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MARS 2002 TECHNOLOGIE 118 5 sans frontière INDUSTRIE Avec leurs changeurs d’électrodes et de pièces et leurs CNC évoluées, les machines d’électroérosion par enfonçage et à fil sont de véritables systèmes Électroérosion : vers l’automatisation intégrale 1 MOTS-CLÉS industrialisation, production, procédé, productique, machine Les machines filaires sont des installations automatisées productives et fiables. Électrode pour réaliser un moule de calandre de voiture, découpée par fil sur machine Fanuc. C’ est un peu le lièvre et la tortue : on oppose traditionnellement l’usinage à grande vitesse, séduisante technique très médiatisée, à l’électroérosion, jugée trop lente voire dépassée. Et pourtant cette technique « tout électrique », stimulée par cette concurrence de l’UGV, a singulièrement progressé. Elle reste souvent irrempla- çable pour attaquer les métaux et les alliages durs, là où les véloces outils de l’UGV se cassent les dents ! Elle sculpte et découpe aussi les matériaux réfractaires conducteurs d’électricité. De la petite série au travail dans les ateliers Au lieu d’être usiné, le métal est « brûlé » localement par étincelage sous l’effet des micro-décharges créées entre l’électrode et la pièce. Cet « usinage électrique » – en anglais EDM (Electrical Discharge Machi- ning) – s’effectue dans un bain isolant d’huile ou d’eau soigneusement déminé- ralisée pour éviter les courts-circuits. Les machines d’enfonçage creusaient déjà des outillages et des moules avec des électrodes de forme, mais elles s’attaquent maintenant à la fabrication de petites séries de pièces mécaniques très précises. Quant aux machines « filaires », qui découpent finement dans la masse des pièces débouchantes, elles emploient le plus simple des outils : un fil métallique qui sert d’électrode. Naguère délicates à piloter, voire jugées « dangereuses », ces machines d’électroérosion, connectées à des géné- rateurs contrôlés par microprocesseurs et pilotées par des CNC évoluées, devien- nent des installations automatisées, pro- ductives et fiables. Avec leurs changeurs de pièces et d’électrodes, elles trouvent leur place dans les ateliers de produc- tion aux côtés des autres machines d’usi- nage. Dans certains bureaux d’études, on fabrique ainsi des prototypes directement dans la masse ! 1. Article de Claude Gelé, extrait de la revue Indus- tries et Techniques, n° 829, septembre 2001. d’usinage « électrique ». Elles travaillent désormais en continu et sans surveillance. Cette bride de forme galbée a été tirée d’un bloc d’acier traité par découpe filaire. Moule de monture de lunettes obtenu par enfonçage et finition avec une seule électrode. L’état de surface correspond à VDI 10. Les machines d’enfonçage réalisent aujourd’hui de petites pièces mécaniques très précises. Radiateur pour circuit électronique à très fines ailettes, obtenu en 20 heures par enfonçage avec un état de surface Ra de 0,7 micron. PAR ENFONÇAGE PAR FIL INGRESOLL/DELTA MACHINES ; MAKINO ; CHARMILLES ; AGIE ; FANUC

Électroérosion: frontière vers l’automatisation intégraleguillaume.speurt.free.fr/telechargements/Techno Meca... · La contrainte de cette technique d ’en-foncement est qu’il

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sansfrontièreINDUSTRIE

Avec leurs changeurs d’électrodes et de pièceset leurs CNC évoluées, les machines d’électroérosionpar enfonçage et à fil sont de véritables systèmes

Électroérosion:vers l’automatisation intégrale1

MOTS-CLÉS industrialisation, production, procédé, productique, machine

Les machinesfilaires sont

des installationsautomatisées

productives et fiables.

Électrode pour réaliser un moule de calandre de voiture,découpée par fil sur machine Fanuc.

C’est un peu le lièvre et la tortue :on oppose traditionnellementl’usinage à grande vitesse,

séduisante technique très médiatisée, àl’électroérosion, jugée trop lente voiredépassée. Et pourtant cette technique« tout électrique », stimulée par cetteconcurrence de l’UGV, a singulièrementprogressé. Elle reste souvent irrempla-çable pour attaquer les métaux et lesalliages durs, là où les véloces outils del’UGV se cassent les dents ! Elle sculpteet découpe aussi les matériaux réfractairesconducteurs d’électricité.

De la petite série au travail dans les ateliersAu lieu d’être usiné, le métal est « brûlé »localement par étincelage sous l’effet desmicro-décharges créées entre l’électrodeet la pièce. Cet «usinage électrique» –enanglais EDM (Electrical Discharge Machi-ning)– s’effectue dans un bain isolant d’huile ou d’eau soigneusement déminé-ralisée pour éviter les courts-circuits.

Les machines d’enfonçage creusaientdéjà des outillages et des moules avecdes électrodes de forme, mais elles s’attaquent maintenant à la fabricationde petites séries de pièces mécaniquestrès précises. Quant aux machines«filaires », qui découpent finement dans

la masse des pièces débouchantes, ellesemploient le plus simple des outils : unfil métallique qui sert d’électrode.

