Ligne de transfert : réduction de 30 % du délai total pour un constructeur de véhicules utilitaires

En combinant usinage, mesure et automatisation, les lignes de transfert augmentent la productivité. Cependant, les exigences complexes et variées de la fabrication de composants automobiles compliquent leur développement. Werkzeugmaschinenbau Ziegenhain (WMZ, Schwalmstadt, Allemagne), membre du groupe DVS Technology Group, a relevé le défi de créer une ligne de transfert pour un constructeur allemand de véhicules utilitaires devant produire des engrenages coniques avec un temps de cycle de ligne rapide. La solution a permis une réduction de 30 % du délai total grâce à une productivité maximisée.

Trois machines modulaires V300 pour une solution intégrée

Spécialisée dans les machines pour composants d'arbre, WMZ a été choisie pour concevoir une solution intégrée combinant plusieurs étapes d'usinage pour usiner complètement des engrenages coniques de géométries différentes tout en maintenant un temps de cycle de trois minutes, du brut forgé à la pièce finie. WMZ a retenu trois machines de sa série modulaire V300, complétées par des systèmes d'automatisation et de mesure. Chaque machine a été affectée à une tâche d'usinage spécifique par le choix d'outils adaptés.

« La possibilité d'une solution personnalisée conçue spécifiquement pour l'application, avec tout provenant d'une source unique, a été l'une des principales raisons du choix du client pour WMZ », déclare Mario Preis, directeur général de DVS.

Processus automatisé : du brut à la pièce finie

La ligne démarre quand les bruts (6 à 40 kg) sont placés sur un convoyeur avec préhenseur qui automatise le passage à travers toute la ligne. L'automatisation réduit le travail manuel car les pièces n'ont pas à être déplacées ou stockées entre les étapes d'usinage.

• Machine 1 : Coupe à longueur et centrage. Deux tourelles couronnes flexibles avec interface HSK 63 pour rigidité et puissance d'entraînement ; pinces de centrage à large plage de serrage pour réduire les rechanges d'outils.
• Machine 2 : Ébauche en quatre axes et finition de la tête conique. Broche moteur robuste intégrale, puissance jusqu'à 124 kW pour des profondeurs de coupe jusqu'à 10 mm.
• Machine 3 : Finition et taillage de la queue d'engrenage conique par génération. Combinaison tournage et génération en un seul serrage pour améliorer précision et efficacité. Concentricité < 10 µm après finition ; tolérances < 10 µm sur billes pour les cannelures. Déplacement de 140 mm de l'unité de génération pour maximiser l'utilisation de l'outil. Mandrin hydraulique et porte-outil SK 30 pour précision de rechangement de 3 µm.

Mesure intégrée et correction automatique

Après les trois machines, les engrenages sont mesurés dans un système intégré avec retour de données mesurées et correction dimensionnelle automatique, ce qui a réduit le taux de rebut du constructeur et élimine le besoin de monter la ligne en régime avant production de série.

Après mesure, les engrenages sont automatiquement acheminés vers les deux machines existantes de taillage de dents hélicoïdales du client. L'engrenage conique est alors prêt pour l'installation.