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La Roche-sur-Foron, France mars 2022
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Participants parcours 1 : usinage micro et décolletage

Usinage microtechnique et décolletage

Présentation des participants au Parcours OR
TORNOS – Tour à poupée mobile SwissDECO 36TB

Stand A14

Le groupe Tornos est lauréat du trophée de l’innovation du Simodec 2020, catégorie Machine-outil, pour le tour SwissDECO 36TB, présenté dans ce parcours d’animation du Simodec 2022. Avec de nombreuses options, le tour à poupée mobile SwissDECO 36TB constitue la plus récente évolution de la gamme SwissDECO.

Elle comporte trois machines, toutes basées sur une structure extrêmement rigide. Ce tour-fraiseur à poupée mobile dispose de 9 axes linéaires, 2 axes C et un axe B, un axe A pouvant venir en option. Avec 57 outils maximum, dont 37 outils tournants maximum, ce tour est capable d’opérations de fraisage et de tournage-fraisage en cinq axes simultanés, si l’on prend les options en compte. Le couple de 57Nm délivré par sa broche est mis en avant par le constructeur comme faisant de cette machine « la plus puissante de sa catégorie ». Sa vitesse de rotation de 10000 t/mn est bien adaptée aux vitesses de coupe demandée pour la plupart des opérations de décolletage dans les diamètres concernés. Sa flexibilité provient de courses importantes, permettant des usinages sans contraintes, l’éjection aisée de pièces longues et le perçage profond grâce à l’axe Z2. Son canon de guidage à 3 positions autoréglables confère à cette machine la précision d’un tour à poupée fixe et permet des économies de matière substantielles. La rapidité d’exécution du tour SwissDECO 36TB est également remarquable, notamment grâce à l’indexation de sa tourelle 12 positions en 0,2secondes. L’interface homme machine (HMI) est également à signaler pour son design, son ergonomie et l’intégration du logiciel Tisis, développé par Tornos depuis plusieurs années. Notamment, l’application TISIS « optimove », permettrait une réduction du temps de cycle allant jusqu’à 30% tout en minimisant les efforts mécaniques, l’échauffement ainsi que l’usure. Les équipements périphériques proposés par Tornos contribuent également aux performances de la machine, comme l’arrosage haute pression ou l’embarreur intégré. En soi, ce tour n’est pas une véritable innovation, mais l’évolution fortement technologique de la gamme d’un constructeur mondial. Cette machine intègre de manière intelligente ce qui se fait de mieux en termes de composants mécaniques, électroniques et logiciels.

 

QMT-GROUP posage de mesure optique QMTC-Line

Stand D24

La société QMT-GROUP est lauréat du trophée de l’innovation du Simodec 2020, catégorie Mesure-Contrôle, pour le système de posage rapide QMTV-Line, utilisé sur l’équipement optique de mesure QMT Projector-100-DECO et présenté dans ce parcours d’animation du Simodec 2022.

Celui-ci a été conçu pour la mesure précise (0,7µm) de tous les types de pièces décolletées L’innovation tient essentiellement dans ce système de posage en Vé transparent, qui permet une mesure par vision s’affranchissant des contraintes de réglage. Effectivement, pour mesurer les pièces décolletées par système optique, les posages en Vé sont déjà utilisés dans l’industrie. Mais la difficulté du positionnement exact des pièces décolettés, à l’intérieur de ces Vés de posage, en fonction de diamètre différents, rend leur utilisation longue et générant des erreurs et dispersions possibles. L’idée du QMTV-Line réside dans l’utilisation de plaques en verres formant un Vé quelconque dans lequel les pièces sont posées à tour de rôle sans précaution particulière, ni dégauchissage. En fonction de la force gravitationnelle et de la forme particulière de la pièce à mesurer, la pièce décolletée peut pencher sans que cela pose un problème de mesure au capteur optique. Celui-ci vient en effet mesurer la pièce non pas depuis le dessus, mais depuis le côté. Le chemin optique est modifié par deux renvois d’angles et les dimensions vues correspondent à la réalité. Il n’est ainsi plus nécessaire de positionner les pièces le long de leur axe de rotation. Le constructeur a déposé un brevet pour ce concept simple. Des améliorations sont apportées pour faciliter la mesure multi-pièces. Ainsi, les décolleteurs peuvent bénéficier d’une mesure optique rapide, fiable et simple à mettre en œuvre au pied de leurs machines. Avec le QMT Projector 100-DECO, la taille maximale des pièces concernées est de 7,5 x 5mm.

