N° 40 - Mars 2004

L E J O U R N A L D E L A C O M M A N D E N U M E R I Q U E E T D E S A S S E R V I S S E M E N T S

informationnum

PRODUITSDu nouveau en taillage

d’engrenages

SOLUTIONUsinage de moules

en bois

Num : CNC Complete Solutions

Nouveauxpupitres PCNouveauxpupitres PC

Hall 5 - Stand B158

Hall 11 - Stand M16

num information n° 402

LA VIE DE NUM

de production SchneiderElectric pour les produitsd’automatismes et decontrôle ; parallèlement,notre site français d’Argen-teuil n’étant plus adaptéa été déplacé à Colombes,toujours en banlieue pari-sienne.En Allemagne et auRoyaume Uni, afin de mieuxadapter nos locaux à notreactivité commerciale,notamment, de services,nous avons égalementchangé d’adresses. Enfin,nos filiales bénéficientmaintenant d’un statut quileur confère une plus grandeautonomie de fonction-

2003 a marquéplusieurs changementsdans l’organisationde Num. Qu’en est-ilaujourd’hui ? Il est vrai que le reposition-nement de Num au seinde Schneider Electric et,plus précisément, au seindu pôle Motion, a donnélieu à plusieurs mutations :la fabrication des CNCs’effectue dorénavantdans le Sud de la France àCarros, le centre mondial

“ Pour 2004, nous avons mis toutes les chances de notre côté”

nement, ce qui leur permetd’accroître leur réactivitéet de renforcer encore laproximité vis à vis de leursclients. En un an, cela faiteffectivement beaucoup.Mais Claude Mandil,Directeur Exécutif de l’AIE(Agence International del’Energie) n’a-t-il pas ditque l’efficacité, c’était lamobilité permanente ? Jepense effectivement quepour s’améliorer, il ne fautpas avoir peur de seremettre en cause.

Commentabordez-vous 2004 ?Nous avons mis en place

des structures souples etdynamiques dans le butd’augmenter notre valeurajoutée pour le client. Parexemple, nous organisonsnos services comme deslignes de produits afind’avoir une approcheglobale et pertinente. Demême, nous enrichissonset adaptons notre offreproduits au plus près dela demande clients. Nousmettons donc toutes leschances de notre côté.Les différents salons, commeIndustrie 2004 (Machine-outil2004) en France, Xylexpoen Italie, Grindtec enAllemagne…, qui vont se

dérouler ce semestre vontd’ailleurs être un bon testpour juger du succès de nosnombreuses nouveautés.Comme il se doit, nous yexposerons nos dernièresfonctions graphiques(encadré) qui ont déjà ren-contré un excellent accueillors de leur présentationen avant première à l’EMOde Milan, mais aussi nosnouveaux pupitres PC(encadré). Enfin, nousconfirmerons notre volontéd’aborder le marché sousun angle métier, j’en veuxpour preuve notre package“taillage d’engrenage”(voir ci-contre).

Philippe Toinet, Directeur Commercial et Marketing explique comment Num aborde cette année 2004.

Philippe Toinet DirecteurCommercial etMarketing de Num

Avec leur profondeur derrière façade de95 mm (façade de 5 mm), ces nouveauxpupitres PC présentent un encombrementparticulièrement compact.

Fonctions graphiques,Num entérine

Présentées en avant-première à l’EMO de Milan et àMachine-outil 2004, les nouvelles fonctionsgraphiques de Num sont nées d’un partenariat avecDPTechnology. Ce dernier vise à intégrer unevéritable CFAO fraisage ou tournage aux systèmesCNC Axium Power. Trois niveaux de prestationseront disponibles. Le 1er, de base avec les pupitresPC, permet de disposer d’un éditeur 2Dparticulièrement convivial et didactique. Le 2ème

donne accès à une simulation 3D du programmed’usinage à partir des fonctions G de la CNC. Ceniveau permet réellement de tester un programmecar l’opérateur visualise exactement la façon dontse déroulent les différentes opérations d’usinage,cycles spéciaux compris. Le 3ème ouvre le systèmeCNC à toutes les fonctionnalités CAO de Esprit.Cette intégration totaledes fonctionnalités CAOà la CNC offre unesouplesse d’utilisationincontestable et permetde tenir compte detoutes les donnéestechnologiques d’usi-nage.

Num enrichit son offre en matièrede pupitres PC

Dévoilés pour la première fois au salon Industrie 2004 de Paris, les derniers pupitresPC de Num présentent un excellent compromis performances / encombrement /prix. Baptisés Compact Num iPC, ils sont disponibles avec deux microproces-seurs différents : Pentium 4 1,7 GHz pour les applications de types SCADA,Celeron 667 MHz pour les applications IHM plus classiques. Leurs spécificationsen matière de communication - 1 connexion Ethernet, 4 ports RS 232, 2 ports USB,2 ports PCMCIA et 1 port PCI - leur confèrent de larges capacités d’adaptation.Cette ouverture associée à leur puissance de calcul et leurs moyens de stockagesera particulièrement appréciée des constructeurs à la recherche d’un pupitrepouvant répondre à de multiples besoins, notamment lors d’approches métier.Leur écran 15 pouces présente une qualité d’affichage étonnante quelles quesoient les conditions d’environnement. En outre, certains seront sensibles à laconvivialité apportée par les fonctionnalités touch screen dés lors, par exemple,que des touches de fonctions sont nécessaires.Avec leur profondeur derrière façade de 95 mm (façade de 5 mm), ces nouveauxpupitres PC présentent un encombrement particulièrement compact. De plus,

le regroupement de la connectique sur la face inférieure du boîtier faciliteleur installation et ne vient pas pénaliser la profondeur de l’armoire.Enfin, les utilisateurs finaux ne manqueront pas de constater leur robustesse

qui permet à ces nouveaux PC de supporter les chocset les vibrations, lieux communs des environnementsindustriels.

