Production accélérée et contrôle de précision avec la machine multi-broches CNC rénovée

Cette machine combine les capacités de production rapide d'une machine à vis multi-broches à cames avec la programmation et la précision rendues possibles par la commande numérique (CNC). Crédits photo : Davenport Machine

La marque Davenport n'est étrangère à personne dans notre industrie de l'usinage de précision. Estimer le nombre total de pièces que des équipements tels que le modèle B multi-broches ont produit au fil des ans serait impossible.

Et un bon nombre de ces machines à vis à cames sont encore en service aujourd'hui. Cela dit, Davenport Machine (filiale de Brinkman International Group Inc.) propose maintenant la prochaine évolution de ces machines à cinq broches — l'Hybride — qui a été conçue pour réaliser un contrôle de processus et une précision plus serrés, tout en étant plus simple à utiliser et plus flexible à configurer et à changer pour de nouveaux travaux.

Andy Laniak, PDG de Davenport Machine, dit que l'objectif avec l'Hybride était de préserver la vitesse de production pour laquelle la plateforme multi-broches historique de l'entreprise est connue, tout en offrant une précision de positionnement CNC répétable avec une interface informatique intuitive que les opérateurs, programmeurs et régleurs d'aujourd'hui se sentiraient chez eux en utilisant. Il ajoute que l'Hybride a également été conçue pour usiner des matériaux plus difficiles tels que les alliages à haute température qui pourraient être utilisés pour produire des pièces incluant des fixations aérospatiales.

Le CNC avec écran tactile exécute un logiciel de contrôle propriétaire. Le décalage outil-broche peut être effectué pour ajuster chaque broche pour le diamètre et la longueur de la pièce pour une capacité de décalage global. Le système de contrôle offre également des fonctions telles que le comptage de pièces, la détection d'épuisement du stock et la surveillance de la charge de la broche.

Certains d'entre vous pourraient être familiers avec cette machine en raison de son introduction au Precision Machining Technology Show (PMTS) en 2017. (Visitez pmts.com pour en savoir plus sur le salon de cette année du 10 au 12 août à Cleveland.) Cependant, une variété d'améliorations de conception et d'ajouts ont été faits depuis. Voici un aperçu rapide de ce que la société dit que la dernière itération de la machine Hybride, fabriquée à son siège social à Rochester, New York, propose actuellement.

• Base rigide. Une géométrie de fonderie optimisée fournit une rigidité élevée tandis que la base de la machine a des supports structurels intégrés pour des qualités d'amortissement des vibrations améliorées. De plus, la tête tournante/porte-broches, basée sur la conception HP de l'entreprise, se monte sur le lit de la machine soutenu par des roulements à contact angulaire préchargés de 9 pouces pour aider à assurer un positionnement cohérent de la broche et une vitesse d'indexation plus rapide. Chaque broche utilise des roulements à contact angulaire pour un meilleur contrôle de la taille et de la rondeur de la pièce.
• Coulissants pilotés par CNC. Les coulissants pilotés par CNC des premières et deuxième positions glissent sur des rails linéaires préchargés avec un mouvement fourni par des vis à billes entraînées par servomoteurs (aucune came ou liaison n'est utilisée). De même, les troisième et cinquième positions comportent des bras oscillants pilotés par CNC plutôt que des cames ou des tendeurs. La quatrième position avec un coulissant à deux axes (X-Z) peut effectuer du tournage et du filetage monopoint, du profilage 2D et du surfaçage angulaire. Elle peut également accepter des porte-outils d'alésage pour des contours internes complexes et des sous-coupes, et des outils en gang pour effectuer des travaux ID et OD sur le même coulissant.
• CNC exécutant un logiciel propriétaire. Le CNC de l'Hybride avec écran tactile de 15 pouces exécute un logiciel de contrôle développé (et modifié et mis à jour) par Davenport Machine. Chaque axe de coulissant peut être programmé indépendamment. Le décalage outil-broche peut être effectué pour ajuster chaque broche pour le diamètre et la longueur de la pièce. Une fois réglé, cela offre une capacité de décalage global pour chaque outil à chaque broche pour s'ajuster à l'usure de l'outil, par exemple. Le système de contrôle offre également des fonctions telles que le comptage de pièces, la détection d'épuisement du stock et la surveillance de la charge de la broche.
• Système de porte-outils à queue d'aronde. Pour accélérer les changements, l'Hybride dispose d'un système de porte-outils à queue d'aronde à changement rapide disponible en configurations d'outils de raclage, de formage ou de bâton standard de 5/8 pouce pour offrir des ajustements précis de position de conicité, de hauteur et de longueur. Tous les porte-outils incluent des ports de distribution de fluide de coupe à haute pression (1 000 psi) à travers l'outil pour diriger le fluide de coupe vers le bord de coupe d'un outil tout en éliminant le besoin de buses en cuivre ou réglables dans la zone de travail. (La capacité du réservoir de fluide de coupe est de 200 gallons, et le fluide de coupe haute pression est une caractéristique standard de la machine.) Les modules d'outils acceptent des plaquettes en carbure conventionnelles de divers fournisseurs d'outillage, ce qui signifie qu'aucun outillage spécial n'est requis.
• Options d'évacuation des pièces. Les machines Hybride sont disponibles avec trois options différentes d'évacuation des pièces. L'une est un éjecteur à ressort traditionnel qui pousse les pièces vers une goulotte à l'intérieur de la machine. Alternativement, les pièces peuvent glisser hors de l'arrière de la broche de reprise pour une manipulation plus douce. Ou, un système avec une goulotte pneumatique menant à un convoyeur peut collecter et livrer les pièces à l'extérieur de la machine.
• Axe de contre-usinage à trois stations. Cet axe programmable par CNC permet des opérations telles que le tournage monopoint, l'alésage et le filetage, le rainurage de contour, le brochage de clavette, le perçage et le taraudage rigide en utilisant l'outillage standard. Cela s'ajoute à quatre broches de contre-usinage indépendantes qui offrent des interfaces d'outils à changement rapide pour des outillages tels que forets, forets de centrage, tarauds et alésoirs ainsi que la capacité d'effectuer un préréglage de longueur d'outil hors ligne. Des tailles de mandrin ER16, ER20 et ER25 sont disponibles pour ces broches.
• Broche de reprise à servomoteur. Cet axe est programmable par incréments de 0,0001 pouce et offre une vitesse de déplacement rapide de 1 000 ipm. La reprise de formes rondes, hexagonales et autres formes irrégulières est possible, et la fermeture du mandrin est actionnée pneumatiquement via des codes M.

L'entreprise pense que le concept de machine Hybride devrait être adopté par ceux qui sont habitués à la conception traditionnelle de Davenport ainsi que par les personnes plus familières avec la programmation CNC et les interfaces à écran tactile. De même, elle estime que la machine avec des capacités de changement rapide peut être une alternative pour les ateliers utilisant actuellement d'autres types d'équipement pour des séries de production de volume moyen, tout en restant bien adaptée au travail de volume élevé produisant des pièces complexes.

Ce graphique démontre le contrôle de processus amélioré que la machine Hybride atteint par rapport aux machines Modèle B et HP de l'entreprise (basé sur des données d'un test d'usinage d'une pièce en laiton identique).