Solutions modulaires pour Multi

Maximiser la productivité de la coupe des métaux nécessite plus que la simple application de vitesses de coupe et d'avances élevées. Pour être vraiment compétitif, un atelier doit également maximiser l'utilisation du temps disponible pour effectuer le travail. Les stratégies actuelles de gestion du temps incluent l'utilisation de machines multitâches capables d'effectuer plusieurs opérations en une seule configuration, tout en éliminant le temps passé à déplacer des pièces d'une machine à l'autre pour l'achèvement final.

La création d'une pièce en un seul montage génère des économies importantes en éliminant les erreurs de travail en cours et de refixage. Un inconvénient cependant est la difficulté de gérer différents types de puces produites à partir de chacune des opérations individuelles d'une machine multitâches/multiprocessus.

Bourn & Koch Inc. (B&K), Rockford, Illinois, un fournisseur de systèmes de machines-outils automatisés et un spécialiste de la fabrication d'engrenages et de l'équipement de meulage, a conçu une machine multitâche appelée MT3. Le système est basé sur une rectifieuse verticale de style Blanchard, conçue pour offrir des capacités complètes de tournage et de fraisage. Un robot dédié change les outils et les pièces ainsi que les cartouches de broche de meulage/fraisage et de tournage séparées.

Au cours du processus de développement, B&K a déterminé que la gestion efficace des différents types de copeaux formés lors des différentes opérations d'usinage posait des problèmes potentiels. En effet, le meulage produit généralement des copeaux ressemblant à des boues, tandis que les copeaux de fraisage peuvent être gros et fragmentés, et les copeaux de tournage et de perçage peuvent être longs et filandreux.

Bourn & Koch a contacté des fournisseurs de convoyeurs pour évaluer des alternatives de gestion des copeaux. Les options comprenaient des plaques de traînée et des convoyeurs de type traînée qui traitent généralement bien les boues de broyage, mais peuvent avoir du mal à gérer d'autres types de copeaux créés par le système MT3. Au cours de sa recherche, B&K a contacté le spécialiste de la manutention des matériaux Jorgensen Conveyor & Filtration Solutions, Mequon, Wis., qui conçoit et fabrique des équipements de manipulation des copeaux et de filtration du liquide de refroidissement.

Après avoir étudié la machine B&K, Jorgensen a conçu un convoyeur à bande articulée en acier capable de traiter les trois types de copeaux. La solution était basée sur le convoyeur EcoFilter de la société, un système autonettoyant d'élimination des copeaux et de filtrage du liquide de refroidissement en deux étapes.

En plus du filtrage grossier fourni par la bande transporteuse, des boîtes de filtre amovibles à l'intérieur du châssis du convoyeur offrent des avantages supplémentaires. Les grosses particules sont filtrées du flux de copeaux à un niveau de 200 microns ou moins, et elles sont emportées avant d'atteindre le réservoir de liquide de refroidissement. Ensuite, le liquide de refroidissement restant et les particules fines sont pompés à travers un sac qui filtre le liquide de refroidissement jusqu'à une clarté de 10 microns ou moins.

Pour les applications fortement axées sur le broyage, qui génèrent un volume plus élevé de boues, Bourn & Koch utilise une filtration cyclonique au lieu de filtres à manches, associée au nouveau système PermaClean de Jorgensen. Les réservoirs de liquide de refroidissement équipés de PermaClean maintiennent le liquide de refroidissement en mouvement en ajoutant des buses d'éjection au réservoir, en suspendant les particules de copeaux et en les empêchant de se déposer. Lorsqu'il est combiné à la filtration cyclonique, le système de filtration est pratiquement sans entretien, ce qui réduit considérablement le travail requis pour le nettoyage fréquent du réservoir, selon le fournisseur.

La machine-outil MT3 et le convoyeur de Jorgensen offrent une modularité qui permet aux utilisateurs de mettre à niveau leurs systèmes et d'ajouter des opérations de coupe ou des accessoires. Un atelier peut utiliser individuellement les capacités de meulage, de fraisage et de tournage de la machine MT3 s'il le souhaite. Les broches de meulage fournissent un mouvement rotatif pour le fraisage et le perçage, tandis que les broches de tournage contiennent des outils de tournage statiques dédiés qui dirigent les forces de rotation différemment d'une machine de fraisage/tournage standard.

Les broches de B&K n'utilisent pas de frein pour diriger les forces de rotation à travers les roulements en rotation. Au lieu de cela, pour le tournage, la broche entière est changée, elle n'est donc pas compromise par l'ajout d'adaptateurs d'outils ou d'arbres allongés, a déclaré la société.

Les utilisateurs peuvent programmer la machine via un système CAM ou la programmer manuellement pour effectuer des tâches individuelles. Bourn & Koch dispose de sa propre interface homme-machine (IHM) de meulage à commande vocale conversationnelle à utiliser avec un système Fanuc Manual Guide I pour le fraisage et le dressage de type OD et ID. La commande de la machine B&K comprend également un programme de liste principale dans lequel les utilisateurs peuvent créer des programmes distincts pour chaque outil, puis les enchaîner pour traiter certaines pièces.