3num information n° 40

En matière d’engrenages, on imagine sans mal le désastre occasionné par un défaut defabrication. C’est pourquoi le taillage d’engrenages est une application qui justifiepleinement un traitement particulier. Parfaitement conscients de ceci, les ingénieurs deNum ont développé des solutions complètes qui répondent à l’essentiel des besoins.

PRODUITS

Taillage d’engrenages

Des solutions performanteset économiques !

La cinématiqued’une machinetailleuse d’engre-nages répond

presque toujours au mêmeschéma (voir figure 1) :équipée d’une broche etd’un axe synchronisé,l’une pour l’outil l’autre pourla pièce, cette machine secaractérise par ses facultésà orchestrer avec précisionles déplacements de labroche porte-outil et de l’axeporte-pièce. Suivant le degréde complexité nécessaire,le nombre d’axes synchro-nisés diffère.

Des packagesadaptés auxbesoinsDésormais, pour sesfamilles de CNC Num Poweret Axium Power, Num pro-pose deux packages logi-ciels dédiés au taillaged’engrenages, qui viennentcompléter les fonctionsfraisage. Chacun d’eux est

composé d’un jeu completde fonctions G permettantde réaliser des cycles detaillage par meule ou parcouteaux, des macros dechangement d’outils et dedégagement d’outils.Avec le package de base,la CNC synchronise la des-cente ou la montée de lafraise (axe Z) à la rotationde la pièce (axe C) et dela broche porte-outil ; cetteconfiguration est donc plusparticulièrement réservéeaux machines les plussimples à trois axes (X, Z,C) plus une broche.Avec le second, la CNCajoute à la synchronisationdes axes Z et C, celle dudéplacement tangentiel del’outil (axe Y). Outre le faitque cette solution couvreles applications allantjusqu’à 6 axes (X, Y, Z, A,C, W) plus une broche, elleétend le domaine d’utili-sation aux engrenages àdentures inclinées et

hélicoïdales. A ces deux nouveauxpackages, vient s’ajouterla fonction “alignementautomatique” qui donne lapossibilité d’effectuer desretouches d’usinage quipeuvent être gérées auto-matiquement après uneopération d’ébauche ou detraitement. Cette fonctionest également fort utilepour résoudre les diffi-cultés d’alignement dedents lorsque deux engre-nages sont élaborés surun même arbre (voirphoto). Ainsi, le fait dedéterminer précisément laposition du premier pignon

Axe X – avance radiale de la fraise mèrepar rapport à l’engrenage ; Axe Y – balayagetangentiel de la fraise mère permettantde gérer l’usure de l’outil ou d’usiner desengrenages à dentures inclinées ;Axe Z – mouvement axial de la fraisemère dans l’engrenage pour l’usinage ;Axe A – inclinaison de la broche outilpour ajuster la fraise mère lors d’usinagesd’engrenages à denture inclinée ;Axe C – rotation de la pièce ; B rotationde la broche outil.

Pour programmer samachine, l’utilisateurest guidé par un jeu

de questions/réponseset différentes

représentationsgraphiques.

(Suite page 4)

via un capteur sans contactpermet de positionnerparfaitement l’outil pourle second pignon ; les dentsde ce dernier sont alorsparfaitement alignéesavec celles du premier.

Quand le graphiques’emmêle !Fidèle à son approchemétier, Num a parallèlementdéveloppé une IHM gra-phique et interactive. Ainsi,l’utilisateur peut créer desprogrammes d’usinagesimplement en répondant

fig. 1

Photo BK

num information n° 404

SOLUTIONS

Quand l’Europe se fait autour de machines-outils

Compte tenu dunombres de variantes

dans sa production,Swift avait un grandbesoin de flexibilité.

Taillage d’engrenages (suite)

Nombred’axes

Min/Max

3/43/53/8

3/324/32

PackageBasic

●●●●●

PackageAdvanced

❍●●●●

●●●●●

❍●●●●

❍●●●●

❍●●●●

Système CNC

Num Power 1020Num Power 1040Num Power 1060Num Power 1080Axium Power

Récapitulatif des possibilités couvertes par les nouveaux packages Taillage

Exemples deplusieurs

engrenagessur un même arbre.

à un certain nombre dequestions concernant,d’une part, la pièce à fabri-quer et, d’autre part, lafraise mère utilisée (voirphotos). Nul besoin deconnaître le langage ISO !Cette opération est encoresimplifiée par les repré-sentations graphiques desdifférents éléments (pièceset outils).L’interface utilisateur dis-pose aussi d’une gestion

d’usure d’outil qui contri-bue à optimiser la fraisemère, outil souvent trèscoûteux, en l’utilisant surtoute sa longueur. Cettepossibilité est particuliè-rement intéressante carelle évite les dérives et per-met ainsi de maintenir unequalité élevée dans letemps.L’objectif de ces nouvellesfonctionnalités est derépondre de façon éco-

nomique et efficace auxapplications les plus cou-rantes qu’il s’agisse demachines neuves ou àrénover. Lorsque lesbesoins sont plus spéci-fiques, Num n’hésite pasà utiliser son expériencepour mettre en œuvre uneréponse adaptée (voirarticle page 11).

