Système rapide de commande numérique : amélioration de la productivité des machines d'ébauche et de finition

Un système sophistiqué NUM de commande numérique (CNC) aide Sinico, fabricant de machines-outils, à créer une machine totalement automatiquement d'ébauche et de finition sur 9 axes rotatifs pour la fabrication en série de pièces de décolletage. Grâce en partie à la rapidité du système de commande numérique, cette nouvelle machine Sinico est beaucoup plus rapide que celle de la précédente génération.

La nouvelle machine Sinico TOP 2000ri est la dernière d'une longue liste de machines-outils flexibles d'enlèvement de copeaux utilisées par les fabricants pour de nombreux procédés d'usinage, entre autres : fraisage, dressage, chanfreinage, alésage, centrage, tournage, perçage, filetage et taraudage. Ces machines se chargent également d'opérations d'usinage de formes coniques, de roulage, emboutissage, marquage et moletage. Les fabricants utilisent ces machines pour produire des pièces d'applications extrêmement diverses : composants hydrauliques, moteurs électriques, chaînes industrielles, transmissions de puissance, machines de terrassement et composants automobiles, ainsi que des usinages personnalisés.

Les performances de la nouvelle machine Sinico TOP 2000ri sont impressionnantes : le chargement et le réglage de barres ou de tubes d'ébauche ne prend que 9 secondes, à comparer aux 21 secondes sur les machines précédentes ; comme cette opération se répète de nombreuses fois pendant un lot de production, la productivité est considérablement améliorée. Recevant des tubes de diamètre 8 à 120 mm et des barres de 8 à 80 mm, la machine accepte des ébauches de longueur 6,5 mètres et produit des pièces de longueur 640 mm. Ces caractéristiques, associées au changement rapide des lots de production, font de cette machine une solution très flexible pour les fabricants produisant des pièces très diverses.

Sinico utilise les systèmes de commande numérique NUM sur de nombreuses machines ; les deux sociétés partagent une histoire commune dans le développement de nouvelles techniques de coupe d'usinage de forme. Dans ce cas, Sinico a choisi pour deux raisons de s'appuyer sur le matériel NUM pour toutes les fonctions de commande de la machine TOP 2000ri. D'abord, Sinico avait besoin de la flexibilité et des capacités multi-axes du nouveau système NUM Flexium 68 pour prendre en charge la rapidité de production et de changement de sa nouvelle machine. Ensuite, Sinico voulait poursuivre son partenariat avec une société prête à proposer des services rapides et réactifs pour le développement de logiciels.

NUM a également fourni tous les moteurs, variateurs et alimentations, y compris les 5 puissants moteurs des broches. Le principal étage de transfert rotatif de la machine TOP 2000ri, qui bride et charge la matière coupée à longueur dans les étages de finition, est entraîné par un puissant moteur sans balai NUM BPH développant un couple de 36 N.m. Cet étage rapide qui alimente en séquence 4 postes d'usinage effectue des rotations de 90 degrés en moins de 0,4 secondes. Les étages de finition utilisent 5 moteurs asynchrones série AMS de 9 kW pour les broches, ainsi que 8 moteurs sans balai NUM pour diverses tâches de positionnement.

La partie commande comporte 7 variateurs mono-axe NUMDrive C (6 modèles 130 A et un modèle 14 A), ainsi que 3 modèles 2 axes 50 A. Les variateurs sont alimentés par une alimentation régénérative régulée NUM de 120 kW assistée d'une alimentation auxiliaire. Le nouveau système NUM Flexium 68 CNC se charge du contrôle global de la machine.

NUM, en collaboration avec Sinico, a développé le logiciel d'application du système Flexium CNC en utilisant le système de programmation CoDeSys indépendant du matériel et conforme à la norme IEC 61131-3, ce qui a permis aux ingénieurs de partager facilement leurs développements. Le pupitre opérateur dédié à l'application utilise un tableau de commande NUM FS152i P2 équipé d'un écran tactile et d'un PC industriel intégré, ainsi que d'un clavier personnalisé et d'une molette pour effectuer facilement et rapidement des paramétrages mineurs. Pour développer le code du pupitre opérateur, Sinico a utilisé le langage standard Visual Basic pour appeler des routines des bibliothèques fournies par NUM.

Le nouveau noyau de commande numérique NUM Flexium CNC synchronise l'ensemble de la machine TOP 2000ri. Ce système de base est 4 fois plus puissant que la version la plus rapide du contrôleur NUM Axium réputé sur le marché et largement choisi depuis de nombreuses années pour les applications de machines-outils. Le pupitre opérateur est particulièrement conçu pour présenter à l'opérateur un tableau clair de chaque opération de fabrication de façon qu'il puisse se familiariser avec l'ensemble du processus. Il est possible d'enregistrer et de rappeler de nombreux paramètres de configuration pour changer très rapidement la pièce en cours de fabrication, minimiser les « temps morts » et réaliser une productivité maximale.

La machine TOP 2000ri est équipée du système AVTC breveté par Sinico qui fait varier en permanence la vitesse d'avance de l'étage d'ébauche afin de garantir la coupe d'un volume constant de matière. Le logiciel crée automatiquement un programme ISO pour la vitesse de coupe idéale en fonction des cotes de la barre à usiner et de la forme spécifiée. Cela réduit les temps de coupe au minimum absolu et améliore la longévité de la fraise-scie.