Naguère délicates à piloter, voirejugées « dangereuses », ces machinesd’électroérosion, connectées à des géné-rateurs contrôlés par microprocesseurset pilotées par des CNC évoluées, devien-nent des installations automatisées, pro-ductives et fiables. Avec leurs changeursde pièces et d’électrodes, elles trouventleur place dans les ateliers de produc-tion aux côtés des autres machines d’usi-nage. Dans certains bureaux d’études, onfabrique ainsi des prototypes directementdans la masse !1. Article de Claude Gelé, extrait de la revue Indus-

tries et Techniques, n° 829, septembre 2001.

d’usinage « électrique ». Elles travaillent désormaisen continu et sans surveillance.

Cette bride de forme galbée a été tirée d’un bloc d’acier traitépar découpe filaire.

Moule de monture de lunettes obtenu par enfonçage et finition avec une seule électrode.L’état de surface

correspond à VDI 10.

Les machinesd’enfonçageréalisent

aujourd’huide petites pièces

mécaniques très précises.

Radiateur pour circuit électronique à très fines ailettes, obtenu en 20 heures par enfonçage avec un état de surface Ra de 0,7 micron.PAR ENFONÇAGEPAR FIL

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Les machines d’enfonçage attaquentles métaux et les alliages les plusdurs par étincelage autour d’une élec-

trode de forme qui creuse son empreintedans le matériau conducteur d’électricité.L’électrode s’enfonce progressivement, d’oùle nom donné à ces machines parfoisappelées prismatiques. Elles usinent lesmoules d’injection des plastiques ou deverrerie et des outillages de forge etd’emboutissage, souvent de grande taille,mais aussi de nombreuses petites piècesde mécanique de précision, ainsi travailléessur de fortes profondeurs. Ce qui n’estpas toujours possible avec des fraises quifléchissent et se brisent lorsque la dureté

MACHINES D’ENFONÇAGE

Plus productives grâce aux changeurs de pièces et d’électrodesEquipées de robots changeurs de pièces et d’électrodes, ces machines d’usinage de précision creusent la nuit des moules et des outillages et fabriquent le jour de fines pièces nervurées pour la connectique et la micro-mécanique.

des aciers traités dépasse les 2000 MPa.L’électrode n’est pas en contact perma-nent avec la pièce pour éviter les courts-circuits. Simplement tenue verticalement,elle n’exerce aucun effort sur la pièce,ce qui permet de tailler des parois minceset hautes avec précision et régularité. Laprécision est constante d’une pièce à l’autrepuisque l’électrode ne s’use pratiquementpas. Enfin, on obtient d’excellents étatsde surface avec un fin réglage des para-mètres électriques.

Les nouvelles machines sont pilotéespar des CNC rapides à 64 bits à base decartes PC avec une programmation gra-phique intuitive sous Windows.

Électrodes : le choix entre graphite et cuivreCertaines emploient des logiciels spéci-fiques et des systèmes experts qui choisis-sent les différentes stratégies d’usinagepour imprimer des micromouvementslatéraux et de haut en bas à l’électrodeafin de faciliter l’évacuation des parti-cules métalliques «brûlées» et entraînéespar le diélectrique pour obtenir unmeilleur état de surface.

Le leader Charmilles Technologies quiappartient au groupe helvétique GeorgFisher, tout comme son challenger Agie,met l’accent sur sa palette de systèmesexperts dédiés à l’électroérosion. Ils ser-vent à mieux concevoir les gammes depièces pour les adapter au procédé (Pro-gram-Expert), à surveiller et optimiserles paramètres d’usinage (Pilot-Expert),à régler en permanence l’étincelagelorsque la surface de la pièce varie aucours de l’enfoncement (Power Control-Expert), à usiner les petites pièces deconnectique et de micromécanique (Micro-Machining), sans oublier le système Spacqui surveille les courts-circuits.

Autre exemple chez Mitsubishi, quidéveloppe une technique de superfinitionde qualité « miroir » HQSF (High QualitySurface Finishing) : un double circuit dediélectrique emploie de l’huile addition-née de poudre de silicone, les micro-décharges électriques étant soigneuse-ment contrôlées par le générateur pilotépar la CNC.

Les outillages d’emboutissage, souventde grande taille, pèsent plusieurs tonneset le choix d’une machine dépend tout d’abordde la taille de la pièce et du poids sup-porté par la table. Pour gagner du tempssur les grandes pièces, quelques grandesmachines emploient deux têtes indépen-dantes qui usinent chacune de leur côté.Il est utile d’avoir un bac de diélectriquerétractable et des portes coulissantes pourle carénage afin de faciliter l’accès auxpalans et aux ponts roulants qui mettenten place des pièces. La réglementationimpose en effet un carénage pour proté-ger l’opérateur du rayonnement électro-magnétique et des systèmes d’aspirationpour les fumées dégagées par le « brû-lage» du diélectrique. L’électroérosion seveut séduisante et les machines d’Agiesont soigneusement protégées par un caré-nage très esthétique.