Depuis 1960, Cosmec réalise des machinesspéciales destinées à l’usinage du bois oudu plastique.Pour ce faire, le constructeuritalien propose un catalogue de plusieurs

machines de base qu’il est en mesure de person-naliser et d’adapter complètement en fonction desbesoins d’un client. Il est vrai que Cosmec estamené à travailler pour des secteurs très variésmais qui ont tous un point commun, la recherchede la flexibilité.

Un OEM italien, un utilisateur anglais,un fabricant françaisLeader sur le marché des caravanes et des camping-cars, Swift est un fabricant anglais réputé, entreautres, pour la qualité et l’élégance de ces amé-nagements intérieurs en bois. Il a dernièrementdécidé de restructurer sa production de meubleset c’est Cosmec, sous l’impulsion de son agentVWM, qu’il a choisi en raison de la rapidité et

de la précision d’usinage présentées par la machineitalienne.La solution retenue est un centre d’usinage dela famille NR à pont fixe et bancs mobiles. Deuxtêtes d’usinage 3 axes, d’une puissance de 10 kW,disposent chacune d’un chargeur d’outils 12 positions.Deux tables de travail indépendantes permettentd’effectuer les chargements / déchargements entemps masqué pendant l’usinage.L’ensemble est piloté par un système CNC NumPower 1050 : “Nous avions besoins de précisionet de puissance de calcul pour contrôler toutela cinématique de la machine simultanément et ainsi garantir une optimisation maximum dutemps, explique Dott Dimitri Tanzini, propriétairede Cosmec. En outre, Swift voulait conserver lacompatibilité avec son parc exitant.”Et voilà une opération totalement européennequi va se poursuivre, puisque Swift a commandéd’autres machines !

5num information n° 40

S pécialiste de l’ultra haute pression(2000 à 4000 bar), Aquarese est uneentreprise française qui optimise l’intégration de cette technologie à des

fins aussi variées que la découpe, le décapage,l’ébavurage… “Nos prestations vont de l’analysede faisabilité à la fourniture de matériel,explique Bruno Galiot, responsable BE Auto-matismes chez Aquarese.Nous adaptons exactementnos prestations aux besoins clients dans le butde développer un partenariat à long terme quinous permette de capitaliser un savoir-faire commun.” Dans ce cadre,Aquarese a eu à releverpour Snecma Moteurs un véritable défi :démontrer que l’utilisation de la découpe jet d’eau5 axes présentait un intérêt économique en rem-placement du fraisage ébauche de pièces aéronautiquesen Titane de plus de 100 mm d’épaisseur.

Pari réussi…… même s’il reste encore plusieurs points à réglerpour fiabiliser complètement le procédé, plusieursdifficultés ont déjà été résolues.D’abord l’épaisseurdu matériau et sa nature. Il faut imaginer quela découpe au jet d’eau peut être assimilée à unedécoupe au fil dont une des extrémités du fil seraitlaissée libre. Il est simple de comprendre que plusle jet est long, et c’est le cas lorsque l’épaisseurde la pièce est importante, plus il est difficile decontrôler les réactions du jet lors de son dépla-cement. C’est d’ailleurs la première fois que cettetechnique est utilisée en aéronautique pour detelles épaisseurs et nous obtenons des résultatstout à fait satisfaisants pour des épaisseurs allantjusqu’à 160 mm ! Parallèlement, le Titane est lemétal qui présente le meilleur ratio force/poidsde tous les métaux structuraux connus à ce jour.C’est pourquoi il est particulièrement difficile àtravailler ; d’autant que nous dépassons ample-ment le cadre de la simple découpe et que nousnous rapprochons fortement d’un usinage.La machine est composée d’un portique 5 axesplus un plateau tournant. L’ensemble des axesest contrôlé par un système CNC Axium Poweret l’utilisation de la fonction RTCP (Rotating aroundTool Center Point) permet d’améliorer la gestionles inclinaisons du jet en fonction du sens de dépla-cement. Grâce à l’ouverture de Axium Power,des pages propres à cette application ont pu êtreintégrées facilement dans l’IHM du système.

Comment découper 160mmde titane avec de l’eau ?On connaissait les atouts du jet d’eau sous pression pour la découpe du coton, de certains aliments ou demétaux. Mais jusqu’à présent la dureté du matériau et son épaisseur restaient raisonnables. Chez SnecmaMoteurs, Aquarese a conçu une machine qui découpe des pièces en Titane de plus de 100 mm.

Un suivi de Process intégré à l’IHMPour des raisons de sécurité mais aussi de fiabilitédes résultats, il est impératif, lors de l’usinage,d’enregistrer en continu la pression et le débit d’eau,le débit de l’abrasif,etc.Toutes variations inopinées deces paramètres peuvent être des signes avant-coureursde défaut de fabrication. Il était donc essentiel queces données soient accessibles rapidement.“Nous avons développé deux contextes qui viennents’ajouter à ceux de la CNC,décrit Bruno Galiot.Unetouche “Suivi de production”permet d’ouvrir,à toutmoment,une représentation graphique des grandeurssurveillées par l’automate programmable. Cet état permet de réaliser un véritable suivi qualité capablede révéler, en fonction du numéro de série, tous lesévènements survenus en production.Une autre touchebaptisée “Aquarese”donne accès à des fonctions demaintenance.”Ces données sont enregistrées sur le disque dur dupupitre PC et accessibles par le réseau informatique.De même les programmes pièces peuvent être transférés, directement de la CFAO.“Cette machine présente des avantages à la fois économiques et techniques indéniables,conclut BrunoGaliot, d’ailleurs,nous avons d’autrescontacts dans l’aé-ronautique pour desbesoins similaires.”

