Les rectifieuses se modernisent

La GrindSmart 660XW de Rollomatic est une rectifieuse d'outils et de pelage à 6 axes qui effectue la préparation des ébauches pour les outils de coupe rotatifs à queue commune, la rectification du col pour les moules et les fraises en bout à longue portée, et les opérations de rectification en plongée en plus de la rectification de la géométrie de coupe. Rollomatic

Au cours des dernières années, de nombreux ateliers d'usinage ont souffert de pénuries de main-d'œuvre. Certains prétendent que les jeunes ne choisissent pas des emplois dans le secteur manufacturier parce qu'ils ne sont pas conscients de ce que le cheminement de carrière leur offre. D'autres disent que des processus comme le broyage semblent être de la magie noire et compliqués, tandis que certains pensent que c'est parce que la fabrication est considérée comme un sale boulot.

Il est vrai que de nombreux jeunes ne connaissent pas les nombreuses carrières enrichissantes disponibles dans l'industrie manufacturière. Mais les autres hypothèses ne sont rien d'autre qu'une mauvaise réputation. De nombreux magasins d'aujourd'hui sont extrêmement propres avec les derniers équipements qui raccourcissent la courbe d'apprentissage et rendent les opérations fluides et efficaces. La technologie de meulage a récemment fait l'objet d'importantes mises à niveau et avancées pour accroître la flexibilité, la productivité et la facilité d'utilisation.

Voici cinq façons dont les rectifieuses s'améliorent.

L'espace au sol de l'atelier peut être limité. Les dernières rectifieuses en tiennent compte avec des encombrements réduits.

"De plus en plus de clients demandent une machine à encombrement réduit car l'immobilier est très précieux", a déclaré Simon Manns, vice-président, division outils, United Grinding North America, Miamisburg, Ohio. "Plus ils peuvent faire fonctionner de machines sur le sol, plus les broches tournent et plus ils gagnent d'argent."

Cela se fait notamment par le biais d'une configuration verticale, ce qui signifie que l'empreinte de la plate-forme peut être beaucoup plus compacte que les modèles plus anciens.

"Avec la plate-forme conçue verticalement, le système de robot et la zone de meulage de la machine sont situés d'un côté, puis le changeur de roues de l'autre côté", a déclaré Eric Schwarzenbach, président de Rollomatic Inc., Mundelein, Illinois. "L'empilement des fonctionnalités et des composants dans une disposition verticale permet d'économiser de l'espace. C'est idéal pour les petits ateliers qui n'ont pas de capital à investir dans l'expansion de l'infrastructure, ou même pour les grandes entreprises qui souhaitent ajouter plusieurs machines dans l'espace sans avoir à reconstruire ou à agrandir le bâtiment."

Certains modèles de rectifieuses peuvent être à la fois évolutifs et modulaires. Les ateliers qui recherchent la flexibilité peuvent acheter une machine de base et choisir les options disponibles.

"L'avantage de ceci est qu'une machine existante peut être modernisée dans l'atelier à une date ultérieure de votre choix", a déclaré Schwarzenbach. "Pour les petits magasins, ils peuvent commencer avec un système de base qui est chargé à la main. Le magasin peut gagner de l'argent et ensuite investir cet argent dans des fonctionnalités supplémentaires comme un robot pour permettre des opérations sans surveillance, mettre à niveau le changeur de roue de quatre à huit ou 12 stations, ou mettre dans un changeur de cassette. Une machine évolutive peut permettre aux magasins de développer l'équipement en fonction des besoins de l'entreprise. "

D'autres améliorations majeures de la machine incluent des modifications du système moteur. De nombreuses rectifieuses d'aujourd'hui sont passées aux moteurs linéaires au lieu de la transmission. Cette nouvelle avancée permet une meilleure finition de surface, une longévité prolongée du système de glissière, une meilleure accélération et décélération et des vitesses plus rapides.

Le flexLoad de United Grinding est un système de chargement de pièces entièrement fermé et intégré pour de nombreuses rectifieuses OD et ID. Meulage uni

Les rectifieuses se développent pour intégrer des opérations supplémentaires. Certains des derniers modèles combinent plusieurs fonctions de broyage, tandis que d'autres intègrent des opérations secondaires comme le fraisage, ainsi que des processus auxiliaires. Chacune de ces configurations peut aider à augmenter la flexibilité et à réduire le temps de cycle.

"L'un des derniers modèles hybrides combine le pelage et le meulage d'outils", a déclaré Schwarzenbach. "Si vous avez une fraise en bout avec un col, une fraise en bout à longue portée ou une fraise en bout de moule avec le même col long, vous pouvez produire cela à partir d'une tige solide en une seule configuration sur une seule machine. C'est certainement quelque chose de nouveau que nous voyons dans l'industrie."

Un tel système nécessite une lunette fixe pour soutenir l'outil pendant le meulage et permettre d'effectuer trois opérations en un seul serrage. La première opération plonge le diamètre de la fraise en bout. Dans la deuxième opération, la rectification géométrique ou la rectification d'outils produit les cannelures, et la troisième opération rectifie le col. Une machine hybride avec différentes opérations de meulage permet aux ateliers d'effectuer un effilage arrière du foret, un meulage de flûte et un meulage de pointe tout en un seul serrage.

