| LA MACHINE TRANSFERT
A BARRE
INTRODUCTION: LE PROCEDE PAR LA BARRE TOURNANTE
Pour produire des pièces mécaniques de la barre, on procédérait
instinctivement de la façon suivante: blocage de la barre en laissant
avancer la partie à usiner, tournage des surfaces extérieures
et intèrieures en faisant tourner la barre entièrement pour
ne couper la pièce qu'après avoir terminé les usinages.
Cependant, si l'on observe le fonctionnement d'un tour multibroches, la
demande également logique se pose s'il n'existe pas de méthodes
alternatives pour fabriquer des pièces qui ne mesurent que quelques
dizaines de millimètres, au lieu de faire tourner 6 à 8
barres de remarquable longueur, ce qui comporte les problèmes de
bruit et de vibration bien connus.
Il faut ajouter qu'il n'est pas toujours possible de produire des pièces
entièrement finies par le procédé à barre
tournante.
Il est fort suovent nécessaire d'arrêter la rotation de la
barre ou d'effectuer une ultérieure prise de la pièce moyennant
d'outillages appropriés (un pick-up par exemple) pour en achever
l'usinage. Dans les cas le plus compliqués, il se rend nécessaire
de déplacer les pièces sur un petit transfert de reprise
à table roulante qui accomplit toutes les usinages de finition
en postes successives.
LA MACHINE A BARRE FIXE
Un procédé alternatif, représenté par la machine
transfert à barre, prévoit que la barre ne tourne pas, mais
plutôt que l'on sépare d'elle par une scie circulaire le
bout nécessaire pour usiner la pièce.
Le bout ainsi obtenu, bloqué au moyen d'un dispositif de verrouillage
passe ensuite par une table roulante en des postes de travail où
d'unités avec d'outils tournants peuvent produire des pièces
tout à fait finies dans toutes les directions. Etant la programmation
de la vitesse de coupe et de déplacement indépendante pour
chaque outil, il existe sur une machine transfert la possibilité
d'optimiser les paramétres de coupe et, par conséquent,
le degré de finissage, le temps-cycle et la longévité
de l'outil.
Les figures suivantes illustrent quelques exemples de piéces pour
la production desquelles la machine transfert à barre a démontré
d'être spécialement indiquée. En particulier, trois
exemples de pièces usinées dans deux directions opposées
sont indiqués à la fig. 1, ces pièces pouvant être
usinées sans reprise sur une machine transfert à barre,
ce qui permet d'améliorer l'alignement ainsi que la coaxialité
des usinages; à la fig. 2 des exemples de travail dans 3 directions
différentes sont illustrès, qui sont réalisables
avec une machine transfert à barre par un seul verrouillage de
la pièce, en supprimant les erreurs cumulatives de reprise.
La Société BUFFOLI TRANSFER, après avoir fabriqué
et mis en place quelques centaines de machines dans le monde entier a
atteint sa spécialisation dans les projets et la construction de
machines transfert fonctionnant par barre fixe, sur lesquelles les outils
tournants travaillent dans des directions opposées (soient-elles
alignés ou désaxées) ou transversales (avec n'importe
quel rangement) des pièces tout à fait finies avec toutes
les opérations nécessaires (fraisage transversal ou désaxé,
brochage, roulage, ébavurage du croisement de perçages,
placement de siéges ou de plaquettes, marquages, etc.), mieux illustrés
à la fig. 4.
Les barres sont chargées en faisceaux sur le chargeurs à
barres pour être assemblées sur la machine d'une manière
absolument automatique; dans les cas de barres profilées (soit
à T, à L ou à croix...), elles sont préalablement
orientées sans l'intervention de l'opérateur. Etant les
barres alimentées en succession, le temps vide moyen entre la fin
d'une barre et le début de l'autre et de l'ordre de 3 sec. En termes
d'épargne de matériel , le déchet de fin-de-barre
et toujours inférieur à la longueur de la pièce à
usiner et, grâce à une scieuse à lame fine projetée
par BUFFOLI, l'écart du matériel au tronçonnage de
la barre est réduit jusqu'à 1,2 mm.