SOLUTIONS

Usinage jet d’eau

Ecrans intégrés à l’IHM Axium Poweret développés parAquarese pour cetteapplication

Gamme de turboréacteurs fabriquée chez Snecma Moteurs (Photo Snecma)

Poste de commandede la machine

num information n° 406

A vec l’apparition et la démocratisationdes systèmes de direction à assistanceélectrique, le rôle joué par ces dispositifsdans le succès d’un modèle s’est encore

accru : les gains réalisés en fiabilité, en encom-brement, en prix de revient… sont autant d’atoutsqui ne manquent pas de rejaillir sur le constructeurdu véhicule.En rachetant en 2000, l’usine dijonnaise de PSAPeugeot Citroën, le groupe japonais Koyo, numéro2 mondial dans la fabrication de systèmes de direc-tion, a bien compris l’intérêt de se doter d’uneunité de production déjà spécialisée dans cedomaine depuis plusieurs années. Pour KSDSE(Koyo Steering Dijon Saint-Etienne), le savoir-faireen matière de trempe par induction a ainsi donnélieu à des développements spécifiques pour laréalisation des inducteurs que l’entreprise revenddorénavant à d’autres sites du groupe. Il était doncnormal que KSDSE apporte une attention touteparticulière dans la maintenance de son outil deproduction, notamment, en procédant au rétrofitd’une machine de trempe 3 axes.

La trempe par induction,une affaire de spécialistesCe procédé,plus particulièrement réservé aux aciers,consiste à chauffer la surface d’une pièce aux alen-tours de 900°C et ce, de façon quasi-instantanée,puis de la refroidir très rapidement. Pour réalisercet échauffement,on utilise le principe des courantsinduits ou courants de Foucault. La qualité des

résultats dépend de deuxcritères, la fréquence del’inducteur et sa forme.Ce premier traitementconfère à la crémaillèred’excellentes qualités enmatière de dureté.Mais,laissée en l’état, elle pré-senterait les mêmescaractéristiques que leverre : simultanémentdure et fragile.En 2003,en raison du lancementde nouvelles fabrications,KSDSE a pris la décisionde rénover une machinede trempe des fûts de

Rénovée avec unAxium Power, cettemachine de Trempeest destinée auxtraitements des fûtsde crémaillères.

Sous-traitance automobile

Spécialisé dans la fabrication de système de direction automobile, KSDSE a choisiAxium Power pour le rétrofit de plusieurs de ses machines.

crémaillères. “La trempe n’est pas une opérationtrès rapide, explique Jean Pierre Rzeczynski del’atelier trempe, nous atteignons des cadences del’ordre d’une pièce par minute. En revanche, ilest capital que l’espace entre l’inducteur et la piècesoit contrôlé avec une très grande précision car laqualité du résultat en dépend.Ces mesures permettrontpar la suite de parfaitement positionner l’inducteurpar rapport à la pièce.” La prise des mesures puisle déplacement de l’inducteur le long de la piècesont pris en charge par la CNC.Outre les avantages classiques d’un retrofit, commela pérennité de la machine ou le fait de disposerd’une IHM plus conviviale et plus performante,le remplacement de l’ancien système par AxiumPower a permis d’offrir une plus grande flexibilitédes réglages, notamment dans la prise de mesures.“Nous ne sommes plus astreints à un nombre etun positionnement des points fixes,poursuit Jean PierreRzeczynski, ce qui nous permet d’envisager detraiter sur cette même machine des pièces de sérieplus faibles.

Quand Fiabilité et optimisations’associent !“Dans un premier temps, nous voulions surtoutfiabiliser le fonctionnement de notre changeurd’outils, confie Michel Lambert, du service Main-tenance, celui-ci supporte 56 outils. Or, ce centred’usinage 6 axes permet de monter simultanément3 carters et,pour les usiner,nous effectuons environ12 changements par cycles. Précédemment, cettegestion un peu complexe entraînait régulièrement deserreurs dans le chargement des outils donc,des arrêtsmachine.Dorénavant,en gérant cette fonction commeun axe, le positionnement du changeur est beaucoupplus précis, si bien que le bras venant chercherl’outil se trouve bien en face de celui à utiliser.”Cette opération a nécessité la réécriture du programmeautomate ; ce dernier est désormais en Ladderce qui rend sa compréhension et sa maintenancebeaucoup plus facile. En revanche, les programmespièces ne nécessitent que quelques adaptationsmineures, nécessaires pour bénéficier des nouvellesfonctionnalités maintenant disponibles comme letaraudage rigide, par exemple.

SOLUTIONS

Une machine de trempe,un centre d’usinage Huron …KSDSE rénove son parc

Le déplacement del’inducteur par

rapport à la piècedoit être

parfaitementcontrôlé.

C’est en optimisant etfiabilisant la gestiondu changeur d’outils

que ce rétrofit adémontré tout son

intérêt.

7num information n° 40

Cinq commandes numériques Num Power 1080pilotent les stations d'usinage de l'installation.Elles sont intégrées dans un réseau TCP/IP et communiquent avec un programme serveurspécial.

