Les centres d’usinage fonctionnent de manière encore plus rapide et précise grâce aux guidages à rouleaux sur rails de haute précision Rexroth, même en présence de forces extrêmes.

La société Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH à Schrambert-Waldmössigen en Allemagne fournit des machines pour l’usinage de l’acier et de métaux légers. Le nouveau centre d’usinage mono-broche BA one6 en fait partie. La broche horizontale est conçue pour l’usinage sur 4 et 5 axes de grandes pièces en métal léger.

La vaste gamme de machines s’adresse aussi bien aux OEM (Original Equipment Manufacturer) ou aux équipementiers automobiles qu’aux entreprises aérospatiales et fabricants de composants hydrauliques et pneumatiques. Tous ces secteurs sont extrêmement exigeants en termes de précision, de vitesse et de robustesse. Ils placent la barre de plus en plus haut.

Positionnement précis

Les guidages à rouleaux sur rails de haute précision RSHP Rexroth sont les pièces maîtresses de ce centre d’usinage. Leurs performances sont mises à rude épreuve : lorsque l’outil pénètre à 120 mètres par minute dans les pièces à usiner de grand volume en aluminium d’un diamètre allant jusqu’à 300 millimètres, les forces instantanés générées sont non seulement phénoménales et mais aussi inconstantes.

L’usinage requiert une grande dynamique et une précision extrême, en ce qui concerne le guidage des axes d’avance. Les guidages RHSP assurent un alignement parfait des axes et un positionnement précis des outils. Ils contribuent aux hautes caractéristiques dynamiques des moteurs linéaires en transférant de manière fiable les accélérations et les vitesses. En matière de rigidité, ils remplissent également les impératifs requis. Cet aspect a toute son importance, car à des forces d’avance maximales allant jusqu’à 27 kN, les champs magnétiques de forte intensité des moteurs linéaires génèrent des forces de plus de 54 kN sur les guidages.

Rapides et en douceur

Rexroth obtient par ailleurs une pulsation nettement inférieure à l’aide d’une zone d’admission nouvellement développée qui présente une courbure convexe. Le rouleau cylindrique est ainsi soumis à des charges croissantes d’une manière non pas brusque mais progressive. Cela conduit à une transition graduelle même à charge maximale.

Par rapport à la version précédente, les guidages RSHP réduisent jusqu’à 66 % les dérives en hauteur, le roulis et le tangage des chariots. La qualité de surface des pièces à usiner s’en trouve améliorée.

En dépit de toute cette précision, le centre d’usinage BA one6 est de fonctionnement rapide, un véritable défi si l’on considère la grande plage de travail, avec une course de 600 millimètres sur l’axe X, 650 millimètres sur l’axe de portique Y et 500 millimètres sur l’axe Z. Les moteurs linéaires fournissent leurs performances dynamiques sur ces grandes courses et en association avec les guidages RSHP réduisent les temps de cycle de manière notable.

« Nous atteignons des temps de copeau inférieurs à 2,5 secondes », explique Wolfgang Armleder, directeur du développement de la société Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH. Un porte-tourillon double supplémentaire permet le chargement et le déchargement en temps masqué et réduit jusqu’à 40 % les temps de cycle.

Capacités de charges et durées de vie plus élevées

Les chariots de guidage RSHP apportent davantage de souplesse au montage, car il est possible de les combiner indifféremment à des rails profilés de taille équivalente. Selon Wolfgang Armleder, c’est ce qui a contribué au choix des composants. Les intervalles de lubrification sont augmentés de près de 20 % grâce à une conception nouvelle sur les guidages RSHP, ce qui constitue un indéniable avantage en matière d’organisation de la production.

En production de série, les nouveaux centres d’usinage BA one6 restent pour la plupart en service 20 heures par jour. La durée de vie des composants est donc cruciale. Les guidages RSHP répondent à ces impératifs par un accroissement des capacités de charge statiques de 20 % et dynamiques de 10 %.

Chiffres clés :

  • Jusqu’à 6% en moins de dérive en hauteur, de roulis et tangage des chariots
  • Temps de cycle réduits jusqu’à 40%
  • Les intervalles de lubrification s’espacent de près de 20%
  • Jusqu’à 20 heures de fonctionnement des centres d’usinage par jour.

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