« Nous assistons à une évolution dans la rectification de profils qui nous amène vers ce que les fraiseuses offrent depuis des années », a déclaré Larry Marchand, vice-président, division des profils, United Grinding North America. "Plus vous pouvez effectuer d'opérations à valeur ajoutée en un seul passage à l'intérieur de la machine, mieux c'est. L'ajout d'opérations secondaires (comme le fraisage, le perçage, l'ébavurage et le polissage) est quelque chose que nous voyons de plus en plus. Sur l'un de nos nouveaux modèles, nous pouvons effectuer une variété d'opérations non rectifiantes qui n'étaient pas réalisables avant que le changement d'outil automatique ne soit adapté aux rectifieuses de profil."

Un système hybride comme celui-ci est avantageux pour les clients qui travaillent sur des pièces qui nécessitent principalement un meulage mais qui peuvent avoir une ou deux caractéristiques, comme quelques trous, fentes ou rainures, qu'ils peuvent maintenant fraiser directement sur la rectifieuse. Cela élimine le besoin de transférer la pièce sur une nouvelle machine pour les opérations secondaires. À bien des égards, c'est une technologie très complémentaire.

"Si vous avez une pièce et que cela prend quatre opérations, c'est-à-dire quatre machines ou quatre configurations, quatre fois l'opérateur doit charger et décharger la pièce et la mettre dans la machine suivante", a déclaré Manns. "La possibilité de combiner les opérations est probablement n° 1 pour la productivité. La prochaine vague que nous voyons combinera également le meulage avec des opérations auxiliaires. Une rectifieuse peut inclure quelque chose comme une station de nettoyage qui nettoie l'outil après le meulage, ou même un bac à manteaux dans lequel l'outil peut entrer, où un robot peut ensuite le sortir et le déplacer quelque part pour le revêtement."

Avec les nouveaux modèles, les magasins bénéficient également des dernières commandes. Avec l'avènement des logiciels 3D, qui nécessitent un rendu très puissant, les machines dotées de commandes de base n'ont pas été en mesure de suivre les dernières technologies.

"Les nouvelles commandes permettent aux magasins d'utiliser le dernier logiciel 3D", a déclaré Manns. "De plus, avec une commande plus ancienne, il y avait beaucoup de câbles et de fils à gérer. Les nouvelles commandes, bien que plus puissantes, sont plus simples dans la façon dont elles sont connectées, mais vous obtenez beaucoup plus de capacités et une meilleure connectivité aux réseaux."

La plupart des panneaux de contrôle les plus récents sont conçus pour être faciles à utiliser. Les jeunes générations sont habituées à travailler sur des smartphones avec des écrans tactiles, et les panneaux avec des fonctionnalités similaires sont plus accessibles pour une nouvelle génération de travailleurs.

"Une caméra est intégrée à notre panneau afin que nous puissions faire une vidéoconférence avec l'opérateur sur la machine pour le dépannage", a déclaré Manns. "Il s'agit d'assistance et de pouvoir accéder à la machine à distance et de remettre le client en marche en cas de problème. Avec le dernier logiciel et le nouveau panneau, les ateliers peuvent s'attendre à plus de fonctionnalités, mais cela rend également la courbe d'apprentissage moins difficile car vous pouvez permettre aux nouveaux opérateurs de se familiariser avec l'utilisation de la machine plus rapidement."

La rectifieuse d'outils à 6 axes de Rollomatic comprend un guidage de tige et une lunette fixe. Rollomatic

L'interface utilisateur permet de former les opérateurs de manière plus efficace et plus simple, car de nombreux ateliers n'ont pas d'ingénieurs experts en meulage ou les connaissances en matière de meulage ne sont plus disponibles. L'interface utilisateur, le logiciel de commande et le logiciel de meulage fonctionnent ensemble comme un outil pédagogique.

L'une des forces motrices derrière le besoin d'automatisation n'est pas seulement le manque d'opérateurs, mais aussi le fait que les opérateurs actuels ne veulent plus se tenir constamment devant une machine pour effectuer des contrôles périodiques.

"Qu'il s'agisse d'un petit atelier ou d'une grande entreprise de production, de nombreux ateliers cherchent à investir dans l'extinction des feux ou dans diverses opérations sans surveillance", a déclaré Schwarzenbach. « Les rectifieuses doivent pouvoir être autonomes, ce qui inclut l'ajout de robots, mais également la mesure à l'intérieur de cette machine pour permettre des ajustements automatiques. C'est très important pour tout atelier de fonctionner sans éclairage. »

Aujourd'hui, l'automatisation peut aller des petits systèmes robotiques collaboratifs utilisés pour le chargement/déchargement aux cellules robotisées qui s'occupent des machines. Avec les rectifieuses, il y a quelques domaines où l'automatisation a du sens. Les ateliers peuvent chercher à automatiser les outils de coupe, mais aussi charger automatiquement la machine.