 

HORN France - Lubrification HP sur tête à tourbillonner WF/Horn Jet Whirling

Stand E19

Carburier et fabricant allemand d’outils coupants de renommée mondiale, le groupe Horn a reçu le coup de cœur du Jury du Simodec 2020 pour son dispositif WF/Horn Jet Whirling, présenté dans ce parcours d’animation du Simodec 2022.

Il s’agit d’une tête de tourbillonage externe intégrant un dispositif de lubrification. Par l’intermédiaire d’un porte-plaquettes, les têtes à tourbillonner positionnent des plaquettes de coupe en carbure de tungstène revêtu autour d’une pièce cylindrique en rotation.Les mouvements relatifs de la pièce et de la tête à tourbilloner permettent d’usiner des filetages extérieurs, avec une très bonne précision, un excellent état de surface et une grande rapidité d’exécution. Si le copeau est bien fragmenté dans ces conditions, la bonne lubrification de la zone de coupe est primordiale et pourtant très difficile à obtenir. Le système WF/Horn modulaire est déjà une bonne solution pour le changement d‘outil dans des conditions d‘encombrements limitées.

Le corps de l’outil reste sur la machine, le support de plaquettes est enlevé et les plaquettes amovibles peuvent être facilement remplacées hors de la machine. De plus, le dispositif de la tête à tourbilloner W/FHorn Jet Whirling intègre un circuit de lubrification en continuité avec le circuit de la machine. C’est l’objet de la candidature aux trophées de l’innovation. Le point essentiel réside dans le fait que la sortie des jets de lubrification est dirigée exactement vers la zone de coupe. Lorsque la machine est équipée d’un dispositif de haute pression, chaque jet augmente sensiblement les performances de coupe en arrosant directement les arêtes de coupe avec une très forte pression, suivant le système installé sur la machine. Le refroidissement de la zone de coupe, l’évacuation des copeaux et la lubrification des arêtes coupantes améliorent à la fois les performances d’usinage, l’état de surface des zones usinées ainsi que la durée de vie des outils coupants. A notre connaissance c’est le premier appareil de tourbillonage extérieur proposant ce type de lubrification. L’appareil et la tête de tourbillonage WF/Horn Jet Whirling disposent d’un système de changement rapide, réduisant les temps de changements d’outils.

 

STAUBLI ROBOTICS - Robot collaboratif mobile Helmo

Stand H10

Le constructeur français de robots industriel Stäubli est lauréat du trophée de l’innovation du Simodec 2020, catégorie périphériques et automatisation, pour son système de robot mobile Helmo, présenté dans ce parcours d’animation du Simodec 2022. Il s’agit d’un AGV (Automatied Guided Vehicle) ou véhicule automatique guidé, supportant un robot polyarticulé TX2 de la gamme Stäubli.

Son caractère innovant réside dans l’évolution importante de la robotique mobile, aboutissant à une organisation différente des entreprises industrielles. C’est une aide considérable apporté à l’Homme au travail, en permettant une logistique inter opérationnelle assistée et autonome. Au-delà du décolletage, cette innovation touche tous les secteurs industriels. La sécurité de déplacement et de navigation du robot mobile Helmo est assurée par trois lasers qui scannent en permanence son environnement. Son travail collaboratif, ainsi que celui du robot TX2 qu’il supporte est garanti par le système de contrôle CS9 et toutes les fonctions logicielles de sécurité mise en œuvre. Le travail autonome du robot est assuré par un coupleur d’alimentation flexible, un système de changeur d’outil et une station d’outil. En fonction des ordres définis par le gestionnaire du parc de robot mobile, Helmo peut ainsi effectuer des tâches logistiques d’approvisionnement et de transfert de produits, d’assemblage, de contrôle, voire de parachèvement de pièces dans certaines conditions. Un habillage Skin peut l’envelopper d’une peau plastique étanche sous pression, lui conférant le sens du toucher. Dès que le robot est en contact avec un objet ou une personne, il s’arrête de fonctionner. Cette fonction permet un travail collaboratif, d’assemblage, par exemple, avec un grand niveau de sécurité. Côté déplacement, son concept de commande innovant permet de tracer rapidement une cartographie de l’environnement dans lequel le robot Helmo doit évoluer, et des trajets qu’il doit effectuer. Vecteur central d’une évolution importante des entreprises vers l’usine connecté et automatisé, le robot mobile Helmo constitue un véritable état de l’art du principe de déplacement autonome d’un robot de manipulation et de travail collaboratif. Les démonstrations des capacités de déplacement et d’activité du robot Helmo lors du Simodec 2022 donnent une réelle vision de l’usine du futur.

