Lane4 Precision améliore le travail en contre-broche du tour suisse avec les pinces Microconic

Les pinces Microconic permettent à Lane4 Precision d'ajuster finement la tension de la pince pour l'usinage de pièces complexes. En fait, ces pinces permettent à l'atelier de faire des travaux qu'il n'était pas en mesure de terminer avant la mise en œuvre de ce système de pinces. Crédits photo : Lane4 Precision

Le serrage de pièce, en particulier pour les opérations de contre-broche, peut être délicat lors de l'usinage de pièces très petites sur un tour suisse CNC. Selon leur conception, les pinces de reprise peuvent produire une variété de problèmes, notamment une concentricité et un battu médiocres ainsi qu'un mauvais contrôle de la force de serrage, causant des dommages aux pièces. C'est pourquoi lorsque Dan Fifer, propriétaire de Lane4 Precision (Santa Rosa, Californie) a découvert des pinces qui fonctionnaient bien pour ses applications, il est devenu un client dévoué du fabricant et a fait confiance au système de serrage de l'entreprise pour ses pièces les plus délicates et complexes.

De très petites pièces médicales qui contiennent des parois minces et nécessitent des terres de reprise courtes sont souvent tournées sur les cinq tours suisses de Fifer. Ce travail complexe nécessite du fraisage sur la contre-broche et du travail en contre-broche près de la pince. Quand il a essayé à l'origine d'appliquer des pinces à nez allongé traditionnelles, les extensions étaient trop longues et les espaces dans la pince étaient trop grands pour produire efficacement les pièces de ses clients. Mais ensuite, il a été présenté au système de serrage Microconic de Masa Tool, qui comprend des pinces conçues sans avoir besoin d'un nez allongé car le dégagement de diamètre est déjà intégré dans le système.

De plus, Fifer dit que les pinces Microconic permettent un ajustement fin de la tension de la pince sur les pièces complexes. Ces pinces ont permis à l'atelier d'usiner des pièces qu'il était auparavant incapable de créer avec d'autres pinces, ainsi que d'effectuer fréquemment et efficacement des opérations de travail en contre-broche.

Du concepteur à l'atelier de sous-traitance en 1 mois

Bien qu'il ait rapidement appris le serrage nécessaire pour usiner les pièces de ses clients le plus efficacement, Fifer n'avait pas initialement d'expérience avec l'usinage suisse CNC. En fait, quand il a ouvert Lane4 Precision en 2017, il n'avait jamais été devant un panneau de commande de machine CNC, et encore moins un tour suisse CNC. Son parcours était ancré dans la conception/développement de produits pour l'industrie des dispositifs médicaux. Après avoir travaillé pour plusieurs startups pendant plus de 20 ans, il dit qu'il était impatient d'être celui qui crée les pièces au lieu de les concevoir.

Le nom de Lane4 Precision a été inspiré par les Jeux Olympiques et les couloirs de qualification pour la natation et l'athlétisme. Le nom représente le mouvement rapide, dit Dan Fifer, fondateur.

Alors, il a pris sa passion pour l'innovation et a loué un espace d'entrepôt où il a décidé de faire tous les processus d'usinage en interne. Il dit que quelqu'un lui a dit qu'il avait besoin d'une machine à vis pour faire le travail qu'il voulait accomplir. Le moment était bon pour lui d'assister à l'IMTS 2016 pour acheter une machine-outil, et c'est là qu'il a rencontré Spinetti Machinery, un distributeur qui vend des tours suisses Marubeni Citizen-Cincom. Il a été impressionné par la prévisibilité des machines, et il était confiant que l'équipe de Spinetti le soutiendrait et l'aiderait à apprendre à faire fonctionner son premier tour suisse, un Citizen L20.

Une fois cette machine sophistiquée configurée, un collègue de l'industrie a demandé à Fifer s'il pensait pouvoir faire une pièce qui avait déjà été conçue. Son collègue a dit que personne ne pouvait la construire pour lui, non pas parce qu'elle ne pouvait pas être faite, mais parce que le collègue ne voulait pas attendre 12 semaines pour que la commande soit terminée.