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La PME Sarix de Losone (Suisse italienne),spécialisée dans le perçage, peut réaliser destrous de 0,02 mm avec une précision micro-métrique (± 2 microns) et avec des états desurface de 0,1 micron.Perçage et microgravureComme l’explique Franck Leleu, directeur deSarix, «nous avons mis au point et breveté ungénérateur de micro-impulsions contrôléesen temps réel par un système informatique

particulier. Nous proposons cette tête demicroérosion comme une unité autonomemais elle équipe aussi nos micromachinesde perçage ou d’usinage-gravure par électro-érosion ». Les applications concernent leperçage d’injecteurs de carburant, de filièrespour le textile, de connecteurs pour fibresoptiques, de pièces horlogères… Mais ausside pièces finement découpées ou des micro-gravures.

La SR-HPM de Sarix,véritable modèle de table pour pièces de haute précision

La « micro-érosion »,vous connaissez ?

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La contrainte de cette technique d’en-foncement est qu’il faut préalablementfabriquer les électrodes de forme pourl’ébauche et la finition de la pièce. On lestaille dans un bloc de cuivre rouge ou degraphite, matériau qui double le rende-ment de l’électroérosion mais délicat àusiner (voir encadré). Il faut aussi filtrerle diélectrique en permanence pour éli-miner les particules métalliques et éviterla mise en court-circuit de l’électrode.La fiabilité de fonctionnement d’une installation et ses coûts d’exploitation dépendent aussi de la qualité de son système de filtration étant donné lescontraintes environnementales de trai-tement et de stockage des boues. Leconstructeur espagnol Ona apporte dessolutions écologiques aux problèmes dela filtration (voir p.10).

La principale évolution actuelle desmachines porte sur l’automatisation pourassurer un travail en continu. Comme surles centres d’usinage, des robots intégréschangent les électrodes et les pièces etdesservent des magasins annexes qui assu-rent une production pratiquement encontinu en limitant au strict minimum lesarrêts de la machine. Les logiciels de pilo-tage permettent par exemple de suspendreun travail en cours pour traiter unepièce urgente et de reprendre l’usinageavec recalage automatique des trajectoires.

Un pilotagelargement automatisé et sécuriséLes robots aussi sont au point, notam-ment celui de Charmilles, que l’on adapteaux nouvelles comme aux anciennesmachines d’enfonçage. «Sur la Roboform2400, ce robot intégré change à la fois

les électrodes et les pièces et assure jus-qu’à 6000 heures effectives d’usinage paran », indique-t-on chez le constructeur.

Makino annonce 700 heures par mois sursa EDNC30 équipée d’un magasin depalettes, soit pratiquement sans tempsmort sur une base annuelle de 8760heures.

Enfin, le prix des machines est revu àla baisse: de l’ordre de un million de francspour un modèle moyen.

Les machines d’enfonçage ne sontdonc plus réservées aux seuls moulisteset outilleurs, qui emploient aussi lestechniques « concurrentes » de l’UGV.Elles sont devenues des systèmes d’usi-nage automatisés capables de travailleren continu sans opérateur pendant plu-sieurs jours. Les nombreuses sécurités,le pilotage sur PC avec des outils de typeWindows associés aux systèmes expertsde conduite d’usinage, permettent de confierces machines à des opérateurs moinsspécialisés que par le passé. À ce propos,un grand constructeur stigmatise etrappelle le rôle joué naguère par les «gou-rous » et les « divas » de l’électroérosionqui tenaient cette technique entre leursmains…

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L’usinage du graphiteplus facile

L’électroérosion implique de tailler préa-lablement des électrodes de forme parfraisage dans un bloc de cuivre rouge ou degraphite, matériau friable « salissant » et délicat à usiner.Cinq fois plus vite que le cuivreL’exploitation d’une batterie de machinesd’électroérosion nécessite de prévoir enparallèle une fraiseuse qui fabrique les élec-trodes d’ébauche et de finition. Charmillesindique que « l’emploi du graphite au lieudu cuivre fait gagner jusqu’à 40 % sur letemps d’ébauche et que l’usinage de cematériau plus tendre s’effectue de trois àcinq fois plus vite. »

Pour cela, le constructeur propose sa fraiseuse de précision Bostomatic G12 àgrande vitesse (elle atteint 30 000 tr/min enune seconde, soit une accélération de 1 g)protégée par un carénage étanche avec des glissières surpressées pour empêcherl’entrée des particules de graphite qui sontsoigneusement aspirées et filtrées.Cette machine construite par la société amé-ricaine Boston Digital acquise par le groupeGeorg Fischer est proposée par Charmillesmais aussi par sa société sœur Agie. Notonsque si le graphite a mauvaise réputation dansles ateliers européens, il est très employéoutre-Atlantique avec 3000 machines Bosto-matic en service.

