par Dominique Dubois

Dans l’édition précédente, numéro 78, de cette Revue, on a fait un point général sur cette exposition qui, chaque année et plus que jamais à la fin de l’an dernier, attire de très nombreux visiteurs industriels à l’affût des développements susceptibles de les placer favorablement devant leur concurrence en les adoptant pour leurs fabrications. Parmi ces développements, on a attiré l’attention sur les progrès mis en valeur dans les domaines du tournage, du fraisage-alésage, des centres d’usinage et des machines multifonctions. Cet article tient à poursuivre essentiellement dans la mise en avant de ce qu’il faut aussi retenir en matière de machines de conception et d’applications très spéciales, ainsi qu’en ce qui concerne les commandes numériques, ceci sans prétendre, bien entendu, être rigoureusement exhaustif tant l’offre était vaste.

Tour d’horizon touchant des machines très spéciales

SCHUTTE : deux produits importants figuraient sur le stand Schutte : le tour multibroches vertical à mandrins SV160 et celui à huit broches CNC  A36  PC. Ce dernier permet des travaux de décolletage complexes et à haut débit du fait de sa puissance mais, aussi, des séries de familles de pièces entièrement terminées, sans insister sur le délai de reconfiguration réduit. Outre les huit broches capables chacune de recevoir un moteur indépendant (fig. 1), la présence de chariots porte-outils à CNC, les douze chariots croisés numérisés possibles ou les trente axes gérés par la commande centrale, permettent de réaliser de multiples combinaisons. Les vingt chariots porte-outils se répartissent en huit chariots longitudinaux et huit transversaux. Mais, l’astuce technique réside dans quatre seconds chariots transversaux en positions 3, 4, 7 et 8 qui peuvent porter trois outils, éventuellement rotatifs. Ces chariots permettent, avec les broches de reprise montées à côté, de consacrer jusque six outils pour usiner la face arrière des pièces. Au total la CNC, spécialement développée, peut avoir à gérer jusque cinquante-six axes. Un puissant PC industriel sous Windows prend tout en charge, y compris un nouveau logiciel de programmation assistée SICS. Une telle machine accepte des barre rondes de 36 mm de diamètre sur 145 mm de longueur. On aura l’occasion de revenir sur cette gamme SV dotée de moteurs linéaires et sur sa conception évolutive.


Fig. 1 - Cette vue permet de mieux se rendre compte de l'architecture complexe et riche de possibilités du tour multibroches très élaboré développé par Schütte.



SMT TRICEPT  : Il s’agit de la compagnie qui regroupe les activités de SWEDTURN et de TRICEPT. A l’EMO, un robot Tricept 845 était exposé avec une application d’usinage sur des volets d’aile et un autre modèle était montré en configuration pour usiner des culasses (fig. 2). Ce produit est celui d’un pionnier des têtes d’usinage à architecture parallèle et a atteint une maturité réelle exploitant le principal avantage de ces équipements, à savoir la flexibilité dans les usinages de matériaux composites et de pièces en alliages légers. Citons notamment des applications en France chez PSA pour des surfaçages de culasse et de portées de pompes à huile, notamment. Ce type de matériel ne peut se vendre, d’après Tricept, qu’avec le soutien d’une équipe interne de spécialistes en ingénierie travaillant sur des temps de cycle et des gains de productivité. On notera qu’un partenariat avec PCI est actuellement en cours. 

 Fig. 2 - Exemple de machine à architecture parallèle avec le Tricept S805. Cette tête peut équiper une machine existante et se prête à toutes sortes d'applications. Ici, un exemple d'usinage en horizontal sur un panneau de voiture Airbus, avec un bâti d'origine Swedturn.