« J'ai dit, eh bien, je n'ai rien d'autre à faire, donc je vais trouver comment faire », dit Fifer. « Donc, en gros, en un mois, j'étais absolument submergé par une équipe d'environ six ingénieurs me donnant plus de pièces que je pouvais en faire. »

Avec l'aide de Spinetti, il a depuis sélectionné quatre autres tours suisses Citizen avec différentes enveloppes de travail et capacités telles qu'un axe B vivant, un changeur d'outils automatique et la technologie de vibration à basse fréquence du constructeur de machines-outils qui aide à créer de petits copeaux facilement évacuables. Le distributeur était également responsable de l'introduction de Fifer au système de serrage Microconic. Un travail de très petite pièce sur un L12 a été le premier travail qu'il a fait tourner avec le système de serrage.

Nez allongé sans extension

Les trois quarts de l'usinage effectué chez Lane4 Precision, qui est principalement un atelier de prototypes, sont pour l'industrie médicale, et le reste sont des pièces premium pour les industries des semi-conducteurs, de la défense, de l'aérospatiale et des produits de consommation, selon Fifer. Les pièces vont de la taille tenant dans une enveloppe de travail d'un grain de riz (longueur ou diamètre d'un demi-millimètre environ) à des pièces longues et minces de plus de deux pieds de long.

Passant rapidement du statut de concepteur à celui d'atelier de sous-traitance, Fifer n'a jamais mis son œil pour la conception de côté. Il considère sa niche comme celle d'aider ses clients avec la conception lorsque c'est approprié. Par exemple, s'il comprend une façon plus efficace d'usiner quelque chose, il propose son expertise. « Si je peux voir leur intention de conception, je pourrais dire : 'Au fait, vous pouvez chanfreiner ce bord, et cela ne vous coûtera rien parce que j'ai déjà l'outil' », explique-t-il. « Ils auraient pu avoir deux pièces que je faisais qu'ils soudent ensemble. »

Parce que certaines pièces produites par l'atelier contiennent des parois minces et ont des terres de reprise courtes, il était crucial que le système de serrage installé offre des dégagements d'outils acceptables et un ajustement fin pour le travail en contre-broche. L'atelier avait également besoin de pinces de reprise compactes et fiables pour les applications les plus complexes (plus à ce sujet plus tard). Fifer a trouvé ses attentes satisfaites et bien plus après l'installation du système de serrage Microconic. En fait, il était si satisfait qu'il l'a éventuellement ajouté à tous ses cinq tours suisses.

Masa Tool, qui se spécialise uniquement dans le serrage de contre-broche par pinces, a conçu le système de serrage Microconic qui se compose de cartouches installées dans une machine comme une pince standard. La cartouche, qui offre 0,0002 pouce de TIR, peut être utilisée comme jauge pour vérifier la précision de la broche de la machine. De plus, la clé de réglage offre un contrôle précis et répétable de la force de serrage, selon l'entreprise. Parce que la cartouche est construite avec un nez allongé, les pinces à nez allongé ne sont pas nécessaires, rendant ce système bien adapté à Lane4 Precision compte tenu que la plupart de ses applications nécessitent une pince de reprise à nez allongé. Fifer explique que le mécanisme de fermeture de la pince Masa a été déplacé juste jusqu'au nez de la pince, améliorant la rigidité par rapport aux pinces à nez allongé standard.

Toutes les pinces Masa s'adaptent dans la cartouche de la machine ou un manchon adaptateur de l'entreprise, ce qui rend facile pour Fifer de changer d'un style de pince à l'autre sur tous ses tours.

Fifer a démarré son entreprise avec un tour suisse Citizen L20 dans un entrepôt. Il a éventuellement acheté quatre autres de la même machine-outil et a intégré le système de pince Microconic Masa dans tous.

Avec la capacité de faire facilement des ajustements fins à la tension de la pince, Lane4 peut faire en toute confiance des pièces avec des parois extrêmement minces sans se soucier de casser ou de déformer les pièces. Avant l'installation du système Microconic, une pince traditionnelle pouvait serrer la pièce trop fort et l'écraser, ruinant la pièce. Mais faire des ajustements fins d'une manière contrôlée et prévisible depuis le nez de la pince avec l'outil Masa fourni (au lieu d'enlever le couvercle de la contre-broche pour accéder au collier de réglage de tension) donne au monteur de configuration un contrôle de tension facile et précis.