 

ELLISTAT – Correction d’outils avec logiciel APC -Automated Process Control-

Stand K03

La société Ellistat est lauréate du trophée de l’innovation du Simodec 2020, catégorie services et logiciels, pour l’évolution de son logiciel APC -Automated Process Control- dans sa version « Configuration Auto-3D », présenté dans ce parcours d’animation du Simodec 2022. Issu de recherches du laboratoire SYMME de l’université de Savoie, le logiciel APC est basé sur des algorithmes d’intelligence artificielle automatisant le réglage des machines-outils.

L’APC est une évolution des solutions qualité SPC visant à piloter un procédé de production par un moyen logiciel et permettant d’obtenir de meilleurs résultats de productivité et de qualité. Assurant l’ajustage simultané de dizaines de correcteurs d’outils, APC corrige les dérives à l’aide d’un algorithme de machine learning. Centrée sur la cible de la cote fonctionnelle, les mesures dérivent beaucoup moins vers les limites de la carte de contrôle. APC a déjà permis de fiabiliser les corrections d’outils en divisant les temps de réglage par 4 et en ramenant le nombre de pièces de réglage à une seule, pour le démarrage d’une production. Jusqu’à l’apparition d’APC version « Configuration Auto-3D », le service Méthodes devait calculer manuellement la matrice d’impact des correcteurs, ce qui pouvait être long et fastidieux. Désormais, le logiciel assure la continuité numérique depuis la conception des pièces jusqu’à leur production, en calculant automatiquement les corrections d’outils à partir du modèle numérique défini en CAO avec ses tolérances de cotation. Révolutionnaire, l’innovation proposée par Ellistat permet de piloter une machine-outil pour la production d’une pièce simple à complexe, avec une configuration réduite au minimum. Il suffit que la commande numérique de la machine soit reliée au réseau pour que l’on puisse envoyer les corrections. APC « Configuration Auto-3D » est la première application qui utilise le modèle numérique issu de la CAO pour appliquer automatiquement en production les corrections définies par le logiciel. Elle préfigure la disparition des claviers des machines-outils dédiées à la production, qui ne seront utiles qu’à la seule entrée de l’adresse IP.

 

SPIDI-ROLLIER - Arrosage venturi sur outils tournants DIXI Cool+

Stand M27 

Filiale du fabricant d’outils coupants Dixi Polytools, le distributeur d’outillage Spidi Rollier est lauréat du trophée de l’innovation du Simodec 2020, catégorie outils et outillage, pour la gamme d’outils Dixi Cool+, présenté dans ce parcours d’animation technologique du Simodec 2022.

Présenté sur la gamme des micro-fraises en carbure de tungstène monobloc micrograin Dixi 7442 Cool+, le concept COOL+ réside dans l’adjonction d’une bague fixée autour de la queue (4mm et 6mm) d’outils rotatifs de diamètre inférieurs à 6mm, à partir de 0,05mm jusqu’à 5mm. La bague conique est emmanchée autour du diamètre de serrage et englobe les trous de lubrification, intégrés dans le corps de l’outil. Le cône intérieur de la bague canalise le lubrifiant vers le bout de l’outil en augmentant sa vitesse et sa pression par effet Venturi. Dirigé précisément là où la coupe s’effectue, la lubrification assure vraiment la diminution du coefficient de frottement lors de la création du copeau, refroidit bien la zone de coupe et éjecte correctement le copeau. Le lubrifiant suit la forme des goujures pour atteindre les parties coupantes. La lubrification par le centre outil étant désormais commun sur l’immense majorité des machines-outils, ce procédé permet aux outils inférieurs à 6 mm de diamètre d’en profiter pleinement. À la suite des essais effectués par le centre R&D du fabricant Dixi, la diminution des forces de coupe est de l’ordre de 20% à 50% et permet l’augmentation des paramètres de coupe ap et ae, Fz et Vc de 2 à 2,5 fois. Il en résulte un taux d’enlèvement de copeaux supérieur, tout en conservant l’acuité de l’arête de coupe plus longtemps, donc en augmentant la durée de vie de l’outil. A terme, le procédé Cool+ doit concerner tous les outils de fraisage, perçage et tourbillonage, dans la même gamme de diamètre. Le procédé Dixi Cool + est, à notre connaissance et selon le fabricant, le seul à concerner les micro-outils avec un jet dirigé directement vers l’arête de coupe avec effet Venturi.