 
KOVOSVIT   : une autre approche de l’architecture parallèle à la façon tchèque est cette traverse horizontale équipée d’un parallélogramme déformable (fig. 3). Ce centre d’usinage horizontal offre des accélérations de 1g, une vitesse rapide de 80 m/s2, une grande rigidité supérieure à 100 n /µm et une fréquence de vibration propre supérieure à 100 hz pour un saut de 600 m/s3. Ces chiffres sont l’apanage d’une machine très dynamique dans ses déplacements avec de vrais taux d’accélération sans pour autant vibrer. L’espace de travail est de 900 x 700 x 750 mm en X, Y et Z, les deux premiers axes étant assurés par la traverse articulée. La broche de 24 kW à 24 000 t/mn en HSK  63 est servie par un changeur d’outils latéral via un bras robot coulissant sur une traverse supérieure. L’axe z est assuré par le support de palette qui sert aussi de table rotative et donc d’axe B. Deux palettes en Y de 630 mm au carré alimentent cette très intéressante machine. La commande numérique Siemens 840D et un lourd bâti accusant près de trente tonnes confirment une réalisation sans concession pour la Trijoint 900H. La précision de positionnement, toujours délicate sur ce type d’architecture est maîtrisée à 5 µm avec un “Ballbar”. On appelera que Kovosvit Mas produit bien d’autres machines sur lesquelles on aura l’occasion de revenirs.

 Fig. 3 - L'idée est dans l'air actuellement et les avantages apportés  par le parallélogramme déformable ne sont pas à négliger.

TORRES : Le fabricant espagnol exposait un module sur colonne à cinématique parallèle pour des applications diverses comme des travaux de fraisage, rivetage, perçage. La tête utilisée est une Fatronik avec trois axes doubles à billes dont les supports sur la machine se déplacent sur des chariots équipés de deux glissières largement dimensionnées (fig. 4). Les bras supports ne travaillent qu’en traction/compression ce qui donne une excellente rigidité de travail à cette tête. Ce matériel peut, bien entendu, être monté dans les positions les plus adaptées à un travail donné, comme sur un portique ou une colonne mobile.


Fig. 4 - Exemple de montage en horizontal sur un bâti assurant les déplacements verticaux par superposition d'enveloppes de travail et mû par deux vis à billes travaillant en portique sur l'axe Z et supporté par deux robustes glissières en X.

 OKUMA  : au milieu des nombreuses nouveautés présentées par ce constructeur réputé, le COSMO  CENTER  PM 600 (fig. 5) ressemble à un centre d’usinage à broche verticale et ne trahit sa cinématique parallèle que par les trois bras dépassants au-dessus de la machine. Les trois cardans et les six vis à billes relient la broche au bâti de la machine (fig. 6). Ce produit représente six ans d’évolutions et de prototypes avant d’arriver au modèle de production. Equivalant à une unité de production à cinq axes dédiée aux usinages de formes gauches complexes, avec sa broche pouvant s’incliner de 30 ° autour d’une enveloppe de travail d’un diamètre de 380 x 340 mm, cette tête est agile - 100 m/mn au rapide pour 40 m/mn en usinage avec des accélérations de 1,5 g -. Elle est équipée d’une broche de 6 kW à 12 000 voire 30 000 t/mn et possède un changeur à bras de vingt porte-outils en HSK  40. Avec la broche verticale, l’enveloppe de travail atteint la capacité totale de la palette de 750 mm au carré. Ce type de machine obtient d’excellents états de surface et une bonne fidélité des formes dans les moules et outillages de presse de taille moyenne.

Fig. 5 - Vue générale du centre d'usinage verticale à architecture parallèle présenté par Okuma dans sa version définitive de production.

 


Fig. 6 - Alors qu'au premier regard on pourrait croire en voyant la machine illustrée figure 5 à un centre d'usinage vertical équipé d'un poste de chargement d'outils latéral, on en voit ici la broche en position de changement d'outil et les fourreaux des vis à billes qui, surmontant la machine, trahissent son caractère particulier.