Dans le but de doubler la productivité tout en utilisant un espace
limité, la Sociétè BUFFOLI TRANSFER a mis en place
depuis 1980 sur une échelle internationale plusieures machines
alimentées par deux barres en paralléle. La premiére
de ces machines transfert fut installée aux Etats?Unis il y a 12
ans à peu près pour la fabrication d'écrous et de
raccords droits à barre hexagonale ch. 42 mm; cette machine a produit
plus de 250.000 pièces, en travaillant 6 jours par semaine sur
trois roulements et avec un temps-cycle de 2 sec. moyennant une production
d'une pièce par sec. (voir fig. 3). Cette machine est encore operationnelle
et ses performances répondent toujour aux exigences du client au
point de vue de la qualité des pièces.
En confirmation de la validitè de ce choix technologique, ce client
a décidè d'acheter d'ultérieures dizaines de machines
similaires.
L'EVOLUTION DE LA MACHINE TRANSFER A BARRE BUFFOLI:
CNO, POWER MONITEUR MULTIPLE, SPC
Grâce à les modernes commandes CNO, il a été
possible d' améliorer ultérieurement la productivité
des machines, ces dernières étant en mesure de réaliser
des temps-cycle d'ordre de 1,8 sec., en traitant 2 ou 4 pièces
à la fois et avec des temps de changement d'ordre de 30 min.
Lors de l'usinage de matières à haute teneur de copeaux
(par ex. le laiton), quelques machines à CNO installées
en Suède, en fonction pendant le troisième poste de travail
non surveillé, continuent à produire des pièces conformes
même après avoir mis l'éclairage et le chauffage hors
d'action, les dérives thermiques étant plutôt restreintes
par rapport à la plage de tolérance.
En ce qui concerne la flexibilité, la machine à CNO a permis
en certains cas, alors que les usinages d'extremité sont identiques
et identique en est le diamètre, mais la longueur est différente
(voir par exemple les petites tiges illustrées à la fig.2),
de programmer directement, au moyen de l'ordinateur de la machine, une
série de lots de pièces ayant des longueurs différentes
sans discontinuer le cycle de production, en réalisant de telle
manière une sorte de just-in-time sans que l'opérateur doit
intervenir.
Pour les usinages de matières difficiles, telles que l'acier inox,
les alliages de l'acier, etc., là où le coût d'un
outil grève remarquablement sur celui de la pièce terminée,
la Société BUFFOLI TRANSFER a réalisé son
propre système POWER MONITEUR multiple qui relève en temps
réels les valeurs de couple et de poussée pour chaque outil,
pour les comparer avec celles acquises en auto-apprentissage, sous des
conditions de bon fonctionnement.
Grâce à ce dispositif, on n'arrête la machine pour
changer d'outil ou de plaquette que lorsque le degré d'usure de
ces derniers atteint des conditions économiquement plus convenables,
notamment avant que des anomalies de fonctionnement ou la défaillance
de l'outil se produisent, sans donc jamais produire des pièces
ratées (total quality).
La machine ainsi équipée dispose d'un systéme de
surveillance automatique continuelle (cent échantillonnages par
seconde) de son état de productivitè.
Il a été prouvé que le dispositif dont il s'agit
fait arrêter la machine quand le degré de consommation de
l'outil (arrondissement du tranchant) est tel qu'il soit possible de rassembler
les outils détériorés (par exemple tous les mois)
pour les réaffûter et les recouvrir TIN en lot économique.
