Maximiser l'efficacité des machines multitâches CNC : Les avantages du tronçonnage sur axe Y

Un outil de coupe qui tire parti du mouvement sur l'axe Y d'une machine multitâche peut effectuer des opérations de tronçonnage plus rapidement que le mouvement conventionnel sur l'axe X. Crédits photo : Sandvik Coromant

Les tours-fraises à axe B et de nombreux centres de tournage CNC à outillage vivant offrent un mouvement sur l'axe Y perpendiculaire à l'axe Z. Ce troisième axe linéaire permet aux fraises de traverser la ligne centrale de la broche pour effectuer des opérations telles que le fraisage, le perçage et le rainurage, l'objectif étant d'usiner les pièces complètement en une seule mise en place.

Sandvik Coromant a trouvé un moyen de tirer davantage parti de ce mouvement pour effectuer plus efficacement des opérations de tronçonnage par rapport au processus traditionnel sur l'axe X sur les tours sans axe Y. Il a réalisé cela en redessinant son outil CoroCut QD en faisant pivoter le siège de la plaquette de 90 degrés et en engageant la pièce sur l'axe Y de sorte que les forces de coupe sont dirigées vers la partie la plus forte de la lame de l'outil.

Voici les axes de mouvement pour un tour-fraise à axe B.

« Cela bénéficierait vraiment au client qui veut grappiller des secondes sur les temps de cycle avec une avance plus élevée et moins de bruit », dit Staffan Lundström, chef de produit, Sandvik Coromant. « Vous n'avez pas à vivre avec le bruit et les vibrations si vous avez un axe Y. Pour le client, cela signifie à la fois gagner du temps et ajouter des possibilités pour avoir une production sans surveillance. »

Lundström a eu l'idée du tronçonnage en utilisant l'axe Y pendant quelques années jusqu'à ce qu'il développe un prototype avec l'aide d'une petite équipe chez Sandvik Coromant. Le premier test d'outil ne s'est pas bien passé, entraînant des bruits de cliquetis et des vibrations provenant de la machine-outil et finalement une plaquette cassée.

« Ce fut un revers majeur pour nous », explique Lundström. « Je ne comprenais pas vraiment ce qui n'allait pas. »

Les opérations de tronçonnage pour les centres de tournage CNC conventionnels entraînent la fraise vers le bas sur l'axe X.

Ensuite, l'équipe a examiné ce qui s'était passé, a décidé d'ajouter du fluide de coupe interne à travers l'outil et a modifié la conception de l'adaptateur. Lorsqu'elle a testé le nouveau prototype sur une machine différente, cette méthode alternative de tronçonnage s'est avérée réussie.

Avec la conception actuelle, à un porte-à-faux de lame de 60 mm (2,36 pouces), la rigidité en flexion de la lame est dite être plus de six fois celle d'un outil conventionnel tronçonnant sur l'axe X, offrant un processus de coupe plus stable, permettant l'utilisation d'outils plus longs et atteignant des avances plus élevées et des temps de cycle plus rapides.

Dans une comparaison de test, un atelier servant l'industrie aérospatiale a noté les différences entre le tronçonnage d'une barre de 35 mm d'Inconel 718 sur une machine multitâche en utilisant la méthode sur axe Y avec l'outil CoroCut QD et la méthode standard sur axe X avec un autre outil. La méthode sur axe Y a atteint une vitesse de coupe de 40 m/min et une avance de 0,12 mm/tr pour une durée de vie de l'outil de 35 pièces. La méthode sur axe X a atteint une vitesse de coupe de 30 m/min et une avance de 0,05 mm/tr pour une durée de vie de l'outil de seulement 10 pièces.

Le CoroCut QD est conçu pour tronçonner sur l'axe Y d'une machine multitâche. La rigidité en flexion de la lame est dite être plus de six fois celle d'un outil conventionnel tronçonnant sur l'axe X.

La longueur de l'outil peut être mesurée à l'aide d'un prérégleur hors ligne. La longueur de l'outil devient la hauteur de centre de l'outil lors du tronçonnage, et il est important d'avoir la hauteur de centre correcte, surtout lors du tronçonnage au centre, dit la société. S'il est difficile de voir le bord de coupe, il y a un plan de jauge sur l'outil.

L'outil accomode des diamètres de pièce jusqu'à 180 mm (7 pouces) et des largeurs de coupe de 3 à 4 mm (0,118 à 0,157 pouce).