Charmilles a récemment mis au point unrobot autonome QCRi (Quick Change Robotindependant) qui peut gérer 54 ou 90 élec-trodes et 4 ou 8 palettes de pièces. Il peutêtre associé aux machines d’enfonçage, dontil double la productivité par rapport à unemachine de capacité équivalente avec unsimple changeur d’électrodes. La Roboform 35ainsi équipée peut assurer plus de 6000 heuresd’usinage sans surveillance par an au lieu de3 000 heures. En cas de coupure de courant,le robot redémarre tout seul.

La gestion automatiséedes changements d’outils et de pièces

donne des ailes à l’enfonçage

Centred’usinage

d’électrodes en graphite.

Il a fallu à peine

40 minutespour usiner celle

figurant à gauche

sur la photo

Le robot double la productivité de la machine

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MACHINES FILAIRES

Des outils de prototypagepour les bureaux d’étudesLes machines à fil découpent des piècesde profil complexe dans les métauxles plus durs par contournementde la matière au lieu de la réduireen copeaux.

alternative à l’option classique «tous pour

pour fabriquer leurs prototypes et leurspréséries. Ce qui implique parfois un effortd’imagination pour définir la géométriedes pièces (voir encadré).

Des coupes inclinées jusqu’à 45°Sur les machines filaires, la pièce est poséesur la table guidée en XY par la commandenumérique et le fil creuse progressi-vement sa fine saignée sans exercerd’effort latéral puisqu’il ne touche pas lapièce de manière continue pour ne pasentrer en court-circuit : il procède par desmicromouvements d’avance et de reculpilotés par la CNC et le générateur élec-trique.

On taille ainsi dans la masse des pro-fils complexes avec des angles vifs cor-respondant au demi-diamètre du fil, cequi n’est pas possible en usinage clas-sique handicapé par le rayon des fraises.La coupe peut être inclinée en généraljusqu’à 30° par rapport à la verticale, unevaleur souvent donnée pour 100 mm dehauteur de pièce, mais quelques machines,dont celles de Fanuc, vont jusqu’à 45°sur des hauteurs limitées à 40 mm. Cetangle de découpe et surtout ses facilitésde réglage sont à prendre en compte dansle choix d’une machine lorsque l’on doitsouvent usiner des pièces en dépouilleou obtenir des profils coniques par inter-polation circulaire.

La plus grandemachine

«S imple comme le fil à couperle beurre !», oserait-on dire à propos de cette séduisante

technique d’usinage électrique qui emploieun fil-électrode pour découper dans la masse des pièces au profil complexe pardes coupes droites ou inclinées et sur de fortes épaisseurs (500 mm). Comme surles machines d’enfonçage, c’est la succes-sion des microdécharges électriques quibrûle localement le matériau au contactdu fil et l’élimine par sublimation.

La découpe par contournementLa seule restriction au procédé ? Lapièce doit être débouchante pour êtretraversée par le fil qui se déroule lente-ment en continu. On fabrique ainsi desoutillages de découpe et de nombreusespièces profilées à parois verticales ou incli-nées, mais on peut aussi obtenir des piècesmécaniques de forme plus complexes parune astucieuse combinaison de coupesfilaires dans l’espace. Charmilles l’illustreconcrètement avec une pièce taillée dansun bloc par des coupes dans tous les sensqui demande trois heures seulement par

L’espagnol Ona est spécialiste des machinesde grande taille. L’Arion K1000, «la plus grandemachine au monde », admet des outillages

jusqu’à 10 tonnes. Le bac qui contient 5 m3

d’eau reçoit des pièces de 2,3 m de longueurpour une hauteur de coupe de 600 mm.

Grand constructeur de robots industriels,Fanuc propose pour ses machines à fil Robocut Alpha un robot à cinq axes quiassure non seulement le chargement et ledéchargement des pièces, mais aussi la gestion des chutes après usinage.

Accès vertical facilité« C’est un problème crucial en découpefilaire », fait observer la société l’Usinageélectrique, agent du constructeur japonaisqui ajoute que, pour faciliter la robotisationdes machines, celles-ci ont désormais enoption un axe vertical Z de 250 mm quifacilite l’accès…

Le robot enlèveaussi les chutes

électroérosion contre neuf heures par frai-sage. « En procédant ainsi par contour-nement de la matière au lieu de la réduireen copeaux, non seulement on va plus vitemais on peut aussi récupérer les chutesdu matériau souvent coûteux », expliquele constructeur avec une logique d’éco-nomie tout helvétique.

Depuis quelques années le construc-teur milite auprès des concepteurs desbureaux d’études pour qu’ils «pensent élec-troérosion» et emploient cette technique

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Les constructeurs ont développé unepanoplie d’accessoires de bridage des piècesmais, comme le fil n’exerce aucun effortlatéral, on simplifie le problème en posantsimplement les pièces lourdes sur la table.

