Nouvelles technologies de fixation pour tours utilisant des mandrins de haute précision

Pour les ateliers d'usinage qui fabriquent tous types de pièces, les mandrins de haute précision de Hainbuch Ils peuvent offrir un changement plus rapide, une plus grande plage d'adhérence, une rigidité élevée lors du démarrage lourd des copeaux et un entretien réduit.

La fixation des pièces peut avoir une incidence sur de nombreux aspects du processus d'usinage, mais elle ne fait souvent pas l'objet d'une attention suffisante. De nombreux ateliers se contentent d'utiliser le système de fixation des pièces fourni avec la machine. Si celui-ci fait le travail, ils ne songent pas à l'optimiser, sauf en cas de nécessité.

Mais une fois qu'un atelier examine de plus près son rendement du point de vue des heures de fabrication disponibles en raison des arrêts, des changements, des pannes et des temps d'attente, ou du point de vue de la production horaire, cela peut conduire à envisager sérieusement des améliorations dans plusieurs domaines différents du processus de production des pièces.

L'une de ces options de serrage de pièces pour tours est le mandrin de haute précision, considéré comme une solution de serrage efficace pour les applications d'usinage utilisant des ravitailleurs de barres, des diamètres petits et des pièces à parois minces, délicates ou de forme irrégulière.

Avantages des chucks haute précision

• Changements de format très rapides

  Presque tous les ateliers qui effectuent plusieurs tâches sur une même machine pourraient bénéficier d'un temps de changement réduit. La réduction du temps de préparation pour la fixation des pièces est souvent négligée, mais elle est tout à fait réalisable. L'une des raisons pour lesquelles de nombreux ateliers n'ont pas insisté sur ce point est liée à la crainte de perdre la précision des pièces qu'ils fabriquent. De plus en plus, les tolérances des pièces sont devenues plus strictes et plus difficiles à respecter.

  Par exemple, avec l'utilisation d'un mandrin à trois mâchoires, le processus de changement peut prendre de 25 à 45 minutes, voire plus, selon le travail et le niveau de compétence de la personne concernée, tout en espérant maintenir un écart total indiqué de 0,001 pouce. Réduire ce temps à 10 secondes avec un TIR de 0,0004 pouce permet à la machine de fabriquer davantage de pièces.

  Hainbuch dispose d'une gamme de mandrins de haute précision spécialement conçus pour permettre des changements rapides. Le système Chuck TOPlus offre une meilleure accessibilité à la pièce à usiner avec une force de retenue supérieure de 25 % pour des performances accrues.

  Par rapport à un mandrin classique, qui oblige les utilisateurs à visser un embout puis à trouver une rainure pour le bloquer à l'aide d'une vis de fixation, le Chuck TOPlus Non seulement cela est plus rapide, mais cela contribue également à améliorer la répétabilité entre les opérateurs. Il n'y a pas d'incohérence liée à la sensation particulière d'un opérateur et à la façon dont il a configuré la machine par rapport à un autre opérateur qui viendra ensuite travailler avec la machine. Ainsi, n'importe quel technicien peut obtenir les mêmes résultats en termes de temps de configuration.

• Plage d'adhérence plus large

  Le Chuck TOPlus Il offre également une plage de serrage plus large que les mandrins traditionnels. Par exemple, les ateliers peuvent tirer parti de la large plage de serrage en effectuant deux opérations d'usinage avec la même pince. Si les diamètres bruts et finis d'une pièce sont suffisamment proches pour être serrés dans le même collier, les utilisateurs peuvent retourner la pièce et serrer le deuxième diamètre sans avoir à changer de collier. C'est ainsi que certains ateliers passent à un flux de pièces uniques plutôt qu'à des opérations par lots et des travaux en cours.

• Technologies de serrage pour tours plus précises avec garantie de rigidité

  Les mandrins de haute précision peuvent également améliorer la qualité des pièces produites. Ces systèmes sont en contact total avec la pièce à usiner, contrairement à un mandrin à trois mors, qui n'a que trois points de contact avec la pièce. Ces systèmes offrent un serrage uniforme sur toute la partie de la pièce à l'intérieur du mandrin, ce qui permet d'obtenir une plus grande précision et rigidité.

  Un serrage rigide et précis des pièces est essentiel pour la plupart des processus d'usinage. L'augmentation de la précision du système de serrage des pièces permet non seulement de produire des pièces de haute précision, mais aussi d'augmenter la durée de vie de l'outil. Si la pièce est positionnée de manière plus précise et uniforme dans la même position exacte, les outils de coupe ont une charge de copeaux prévisible et peuvent être optimisés pour une durée de vie plus longue.

  L'augmentation de la durée de vie de l'outil de coupe peut réduire le coût des outils par tâche. Une rigidité accrue sans perte de précision permet également aux utilisateurs d'augmenter la vitesse, les avances et la profondeur de coupe. L'augmentation des taux d'enlèvement de matière réduit les temps de cycle, ce qui augmente le rendement.

