petites quantités de l'entreprise par la reconnaissance que la nouvelle génération de CNC peut impliquer une programmation plus facile et un fonctionnement simplifié; et trouver des machines-outils capables de traiter de grandes pièces avec les mêmes précisions de précision qu'elles avaient pour l'usinage personnalisé de précision de pièces de plus petite taille.

Busch Precision pensait pouvoir résoudre ces problèmes. "Au cours de nos années d'évaluation d'équipements pour nos clients, nous avons évidemment de nombreuses occasions de 'pénétrer' dans tous les types de machines-outils construites par des entreprises du monde entier", déclare George Grove, président. En conséquence, ajoute-t-il, ses employés savent à quel point les différentes machines sont dotées de résistance et de rigidité à l'origine, et quelles machines peuvent absorber de lourdes charges de copeaux sans perdre en précision sur des pièces volumineuses et complexes.

Ainsi, alors que Busch Precision développait sa nouvelle stratégie pour les opérations d'usinage automatisées à grande échelle, elle s'est concentrée sur deux besoins :des machines CNC simples à programmer et à utiliser, tout en offrant la polyvalence nécessaire à un centre de services d'usinage sous contrat ; et des machines-outils avec la rigidité et la force nécessaires pour produire de grandes pièces avec une précision uniforme et précise sous les forces de coupe continues rencontrées avec le fonctionnement automatique.

Pour ce faire, l'entreprise a décidé d'ajouter un VTL avec une table de 84 pouces de diamètre, une rotation maximale de 96 pouces, une hauteur maximale sous le rail de 84 pouces, un moteur d'entraînement de table de 75 ch et une capacité de charge de table de 125 tonnes à un maximum de 200 rpm de Giddings &Lewis (Fond du Lac, Wisconsin). Un centre de production horizontal de type table G &L G50-T, qui a une table de 6 pieds sur 14 pieds, un axe X de 168 pouces, un axe Y de 115 pouces, un axe W de 72 pouces et 36 pouces de déplacement de la broche dans l'axe Z. Un VTL encore plus grand sera bientôt installé avec un diamètre de table de 138 pouces, une rotation maximale de 180 pouces et une hauteur maximale de 96 pouces sous le rail et un moteur d'entraînement de table de 73,5 ch. La capacité de charge de la table de ce VTL est de 250 tonnes à 126 tr/min maximum. Les trois machines fonctionnent automatiquement avec une commande numérique par ordinateur G &L NumeriPath 8000.

"Ces combinaisons de taille de machine, de puissance et de fonctionnement automatique nous aident à gagner de nouvelles affaires que nous ne pouvions même pas envisager dans le passé", déclare Mike Mallwitz, responsable du service client de Busch Precision. "Dans d'autres cas, les nouvelles technologies nous permettent de livrer de grandes pièces usinées avec précision à nos clients beaucoup plus rapidement que jamais."

La turbine de pompe géante est typique de ce dernier. Le temps de tournage total pour retirer plus de 400 livres de copeaux de cette pièce en acier moulé a été réduit de plus de 30 %. Les opérations d'ébauche sont effectuées à une constante de 475 sfm, avec une tolérance de ±0,002 pouce.

Lorsque l'entreprise a voulu trouver des machines-outils capables d'étendre ses capacités d'usinage de précision jusqu'aux grandes pièces, elle a recherché une machine avec la rigidité structurelle dont elle savait qu'elle serait nécessaire.

Citant les VTL comme exemple, M. Mallwitz déclare :« D'après nos années d'expérience dans la fabrication de pièces de machines-outils, ainsi que dans la réparation et la reconstruction de machines-outils, nous ne pensons pas qu'un VTL fabriqué à partir d'éléments de machine séparés puisse fournir la rigidité dont nous avons besoin. Il explique que l'intégrité structurelle totale est particulièrement essentielle pour maintenir des précisions précises sous les charges de copeaux plus lourdes et aux taux de production plus élevés de l'usinage CNC sur de grandes pièces.

La profondeur de la résistance et de la rigidité de la machine que M. Grove et M. Mallwitz identifient comme leur premier principe fondamental est incarnée dans la structure des deux nouveaux VTL. Un moulage Meehanite forme la base de la colonne monobloc avec un bol circulaire intégré. De plus, les nervures radiales forment une configuration de cadre en A qui fournit une base solide pour l'ensemble de roulement de table ; transmission d'entraînement de table et double colonnes verticales triangulaires.

Amplement soutenu par les doubles colonnes, une traverse massive et une tête de rail permettent un déplacement complet du vérin à gauche et à droite du centre. Le réglage de la hauteur de la traverse est variable à l'infini, en utilisant l'élévation électrique et le serrage aux colonnes avec une force de 80 000 livres. La position de la traverse sur le VTL de 180 pouces de Busch Precision est également programmable et comprend le nivellement automatique des rails.

Pour maximiser l'utilisation de la rigidité et de la résistance à la torsion de cette structure de machine, le VTL de 96 pouces est doté d'un vérin de tête de rail en acier forgé de près de 8 pouces carrés qui se déplace jusqu'à 4 ½ pieds. Le VTL de 180 pouces a un vérin de plus de 10 ½ pouces carrés avec près de 6 pieds de course maximale du vérin.

Les deux VTL de Busch Precision comprennent également un changeur d'outils automatique monté sur rail, une matrice 12 pour le VTL 96 pouces et une matrice 20 pour le VTL 180 pouces. Les volumes de copeaux élevés que ces machines CNC retirent en continu des grandes pièces sont traités avec une combinaison de système de refroidissement par inondation, de pare-copeaux à double porte ainsi que d'un convoyeur à copeaux automatique et d'un élévateur positionné dans une tranchée sous la machine.

Avec la CNC NumeriPath 8000 conçue spécifiquement pour les applications de machines-outils, Busch Precision utilise les commandes de type II pour les sous-programmes, le palpage et d'autres programmes. Chacun de ses postes opérateurs NumeriPath intègre également un ordinateur personnel. "Parce que la CNC NumeriPath est plus sophistiquée, certaines personnes pensent que c'est un contrôle plus complexe", note le directeur de production Peter Gies. "En fait, une fois que vous avez compris le fonctionnement de NumeriPath et ce que le logiciel Giddings &Lewis peut faire, vous réalisez qu'il est vraiment simple et convivial. Essentiellement, c'est la façon dont NumeriPath CNC comprend les informations de programme que vous y mettez."

En conjonction avec ses capacités CNC et de programmation avancées, Busch Precision utilise un palpage de pointe d'outil qui vérifie automatiquement la longueur et le rayon de l'outil et permet de réinitialiser automatiquement les décalages d'outil. Les trois machines de la société utilisent également le système Giddings &Lewis NumeriProbe de mesure des pièces en cours de fabrication pour inspecter automatiquement l'emplacement de la pièce et ajuster les décalages de longueur d'outil en fonction d'une dimension de pièce palpée. En conséquence, le temps nécessaire auparavant pour les étapes "couper et essayer" a été éliminé.

De plus, le VTL de 180 pouces de Busch Precision et son centre de production horizontal comprennent chacun un système de surveillance de la durée de vie de l'outil qui utilise le logiciel Giddings &Lewis pour surveiller automatiquement le temps préprogrammé pour l'utilisation efficace de chaque outil. Lorsque la durée de vie prédéfinie de l'outil a expiré, l'outil peut être remplacé automatiquement par un autre outil du même type, ou une autre action peut être entreprise.