Travail sous immersion ou sous aspersion ?La pièce est généralement plongée dansun bac rempli d’huile ou d’eau déminéra-lisée, qui sert de diélectrique. La ques-tion est de savoir s’il faut travailler sousimmersion ou sous aspersion. « Si lesconstructeurs proposent depuis quelquesannées des modèles par aspersion, c’estsurtout pour des raisons économiques,car on supprime alors le bac de diélec-trique et les systèmes de relevage et deremplissage et vidange. Moyennant quoiles machines sont 30 % moins chères »,fait observer un utilisateur qui ajoute quel’aspersion est plus délicate à maîtriser :«dès qu’on dépasse les 50 mm de hauteurde coupe, le diélectrique ne pénètre pasbien dans la saignée et la qualité du travails’en ressent ».

Le débat reste ouvert mais semble êtreen faveur du travail en immersion. Agiemet toutefois l’accent sur son procédéd’arrosage coaxial avec «chemise d’eau»qui améliorerait le travail par aspersionou combinerait les avantages des deuxtechniques.

Il faut refroidir le diélectrique et le filtrersoigneusement pour éliminer les micro-particules métalliques en suspension etaspirer les fumées.

On emploie un fil de quelques dixièmesde millimètres, en général 0,25 mm, pourles opérations d’ébauche. Pour la découpede précision sur certaines machines, onemploie des fils très fins de 0,01mm, commec’est le cas sur la machine à fil horizontalde Makino qui réalise des microdécoupes

très précises. Autre solution encore : lamachine à double fil de Charmilles, l’unpour l’ébauche, l’autre pour la finition.Quant à Fanuc, il réalise des microdé-coupes de précision avec un fil très ténude 0,05 mm ! On peut ainsi usiner despièces impossibles à obtenir avec du fil

standard, comme par exemple des dentsd’engrenage de 0,3 mm à la base.

Généralement en laiton ou revêtu dezinc, le fil est livré en bobines de 45 kgpourassureruneproductioncontinuepen-dantplusieurs jours.Lorsqu’il casse, il estautomatiquementcoupéet réenfiléparunsystème de guidage à jet fluide et l’ins-tallations’arrête si l’incident se reproduitplusieurs foisdesuite.Lesystèmedecoupethermique du fil cassé et d’enfilage parun double jet fluide développé par Fanucse révèle particulièrement efficace. Leconstructeur avance un temps de cyclecoupure plus enfilage de 15 secondes !

En complément des machines à fil, lesateliers d’électroérosion doivent s’équi-per de machines pour percer le trou depassage du fil lorsqu’on démarre ladécoupe en milieu de pièce, ce qui estfréquent. On emploie alors des machinesspéciales d’enfonçage dont les électrodessont de longues et fines aiguilles creusesen cuivre qui forent la pièce, jusqu’à 400 mm de hauteur et percent des trousde 0,3 à 3 mm.

Des prototypes fabriquéspar des coupes combinées

En partant d’un même bloc de métal,on obtient la pièce prismatique trois foisplus vite en électroérosion, et sans copeaux

« L’électroérosion filaire trouve sa placeentre l’usinage à grande vitesse et leprototypage rapide. Cette intéressantealternative à l’usinage classique permetd’extraire les pièces directement du brutpar contournement de volumes entiers aulieu de réduire en copeaux 80 % dumatériau », fait observer Charmilles.

Des temps d’usinage divisibles par troisConséquence : on peut récupérer leschutes de matériau ainsi découpé pourtailler d’autres pièces plus petites ou lesrecycler car il s’agit souvent d’alliagestechniques coûteux.Le constructeur donne l’exemple d’unepièce prismatique qui nécessitait environneuf heures par fraisage alors qu’elle estdécoupée en trois heures seulement parélectroérosion et la découpe d’une bride deforme gauche par des coupes multiples.

Makino est le seul à proposerune machine avec défilementhorizontal du fil. La UPH-2 estdédiée à la découpe de trèshaute précision avec du fil micro-métrique de 0,03 mm à 0,2 mm.La particularité de son fonction-nement tient au fait que la chutereste dans la pièce alors qu’elle a tendance à chuter sur le guide-fil des machines verticales.

TEMPS D’USINAGE

9 heures

3 heures

Fraisage

Électroérosion

Le fil coupeà l’horizontale

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S odick a généralisé l’emploi dumoteur linéaire à toute sa gamme.Sur ses machines d’enfonçage,

deux moteurs pilotent la table, le troi-sième contrôle la position verticale del’électrode qui « vibre » avec des micro-déplacements très rapides (à 36 m/min)et avec une précision du dixième de micron.Ces pulsations chassent les micropar-ticules et l’étincelage s’effectue sur dessurfaces plus propres qui donnent unmeilleur état de surface à la pièce.

Moteurs linéairesSur les machines filaires, les deux moteurslinéaires qui pilotent la table à mouve-ments croisés contrôlent avec précisionla succession des microdéplacementsd’avance et de recul qui provoquent l’étin-

celage au contact du fil. Là encore, l’étatde surface obtenu supprime le polissage.Enfin, la machine de microperçage K1BLavec changeur d’outils utilise aussi un axelinéaire pour forer des trous de 0,08 mmà 0,25 mm de 300 mm de profondeur.