Des portes d'entréesur mesurefabriquées à la chaîne

A partir des simples mesures de l'embrasure,le constructeur hollandais Kegro Deurenest capable de réaliser n’importe quelleporte extérieure. Par rapport aux portes

intérieures,celles-ci présentent un plus grand nombrede variantes et sont plus compliquées à fabriquer.Pourtant, Jan Hermanussen, responsable de laproduction chez Kegro, ne se plaint pas de cettediversité: “Depuis de nombreuses années, nousfabriquons des portes extérieures sur mesure. Maispour assurer la rentabilité d’une telle production,nous avons dû automatiser.”C'est la société allemande MKM qui a remportéle marché. Pour des projets aussi importants, KlausBaumann, directeur de MKM, fait appel à despartenaires de longue date,dont Num :“Nous avonsutilisé cinq CNC Num Power 1080 qui nous per-mettent de piloter jusqu'à 32 axes répartis en 8groupes max.”

3 atouts majeurs :flexibilité, qualité et rapiditéL'installation se compose de cinq stations d'usinage,d'un robot d'alimentation en début de chaîne,du dispositif d'empilage en fin et d'un convoyeurà rouleaux pour transporter les portes. Le début dela chaîne est constitué par une fraiseuse à portiquepour le profilage des portes.Toutes les informationsrelatives au profil de la porte sont transmises à lafraiseuse au moyen d'un code-barres.Lorsque le profilage est terminé, que la portesoit droite ou ronde, un convoyeur transversall'achemine sur un convoyeur à rouleaux qui latransporte jusqu'à la station suivante et ainsi desuite. “Le plus grand défi consistait à positionneravec précision les portes de formes différentes,poursuit Klaus Baumann. Pour ce faire, nous avonsinstallé dans chaque station des butées totalementflexibles. La cote des portes et le rayon éventuelsont connus, de sorte que la butée peut être régléeen conséquence sur l'axe Y. Nous pouvons ainsipositionner, fixer et usiner les portes préprofiléesavec exactitude dans chaque station.”Les délais constituaient bien entendu un défisupplémentaire : “Nous nous démarquons grâceà 3 atouts majeurs : flexibilité, qualité et rapidi-té, explique Jan Hermanussen, et cette installa-tion y contribue grandement.”Ce succès est certes dû à la mécanique, mais aussi

pour une large part à l'électronique et aussi aulogiciel écrit par la société allemande Techni-Soft :chacune des 5 machines équipées de CNC, lerobot d'alimentation, le convoyeur à rouleaux etl'unité d'empilage constituent une unité autonome.Cela permet de piloter séparément les diversorganes des différentes stations d'usinage. Un PCcommuniquant avec la CNC est connecté à chaquestation.Un «programme client» propre à chaque stationcollecte les informations telles que “Porte surconvoyeur”, “Panne”, etc.Via un réseau TCP/IP,il transmet ces informations à un “programmeserveur” développé tout spécialement. Celui-cianalyse toutes les informations des différents“clients” et retourne des instructions lesconcernant. Ces instructions sont de type “Find'usinage” ou “Préparer l'usinage”…L'installation est très flexible car les programmesCNC pour les différentes machines ne sont géné-rés qu'après détermination du code-barres. Desmodifications sont possibles jusque-là. De plus,grâce aux macros 3 D pré-programmées dansles CNC, il est possible de produire des pièces deprofile courbe. Leur programmation se limite àl’entrée interactive de données dans des masques,comme pour les variantes de pièces planes. Demême, l’interpolation polynomiale optimise lesuivi de trajectoire gauche, d’où un lissage parfait.Ce concept de réseau présente le gros avantagede simplifier le câblage. Il a, en outre, été possiblede renoncer à quelques composants matériels :l'épaisseur exacte de la porte n'est par exemplemesurée qu'au niveau de la première machine,pour être communiquée au programme serveur.Dès que cette porte est acheminée vers l'unedes quatre autres machines, la valeur mesuréepour cette porte estcommuniquée au“client” qui inscrit alorsl'épaisseur de la portedans un paramètre del'automate program-mable. Ce paramètreest alors exploité parle programme de lacommande numérique.

Avec sa nouvelle installation MKM pilotée par une commandenumérique Num, Kegro est parfaitement équipé pour produireà l'unité des portes de formes diverses.

Bois

Le défit majeurconsistait àpositionner avecprécision les partiesde formes différentes.

num information n° 408

SOLUTIONS

D'innombrables outillages standard etspéciaux sont utilisés quotidiennementpour l'usinage des métaux.Lorsqu'ils sontémoussés, ces petits bijoux n'atterrissent

pas directement à la ferraille, car ils peuvent êtreréaffûtés plusieurs fois. Il s'agit d'une tâche ardue,car les géométries sont complexes.Hubert Haller, le gérant de la société HawemaWerkzeugschleifmaschinen GmbH implantée àTrossingen, est un expert en rectification d'outils.La société Hawema qu'il a fondée en 1993 travaillesurtout au développement et à la construction derectifieuses équipées de commandes numériques.Et le succès est au rendez-vous : la rectifieuse 5 axesHAWEMAT 2000CNC pilotée par trajectoire etqui a été présentée en 1997 a reçu plusieurs distinctionspour son concept innovant. C'est d'ailleurs cettemachine qui a ensuite servi de base aux rectifieusesHAWEMAT 3000 et 2001.La machine HAWEMAT2001 est spécialisée dans le domaine du réaffûtageet de la production de petits outils. La rectifieuseHAWEMAT 3000 est particulièrement adaptéeà la production d'outils neufs et d'outillages spéciaux.