 

KRAUSE & MAUSER   : Le centre d’usinage Krause HS  Quickstep (fig. 7) est une autre machine à cinématique parallèle mais entièrement carénée cette fois et impossible à différencier de l’extérieur d’un centre d’usinage horizontal cinq axes, hormis peut être sa longueur au sol. La cinématique parallèle comprend de nombreuses variantes et ce montage est à six bras montés sur cardans, deux par deux sur trois coulisseaux eux-mêmes commandés par vis à billes. En version HS  630, l’enveloppe de travail est de 630 x 800 x 600 mm, ou son équivalent, l’accélération sur les trois axes est de 20 m/s2 avec 5 kN de poussée, ce qui est appréciable. Le changeur de palettes de 630 mm au carré est monté devant la zone de travail, elle-même pourvue d’une table rotative qui constitue l’axe B. Cette machine est conçue pour être incluse dans une ligne d’usinage où sa productivité et sa précision devraient faire merveille. La broche de 20 kW en continu à 18 000 t/mn et les règles de mesure absolue à ± 5 µm, complètent son équipement.


Fig. 7 - Cette vue interne de la machine depuis l'arrière montre les axes sur bielles et cadrans, tandis que du coté visible une broche des plus classiques est entourée par des panneaux coulissants pare-copeaux. L'agilité de cette broche est impressionnante.




LASERTEC EMAG : Dans le droit fil des solutions d’usinage proposées par Emag, une cellule d’usinage laser vient à propos pour répondre à un besoin réel et compléter l’offre d’un fournisseur unique. De plus en plus de sous-traitants doivent fournir des sous-ensembles assemblés comprenant souvent une ou plusieurs soudures. Dans le cas des arbres de boîtes de vitesses modernes élaborés avec des aciers traités durs, la difficulté est encore augmentée par les opérations préalables de préchauffage par induction. Le soudage laser permet, en outre, des formes de structure plus compactes avec une meilleure qualité métallographique. Fabriquée par la toute nouvelle entité Emag Lasertec de Salach, la machine HVSC 250 DUO (fig. 10) est capable de manipuler les composants, de réaliser un assemblage par emmanchement, d’assurer une préchauffe par induction si besoin est et, enfin, de souder par faisceau laser (fig. 8 et 9) et de décharger des ensembles terminés avec une station éventuelle au poste de mesure intégré. La productivité de cette unité est très élevée et tient parfaitement sa place en aval d’un ou de plusieurs tours inversés de la marque. Un système de vision numérique détecte les composants avant soudage et le faisceau laser CO2 peut aussi bien focaliser sur un cordon étroit que plus large grâce au système fourni par la société ARNOLD, partenaire d’Emag dans la mise au pont de cette machine. L’installation est bi-broche et le laser travaille en continu de manière pendulaire. La CNC SIEMENS 840D contrôle dix axes et la source Laser est d’origine ROFIN.

Fig.8 - Cette pièce est présentée ici avant et après son soudage

 

Fig.9 - L'assemblage par soudure de ces pièces arbrées se fait en pendulaire, alternativement sur les deux têtes visibles dans le hautde l'illustration.

 


Fig.10 - La machine de soudage dont la figure 9 montre la zone de travail est, en fait, entièrement carénée.






DMG  : En reprenant et développant avec bonheur un procédé aussi ancien que méconnu, l’usinage ultrasonique de sa filiale SAUER, le constructeur DMG présentait une version très aboutie de machine cinq axes - trois axes machine plus une table basculante et rotative - à usiner par ultrasons qui présente l’avantage rassurant d’utiliser une base bien connue et aisée à entretenir d’un centre de fraisage de la marque. Bien entendu, certaines modifications visant à la protection des glissières et à l’adaptation du système de broche Sauer ont été réalisées. L’énergie électrique est convertie par un système piézo en énergie mécanique et des outils revêtus diamant, tournant sur eux-mêmes, pulsent vingt mille fois par seconde à la surface des pièces en contact sous un arrosage abondant (fig. 11 et 12), tandis que les particules brisées par l’impact des grains de diamant, sont évacuées sans échauffement des parois usinées. Rappelons que les applications actuelles les plus demandées sont dans les domaines d’usinage de céramiques, verres, stellites, et autre matières dures et fragiles, voire même semi-précieuses. De nombreuses études sont en bonne voie dans des domaines variés comme le biomédical, la lunetterie, les prothèses dentaires, les outils coupants, les électrodes en graphite, le silicium, les verres réfractaires, etc. Les états de surface obtenus sont de l’ordre de Ra 0,2 et un système de changement de porte-outil permet des travaux complexes sans surveillance. Les versions DMS  35 et 50 utilisent donc une tête de fréquence 20 kHz, une CNC Siemens 810D et ont une capacité respective de 350 x 240 x 340 et 500 x 400 x 400 mm. Plus fort encore, les versions DMS  50-5 et 70-5 sont de vraies cinq axes continus, équipées cette fois de CNC Heidenhain ITNC  530 et de capacité 500 x 420 x 380 et 750 x 600 x 520 mm. Le contrôle du travail se fait de façon acoustique et un des gros avantages de ce procédé est son coût de fonctionnement fort réduit.