Le constructeur japonais est pourl’instant le seul à miser sur cette tech-nologie, mais Makino la propose en optionsur l’une de ses machines par enfonce-ment. Le représentant français Celadaindique qu’une dizaine de ces machinesà moteurs linéaires sont en service enFrance.

On filtre « écologique »Deux fils : un pour l’ébauche, l’autre pourla finition ; il fallait y penser ! Charmillespropose sa machine Robofil 2030 enversion twin wire avec deux bobines defil de diamètres 0,25 mm pour l’ébauche,l’autre plus fin (0,1 mm) pour finir la pièce.La commutation d’un fil à l’autre et le réenfilage s’effectuent automatiquementen moins de quarante-cinq secondes. Cettesolution évite de remplacer la bobine defil ou de transférer la pièce sur une autremachine pour réaliser la finition. «Le gainsur les temps de fabrication atteint 30 %,car on privilégie les opérations d’ébauche,toujours plus rapides, qui facilitent parailleurs l’évacuation de la chute découpée»,explique le constructeur.

Le filtrage en continu du diélectriqueet l’élimination des boues sont un pro-blème auquel sont confrontés les utilisa-teurs d’électroérosion. Les constructeursproposent différents systèmes de filtrationcomportant le plus souvent des filtres jetables en papier dont la durée d’usage est en moyenne de deux cent cinquanteheures, ce qui est relativement peu.

En comparaison, on appréciera leprogrès obtenu par l’espagnol Ona. Il abreveté des filtres «bougies» qui tiennentjusqu’à quinze mille heures. De plus, ilpropose une technique avec autonet-toyage du filtre, donc sans consommableaucun, qu’il qualifie « d’écologique ». Cefiltre permanent qui retient des particulesde 3 microns est constitué d’une coucheminérale qu’on nettoie par des cyclesautomatiques. Ce système AquaPrima 100qui s’adresse aux machines à fil quiéliminent moins de particules est inté-gré dans une armoire annexe. On peutles installer sur les machines de diffé-rents constructeurs et sur les recti-fieuses.

10 ■ TECHNOLOGIE 118 ■ MARS 2002

INNOVATIONS

L’usinage électrique se perfectionneLes constructeurs commencent à équiper leurs machinesde moteurs linéaires. Ils innovent aussi avec des machinesà deux diamètres de fils. Ils filtrent mieux les boues d’usinage et recourent aux systèmes experts et à la télésurveillance.

Les progrès récents portent aussi sur les CNCà base de PC équipés de logiciels de pilo-tage conviviaux dont certains sont basés surles concepts de logique floue pour choisir lameilleure « stratégie » d’usinage.On pilote aussi plus finement les micromou-vements donnés à l’électrode pour assurerl’évacuation des particules ainsi que les mou-vements planétaires (axe C) pour usiner des

cavités par contournement latéral commeen fraisage par commande numérique.

Précision accrueMitsubishi propose une CNC à processeur64 bits avec un système expert Fuzzy Pro 2développé sur des concepts de logique flouequi améliore la précision des pièces notam-ment pour de fines nervures profondes. ChezMakino, un système expert adapte la straté-gie d’usinage à la géométrie de la pièce pourréduire les temps d’usinage de 30 %.Agie propose un logiciel de télésurveillanceà distance 24 heures sur 24 (AgievisionContact) et même, sur certaines machinesd’enfonçage, une webcaméra couplée à laCNC pour surveiller les opérations depuisson domicile !

Systèmes experts et webcamLa webcam installéesur l’armoirede commandesurveille à distanceles opérationsd’usinage

La machineCharmilles « trin »avec ses deux bobinesde fil pour l’ébauche et la finition : on passe d’un fil à l’autre en 45 secondes

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Agie (CH) ● ● ● Agiecut Excellence 750/1050 ×550/650 ×250 (450 kg) 0,1 Modèle 2 F pour fil fin 0,03 à 0,1 mm

(Agie France) 2 et 3 et 2 F Commage Agievision

● ● Agiecut EvolutioNn 750/1 050×550/650 ×250 (450 kg) 0,2 Modèle 2 SFF pour fil fin 0,03 à 0,1 mm

2 et 3 et 2 SFF Ra : 0,1 µ

● ● Agiecut Challenge 2 + 3 750/1050 ×550/650 ×250 (800 kg) 0,3 Ra : 0,2 µ en option

● ● ● Agiecut Classic 2, 3 750/1050 ×550/650 ×250 (800 kg) 0,3 Technologie d’arrosage coaxial avec

et 2 S (aspersion) chemise d’eau (aspersion + immersion)

● ● Agiecut HSS 1300 ×1100 ×400 (300 kg) 0,3 Pour pièces de grande taille

● ● Agietron Exact 2 et 3 650/880 ×580/680 ×250/350 0,2 Agievision 2 Genérateur HSS

(800 kg) (High Speed Super Finition)

