LA DIGITALISATION A PRISE SUR LES OUTILS D'ALESAGE
Plus grande precision et fiabilite
Celui qui a besoin de trous très précis, s'oriente encore toujours vers la technique de l'alésage. La plupart des développements sont à nouveau à chercher dans la digitalisation avec notamment l'arrivée de quelques applis. A noter bel et bien à quel point l'alésage est pénétré par l'Industrie 4.0, même avec un circuit plus ou moins fermé. De cette manière, nous nous rapprochons encore du rêve ultime des machines autodidactes et des machines qui s'optimisent sans intervention humaine.
INTRODUCTION
L'alésage semble peut-être un usinage qui change à peine. Toutefois, il existe bien des innovations dans cet usinage par enlèvement de matière. Celles-ci concernent l'augmentation de la facilité de réglage pour l'opérateur. La technologie digitale joue le rôle principal. Mais il existe bel et bien des innovations de processus. Celles-ci rendent le processus d'alésage plus court et plus fiable. Quelle que soit la précision des centres de tournage et d'usinage CNC, l'alésage reste souvent la technologie d'usinage tout indiquée pour une précision absolue des trous. Les tolérances de trous d'IT9 et plus grand sont les tolérances de cote typiques dans le pré-usinage; avec l'alésage fin (post-usinage), la tolérance de trou se situe entre IT6 et IT8. Outre la précision de cote, la précision de surface joue ici aussi un rôle important. Cette finition se situe, après l'alésage fin, à un haut niveau absolu. D'autres raisons peuvent expliquer la nécessité de l'alésage.
LE PLUS COURT POSSIBLE
Cette exigence de précision n'est réalisable que si l'aléseuse, ainsi que l'outillage, est stable et précis. En standard, ceci signifie qu'on alèse un porte-outils le plus court possible. La stabilité est en partie importante pour maximiser la tenue de l'outil de coupe avec lequel on alèse. Si l'on peut régler la hauteur des barres d'alésage, on écourte les temps d'usinage, on atteint des précisions plus élevées et les données de coupe peuvent être optimisées. Un développement visible chez plusieurs producteurs d'outils concerne les têtes ou barres d'alésage amorties. Dans la tête est logé un mécanisme d'amortissement qui absorbe les vibrations et fait en sorte que celles-ci ne sont pas transmises à l'outil. Plus la longueur de saillie est grande, plus l'effet sur la productivité est grand. Du fait que l'outil vibre nettement moins, voire pas du tout, de plus grandes vitesses de coupe sont appliquées. Des exemples associant des longueurs de saillie de 410 mm à une alimentation de 150 mm/min. et une vitesse de coupe de 450 m/min. sont tout simplement réalistes. Comme l'alésage s'effectue souvent pour des trous dans de grandes pièces, l'utilisation d'un support court n'est pas possible. Les têtes d'alésage amorties sont certainement conseillées pour des longueurs de saillie excédant quatre fois le diamètre d'accouplement. Non seulement en raison de la qualité, mais également en raison de la productivité plus élevée.
ACCOUPLEMENT SUR LA BROCHE: FACTEUR CRUCIAL
L'une des causes de problèmes dans l'alésage est une mauvaise évacuation des copeaux. Ce risque apparaît dans l'alésage de trous aveugles. La géométrie de coupe de la plaquette a une influence, tout comme l'utilisation de lubrifiants réfrigérants pour évacuer les copeaux hors du trou. Cependant, les réglages de paramètres de la machine sont assez étroits. Des copeaux trop longs s'accumuleront; des forces de coupe entraînent des vibrations, la flexion de l'outil et une plus mauvaise qualité du trou. L'accouplement de l'outil sur la broche est un facteur crucial dans l'ensemble.
AXE W INTEGRE
Il existe aussi des outils avec un axe W intégré dans la barre de perçage, permettant d'exécuter différents alésages (comme l'alésage de profils, l'alésage conique, etc.) en profondeur dans une pièce. Ceci peut aller jusqu'à 4 mètres de longueur. Avec ces outils spéciaux, les usinages peuvent être réalisés sur une fraiseuse. Ceci est notamment un avantage pratique pour les entreprises qui n'effectuent pas chaque jour des travaux d'alésage. Avec ces outils, elles peuvent exécuter l'usinage en interne. Un autre avantage de ces outils modulaires est leur engagement plus polyvalent. Par ailleurs, on utilise des plaquettes standard. D'un point de vue économique, c'est un important point fort: nul besoin de garder des outils de coupe séparés en stock.
REGLAGE PRECIS
L'alésage précis est également une question de précision avec laquelle l'opérateur CNC règle l'outil. Pour l'opérateur de machine, ceci n'est pas toujours une tâche aussi aisée. En effet, le réglage doit être très étroit. Pour simplifier ceci, de plus en plus de fabricants d'outils viennent avec des têtes d'alésage à réglage digital. Le réglage est lisible sur un petit écran, ce qui rend le réglage plus pratique. Des cartouches qui agissent avec un ajustement de 0,001 mm, sont une autre manière de faciliter le réglage. Avec une clé spéciale s'effectue un réglage digital de l'outil de coupe. Un pas qui est entre-temps franchi, est le réglage des outils d'alésage via une application sur un smartphone. Le grand avantage est que le réglage s'effectue entièrement en dehors de la machine et qu'il est encore plus facile avec une clé de réglage spéciale. De plus, des données de réglage sont stockées, de telle sorte qu'elles ne sont pas directement disponibles une prochaine fois.
ALESAGE ET INDUSTRIE 4.0
L'une des ambitions du développement des concepts Industrie 4.0 en Allemagne est de parvenir aux machines autodidactes et optimisantes. Dans l'univers de l'alésage, une telle solution existe déjà plus ou moins. Ici, un système de circuit fermé est intégré dans l'outil. Via une connexion à distance, les arêtes de l'outil peuvent être réglées. Ceci est accouplé à la mesure de la précision dans cette machine. La sonde utilisée à cet effet envoie les données de mesure directement vers la commande de la machine CNC, puis un logiciel spécial détermine si un usinage fin est nécessaire. Si les précisions sortent des limites préétablies, le système choisit un post-usinage et l'outil de coupe est à nouveau réglé sans intervention d'un opérateur. La réalisation d'un trou particulièrement précis sans intervention humaine est également possible pour la première fois.
ALESAGE ASYNCHRONE
Une récente innovation de processus est ce qu'on appelle l'alésage asymétrique. Les coussinets guidés sont pivotés, ce qui fait que la barre d'alésage est déplacée hors de l'axe des trous grossiers. Ceci a l'avantage que l'outil est soutenu des deux côtés, mais sans nécessiter de coûteuses constructions mécaniques telles qu'un contre-palier. Ceci peut être fait sur des centres d'usinage conventionnels. Le mouvement d'entrée et de sortie complet de l'outil peut se faire à vitesse accrue. Cette technique procure un processus plus robuste, des vitesses de processus plus élevées et des coûts d'outil plus faibles.
