La pièce est plus longue que le tour

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L'avance de barre est généralement considérée comme un dispositif permettant d'usiner de nombreuses pièces à partir d'une longueur de stock. Le tour coupe la barre en morceaux (en particulier, en pièces) au fur et à mesure que l'avance de la barre fait avancer le brut d'un cycle d'usinage à l'autre.

Mais imaginez plutôt l'avance de barre comme un dispositif permettant au tour de manipuler une seule pièce très longue - une pièce plusieurs fois plus longue que le tour lui-même. L'avance de barre fait passer la pièce à travers le tour et de l'autre côté, de sorte que le tour peut l'usiner au fur et à mesure. Un tel agencement nécessiterait un déchargeur de barres aussi long que l'avance de barre pour recevoir la pièce de l'autre côté.

J.F. Berns a récemment conçu un tel système. La société est un constructeur de machines spécialisées et un fournisseur d'accessoires d'alimentation de barres à Cincinnati, Ohio. Le système d'alimentation et de déchargement de barres qu'il a conçu autour du centre de tournage d'un client
peut accueillir des pièces mesurant 7/8 à 2-1/2 pouces de diamètre et aussi longtemps que 40 pieds.

Les parties longues sont de lourds tubes en acier. Ils servent de liens dans un système qui transporte le câblage électronique profondément dans les puits de pétrole. Chacun de ces maillons usinés nécessite un travail de tournage à chaque extrémité et un perçage transversal sur toute la longueur. Grâce au système personnalisé, une pièce de 40 pieds peut être usinée sur un centre de tournage Okuma Macturn 350W qui a une distance maximale de 76 pouces entre la broche principale et la contre-broche. En d'autres termes, pas plus d'environ 15 % de la pièce se trouve dans la machine-outil à un moment donné. Selon le président de J.F. Berns, Joe Berns, "Soutenir le travail aussi long est une chose, mais le nourrir et le soutenir en est une autre."

Pousser et tirer

Le système alimente le long travail en trois étapes :

1. Dans l'avance de barre, le premier des deux poussoirs à servocommande fait avancer la pièce à travers la broche principale de la machine-outil et dans la zone de travail. Le poussoir s'arrête lorsque l'extrémité de la pièce traverse la broche principale et pénètre dans la machine juste assez loin pour que la contre-broche opposée puisse la saisir.

2. La contre-broche avance près de la broche principale pour serrer l'extrémité de la pièce. La contre-broche avance ensuite pour tirer la pièce plus loin dans la zone de travail, et l'usinage est effectué sur la longueur qui est tirée à l'intérieur de la machine. La contre-broche libère ensuite la pièce, avance vers la broche principale pour serrer la barre encore plus loin et sort pour tirer la section suivante dans la machine. La section usinée est poussée dans le déchargeur par le mouvement de la contre-broche. L'usinage continue de cette manière - la contre-broche effectuant serrer, tirer, relâcher, serrer, tirer, relâcher — jusqu'à ce que la fin de la pièce soit atteinte.

3. À la fin de la pièce, il ne reste plus de stock pour que la broche principale puisse saisir. La contre-broche ne peut donc pas tirer toute seule la pièce jusqu'au bout. Ainsi, un deuxième poussoir se met en position dans l'alimentation de la barre. Ce poussoir a une tige attachée, avec une tête dimensionnée au diamètre de la barre. La tige est suffisamment longue pour atteindre toute la zone de travail et à travers les deux broches, poussant le reste du travail à travers la sous-broche et entièrement dans le déchargeur.

Pièces courtes, aussi

S'il n'y avait pas la longueur du deuxième poussoir, un seul poussoir suffirait, dit Gary Wildt. M. Wildt est le directeur technique de J.F. Berns. Le système pourrait fonctionner avec un seul poussoir, mais le besoin d'une longue tige à l'étape 3 augmenterait la longueur (et l'espace au sol) du système d'alimentation de barre global. L'approche à deux poussoirs permet de garder le long poussoir d'un côté de la pièce et de l'utiliser uniquement lorsque la majeure partie de la pièce est déjà passée dans le tour.

Le poussoir avec la longue tige permet également à ce système d'accueillir des pièces courtes, dit-il. C'était une autre exigence du système :il devait accueillir non seulement les barres de 40 pieds, mais une gamme de tailles de barres jusqu'à une longueur de seulement 3 pieds.

M. Berns a fait le travail de contrôle et de programmation. Il dit que le contrôle THINC de la machine Okuma a rendu le système global considérablement plus polyvalent et à l'épreuve des erreurs qu'il n'aurait pu l'être autrement. L'alimentation en barre et un système de refroidissement haute pression de Chipblaser s'interfacent tous deux avec la commande. Une autre CNC aurait pu offrir des connexions de données plus restrictives, dit-il, ce qui l'aurait obligé à minimiser la quantité d'informations qu'il autorisait à partager entre la machine et l'alimentation en barres. Mais l'ouverture du système THINC lui a permis de capturer de grandes quantités de données, y compris des informations sur l'état et la position tout au long du cycle.

En conséquence, des systèmes redondants confirment que (par exemple) l'entrée du déchargeur de barres s'est étendue en toute sécurité jusqu'à sa position correcte par rapport à la position actuelle de la contre-broche.

La quantité de rétroaction de position lui permet également de permettre à l'avance de barre et au tour de reprendre l'usinage à partir de n'importe quel point intermédiaire du cycle. Cela permet de gagner du temps, dit-il, en permettant à l'opérateur de se remettre d'un bris d'outil ou d'un défaut similaire sans avoir à recommencer toute la pièce depuis le début.