Il souligne également qu'il faut généralement seulement 5 minutes pour changer ses tours de l'usinage de pièces « grandes » (qui pour Lane4 sont celles qui font un demi-pouce de diamètre et plus) à l'usinage de pièces plus petites en utilisant les pinces Microconic. Selon Masa, le changement d'une pince 16C à une pince 5C entraîne généralement une accumulation de tolérance et peut parfois prendre plus de 15 minutes pour changer les pinces. Mais, avec le système Masa, une fois la cartouche en place, les pinces peuvent être installées rapidement et la pression de serrage réglée juste au nez de la broche sans empilement de tolérance en moins d'une minute.

Reprise compacte

Fifer apprécie également les pinces de reprise de Masa pour les pièces qui en ont besoin. Il explique que, bien que ces pinces soient compactes, elles offrent une grande ouverture et un maintien rigide. Il dit qu'elles surpassent toutes les alternatives qu'il a essayées dans le passé. « Mes temps de cycle, rigidité, outillage, tout est meilleur », dit-il. « Elles ont enlevé la peur de faire des pièces en reprise. »

Lane4 Precision a une vaste collection de pinces de serrage Microconic pour tout travail sur ses tours suisses.

Sur les pinces de reprise, un écartement supplémentaire est requis pour ouvrir la pince assez large pour dégager le diamètre plus grand de la pièce. Les pinces de reprise traditionnelles ne maintiennent pas les tolérances nécessaires car elles serrent de courtes longueurs de pièce qui n'occupent que la section avant de l'alésage de la pince. Toute la force de serrage est sur l'angle de la pince, qui est à une distance considérable de la pièce tenue. En conséquence, la pince peut s'effondrer sous l'angle.

Cependant, les pinces de reprise s'ouvrent jusqu'à 0,156 pouce de diamètre plus grand que le diamètre de maintien. Selon Masa, ces pinces sont encore capables de 0,0002 pouce de TIR. Avec un tel maintien fiable, Lane4 Precision a pu étendre ses capacités, même en usinant certaines pièces complexes « à l'envers », fournissant des pièces de meilleure qualité, avec moins de défauts et un taux de rebut plus bas, permettant un fonctionnement sans interruption.

Cette pièce a été faite sur l'un des tours suisses Citizen L20 de Lane4 Precision en utilisant une pince de reprise Microconic de Masa Tool. La pince de reprise a serré la tête de la pièce pour rendre les processus de fraisage et de filetage sur la machine beaucoup plus faciles.

Un fonctionnement sans interruption permet également l'usinage sans surveillance, ce qui est la façon dont l'atelier fait tourner plusieurs de ses travaux en utilisant les pinces de reprise sur du Ti 6Al-4V titane et de l'acier inoxydable 316. Il dit qu'ils n'ont jamais échoué ou ébréché un outil. « La pince de reprise est une exécution vraiment prévisible et cohérente dans un environnement de production. »

Quelques surprises

En apprenant les tenants et aboutissants du système Microconic, Fifer dit qu'il a réalisé à quel point la conception du système de serrage lui a donné confiance pour terminer des pièces de haute qualité et miniatures pour ses clients.

Par exemple, il apprécie que le nez de la pince ne soit pas chanfreiné. Cette conception laisse plus de place pour la reprise, explique-t-il. « J'avais l'habitude de devoir faire le facing de la pince avant de pouvoir l'utiliser, pour savoir avec quoi j'avais affaire. Mais cela altérait la longueur de la pince. »

Les avantages d'un excellent battu sur le système de serrage est une autre réalisation à laquelle Fifer est parvenu après avoir commencé à l'utiliser. Il est possible de mettre des caractéristiques très fines sur le dos d'une pièce et de maintenir la concentricité tout en produisant une pièce « jolie ». « Si vous avez un mur de 0,005 pouce et que vous essayez de mettre une cassure de bord de 0,001 pouce dessus, et que vous avez 0,001 pouce de battu, le résultat est une pièce vraiment moche », explique Fifer. « Utiliser une pince Microconic Masa, c'est comme un appui ferme depuis la contre-broche. Au moins vous savez que vous commencez dans un bon endroit pour les applications les plus critiques. »

Masa Tool | masatool.com

Lane4 Precision LLC | 707-843-7780

Marubeni Citizen-Cincom Inc. | marucit.com