Accélération de la production grâce à la mise en place d’une CN NUM sur cette tailleuse d’engrenages pour éoliennes

Un logiciel avancé de taillage d’engrenages et du matériel de contrôle des déplacements de la marque NUM ont été utilisés pour transformer une ancienne machine à tailler les engrenages, contrôlée manuellement, et la rendre conforme aux normes des commandes modernes. Cette machine à cinq axes de la marque Stanko est désormais commandée par un système CNC NUM Axium Power, utilisant des technologies de boîte de vitesses électronique pour synchroniser la fraise rotative, le flan de l’engrenage et les axes de levée et d’abaissement. Elle comprend également un remplacement programmable novateur des axes de levée et d’abaissement, ce qui réduit la durée de changement de produit à quelques minutes au lieu de quelques heures, améliorant ainsi la productivité de manière significative.

La machine à tailler les engrenages fut achetée par la société DePe Gear Company, spécialisée dans le design, la fabrication et la remise en état d’engrenages et de boîtes de vitesses pour diverses applications industrielles et commerciales, dont l’industrie sidérurgique, l’industrie des rails, l’industrie minière, l’industrie d’extraction et l’industrie aéronautique.

Dans ses locaux de fabrication de Stoke-on-Trent, la société exploite un nombre considérable de machines destinées à couper, tailler et meuler les engrenages et connaît bien NUM, 3 des machines de découpe d’engrenages exploitées actuellement sont équipées de systèmes NUM Axium CNC et de logiciels NUMgear. Dans ce cas particulier, DePe Gear Company avait acheté la machine à tailler les engrenages de construction russe Stanko, au départ pour fabriquer de grands engrenages internes pour l’industrie des éoliennes, et a donc chargé la société d’ingénierie en machine-outil Euro CNC d’effectuer les travaux nécessaires de remise en état. La société Euro CNC est spécialisée dans le rééquipement, la reconstruction et la mise à niveau de machines. Cela implique souvent d’équiper des machines manuelles de systèmes CNC partiels ou complets, et la société entretient donc des relations de travail étroites avec NUM, qui lui fournit un accès aux dernières technologies CNC, aux logiciels de commande, moteurs et entraînements numériques.

Ces dernières années, Euro CNC a acquis des connaissances considérables dans le domaine des machine-outils pour la production d’engrenages, et traite aujourd’hui une large variété de machines à tailler les engrenages. Euro CNC a rapidement confirmé que même si la machine était, d’un point de vue mécanique, parfaitement en état de marche, il serait intéressant de l’équiper de nouveaux moteurs et entraînements, comprenant des unités numériques hautement performantes pour tous les axes, ainsi qu’un système CNC permettant une flexibilité d’exploitation et une IHM personnalisée remplaçant le mécanisme démodé de commutation.

Traditionnellement, les machines à tailler les engrenages emploient un système d’axe oscillant complexe, à came, pour déplacer l’outil de découpe de haut en bas du flan de l’engrenage pendant la coupe, dont la levée doit être synchronisée par rapport à la rotation de l’outil et du flanc. Cette approche entraîne de nombreux inconvénients : elle peut impliquer jusqu’à trois axes de mouvement, dont chacun est sujet à l’erreur et dont le paramétrage est extrêmement difficile et laborieux, ce qui ne correspond pas aux exigences de changement rapide et flexible de la fabrication moderne.

Euro CNC a donc décidé de développer une toute nouvelle forme d’axes de levée et d’abaissement, basée sur un actionneur linéaire entièrement programmable. La position finale, la longueur et la vitesse de la levée et de l’abaissement peuvent être modifiées au choix grâce à la commande du logiciel. En plus de l’axe de levée et d’abaissement, la machine à tailler les engrenages compte trois axes rotatifs – pour faire tourner l’outil de découpe et le flanc de l’engrenage et pour rétracter l’outil de découpe en position haute – ainsi qu’un positionneur linéaire basé sur un moteur et une vis sphérique, qui mène le flanc de l’engrenage vers l’outil de découpe. Tous ces axes sont commandés par des servomoteurs NUMDrive C et des moteurs sans balais NUM.

Euro CNC a choisi d’utiliser un système CNC NUM Axium power pour commander les cinq axes de la machine, relié à un PC industriel NUM et un grand écran à effleurement. Le logiciel inclut le puissant pack NUMgear de NUM, mais dans ce cas, il est surtout utilisé pour fournir les fonctions de boîtes de vitesses électronique afin de synchroniser la rotation de l’outil de découpe, celle du flanc de l’engrenage et les axes linéaires de levée et d’abaissement. L’HMI pour la machine à tailler les engrenages est créé en premier lieu à partir d’une version spéciale du logiciel PC ProCam de NUM, développée conjointement par Euro CNC et la filiale de NUM aux Etats-Unis, spécifiquement pour ce type d’application. Le logiciel allie une interface utilisateur graphique extrêmement intuitive et utilisant une terminologie commune de taillage d’engrenages et un style de programmation « conversationnel », ce qui permet aux opérateurs ne connaissant pas bien les machines basées CNC de devenir très rapidement efficaces.

Après sa remise en état, la machine à tailler les engrenages Stanko a été récemment installée dans les locaux de la DePe Gear Company, à Stoke-on Trent, et hormis quelques petits problèmes de départ, elle fonctionne parfaitement. Nigel Parker, Directeur technique de la DePe Gear Company, souligne : « Nous utilisons la machine à tailler les engrenages pour un certain nombre d’engrenages à découpe interne, y compris des engrenages cylindriques pour les boîtes de vitesse des générateurs d’éoliennes et un certain nombre d’engrenages cannelés. Même s’il est trop tôt pour fournir des données quantifiées, nous notons une réduction nette des durées de réglage et d’exploitation. Comme pour nos autres machines CNC, le bénéfice le plus net provient de la polyvalence extrême de cette approche tout-numérique qui nous permet de commuter librement de la fabrication d’un type d’engrenage à un autre grâce à la commande du logiciel. Les opérateurs de la machine n’ont plus besoin de compter laborieusement le nombre de dents coupées, il leur suffit d’appuyer sur le bouton adéquat du menu, ce qui contribue à optimiser le rendement. »

Selon Tim Clarke, Directeur d’Euro CNC : « Nous travaillons avec NUM depuis cinq ans environ et nous trouvons leurs produits CNC extrêmement fiables. Nous bénéficions également d’un excellent support technique de leur filiale en Grande-Bretagne et NUM USA nous a récemment apporté un soutien d’un niveau similaire. Jusqu’à présent, nous avons installé PC ProCam sur 25 machines environ – la plupart étant des machines à tailler à fraise-mère plutôt que des machines à tailler – et nous avons été ravis des réactions positives des clients. »

« Nous sommes dans ce secteur depuis 1987, et nous avons assisté à de nombreux changements dans l’industrie des machines-outils durant cette période », explique Steve Moore, Directeur général de NUM (UK) Ltd. « Nous sommes fiers d’avoir toujours fourni un niveau de service professionnel, tant aux OEM/reconstructeurs qu’aux utilisateurs finaux. Nous couvrons toute la gamme de produits, des anciennes commandes des séries 7xx au tout dernier CNC Flexium. Nos ingénieurs ont une expérience cumulée en machines-outils de plus de 100 ans. »