Fig.11 - Vue extérieure de la machine d'usinage ultrasonique Sauer présentée par DMG.

Fig.12 - La broche de la machine illustrée sur la figure 11, équipée de son outil diamanté, est ici prête à exécuter des alésages dans un bloc de verre spécial. Cette machine est protégée contre les poussières de verre et les conséquences d'un arrosage très abondant.

LASER MAZAK : Le stand de la division laser du géant japonais MAZAK était l’un des plus étonnants de toute l’EMO avec ses applications à base de tôles et de profilés simplement découpés avec grande précision puis assemblés uniquement par pliage ou emboîtement. La démonstration était convaincante au vu de la solidité des chaises, châssis de tracteur ou des éléments de bridage exposés. Le coût dérisoire et l’efficacité des montages d’ablocage réalisés avec des profilés simplement découpés, en ont fait réfléchir plus d’un, sans parler du splendide pont japonais ancien construit sans aucune fixation mécanique. Plus discrètement mis en valeur mais pourtant d’une grande importance au Japon, l’exemple de moule obtenu par stratification de fines couches métalliques attirait les connaisseurs. Très proche dans son esprit des machines de prototypage rapide qui fonctionnent par dépôts successifs jusqu’à obtention de la forme désirée, ce procédé se développe rapidement. Dans ce cas, il s’agit de produire en peu de temps et à faible coût un mille-feuilles de tôles minces découpées avec précision et assemblées ensuite. Il suffit alors de faire une passe de finition pour avoir une forme parfaite qui incorpore facilement des canaux de refroidissement si besoin est. Le temps de réalisation d’un moule classique est réduit de moitié et son coût de trente pour cent au moins. Point n’est besoin d’une coûteuse plaque épaisse d’acier difficile et longue à approvisionner et les opérations d’ébauche sont entièrement éliminées avec les machines correspondantes pour être remplacées par un îlot de découpe laser 2D. Nonobstant une méthode de collage adaptée des couches entre elles, ce qui est le nœud du procédé, et un programme spécial de génération des couches de tôles, ce concept prend beaucoup d’ampleur au Japon dans la fabrication de produits plastiques à très bas prix et commence à déborder sur les moules classiques. L’Institut spécialisé d’Hiroshima - le Laminated Die and Mold Research Institute - y travaille d’arrache-pied depuis 2001. Plusieurs logiciels de stratification de formes pour moules apparaissent d’ailleurs sur le marché.

PCI METEOR : Conçu pour la grande série, le Meteor ML (fig. 13) est le tout dernier centre d’usinage horizontal quatre axes du fabricant stéphanois. Cette machine comporte deux particularités, le poste de chargement horizontal rotatif avec ses deux postes motorisés entre pointes qui constituent l’axe A rotatif et le module trois axes hybride avec les axes X et Y linéarisés pour la qualité de la précision dynamique avec un positionnement en Z, ou utilisés en positionnement sous X et Y avec de fortes accélérations sur la vis à billes de l’axe Z. L’enveloppe de travail est de 630 mm au cube, les avances rapides de 90 x 90 x 75 m/s en X, Y et Z et les accélérations correspondantes de 7, 10 et 15 m/s2. Cette machine étroite est prévue pour faire partie d’une ligne de production avec sa broche de 17,5 kW à 15  000 t/mn et son changeur embarqué à marguerite de quarante et une poches. La machine est prévue pour être collée au sol et comporte une aspiration des fumées qui vient compléter sa cartérisation complète et étanche.