« L'automatisation pourrait prendre la forme de stations de transfert, de convoyeurs ou de systèmes pour automatiser les processus en amont et en aval », a déclaré Simon Bramhall, directeur général, ingénierie et gestion de projet, United Grinding North America. "Nous nous sommes concentrés sur deux chargeurs standard, dont le dernier a vraiment été conçu pour aider les ateliers qui ont du mal à trouver des opérateurs pour s'occuper de la machine. Il va s'asseoir devant bon nombre de nos modèles et reproduira presque ce qu'un humain fera : ouvrir la porte des machines, insérer la pièce et créer la fonction de démarrage du cycle. C'est une unité très polyvalente avec un changement très rapide."

Les robots peuvent être appliqués à divers aspects du processus de meulage. Des robots sur roues peuvent se déplacer vers la rectifieuse pour changer les cassettes d'outils et déplacer les pièces traitées vers une autre machine, des stations de nettoyage, de marquage laser ou une station de tubage où les pièces sont ensuite mises dans des tubes.

"Les robots qui peuvent charger des cassettes ont du sens", a déclaré Schwarzenbach. « Le robot est capable de sortir l'ébauche de la boîte, de regarder chaque extrémité et d'identifier celle avec le chanfrein. C'est important car avec ces informations, le robot peut alors mettre la bonne extrémité dans la cassette.

Les fabricants de rectifieuses développent aujourd'hui divers systèmes d'automatisation et de robotique spécialement conçus pour gérer les applications de rectification.

"Lorsque nous avons conçu notre système, nous voulions vraiment nous assurer qu'il s'agissait du bon robot pour le bon projet", a déclaré Bramhall. « Le robot pourrait être utilisé pour pénétrer à l'intérieur d'une rectifieuse, qui pourrait avoir des gouttes de liquide de refroidissement ou entrer en contact avec de l'huile ou de l'émulsion. Nous sommes conscients de tous les défis et considérations liés à la présence d'un robot à l'intérieur d'une rectifieuse, nous nous assurons donc toujours qu'il a cette durabilité.

Le broyage est encore considéré par beaucoup comme un art. Ce n'est pas quelque chose qui peut être entièrement compris en lisant simplement un livre ou en regardant une vidéo YouTube - cela demande de la pratique.

Le Studer LaserControl permet la mesure laser sans contact de petits à grands diamètres de pièces, ainsi que des diamètres interrompus tels que des arbres avec des cannelures ou des rainures, des arêtes de coupe d'outils, des cannelures d'outils et les diamètres extérieurs d'engrenages. Meulage uni

"Il est tout aussi important que les opérateurs de rectifieuses apprennent à mesurer les outils de coupe et à comprendre les paramètres des outils de coupe", a déclaré Schwarzenbach. "Et pour traduire cela en un système de mesure à part entière à l'intérieur des machines. Actuellement, nous pouvons rassembler quatre à cinq paramètres différents. Les paramètres existants vérifiés sont ceux qui sont les plus affectés par l'usure des roues lors d'une production sans surveillance. C'est vraiment un défi avec une production sans surveillance : la roue s'use, déplaçant lentement la géométrie hors de la tolérance. À l'heure actuelle, nous cherchons toujours des moyens de mesurer les caractéristiques les plus complexes produites sur la machine."

Les systèmes de mesure de certaines rectifieuses utilisent un laser ou une caméra pour scanner un outil à l'intérieur de la machine et le mesurer avec précision. À partir de là, le système de mesure peut produire avec précision des commandes intelligentes pour régler automatiquement la machine.

« La technologie de mesure laser répond au besoin de flexibilité, de changements rapides et de temps de configuration réduit », a déclaré Hans Ueltschi, vice-président, division cylindrique, United Grinding North America. "Si vous avez un appareil sans contact, il n'y a pas de problème d'usure de la jauge. L'usure de la jauge détériore théoriquement sa précision. Lors du traitement de matériaux très durs, comme le carbure ou le diamant polycristallin (PCD), la jauge peut s'user, car elle est faite d'un matériau plus doux que celui avec lequel on travaille. Mais avec un système laser, vous obtenez toujours la précision que l'on voit généralement avec les jauges à contact."

Un autre avantage d'un système laser est qu'il offre une vaste gamme de diamètres. En règle générale, les jauges de contact ne peuvent être utilisées que pour une taille de diamètre particulière. Pour les ateliers produisant des outils de coupe avec plusieurs gammes de diamètres, le laser est une excellente option.

"Avec un laser, vous pouvez mesurer des caractéristiques ou la totalité de la pièce avant qu'elle ne sorte de la machine. Si vous devez réaffûter certains aspects, cela peut être fait sans retirer la pièce et la remettre en place, ce qui peut être extrêmement utile en termes de précision", a déclaré Ueltschi. "Cela permet aux ateliers de surveiller le processus, l'état de la machine et les composants et d'utiliser les données générées par l'appareil et la machine pour améliorer le processus, réduire les temps d'arrêt et éviter les temps d'arrêt non planifiés."

La rédactrice adjointe Lindsay Luminoso peut être jointe à [email protected].

Rollomatic, www.rollomatic.ch

United Grinding Amérique du Nord, www.grinding.com