Num exclusivement !Parallèlement au développement de la rectifieuseHAWEMAT 2001CNC, Hubert Haller a fait unnouveau pas sur le chemin de l'innovation : unpartenariat solide avec Num en qualité de four-nisseur unique pour l'ensemble de l'électrotechniqueet du logiciel : “Nous disposions déjà par le passéde commandes numériques Num et du logicielNUMROTOplus®, parmi des produits d'autresmarques.Il y a un an,nous avons opté exclusivementpour Num. Num propose en effet un logiciel quiconstitue la référence internationale en matière de

La rectification d'outil comprend la production d'outils neufset le réaffûtage. Cette dernière activité est nettement plusimportante et le travail s'avère souvent plus difficile.L’association, nouvelles rectifieuses HAWEMAT équipées deCNC Num et logiciel NUMROTOplus®, numéro un mondialdans sa spécialité, apporte une solution complète efficace.

rectification d'outils, combiné avec la nouvelleCNC Axium Power Level 1 et les variateurs d'axesMBLE,qui représentent la technique d'entraînementadaptée à nos machines. Nous disposons ainsipour notre partie mécanique de l'électronique com-plète et du logiciel regroupés en un seul élément.”Un autre avantage est le service offert par Numdans le monde entier. Certains preneurs de licenceHawena sont en effet implantés en Amérique et enAsie, où ils produisent pour les marchés locaux.Eux aussi utilisent les packages Num complets.

la Rolls des logiciels de rectificationLa société Metzmeier Werkzeugservice GmbHimplantée à Villingen-Schwenningen est un clientfidèle de Hawema.Ce prestataire de services spécialiséen rectification d'outils a investi en fin d'annéedernière dans une HAWEMAT 2001, comme nousl'explique son gérant, Klaus Metzmeier : “Nousrecevons de plus en plus de demandes portantsur des outillages spéciaux, et nous nous devionsd'emprunter cette voie. Or cela n'est possible qu'avecune machine équipée d'un logiciel facile d'utilisationet à même de fabriquer des outils complets.A nosyeux, le logiciel NUMROTOplus®‚ est la Rollsdes logiciels de rectification, et c'est précisémentce que nous voulons pour nos clients.”En plus de la fiabilité de la machine,de la commandeet du logiciel, Klaus Metzmeier apprécie la grandeflexibilité du système. Les programmes se laissentassembler tels des carreaux de mosaïque, pourêtre ensuite expertisés au cours de la simulation.Et Klaus Metzmeier d'ajouter : “Ce que j'apprécieégalement tout particulièrement, c'est la possibilitéqui est offerte de calculer l'ensemble de l'opérationde rectification. Les calculs approximatifs sontremplacés par des calculs précis fournis par lesystème en un temps record, ce qui me permetde donner des informations réalistes à mon client.”Gühring, DaimlerChrysler, HAM, Aesculap etbien d'autres sociétés renom-mées spécialisées en rectificationcomptent parmi les clients deHawema.Actuellement,plus de250 rectifieuses HAWEMATsont en service de par lemonde.

Rectification d'outils

Faciliter le réaffûtage

La rectifieuse HAWEMAT 2001CNCest la plus élaborée des rectifieuses Hawema

à 5 axes équipées d'une CNC.

Hubert Haller, legérant de Hawema :“Avec son logiciel derectification d'outilqui est la référencemondiale, sa nouvelleCNC Axium Power etses variateurs d'axesMBLE, Num est pourmoi le partenaireidéal.”

Du fait de lanécessité decommencer pardéterminer lecontour, réaffûterdes outils avecprécision est unetâche très complexe,qui peut s'avérerplus difficile que laproduction denouveaux outils.

NUMROTOplus® – Aperçu des avantages

• Vaste gamme d'outils allant du simple foretà l'outillage spécial complexe

• Fabrication et réaffûtage d'outils• Simulation 2D et 3D• Interfaces avec le système de mesure

et la CFAO• Connexion au réseau• Logiciel, CNC et entraînement réunis

en un seul élément• Formation individuelle pour débutants

et confirmés

9num information n° 40

La tête cinq axesdu centre d’usinageRoutech-CTCcontribue à laproductivité dela machine.

Exemplede réalisations

Des modèles dans les règles de l’art

M o d e l t e k e s t u n eentrepriseitalienne

dynamique, spécialiséedans le travail du boiset des alliages légerspour la réalisation demoules.Fondée en 2002, elles’est fait rapidement unnom dans le monde desmouleurs et des ther-moformeurs, grâce àson savoir-faire et sacapacité à satisfaire desexigences spécifiques,notamment dans le sec-teur des pneus pour grosengins (terrassement etmachines agricoles) ;parmi ses clients figurentdes noms réputés del’industrie italienne.

De la conceptionà l’usinage“Compte tenu denotre expérience dansle secteur - débute leDirecteur TechniqueMassimiliano Salvarani- Modeltek est enmesure de soutenir unprojet complet. Partant

parfois d’une idée non définitive de la piècefinale, nous réalisons une esquisse du modèleet après une analyse 3D du processus d’usinagesimulée en CAO, nous passons à la réalisationd’une pré-série avec ses différentes phases demise au point, de montage et d’essai de mouleset de masques, complétées par les programmesde coupe pour les matières plastiques finies.Les modèles peuvent avoir des géométries deprofil simple ou complexe, avec des dimensionsmaximales de 4000 x 1360 x 1300 mm.La conception de la surface de la pièce et sonusinage exigent de nombreuses heures d’étude, deprogrammation et d’enlèvement de copeaux car uncertain degré d’aspérité et de précision sontindispensables pour le processus de thermofor-mage sous pression : en effet, le film plastique,réchauffé comme il se doit, est collé au moulepar la double pression d’air comprimé et de vide,ce qui permet de réaliser de profondes“alvéoles et cavités”.