Fig.13 - Ce centre de tournage à broche horizontal, profond et étriot, est une machine de production en ligne à la française qui incorpore plusieurs innovations eficaces.



NICOLAS CORREA : L’accent était mis par NICOLAS CORREA sur sa gamme Rapid de centres d’usinages UGV à portique. Ces machines, destinées avant tout au secteur aéronautique, couvrent des capacités de travail s’échelonnant de 3 x 1,25 à 5 x 2 m. Les portiques supportent différents types de broches, notamment des modèles deux axes en continu tournant à 18  000 t/mn pour 20 à 32 kW en HSK  63. Sur les deux axes linéaires, des accélérations de 3 m/s2 et 30 m/mn d’avance en rapide sont possibles avec une poussée de 10  000 N. Les vis à billes sont largement dimensionnées et les machines sont entièrement carénées (fig. 14). Des bruts de 12 à 30 tonnes peuvent être montés sur les tables, le dégagement étant total lorsque le carénage est ouvert.

Fig.14 - Sur ce centre d'usinage à portique, depuis le poste de travail installé sur la droite la visibilité est excellente en dépit du carénage total. Le portique est largement dimensionné et laisse un confortable dégagement en Z malgré les têtes embarquées qui utilisent beaucoup de hauteur.



OMV  :  Un prototype d’un concept nouveau appelé Spider, destiné à devenir un centre de fraisage, était présenté à une échelle de cinquante pour cent à l’EMO, divulguant un concept nouveau de machine exploitant une architecture parallèle. La première construction grandeur nature devrait être un centre de fraisage pour travaux d’ébauche et de finition pour la fabrication tridimensionnelle de petits moules, ainsi que pour la gravure de lettre et de rainures dans les moules pour pneumatiques. La principale caractéristique du nouveau concept constructif est très grande rigidité dynamique rendue possible par une structure très compacte et rigide directement installée sur huit moteurs couples (quatre pour les axes portiques) ou moto-réducteurs équipés de codeurs absolus de haute précision. Faisant appel à quatre axes rotatifs, cette machine (fig. 15) se déplace sur deux axes linéaires Y et Z et un axe rotatif B qui est la tête avec sa broche. La configuration finale de la machine incorporera une table rotative en axe C et /ou une table inclinable en axe A. Ces axes seront aussi directement entraînés par des moteurs couples. L’axe X du mouvement longitudinal de la table rotative est directement commandé par moteur linéaire. Deux options d’électro-broches sont prévues en fonction des besoins. Les courses X, Y et Z seront de 600 /900 x 600 /900 x 400 /600 mm, celle de rotation B de ± 45 °. Les vitesses d’usinage en semi-ébauche et ébauche seront de 35 000 t/mn avec une puissance de 7 kW et couple de 4,5 Nm, celle pour ébauche sera de 70 000 t/mn avec une puissance de 3,3 kW et couple de 0,5 Nm. Les avances en X, Y et Z monteront à 100 m/mn avec accélérations de 10 m/s2 et sur les axes rotatifs A, B et C elles seront de 120 t/mn avec accélérations de 10 t/s2. A suivre donc !

Fig.15 - Prototype à une dimension de cinquante pour cent du nouveau concept de centre de fraisage tel qu'il était présenté à l'EMO de Milan par le constructeur OMV du groupe PARPAS.




WALTER : Une importante évolution de l’affûteuse HELITRONIC a été présentée à Milan. Même si la version Helitronic Diamond est basée sur son aînée, l’Helitronic Vision, la construction en est bien différente. Le bâti en béton polymère et les cinq axes numériques à commande directe par moteurs linéaires permettent des déplacements à 50 m/mn. Le système de commande HMC  600 fonctionne sous Windows XP avec une architecture Pentium 4 à 2,4 GHz. Cette machine permet de travailler en affûtage classique avec des meules super abrasives ou en érosion sur les outils PCD en phase de finition. Le procédé d’électroérosion rotatif permet d’atteindre un Ra de 0,1 et des rayons de 0,05 mm. Cette machine à haute productivité accepte des électrodes de diamètre 2,1 à 175 mm, ce qui correspond à des outils de 3 à 320 mm de diamètre. Un magasin changeur de palette peut être monté sur le côté et permettre un travail sans opérateur pour de longues heures. Le fluide diélectrique est anti déflagrant et la machine est protégée contre les risques dûs aux brouillards de lubrifiants. Une version dépourvue de la fonction d’affûtage par electroérosion est aussi disponible sous le nom d’Helitronic Power (fig. 16 et 17).

