La mise à niveau de la CNC a redéfini des critères économiques de la rectification centerless de grande série destinée au secteur aéronautique

un pack rétrofit ad hoc destiné aux anciennes machines toujours en service dans des milliers d’unités de production

13/06/2013 – Teufen (AR), CH

RefreshEng spécialiste britannique de la rectification, a réétudié et lancé une rectifieuse centerless sur la base d’une des machines les plus utilisées dans le monde, en s’appuyant sur l’expertise de NUM. Pilotée par le noyau de commande numérique NUM Flexium, cette mise à niveau transforme les anciennes machines Cincinnati 2-OM en  rectifieuses centerless automatiques de précision, équivalentes aux machines actuelles pour un coût inférieur de 60 % à celui d’une machine neuve.

Cette nouvelle machine équipée d’une commande numérique NUM et destinée à la rectification centerless dans l'industrie aéronautique est fournie avec un logiciel spécifique d'automatisation de la production pour toute une gamme de rivets techniques destinés à ce marché.

La mise à niveau proposée par RefreshEng existe en 4 variantes avec 3 options de chargement automatique. Elle convertit l’architecture hydraulique et mécanique d’origine Cincinnati 2-OM avec sa commande par galet/came, en système de commande numérique moderne comportant jusqu’à 7 servo axes personnalisables selon les besoins du client.

Pour compléter cette offre, RefreshEng intègre de nombreuses fonctions complexes permettant d’optimiser la productivité, la précision et la sécurité d'utilisation, comme par exemple des capteurs acoustiques qui surveillent et compensent automatiquement l’usure de la meule. Ce système de détection permet d’ajuster dynamiquement la vitesse d’avance de la meule afin de  ‘compenser le jeu’. Cette fonction permet de réduire les temps de rectification d’environ 20 % sur un lot de pièces brutes de dimensions variables. La forte  résolution de mesure et de traitement de la CNC NUM permet une interpolation très fine des axes ce qui améliore la précision et augmente le nombre de formes qu’il est possible de rectifier. La meule est équipée d’un  système d’équilibrage Schmitt qui élimine les vibrations. La vitesse de la meule est également réglable en fonction de la matière usinée. Un grand choix de solutions de chargement est proposé, ce qui permet de coller aux situations les plus courantes sur ce type de rectifieuse, par exemple, le chargeur à doigt pousseur accepte des pièces de dimensions extrêmement variables allant d’un diamètre de 10 à 200 mm et d’une longueur de 3 à 25 mm.

L’idée de ce projet provient de la connaissance poussée de RefreshEng dans le domaine de la rectification centerless, celle-ci ayant été acquise par ses services d'outillage depuis longtemps établis au Royaume-Uni et en Europe. De nombreux clients demandaient un système de commande plus perfectionné pour leurs anciennes machines afin d’améliorer leur rendement et de supprimer les opérations manuelles. Cette situation a généré une excellente opportunité pour RefreshEng qui possédait le savoir-faire  nécessaire à la mise au point d’une telle solution et qui a sélectionné le modèle Cincinnati 2-OM extrêmement répandu au Royaume-Uni (2 000 machines en fonctionnement).

RefreshEng, savait clairement comment mettre à niveau l’architecture mécanique. Il s’agissait de remplacer le système hydraulique complet par des servomoteurs et de faire de nombreuses modifications de la structure existante, y compris de nouvelles pièces moulées, pour monter le système électromécanique. Le principal obstacle aux yeux de Damian Clements, PDG de RefreshEng, était de trouver un fournisseur de CNC prêt à compléter le savoir-faire de sa société avec des compétences logicielles de haut niveau. Afin que le projet soit financièrement viable, RefreshEng voulait également que ce fournisseur accepte de retarder le retour sur investissement de ce développement jusqu’à ce que la vente de cette solution ait réellement démarré. Une expérience précédente et positive avec NUM, a conduit M. Clements à discuter de ce projet avec l’équipe de développement d’applications de NUM UK. NUM a proposé d’agir en tant que partenaire virtuel et a permis à ses développeurs de collaborer avec ceux de RefreshEng.

RefreshEng a fourni à NUM les organigrammes fonctionnels de la nouvelle machine permettant de développer la logique de commande et l’IHM du produit. Les ingénieurs des deux sociétés ont travaillé de concert sur le premier prototype en utilisant les technologies modernes de développement en équipe et à distance. Malgré le redesign d’un nouveau type de pupitre opérateur demandé  RefreshEng, le développement a pu être effectué dans des temps très courts. Les possibilités de personnalisation offertes par le kit de développement Flexium, ont servi de catalyseur et ont permis  l’obtention d’un résultat probant en un temps record.

NUM a également exploité les larges possibilités de programmation du pupitre opérateur Flexium permettant d’offrir une interface distincte du logiciel de commande, et simplifiant l’utilisation de la machine. Grace à cela RefreshEng a pu être identifié comme fournisseur de solutions haut de gamme pour les rectifieuses centerless.

La première version du logiciel RefreshEng vise à la production de rivets pour l’aéronautique.  Le logiciel NUM utilise des boîtes de dialogue qui simplifient la programmation et permettent de créer de nouveaux profils de rectification en moins d’une minute. Pour créer automatiquement un profil, l’opérateur remplit simplement des champs dans une suite d’écrans, comprenant des représentations graphiques du type de fixation sélectionné. Les pièces peuvent être produites complètement automatiquement, le logiciel de la machine effectuant également des opérations d’entretien telles que le dressage de la meule.

La mise à niveau matérielle est basée sur le noyau CNC Flexium 68, avec un écran tactile FS152i, un pupitre machine avec manivelle pour la programmation et le pilotage machine, et les variateurs MDLU3 associés aux  servomoteurs BPX équipés d’encodeurs absolus de précision.

"Ce projet illustre un exemple concret de la façon dont NUM aime travailler », déclare Steve Moore de NUM UK. « Nos activités consistent à aider les fabricants de machines face à la concurrence ; nous avons investi dans une structure R&D décentralisée avec du personnel technique dans le monde entier ; nous sommes capables de personnaliser notre technologie CNC pour aider nos clients à se distinguer, comme c’est le cas ici sur ce projet innovant de modernisation de machines. »

« La mise à niveau Flexium que nous avons conçue constitue une solution économique qui transforme le "cheval de trait" de la gamme 2-OM en machines modernes, leur offrant précision, souplesse de programmation et l’automatisation de leurs fonctions afin d’améliorer considérablement la productivité », déclare Damian Clements, PDG de RefreshEng. « L’investissement est réduit dans de telles proportions par rapport à une machine neuve que le retour sur investissement a lieu en quelques mois, ce qui est vital pour de nombreux fabricants dans ce secteur très concurrentiel. Cette nouvelle machine automatise également tous les aspects de la rectification centerless et élimine les interventions manuelles telles que le chargement et la finition à la main, d’où une grande sécurité d’utilisation. »