Pour élaborer ces modèles, on utilise un centred'usinage Routech-CTC de dernière génération,qui peut travailler différents matériaux commele bois et l’aluminium. Une puissance installéeélevée et une solide structure mécanique, conju-guées au mouvement de 5 axes interpolés à hautedynamique, confèrent à l’ensemble de l’instal-lation une productivité impressionnante.“Grâce à une programmation simplifiée des cycles,le Num Power 1050 a contribué à optimiserl’activité du personnel chargé de l’étude et de laréalisation des modèles ; - poursuit MassimilianoSalvarani -la technologie numérique du systèmeCNC-asservissements a permis, en outre, d’at-teindre des précisions d’usinage relativementélevées”.

Une collaboration maximale“Les qualités de la CNC et des asservissementsNum Drive - explique encore MassimilianoSalvarani - se sont avérés déterminantes lors de laréalisation de certains modèles, où la complexitédes profils et les difficultés d’usinage ont été mini-misées grâce à cette IHM adaptée à notre métier.Grâce à son architecture et à ses entraînements(axes et broche) aux performances élevées, lesystème Num Power 1050 constitue un instrumentévolué très souple pour nous, mouleurs, quiusinons des modèles de toutes formes, tant parCAO que par programmation embarquée.L’intégration du pupitre PC dans la CNC aaugmenté le potentiel du système en offrant uneIHM configurable pour n’importe quelle applica-tion, la possibilité de dialoguer avec les programmesgraphiques les plus utilisés, la compatibilité avec lessystèmes d’exploitation courants et la connexionaux réseaux les plus répandues.Voici donc - conclut Massimiliano Salvarani -les points forts de Num, qui nous donne toutesles garanties désormais nécessaires pour répondreaux attentes de nos clients et faire face à uneconcurrence croissante.”

Une jeune entreprise italienne a choisi la technologie numérique Numpour usiner ses modèles dédiés au thermoformage.

Moule et Thermoformage

Les qualités de laCNC et des asservis-sements Num Drive

se sont avérésdéterminantes lors de

la réalisation decertains modèles, où

la complexité desprofils et les difficultés

d’usinage ont étéminimisées grâce àl’interface homme/

machine adaptée au métier.

num information n° 4010

APPLICATION

Q uand on commence à s’intéresser auxengrenages, on est très vite impressionnépar la diversité et la complexité de certains d’entre eux. En effet, suivant

les caractéristiques de transmission désirées,il convient de choisir un type de géométrie ; puisdes formules mathématiques permettent de calculer, en fonction de l’utilisation, de la vitesse,du couple, de la matière choisie... les spécificationsmécaniques des pièces.Ainsi,un engrenage hélicoïdalà axes parallèles offre-t-il un engrènement progressifet un nombre de dents en prise important ; d’oùun entraînement continu avec une transmissiondouce et silencieuse. Si en plus des dents héli-coïdales, on donne à la roue et au pignon uneforme conique au lieu de cylindrique, on obtientun renvoi d’angle et l’engrenage ainsi obtenu estalors qualifié de spiro-conique ou d’hypoïde (voirencadré) lorsque les axes du couple pignon/couronne ne sont pas concentriques.Déterminer un engrenage est donc bien une affairede spécialistes ; mais que dire de leur fabrication !

Un métier à part entière !Les machines tailleuses d’engrenage sont tellementspécifiques, que lorsque Renault VéhiculesIndustriels a projeté de rénover deux tailleusesOerlikon S30 (4 axes numériques et 6 axes mesuréspour l’orientation des broches porte-outil et porte-pièce) le remplacement de la partie CNC a viteposé un problème : comment recouvrer les fonc-

L’approche métier fait la différence !Quand on dispose de l’expérience, il est plus facile de s’engager, surtout lorsqu’il s’agit de mettre le doigtdans un engrenage et que ce dernier est spiro-conique ! C’est ce qu’ont fait les équipes de Num etd’Arielec lors de la rénovation de deux tailleuses chez RVI.

tionnalités développées spécialement pour l’usi-nage d’engrenages hypoïdes et indispensables pour garantir le même niveau de prestations que précédemment, tout en augmentant la vitessede coupe ?Il vrai que ces machines mettaient en œuvre desCNC constructeur dédiées exclusivement auxmétiers du Taillage dont la commercialisation étaitarrêtée depuis longtemps. La documentationconcernant ces machines était donc quasi-inexistante ; en d’autres termes si les performancesobtenues étaient connues, les moyens pour lesobtenir étaient loin de l’être.Les responsabilités du remplacement de “cetteboîte noire” et de la motorisation des axes de cesmachines représentaient un enjeu colossal. Defait, Renault V.I. a décidé de faire confiance auxsavoir-faire de Arielec (société stéphanoise) et Numpour leur confier l’intégralité de cette reconstruction.“La première étape de ce dossier consistait à écrireun cahier des charges reconstituant la chaîne cinématique fonctionnelle de la machine afin demodifier certains rapports mécaniques compa-tibles avec la conception originelle de celle-ci”,explique Denis Castang de Num, avec leconcours de Jean Merlin et Philippe Ollier deRenault V.I. et celui de Marcel Bastide de Arielec.A ce niveau, l’expérience des ingénieurs Numen matière de taillage a été bien utile car elle apermis, à partir d’une base existante, d’adapterexactement la CNC aux besoins de Renault VIavec des asservissements Num à référencenumérique, dont les performances en matière decouple sont particulièrement bien adaptées à une stabilité mécanique, garante de la qualité d'usinage.Ainsi, quatre fonctions ont été développées spécifiquement pour ce constructeur. Réalisée grâce aux opérateurs dynamiques en C, la première fonction permet de calculer automa-tiquement, suivant le nombre de dents de la fraisemère, le coefficient de synchronisation entre labroche porte-pièce, la broche porte-outil et l’axeY, ce qui facilite grandement le travail de l’opérateur.La seconde fonction consiste à programmer unbloc avec une vitesse de départ différente de celled’arrivée. En déplaçant un axe de cette façon,l’enlèvement de copeaux est optimisé et l’usinages’effectue dans de meilleures conditions.Troisième fonction, la commutation de labroche porte-outil en axe ou broche (transfor-mation en axe C) permet d’effectuer des retouches