Fig.16 - Vue générale de l'affûteuse Helitronic Power Diamond conçu pour travailler, selon les besoins, aussi bien par abrasion que par électroérosion.



Fig.17 - L'électrode rotative en cuivre sur cette affûteuse Walter est parfaitement visible sous un arrosage abondant de diélectrique spécial.

 ROFIN : Le très important fabricant de sources laser et de machines spécialisées qu’est ROFIN a eu l’idée de présenter une vidéo de ses plus belles applications en laser industriel allant des découpes les plus fines aux soudures les plus délicates en passant par des opérations de gravure et de traitement thermique. Possédant à son catalogue des sources CO2, à diodes et de type “solides” et équipant de nombreux fabricants et partenaires, Rofin Sinar Technologies a commercialisé plus de seize mille unités à ce jour. Organisé en trois divisions de compétences et d’applications, Rofin développe ses partenariats avec le monde universitaire. La division “Macro” est fière de la nouvelle source CO2 de 4 000 watts avec un rendement excellent (K = 0,5) qui lui permet de couper et de souder les tôles épaisses. Un système de télésurveillance par internet et par réseau Profibus de la tête permet de garantir 16 000 heures entre deux révisions. Dans la même veine, l’unité Rofin DC 060W de 6 kW avec un K de 0,9 est destinée aux applications de soudage à haut rendement. La division “Micro”, qui dépend du centre Rofin de Bâle, proposait la Starcut  18 capable de découpes et de soudures sur des pièces délicates - notamment plastiques - biomédicales ou destinées au secteurs électroniques ou des télécommunications. Il est ainsi possible de réaliser des traitements thermiques fins sur les formes les plus complexes. Enfin, la division “Marquage” possède une large variété de sources et de puissances pour des applications très fines ou à très haute productivité (1 200 caractères/s). Le modèle Starmark de 75 W est particulièrement bien adapté aux applications légères ou embarquées avec un concept sans entretien grâce à la technologie par pompage de diode (voir fig. 18 à 20). A noter que les marquages de matières plastiques et de papiers font désormais partie des applications de routine pour ce spécialiste.

 Fig.18 - Ce croquis montre les différents types de sources laser avec les longueurs d'ondes correspondantes

 

Fig.19 - Degrès de difficulté croissants pour la soudure laser de matériaux transparents ou non.

Fig.20 - Coupe métallographique d'une soudure laser mettant en évidence sa qualité remarquable.

Noté en formage et découpe

TECHNOCUT  : La nouvelle pompe/amplificateur de pression Jet Power de TECHNOCUT représente un saut qualitatif pour le constructeur qui produit toute la chaîne technique de découpe (fig. 21 et 22). Les trois unités de pompage et les 60 CV installés en font l’une des unités les plus puissantes et les plus compactes du marché. Le fonctionnement est silencieux, éventuellement sur deux cylindres sans inconvénient. Le débit de 5 l /mn à 4 130 bars avec une buse de 0,4 mm permet de découper des tôles épaisses d’acier avec un jet d’eau, abrasif ou non, sortant à deux fois la vitesse du son. Le refroidissement est effectué par échangeur huile /air et le tout tient dans un volume de 1100 x 1500 x 1450 mm. Différentes tables de découpe sont aussi proposées par le constructeur ainsi que le troisième maillon de la chaîne de découpe, la station de programmation CFAO spécialement adaptée à ces applications particulières. Les débouchés sont de plus en plus importants grâce aux vitesses atteintes en découpe avec ces puissantes pompes et les avantages de silence, de non pollution et de stérilité des découpes font réfléchir bien des professionnels des secteurs de la coupe à grande vitesse dans les industries alimentaire, aéronautique ou bien textile, pour ne citer que les plus connues.