● ● ● Agietron Impact 2 et 3 650/1070 ×580/680 ×250/350 334 0,2 Système Agievision 2

(800 kg)

● ● ● Agieton Innovation 650/880 ×580/680 ×250/350 (800 kg) 33 0,2 Système Agievision 2

2 et 3

● ● Agietron Advance 1100 ×750 ×370 (2 000 kg) 233 0,2 Machine compacte

● ● ● Agietron 600/850 ×380/650 ×165/315 (500 kg) 64/128 0,2 Commande simplifiée par icônes CNC

MondoStar20/50 Furura 5 système Star View à Webcam

Brother (J) ● ● HS 50 A 580 ×350 ×70 (100 kg) 0,4 Vitesse 300 mm2/min (fil de 0,3 mm)

(Halbronn) Encombrement au sol réduit

● ● HS 3100/HS 3600 380 ×250 ×100 (60 kg) 0,4

Charmilles ● ● ● Robofil 190 (asper.) 700 ×300 ×150 (200 kg) Machine entrée de gamme

Technologies (CH) ● ● ● Robofil 290P (asper.) 800 ×500 ×200 (500 kg) Enfilage automatique en option

● ● Robofil 310P et 850/1200 ×500/700 ×400 (2 000 kg) Enfilage automatique

510 P (aspersion)

● ● Robofil 230 et 330 800/900 ×550/600 ×220/400 (1000 kg)

● ● Robofil 2030 SI 1130×510 ×260 (500 kg) Modèle TW à deux magasins de fil

(+ modele TW 2 fils) (0,25 mm et 0,1mm)

● ● Robofil 4030 SI 1200 ×730 ×360 (800 kg)

● ● Robofil 6030 SI 1350 ×690 ×360 (800 kg) Sans enfilage automatique - Machine

pour ateliers de mécanique générale

● Form 20 A 180 ×6 690 ×450 60

● Roboform 22 1 500 ×1000 ×600 32/64

● ● Roboform 35 QCRi 320 ×320 ×170/270 64 Changeur QRCi 16 électrodes et 4 pièces

● ● Roboform 54 et 55 1120 ×795/870 ×385/400 128

● Roboform 84 1500 ×1000 ×430 135

● Roboform 2400 880 ×550 ×245 64/128

et 2400 QCRi

Cormac (I) ● ● Magma 650/770 ×400 ×200 ×350 (600 kg) 40/60/ 2.8EUC à changeur d’électrode et axe C

(Rosilio M-O) 2.8/2.8.E/2.8 EUC 80

● ● Magma 4.0-UC/5.5.UC 1050 ×70 ×350 (2 000 kg) 80/160 Axe C et changeur d’électrodes

Grandes dimensions sur demande

● ● ● EV 3200 800 × 500 ×300 (800 kg) 128 Bac escamotable et carénage intégral

Fanuc (L’usinage ● ● Robocut Alpha-Oi/ 680/800×420/730 ×180/300 0,1 à Enfilage rapide (15 s) fil 0,05 mm - Pulse -

électrique)(J) Alpha-1i (1000 kg) 0,35 Generi - Angle fil 45° CNC 5 axes 16 bits

● ● TSH 3A (Top EDM) 800 ×500, perçages 0,15 à 3 mm Vitesse perçage 1 mm/s pour 0,1 mm

Hitachi (J) ● ● Série R 203/254/355/ 550/1200×370/100 ×170/500 Genérateur Hitachi 3e génération gain de

(Halbronn) 580/510/810 temps de 20 à 40 %. Fil de 0,1 à 0,25 mm

Ingersoll (D) ● ● ● Gantry 500/800/ 524/550×400/850 ×375/450 75/120 Technologie polissage Mitsubishi -

(Delta Machines) 5000/8000 (robot) Changeur à 20 postes

● ● ● Gantry1000/1300/ 700/2 750×130/1550 ×550/1500 75/120 CNC Mitsubishi 64 bits, changeur

2000 et 3000 (EMO) à 20 postes. Nouveauté à l’EMO

● ● ● Center 400/4000 (robot) 400 ×300 ×300 50 Changeur 20 postes – Identification Ewis

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Page 8: Électroérosion: frontière vers l’automatisation intégraleguillaume.speurt.free.fr/telechargements/Techno Meca... · La contrainte de cette technique d ’en-foncement est qu’il

12 ■ TECHNOLOGIE 118 ■ MARS 2002

Makino (J) ● ● ● EU 64 940 ×650 ×250 (1500 kg) 0,5 Table acier moulé nervuré avec blocage

(Makino France) de la pièce en U - CNC 5 axes

● ● ● U 32 K/U53K 790/940×670/780 ×220/320 0,2 Magasin de fil de 20 kg -

(1500 kg) Générateur MGW-K 30 A

● ● ● UPH-2 (fil horizontal) 200 ×200 ×60 (20 kg) 0,05 Machine de précision à compensation

thermique à fil horizontal de 0,03 mm

● ● ● EDNC30S/43S 650/850×450/650 ×300/400 60 0,15 EDNC30S : perçage de trous de 0,2 mm