Engrenages spiro-coniques

Machine Oerlikon S30

11num information n° 40

Revue périodique éditée par Num SAImmeuble “Les Courlis” 46 avenue Kléber92706 Colombes CedexTél. : +33 (0)1 56 47 58 00Fax : +33 (0)1 56 47 58 89Site : schneider-num.comRCS Pontoise B 311 845 341Directeur de la Publication :Philippe ToinetRédacteur en chef :Laurence PetitguyotRéalisation : AVANA34, rue de la Bretonnerie45000 OrléansTél. : 02 38 77 88 881er trimestre 2004

num information

précises et de repasser plusieurs fois sur une dent.Enfin, la quatrième fonction développée est un“plus” par rapport à ce qui était disponible pré-cédemment : il s’agit d’un dégagement d’urgencede l’outil synchrone avec la pièce, y compris encas de coupure secteur. Cela revient à gérer intel-ligemment les dernières ressources disponiblesentre les différents axes pour que le dégagements’effectue sans casse. Il est vrai que les fraisesmères sont des outils particulièrement onéreuxet que toutes les sécurités permettant de les préserver sont de sérieux atouts.Les caractéristiques d’ouverture du système AxiumPower ont permis, en outre, de reproduire uneIHM identique à celle d’origine. Là encore, unavantage pour l’utilisateur qui peut parfaitementreprendre sa production comme si de rien n’était… enfin presque car les gains de productivitésont aussi au rendez-vous !

Une vitesse multipliée par 2 !!La nouvelle CNC associée auxvariateurs Num HP Drive et auxmoteurs Num Drive a complètementboosté les performances de ces deuxmachines.D’une vitesse de l’ordre de130 tr/min, les broches sont mainte-nant passées à près de 250 tr/min, cequi n’est pas sans retombées sur laproductivité ; de plus, les multiples outilsde taillage élaborés au fil du temps et des besoinsont pu être préservés !Somme toute, aussi complexe soit-elle, il est souvent possible de rénover une machine,même lorsque celle-ci est très ancienne et peudocumentée, sous réserve que le système choisisoit ouvert et performant et que le fabricant deCNC dispose des connaissances lui permettantde comprendre l’application et des compétencesincontournables de son client et de celles de sonintégrateur.

Engrenage hypoïdesQu’est-ce qu’un couple conique ?Il en existe de deux sortes :

les spiro-coniques les hypoïdes

Dans le cas des spiro-coniques l’axe de la couronne passe par l’axe du pignon, l’angle de spiraledu pignon et de la couronne sont identiques. Pour les hypoïdes, l’axe du pignon est décalé parrapport à la couronne, les angles de spirale pignon et couronne sont différents, l’angle pignonaugmente en fonction du déport.La totalité des couples fabriqués par RVI est hypoïde car le déport confère une capacité de chargeplus importante, cette conception permet un diamètre pignon plus grand pour un diamètre couronne minimum. C’est une des raisons qui explique la petite taille des couples RVI.

La denture peut avoir 2 types de profilsEn règle générale, les couples fabriqués par RVI ont une denture non générée : profil de dent dela roue rectiligne (formate) et bombement sur le profil pignon. (temps de taillage couronne plusrapide en denture non générée).

Le taillage est réalisé suivant 2 modes- la division continue (Oerlikon)Toutes les dents sont usinées simultanément, le flanc de dent est épicycloïdal et ne peut êtrerectifié.- la division intermittente (Gleason)Les dents sont formées successivement, le flanc de dent est un arc de cercle qui peut être rectifié.Les couples RVI sont en division continue car cette technique est plus résistante aux contraintesde flexion, du fait de la forme de denture qui permet une meilleure stabilité de portée sous charge.

P. Ollier de RVI

Engrenage spiro-conique

PIGNON

ROUE

PIGNON

ROUEDENTURE NON GÉNÉRÉE(ROUE FORMATE)

DENTURE GÉNÉRÉE

CouronnePignon

Programmation Graphique

Num : CNC Complete Solutions

Pour en savoir pluscontactez nous :www.schneider-num.com

Quoi de plus expliciteque de voir la pièce sedessiner sur un écranau fur et à mesure des déplacements de l’outil ! C’est pourquoi, Num a développé denouvelles fonctionsgraphiques 3D pour le fraisage ou le tournage.Elles se caractérisent,entre autres, par leurenvironnementWindows® et leur utilisation particulière-ment simple et intuitive.

Prise en main rapide,puissance de calcul,précision et qualitéd’usinage sont autant de raisons de choisir AxiumPower !

Num :systèmes CNCet applicationsmachine

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