Fig.21 - Sur cette figure, les deux têtes indépendantes sont visibles ainsi que la profondeur importante d'eau indispensable pour amortir la force du jet d'eau qui découperait aussi le fond du bac sans cette précaution.

 

  Fig.22 - Le petit tuyau à gauche de cette illustrationsert à amener l'abrasif et la molette à régler son débit.

Parmi les Commandes Numériques

MITSUBISHI: l’EMO de Milan était l’occasion pour Mitsubishi Electric de présenter une gamme complétée basée sur la série Meldas sortie à Hanovre en 2001. Toutes les CNC de la série sont équipées de microprocesseurs 64 bits à haut rendement en architecture CPU. La nouveauté réside dans la possibilité d’équiper entièrement la chaîne de contrôle numérique des axes d’une machine spéciale ou standard avec les produits Mitsubishi, de façon souple et reconfigurable. L’intérêt de disposer d’une chaîne de contrôle et de commande homogène et provenant d’un même concepteur n’est plus à démontrer si l’on en croit les constructeurs de CNC et la tendance se confirme avec les matériels de dernière génération qui cherchent à éliminer des goulots d’étranglements et des lourdeurs dans la lecture et l’exécution des blocs d’instruction d’un programme d’usinage. La compatibilité avec les produits Fanuc est préservée et le modèle 60S gère quatorze axes numériques dont quatre simultanément. Les servomoteurs et les codeurs intelligents série HS viennent compléter le programme avec de nouvelle facilités de programmation et de contrôle par réseau Ethernet.

NUM : L’une des spécialités du spécialiste qu’est NUM, l’affûtage et la réalisation d’outils de coupe, est encore améliorée avec les dernières évolutions du logiciel Roto Plus. Prenant en compte les possibilités des rectifieuses actuelles multi-fonctions et multi-axes, les aides à la programmation et les possibilités de visualisation et de simulation 2D et 3D sont impressionnantes et ouvriront des voies nouvelles à de nombreux utilisateurs. Les nouvelles fonctions de l’Axium Power, notamment graphiques, ne sont pas étrangères à cette avancée. Les interfaces reprennent l’environnement Windows et des possibilités d’échanges de données et de fichiers avec les machines à mesurer permettent de progresser rapidement dans la réalisation d’outils spéciaux (fig. 23). Des formations adaptées sont dispensées par le constructeur avec des stages de mise à niveau. Les profils des outils et des meules sont définis en DXF et peuvent être récupérés directement du programme de CAO. Des modules spécialisés tels que “fraises rotatives”, “outils de forme”, “forets 3 /4”, “forets étagés et à goujures droites”, “profils de plaquettes pour outils à bois”, etc, permettent aux opérateurs de trouver des sous-programmes adaptés. Un système de base de données et d’historique spécialisé ne fait que confirmer la destination métier très élaborée de ce produit.


Fig. 23 - En haut, vue d'écran extrait directement d'un système de CAO permettant de se rendre compte des qualités graphiques de l'interface et des possibilités en outils de profil rotatifs ou non.
En bas, vues d'outils réalisés à partir de programmes sortis avec Axium Power.



FAGOR : La toute récente commande numérique ciblée UGV du groupe MCC, la CNC  8070, est construite sous une architecture de type PC ouverte et constitue une chaîne complète de commande, de contrôle et d’axes numériques. En effet, FAGOR AUTOMATION est à même de fournir aussi bien les règles de mesure que les servo-moteurs, les codeurs, etc. Ce nouveau type de CNC a été développé pour répondre à la demande croissante des constructeurs de machines d’électroérosion ou d’usinage, en CNC de plus en plus rapides et capables de traiter plusieurs tâches en simultané, avec grande sécurité et anticipation. Le calculateur est à même de générer une courbe spline à partir de la suite de points d’un parcours polynomial et une gestion fine de l’anticipation des blocs d’instructions et du taux de variation d’accélération ou dynamique de l’accélération. Notons aussi les filtres spéciaux anti-résonances et l’interface SERCOS propriétaire avec les servomoteurs de la marque. La broche à axe creux et à dynamique élevée tournant à 16  000 t/mn, comme les nouveaux moteurs linéaires maison offrant 120 m /s sous 20 g possibles, viennent renforcer cette chaîne de commande. Le système d’exploitation est Windows 98 et les fonctions de communication et de stockage Ethernet et Internet sont complètes avec un disque dur d’une capacité de 4 Go.