● ● ● EDNC 65 S et 85 S 1100/140 ×750/900 ×350/500 120 0,15 Changeur 8 à 24 électrodes

(à moteur linéaire) Moteur linéaire en option sur la 85 S

● ● ● EDNC 106/207/2015-2H 1500/2 800×800/1500 ×600/700 420 0,15 Machine 2H de grande capacité à 2 têtes

Mitsubishi Electric ● ● ● RA9-RA90/RA90AT 860 ×766 ×160 (350 kg) 50 0,5 Productivité : 325 mm2/min

(J)(Delta Machines) (aspersion) Enfilage : 25 s pour 50 mm (modèle AT)

● ● ● Haute précision 800/1050 ×575/800 ×215/295 50 0,07 CNC 64 bits sur PC avec système-expert

QA10/QA 20 (1500 kg) et 0,18 Fil de diamètre 0,05 mm

● ● ● FX1K-FX2K- 800/130 ×575/800 ×215/315 50 0,2 Fil de diamètre 0,1 à 0,3 mm - Axe Z de

FX10K/20K/30K (2 000 kg) et 0,5 450 mm axe U et V ±75 mm en option

● ● ● Ultra precision PX05 500 ×390 ×145 (100 kg) 50 0,05 Structure carénée à isolation thermique

Changement d’angle. Fil de 0,03 mm

● ● ● EX22/EX30 950/1200 ×60/800 ×400/450 (200 kg) 80/240 Changeur 16 électrodes CNC-PC 64 bits

Système expert Fuzzy Pro 2

● ● ● FA10/FA20-FA30 1300 ×800 ×345 (2 000 kg) 50 0,2 Gamme de haute précision à bâti rigide

(haute précision) pour FA 30 CNC 64 bits - Changeur robotisé

ONA (E) ● ● ● AricutR250/R400/ 780/1300×680/800 ×200/400 Machine à aspersion à coût

(Ona France) R900 (aspersion) (1 000 kg) de maintenance réduit

● ● Aricut Série 910/1500 ×680/880 ×200/400 Fil de 0,1 à 0,3 mm guide-fil en diamant

U-250/U-400/U-900 (2 000 kg) CNC 5 axes

● ● Arion K 500 et 1500/2 300 ×120/1300 ×400/600 K1000 : la plus grande machine à fil

K1000 + K350 (10 000 kg) existante - K350 : nouveauté à l’EMO

● ● ● Techno Série H 900/1100 ×500/700 ×300/400 45/60/

(bac fixe) et C (escam) (1500 kg) 120

● ● Techno H 600/H 700 1700/2 300 ×1000/1300 ×60/700 120/ TH1000 : machine à 2 têtes indépendantes

(10 000 kg) 240 pour grandes pièces - Changeur (option)

● ● Compact 2 et 750 ×450/490 ×210/240 (350 kg) Machines compactes d’entrée de gamme

Datic D-2030 manuelles et à CNC (Datic)

● ● Datic Portique 1700/4 000 ×1000/2 000 ×650/1250

(25 000 kg)

Rovella (I) (Ratmo) ● Linea X100 et X300 350/500 ×250/400 ×200/3 320

● Microperceuse DF3 300 ×200 ×200 Perçages de 0,3 à 3 mm

Sarix (CH) ● ● T1-T4 (aspersion) 200/250 ×200/250 ×150 Microperçage 20 µm. Centrage 0,1 mm

● ● SR-PM/SR-HPM/ 300 ×200 Machine de très haute précision :

SR/VHPM (aspersion) 1 µm sur 20 mm de course

SKM (Taiwan) ● ● T50 et T60 ZNC 870/1090 ×510 ×/580 ×320/360 30/45/ 0,2 Machines manuelles

(Mark Techno) (1000 kg) 60

● ● K 60-NC et S 60-CNC 1900×580 ×360 (800 kg) 30/45/60 0,2 Machine DNC ou CNC (PC ou Heidenhain)

● ● M60-CNC 1200 ×660 ×410 (4 200 kg) 30/60/90 0,2 Machine CNC sur PC ou Heidenhain

Sodick (J) ● ● A Q 325 L/AQ 535 550/70×400/500 ×220/310 (1500 kg) 0,1 3 moteurs linéaires - Générateur piloté

(Celada France) L/AQ550L par CNC (40 % d’économie d’énergie)

● ● AP 200 L/AP450L 300/600×170/400 ×100/130 Machines de précision à moteurs linéaires

● ● K1C/K1CN/K1BL 200/400×350/450 (200 kg) BL : à moteur linéaire pour microperçages

(aspersion) de 0,08 à 0,25 mm. Changeur d’électrodes

● ● AQ35K-LR/AQ 55L- 750/1000×550/950 ×320/500 2 kVA Première machine EDM filaire

LR/AQ75L (aspersion) (4 400 kg) à moteur linéaire

Ce tableau n’est pas exhaustif mais il donne une bonne idée du marché.

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