La commande de la machine commande au robot autonome de changer d'outil dans la broche ou de changer les broches elles-mêmes. Des broches de fraisage/meulage HSK 50 et HSK 63 sont actuellement disponibles, ainsi que des broches de tournage HSK 63 et HSK 100. Les cartouches de broche se verrouillent dans le moteur de broche de la machine via une grande connexion de type HSK que Bourn & Koch appelle son HBK 200. Le robot autonome dispose d'une pince unique que la société appelle Alien Claw en raison des caractéristiques de type griffe nécessaires pour effectuer des changements d'outils et de broches et terminer la manipulation des pièces en cours de fabrication.

À ce stade de son développement, la machine MT3 est une machine de fraisage/tournage/meulage à trois axes. Un axe Y virtuel crée le troisième axe dans lequel les coordonnées cartésiennes sont converties en coordonnées cylindriques, permettant aux axes C et X de produire des mouvements angulaires en combinant le mouvement des axes rotatifs et linéaires. Jongler avec les coordonnées et la programmation permet d'usiner des alésages décentrés sans refixer les pièces lorsque la table de la machine se déplace d'avant en arrière et que l'axe X se déplace vers l'intérieur et l'extérieur pour rectifier autour de l'alésage décentré.

"Dès le départ, nous nous sommes concentrés sur la modularité avec la nouvelle conception de la machine", a déclaré Peter Mischler, responsable de l'ingénierie chez Bourn & Koch. "Mais en plus de cela, l'évolutivité était également essentielle pour atteindre notre objectif de véritable flexibilité continue, et Jorgensen s'en est rapidement rendu compte et a fourni le système parfait."

Une caractéristique modulaire du système Jorgensen est une conception de boîtier qui permet l'échange de bandes transporteuses. Pour la première machine conçue par Bourn & Koch, l'entreprise a utilisé un convoyeur à courroie en acier articulé standard.

Cependant, la modularité du système Jorgensen permet à un client ayant l'intention d'utiliser la machine principalement pour le meulage et très peu de fraisage et/ou de tournage de commander la machine avec une courroie de type traînée. La courroie d'entraînement a le même corps de convoyeur que la courroie articulée et s'intègre dans le système de réservoir préfabriqué.

Cette capacité d'adaptation peut entrer en jeu si un magasin achète la machine pour accomplir un certain projet, puis doit faire un changement. Par exemple, si l'atelier détermine qu'il effectuera principalement du meulage, il peut être nécessaire de changer le système de transport de copeaux d'une courroie en acier articulée à une courroie de type traînée. La modularité du système de convoyage permet également d'acheter une nouvelle bande et non un tout nouveau convoyeur. Le châssis et le corps du convoyeur resteraient les mêmes.

Un autre avantage du système flexible est la liberté de choisir différents types d'unités de filtrage telles que des filtres à gravité, des filtres à manches ou des filtres cycloniques comme filtration primaire du système. B&K s'intéresse à la filtration cyclonique car elle supprime les médias filtrants et la maintenance associée.

Lorsque Bourn & Koch a approché Jorgensen concernant des solutions de convoyeurs, Jorgensen a souligné sa capacité à fournir un ensemble complet de liquide de refroidissement modulaire basé sur son système FlexFiltration qui pourrait être configuré pour répondre aux besoins des clients. Cela comprenait la flexibilité de gérer les modifications et les mises à jour du système d'usinage, telles que les outils à arrosage central et les ajustements du niveau de filtration, selon Karl Kleppek, président et directeur de l'exploitation de Jorgensen, qui a expliqué que le système pouvait également ajouter des refroidisseurs et d'autres accessoires.

"Parce que le MT3 est configurable pour des pièces spécifiques et/ou des familles de pièces, le système de convoyeur et de filtration doit offrir la plus grande flexibilité", a ajouté Kleppek. "Une telle capacité permet à Bourn & Koch de construire facilement le convoyeur et la filtration peut considérablement augmenter la productivité et la flexibilité globales. La combinaison des innovations de la machine-outil de B&K avec la technologie de circuit de refroidissement avancée fournie par Jorgensen est la preuve de la valeur de cette approche.

Avec plus de 70 ans d'expérience dans la conception et la fabrication de solutions avancées de convoyeur, de filtration de liquide de refroidissement et de manutention de matériaux pour les industries de la machine-outil, de la filtration des fluides, du travail des métaux, de la manutention d'unités et du recyclage, Jorgensen propose une large gamme de systèmes standard et personnalisés aux clients mondiaux, a noté Kleppek. Tous les produits sont conçus pour fournir des solutions de produits de haute qualité, rentables et basées sur les applications, même pour les environnements les plus exigeants, a-t-il ajouté. Les marques et la vaste gamme de produits de la société comprennent les systèmes MunchMan, EcoFilter, Filterveyor, ShuttlePro, FlexFiltration, PermaClean, FlexForce et UVS Ecologic Control.

Pour plus d'informations sur Bourn & Koch Inc., visitez https://www.bourn-koch.com ou appelez le 815-965-4013. Pour plus d'informations sur Jorgensen Conveyor & Filtration Solutions, visitez https://www.jorgensenconveyors.com ou appelez le 262-242-3089.

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