FANUC: C’est un festival de produits nouveaux qui étaient réunis à Milan (fig. 25). Tout d’abord la nouvelle CNC 30i  Model  A qui revendique le titre de commande numérique la plus puissante du moment avec ses quarante axes commandés et dix programmes exécutés en simultané. On l’aura compris, cette CNC est destinée aux machines multi-axes et multifonctions, aux machines spéciales multibroches et, notamment, avec axes linéarisés. Pour les spécialistes, notons que les codeurs d’impulsions tournent à 16 millions de tours avec une anticipation sur près de mille blocs et une vitesse d’exécution de 25 nanosecondes/pas (soit 0,4 ms par bloc). Les finitions de surface sur les moules et les surfaces complexes en bénéficient de façon immédiatement visible. Un autre secteur d’activité retenait l’attention: des lasers CO2 de 5 et 6 kW viennent compléter la gamme existante par le haut en permettant la découpe d’acier de construction d’épaisseur jusqu’à 32 mm de façon stable. La source laser communique avec la CNC via un bus optique et jusque six axes sont pilotables en simultané dans le package laser du constructeur. Les moteurs étaient aussi à l’honneur avec d’énormes servomoteurs atteignant un couple de 3  000 Nm, spécialement conçus pour les grosses presses à mouler par injection et les presses électriques jusqu’à 50  000 kN. Il est possible de monter ces moteurs en tandem ou mode synchrone, tout comme les servos de commande d’ailleurs. Le gain en précision est considérable avec un montage aisé. Enfin, du côté des moteurs linéaires, plusieurs nouveautés permettront de répondre à de très nombreux cas de figure. Les mouvements peuvent atteindre une accélération maximale de 340 m/s2 et la précision ressort à 0,01 µm à la vitesse maximale de 240 m/mn. Pour les applications difficiles avec des contraintes élevées, un refroidissement par eau est possible. Il existe une version mince et une version compacte et il est possible de coupler plusieurs moteurs ou de faire circuler plusieurs moteurs indépendants sur le même axe.


Fig.25 - Ces vues montrent que Fanuc faisait feu de tout bois à l'EMO avec des réalisations dans tous ses secteurs d'activité. En haut les moteurs linéaires, au milieu le découpage laser, en bas les moteurs d'axes.




Coup d’œil sur la mesure

WALTER : la division machine du carburier allemand a nettement étendu sa gamme lors de l’EMO. Au niveau des machines de contrôle telles l’Helicheck Speed Control, le gain de productivité est considérable au niveau de la focalisation automatique et de la détection des angles de coupe et de dépouille, grâce aux trois caméras CCD de détection. Cette véritable machine de métrologie qui se positionne dans le domaine nanométrique est capable de certifier une mesure de longueur à 1,4 µm + L /150 près. Les trois axes numériques linéaires et le quatrième axe rotatif indexé permettent un cycle de mesure automatique et rapide des outils rotatifs les plus divers, ceci avec validation des angles et des profils en un seul montage. La capacité de la machine est de 300 mm en longueur pour un diamètre de 200 mm. Le lo-giciel développé spécifiquement et l’interface conçu sous Windows facilitent beaucoup la pri-se en main de cet équipement et la gestion des rapports de contrôle, ainsi que la communication avec le parc de CNC.

Fig. 26 - Aspect général de la machine de contrôle Helicheck Speed Control développée par Walter.

Fig 27 - Cette vue montre les trois type de capteurs CCD utilisés sur la machine Helicheck avec leur caractère discriminant vis à vis des angles d’hélice et de dépouille, par exemple.