Utilisation de palpeurs de numérisation sur tours suisses : Avantages et praticité

Ce palpeur embarqué numérise le contour complet de la rainure de ce composant à un rythme de 2 mètres par minute pour assurer un parallélisme de 2 microns de la rainure. Crédits photo : Blum-Novotest.

Un certain nombre d'ateliers utilisent des palpeurs embarqués pour accélérer les mises en place ou effectuer des mesures en cours de processus des caractéristiques usinées pour le contrôle de processus. On les trouve plus couramment sur les centres d'usinage verticaux ou horizontaux que sur les tours de type suisse, une raison étant qu'il y a un espace limité à l'intérieur de la zone de travail d'un tour suisse pour accueillir un tel dispositif.

Ces palpeurs sont également disponibles en deux versions — à déclenchement tactile et à numérisation. Un palpeur à déclenchement tactile localise des points discrets sur une surface de pièce, tandis qu'un palpeur de numérisation peut parcourir une surface entière en collectant des milliers de points par seconde pour mesurer la forme d'une caractéristique ainsi que sa taille et sa position. Mais est-il judicieux d'équiper un tour suisse d'un palpeur et d'occuper une ou plusieurs positions d'outils disponibles ? Et si oui, de choisir un palpeur de numérisation plutôt qu'un modèle à déclenchement tactile pour profiter de la capacité de capturer une plus grande quantité de données de mesure plus rapidement ?

Un fabricant à Oberwolfach, en Allemagne, offre un exemple qui confirme ces deux notions.

Karlheinz Lehmann GmbH usine des pièces de précision à symétrie de rotation en utilisant plusieurs tours CNC et fraiseuses. Un exemple est un raccord rapide complexe en acier pour entrée d'air comprimé pour Parker Hannifin GmbH. Ce fut un projet difficile étant donné le parallélisme requis pour les quatre rainures de la pièce. Les composants clés sont les filets, les alésages et quatre rainures légèrement coniques, explique le PDG Timo Lehmann, mais il dit que les rainures sont le « point crucial de toute la conception ».

En fait, le raccord ne fonctionnerait pas si la tolérance de parallélisme de 2 microns pour chaque rainure était dépassée. Une fois assemblées, les rainures légèrement coniques contiennent des billes qui ne doivent pas dépasser trop loin, mais ne doivent jamais non plus tomber à travers la rainure. Avec cette conception, les raccords rapides empêchent le bruit de claquement habituel lors du détachement et permettent également une utilisation à une main.

Tout aussi difficile que le processus d'usinage est la tâche de mesurer les rainures. En utilisant un tour suisse Marubeni Citizen-Cincom M32 avec un palpeur de numérisation tactile Blum-Novotest TC76-Digilog, l'atelier vérifie la précision dimensionnelle de la pièce sur la machine.

Blum-Novotest note que la mesure analogique avec un palpeur à déclenchement tactile est efficace pour les zones ou les lignes. Cependant, si un tel palpeur était utilisé pour cette application de mesure de rainure, un très grand nombre de points sur les rainures devrait être mesuré afin d'atteindre une résolution adéquate. À la place, le TC76-Digilog balaye la surface de la rainure à une vitesse de mesure de 2 mètres par minute, générant un nombre extrêmement élevé de valeurs (50 000 par seconde) en une fraction du temps d'acquisition de données analogiques par palpeur à déclenchement tactile.

Grâce à un parallélisme précis des rainures, ce raccord rapide n'a pas le bruit de claquement fort commun à de tels dispositifs lors du détachement tout en permettant une utilisation à une main.

Au début d'une série de production pour cette application de raccord, une pièce de référence est serrée dans la machine, le contour complet de la rainure correspondante est numérisé, et le profil maître est enregistré et sauvegardé dans le logiciel d'évaluation. Chaque pièce usinée est mesurée et comparée au profil enregistré. Toutes les pièces qui dépassent la tolérance sont rejetées. L'utilisation de la mesure embarquée de cette manière permet à Karlheinz Lehmann GmbH d'effectuer une inspection à 100 %, tout en détectant les tendances d'erreurs d'usinage à un stade précoce via le logiciel d'évaluation du palpeur.

Le palpeur de numérisation peut être positionné horizontalement ou verticalement dans la machine, selon la tâche de mesure.

Selon Blum-Novotest, les forces de numérisation accrues du TC76-Digilog le rendent bien adapté aux applications difficiles sur les tours ainsi que sur les fraiseuses et rectifieuses. Ni le fluide de coupe ni les huiles visqueuses n'altèrent la fiabilité des données de mesure, dit l'entreprise, car la force de numérisation plus élevée permet au palpeur de simplement traverser le fluide de coupe. Le palpeur numérise les pièces de manière non directionnelle, et la précision de mesure est dite être atteinte grâce à la technologie Shark360 de l'entreprise, qui introduit un système de mécanisme d'engrenage facial pour effectuer des palpages excentrés.

Lehmann note que l'entreprise était proche de devoir refuser la commande de raccord rapide de Parker Hannifin jusqu'à ce qu'elle mette en œuvre le processus de palpeur de numérisation sur le tour suisse. En fait, elle utilise maintenant cette machine pour d'autres grands lots de production allant de 10 000 à 30 000 pièces en matériaux tels que l'aluminium, les aciers inoxydables, les aciers trempés et les aciers à coupe libre.