Défi client : Filetage à vis sans fin à double enveloppe sur une machine multitâche
Récemment, un client a mis Mazak au défi de développer une solution de programmation et d'usinage pour produire une variété de filetages à vis sans fin à double enveloppe. Le client souhaitait non seulement que la solution soit conviviale et offre la possibilité d'ajuster la géométrie du filetage en fonction des données d'inspection (comme un test de roulage avec un engrenage à vis sans fin Master), mais également qu'elle permette l'utilisation de fraises courantes disponibles dans le commerce.
Les transmissions à vis sans fin sont conçues en ensembles, à savoir la vis sans fin et l'engrenage ou la roue à vis sans fin. La géométrie du filetage de ces pièces est complexe. Cependant, lorsque la géométrie de l'engrenage à vis sans fin d'accouplement est connue, il est possible de calculer la trajectoire de l'outil de filetage. Bien qu'il soit courant pour de nombreux ateliers de nos jours de couper des engrenages sur des machines multitâches telles que notre INTEGREX i-450ST, répondre à la demande du client pour un logiciel sur mesure pour aider à la programmation s'est avéré un peu difficile à surmonter.
L’usinage d’engrenages sur une machine multitâche présente plusieurs avantages. Cette méthode est rentable lorsqu’il s’agit de produire une grande variété de types d’engrenages, et les machines permettent un traitement complet des pièces, du stock brut à la pièce finie, sur une seule plate-forme. Pour l'usinage des engrenages, une machine multitâche offre la possibilité de terminer les références de tournage (c'est-à-dire les diamètres des roulements) et les dents d'engrenage dans la même configuration, ce qui donne plus de contrôle entre le diamètre du pas de l'engrenage et la géométrie de montage. De plus, les machines multitâches simplifient le maintien des pièces et réduisent l'outillage car elles compressent le cycle d'usinage de plusieurs machines vers une seule machine.
Il existe deux options de processus pour usiner le filetage à vis sans fin à double enveloppe sur la machine multitâche : le tournage et le fraisage. Le tournage est une option de processus qui dépend du fait que l'axe de longitude de la machine (dans ce cas l'axe Z) peut ou non se déplacer à la vitesse requise. Tout comme le suivi des filets sur un tour, la vitesse de déplacement de l'axe Z est basée sur le régime de la pièce et le pas du filetage. Pour les filetages à plusieurs départs, l'exigence de vitesse sur l'axe Z augmente encore davantage.
Le fraisage est une option de processus qui offre la possibilité d'usiner des filetages à plusieurs départs à l'aide d'une technique de fraisage/tournage. Essentiellement, la broche de fraisage fournit la vitesse de coupe et les axes X, Y, Z, B et C de la machine fournissent le parcours d'outil qui reproduit la rotation de la dent de l'engrenage à vis sans fin correspondante.
Pour ces opérations, la technologie de contrôle de pointe SMOOTH de Mazak fournit une vitesse de traitement élevée et garantit des contours de parcours d'outils lisses, ce qui se traduit par une finition et une géométrie supérieures. La technologie permet également des opérations d'usinage uniques telles que le soudage par friction-malaxage, la fabrication additive et l'usinage d'engrenages ainsi que l'exécution d'applications personnalisées.
Des applications personnalisées sont développées pour s'exécuter sur le contrôle de la machine. Ils créent des parcours d'outils pour des opérations d'usinage uniques qui nécessiteraient autrement un modèle de pièce et un système de CAO/FAO. Un exemple est le calcul du parcours d'outil pour couper un filetage à vis sans fin à double enveloppe. Ce filetage possède une silhouette en forme de sablier, ce qui signifie que lorsque le filetage de la vis sans fin tourne, l'outil de coupe suit le fil de la même manière que la dent de la vis sans fin correspondante.
Pour y parvenir, le département d'ingénierie des applications Mazak a créé une application de filetage à vis sans fin à double enveloppe qui calcule le parcours d'outil à partir des données d'entrée de l'interface utilisateur graphique. Cette application fonctionne sur le contrôle MAZATROL SmoothAi où l'utilisateur entre simplement les données d'entraînement à vis sans fin telles que le nombre de dents de l'engrenage à vis sans fin, le nombre de démarrages de filetage et l'angle de pression, ainsi que les conditions de coupe.
Une fois la saisie des données terminée, le programme G-code est horodaté et enregistré sur le disque dur du contrôle. Le client peut ensuite consulter le parcours d'outil du programme de code G affiché sur le contrôle de la machine. Après avoir confirmé le programme affiché, ils peuvent usiner le fil.
Outre les filetages à vis sans fin à double enveloppe, les machines multitâches Mazak telles que l' INTEGREX i-450ST sont capables d'effectuer diverses autres opérations allant du simple tournage à 2 axes au fraisage simultané complexe à 5 axes. La machine est véritablement une plate-forme efficace pour couper des pièces traditionnellement produites sur des équipements dédiés, et Mazak continue d'être le leader mondial de la technologie des machines-outils multitâches.
La polyvalence de INTEGREX i-450ST de Mazak offre aux clients, comme celui qui souhaite usiner des filetages à vis sans fin à double enveloppe, la flexibilité nécessaire pour s'adapter aux demandes du marché. Au cours des 30 années d'existence de l'INTEGREX, de nombreux clients ont fait bon usage de la machine pour usiner des arbres, des aubes de turbine, des engrenages et bien plus encore. Les machines multitâches, comme l'INTEGREX, offrent aux fabricants davantage de solutions et de moyens pour renforcer leur compétitivité sur les marchés mondiaux d'aujourd'hui.