• Chucks de haute précision avec un entretien réduit

  Enfin, le système à mandrin nécessite moins d'entretien qu'un mandrin à trois mors. Les mandrins à trois mors doivent généralement être lubrifiés au moins une fois par jour et, selon l'utilisation, toutes les six à huit heures de fonctionnement. Ne pas graisser un mandrin à trois mors peut entraîner une réduction significative de la force de serrage appliquée. La plupart des mandrins ne nécessitent pas le même niveau d'entretien, beaucoup sont graissés et scellés en usine.

  L'autre cause de maintenance est la contamination par les copeaux. Le nettoyage des copeaux de la plupart des mandrins à trois mors peut entraîner un temps d'arrêt important de la machine. Et ce problème n'est pas propre aux mandrins à trois mors ; certains mandrins conventionnels sont également susceptibles d'avoir des copeaux coincés entre les segments de la douille.

  Lorsque des copeaux s'accumulent dans le système de fixation des pièces, la capacité de fixation diminue jusqu'à ce que les copeaux soient éliminés. Bien que rien ne soit totalement imperméable aux copeaux sur une machine, ce système constitue une avancée significative par rapport aux alternatives en matière de réduction de la maintenance.

Exemple pratique d'utilisation des mandrins de haute précision

Un cas particulier qui peut être intéressant pour illustrer les avantages du mandrin haute précision en tant que nouvelle technologie de serrage pour tours est celui d'un fabricant d'équipements disposant d'un grand atelier.

L'entreprise avait installé des cellules de travail dans différentes parties de son atelier d'usinage afin de produire différents composants. Au sein de ces cellules, un employé était chargé de faire fonctionner plusieurs machines, notamment des tours manuels et CNC, des robots de soudage et de soudage au plasma, des centres d'usinage horizontaux, des centres d'usinage verticaux et d'autres machines, ainsi qu'un service d'assemblage. Environ 40 employés travaillent dans l'atelier d'usinage d'environ 6 000 mètres carrés en deux équipes.

Certaines des pièces produites par l'entreprise nécessitaient des tolérances très strictes. Ces pièces doivent s'emboîter avec d'autres pièces et, dans certaines applications, les espaces libres peuvent être aussi petits que 0,003 à 0,004 pouce. L'épuisement du personnel était un autre problème, car il pouvait nuire à la fonctionnalité du produit final.

Tous les tours de l'atelier étaient équipés des mêmes plateaux à trois mors. Le responsable des opérations de l'atelier a commencé à remarquer que les mandrins des deux tours utilisés pour les opérations de finition commençaient à s'user et qu'il n'était pas possible de les reconstruire. Lorsque l'entreprise a réalisé qu'elle allait devoir dépenser de l'argent pour un nouveau système de serrage, elle a contacté son distributeur, qui lui a recommandé le système Chuck TOPlus de Hainbuch.

Au départ, certains employés de l'entreprise étaient sceptiques quant au passage à une nouvelle technologie de serrage pour leurs tours. Ils s'inquiétaient notamment de l'impact des mandrins de haute précision sur le temps de changement. Mais après avoir visionné une vidéo sur les mandrins à changement rapide, les employés ont été convaincus que le système pouvait répondre à leurs besoins.

L'atelier a commencé par installer le nouveau système de serrage de pièces sur l'une de ses machines pour une étude de trois mois. L'entreprise a pu constater que le système de mandrin était un succès et l'a donc mis en place sur le deuxième tour. Environ un an après avoir commencé à utiliser le système, l'entreprise a constaté des améliorations dans plusieurs domaines.

Le principal avantage dont bénéficie l'entreprise depuis qu'elle est passée au système de serrage à mandrin est la réduction du temps de changement. Le changement d'une pièce dans l'ancien système exigeait que l'opérateur ajuste les mâchoires et déplace la contre-pointe. Avec les mandrins de haute précision, l'opérateur n'a plus qu'à débrancher la buse, brancher la nouvelle et ajuster la contre-pointe.

Contrairement aux mandrins traditionnels, le nouveau système nécessite également moins d'entretien, ce qui a contribué à une plus grande efficacité. Les employés de l'atelier n'ont plus besoin de tourner les mâchoires souples des tours pour s'assurer qu'elles restent bien en place, ce qu'ils décrivaient comme une » bataille constante ». Les plateaux à mâchoires devaient également être graissés tous les jours, ce qui n'est pas nécessaire avec les mandrins de haute précision, ce qui permet évidemment de gagner du temps.

Outre le gain de temps, l'entreprise a constaté une amélioration de la qualité des pièces. Elle a également constaté une diminution du nombre de réparations et de pièces mises au rebut depuis la mise en place du nouveau système de fixation pour tours utilisant des mandrins de haute précision.