La récente évolution de la machine transfert BUFFOLI, grâce
à son haut degré d'intégration d'électronique
et d'informatique, permet d'utiliser les derniers postes pour mesurer
les cotes critiques avec des sondes indépendantes (après
le poste de lavage préalable) pour effectuer une sélection
des pièces dans les limites de tolérance (voir fig. 5);
il est également possible d'employer du personnel non-spécialisé,
étant ce dernier guidé à travers le menu de l'ordinateur
de la machine pour accomplir rapidement les opérations de re-outillage
et pour l'entretien des outils et, enfin, d'optimiser les cycles de travail
dans le but d'obtenir les meilleures performances des outils et une qualitè
supérieure des opérations, moyennant des temps-cycle plus
courts.
SCHEMA RESUMANT LES AVANTAGES LES PLUS IMPORTANTS
OFFERTS PAR LA MACHINE TRANSFERT A BARRE
· Absence d'erreurs cumulatives de reprise grâce à
l'usinage des pièces dans une seule prise;
· Réalisation de pièces absolument finies par des
usinages réalisés en fonction de deux, trois ou quatre directions;
· Choix des vitesses de coupe et d'avance déterminées
pour chaque outil;
· Exécution de travaux excentriques par rapport à
l'axe de la pièce moyennant la mise en position automatique de
l'unité de travail au clavier du PC;
· Réduction jusqu'à 1,2 mm des rebuts de matériel
lors du tronçonnage de la barre (scieuse à lame fine conçue
par BUFFOLI);
· Déchets finaux de la barre toujours inférieurs
à la longueur de la piéce;
· Changement complet de l'outillage réalisé en moins
d'une heure;
· Alimentation entièrement automatique de la machine par
un chargeur de barres avec la possibilitè de charger des faisceaux
jusqu'à 3 tonnes et des barres jusqu'à 6 m. de longueur;
· Possibilité d'alimenter 2 barres en même temps;
· Possibilité d'avoir un poste de travail complet non surveillé;
· Total Quality, grâce à un système de surveillance
automatique permanente de l'état de productivité (degré
de consommation de l'outil, tolérances d'usinage).
LEGENDE FIG. 5 - exemple d'une pièce en
acier réalisèe au moyen de la barre profilée
L'intégration des systèmes SPC (Statistical Process Control)
sur les machines transfert à barre permet, là où
il faut des tolérances très limitées, de relever
les dimensions linéaires, angulaires et de position de pièces
produites et leur élaboration sur des cartes de contrôle.
LEGENDE DES PHOTOS N° 119 ET DE L'INTERIEUR
DE LA MACHINE
La photographie illustre le déplacement rotatif pour la production
de pièces compliquées, usinées dans 3 directions
(hexagone 30 mm - longueur 80 mm). La machine se compose d'une tourelle
à l'axe horizontal, équipée de 16 bornes à
centrage automatique et de 26 unités d'opération ainsi rangée:
POSTE N.1: 2 unitès de sciage avec lame à disque de 1,2
mm d'épaisseur
POSTE N.2: 2 unitès de tournage + 2 unité de perçage
POSTE N.3: 2 unitès de finissage + 2 unité de fraisage
POSTE N.4: 2 unitès équipée d'avant-têtes de
refuge pour réaliser des rainures extérieures
POSTE N.5: 4 unitès de décolletage avec des filiéres
à rouleaux
POSTE N.6: 2 unitès de perçage profond central + 2 unités
de peçage désaxé
POSTE N.7: 2 unitès de perçage radial à 90° +
2 unités de polissage
POSTE N.8: 2 unitès de décolletage par filiére à
rouleaux + 2 manipulateurs de déchargement de la
pièce terminée.
Temps cycle: 2 pièces tous les 5 sec.
Temps nécessaire pour remplacer les outillages pour les différentes
dimensions des pièces appartenant à la même catégorie:
1 heure environ.
La machine transfert à barre BUFFOLI est fabriquée en deux
versions standard:
· barre de 10 à 42 mm.
· barre de 30 à 70 mm.
A L'INTERIEUR DE LA MACHINE on peut voir plusieurs jets du liquide réfrigérant
dirigés sur la tourelle, sur les bornes et les outils, pour permettre
un lavage suffisant lors du fonctionnement non surveillè.
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