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NOUVEAUTÉS 2016Votre partenaire technologique pour l'usinage
Dr. Jochen Kress
Dr. Dieter Kress
Ce qu’il y a d’exceptionnel entre nous :C'est l'effet MAPAL.
NOUVEAUTES ET EXTENSIONS DE GAMMES 2016
En 2014, MAPAL présentait le premier outil de précision en fabrication additive conçu pour la production en série : le foret à insert de coupe amovible QTD pour les diamètres inférieurs à 13 millimètres. MAPAL présente cette année encore une innovation en fabrication additi-ve : le mandrin hydraulique à encombrement réduit. Nous recourons à la fabrication additive de manière ciblée, là où les contraintes liées à la production ont empêché jusqu'à présent l'innovation.
Pour MAPAL, que les nouveautés soient fabriquées de manière additive ou conven-tionnelle, l'avancée technologique et la valeur ajoutée pour les clients sont toujours priori-taires. Pour la production durable, en plus du nouveau mandrin de serrage par exemple, nous offrons des solutions pour l'alésage, le perça-ge, le fraisage et le contrôle.
Un autre thème, qui joue un rôle important cette année, est la numérisation. Parce que les outils ne sont pas des biens physiques, mais aussi des données et services liés.
Nous vous présentons notre solution intégra-le UNIFACTS pour un système de logistique d’outils plus efficace. Ce concept englobe la salle de réglage avec l'équipement pour mesu-rer, régler et distribuer les outils, et les pre-stations de service comme la gestion du parc outils.
Progressez avec nous sur la voie de l'usine intelligente, laissez-vous séduire par notre salle de réglage.
VousNe voulez pas tout changer mais améliorer les choses
NousTrouvons de nouvelles
voies pour vous faire avancer
Ouvrir de nouvelles perspec-
tives
SOMMAIRE Solutions de processBague HPR pour l'usinage des sièges de soupape ........................................................................04Productivité accrue grâce à l'utilisation d'outils d'alésage de précision PCD .....05TOOLTRONIC® – Usinage parfait d’alésages non circulaires .................................................06Barre d'alésage en ligne avec arêtes de coupe à compensation .......................................07Vers une usine intelligente avec une logistique outils efficace ........................................08
Perçage | Alésage 1/2 finition | LamageGamme de fraises à chanfreiner élargie ..................................................................................................10Résistance extrême même en cas de sollicitations maximales ..........................................11La meilleure qualité avec le Tritan-Drill ...................................................................................................12Nouveau niveau de performances dans l'usinage des matières plastiques ..........13
FraisageFraise boule en carbure monobloc CPMill ..........................................................................................14Nouvelles fraises à plaquettes de coupes réversibles ISO ..................................................15OptiMill® pour matériaux légers ..................................................................................................................16La gamme OptiMill® carbure monobloc élargie ...........................................................................18Plaquettes réversibles HX avec PcBN ......................................................................................................19
SerrageLe mandrin HighTorque Chuck à faible encombrement ...........................................................20Mandrin de serrage HTC pour petits diamètres ...............................................................................21Serrage sûr de tous les outils à méplat HB .......................................................................................22HSK à èqulibrage dynamique ...........................................................................................................................23
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La bague HPR révolutionne l'usinage des sièges de soupapes Usinage rapide, efficace et précis des bagues de sièges et des guides de soupapes
EN RÉSUMÉ
- Durée de vie multipliée par 10
- Avance plus que triplée
- Qualité améliorée
- Temps d'usinage et de réglage réduits
- Trois arêtes de coupe par chanfrein
- Manipulation simple
Jusqu'à présent, pour usiner les guides et siè-ges de de soupapes, on utilise en général des outils à plaquettes coupantes à réglage axial. Le réglage exact est complexe et difficile. Une seule arête de coupe par chanfrein est généralement utilisée sur les bagues de siè-ges de soupapes. Pour simplifier ce processus le raccourcir, MAPAL a développé un concept d'outil qui usine en une seule étape les trois chanfreins sur la bague du siège de soupa-pe, avec à chaque fois trois arêtes de coupe PcBN brasées. La pièce maîtresse est la bague d’alésage avec neuf arêtes de coupe, donc trois par chanfrein. Cette bague d’alésage est fixée très précisément, aussi bien de manière radiale qu'axiale, par une interface conique, permettant ainsi une position correcte des arêtes de coupe. En cas de remplacement, il suffit de desserrer la rondelle filetée. Ceci permet de réduire les temps de réglage et de simplifier la manipulation. Les efforts de coupe sont répartis de façon optimale sur l'outil. En conséquence, la longévité des arêtes de coupe peut être multipliée par dix. Et l'avance de
l'usinage peut être triplée. Le concept d'outil est particulièrement adapté aux vitesses de coupe élevées et à l’usinage des matériaux durs et assure une meilleure qualité.L'outil pour l'usinage des guides et sièges de soupapes est construit de façon modulaire et contient deux interfaces d'outil. D'une part, l’interface conique courte décrite pour la bague d’alésage. D'autre part, un mandrin hydraulique fabriqué de manière additive pour le serrage de l'alésoir multicoupe à inserts PCD pour la finition des guides de soupapes. Le serrage peut se faire tout simplement par l'intermédiaire de la vis de fixation.
NOUVEAUTES 2016 | Solutions de process
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Augmentation de la productivitéOutils d'alésage de précision PCD à plusieurs inserts de coupe pour l'alésage de soupapes
EN RÉSUMÉ
- Les outils multicoupes brasés atteignent pra-
tiquement la même précision qu'un outil
d'alésage de précision réglable tout en per-
mettant un accroissement significatif de la
production.
- Les alternatives d’outils prennent en compte
les exigences de production individuelles
Dans les boîtes de vitesses automatiques, le distributeur hydraulique est le composant central qui, en fonction de l'état de charge du moteur et de la vitesse du véhicule, active l'embrayage et les freins de la boîte de vitesses afin d'enclencher les rapports. Lors de l'usinage du boîtier du distributeur hydraulique, les alé-sages des soupapes jouent un rôle primordial. En vue d'une augmentation de la productivité, MAPAL a mis au point des outils PCD à plu-sieurs inserts de coupe brasés. Le boîtier est principalement composé d'un alliage moulé par compression (AlSi9Cu3Mg). Une très grande qualité est exigée lors de son usinage. Ainsi des tolérances de cylindricité < 3 μm, des circularités < 2 μm et des surfaces avec Rz < 2 μm doivent être garanties et mainte-nues. Ces exigences sont importantes pour la plupart des alésages de soupapes étagés. Leur usinage est divisé en plusieurs séquences qui impliquent différents outils pour le perça-ge pilote, l’ébauche, et la finition. Puisque chaque alésage de soupape ne nécessite pas forcement une précision d'usinage maxima-
le, en plus des outils à réglage précis, MAPAL propose des outils PCD brasés qui permettent d'obtenir une réduction significative des temps d’usinage malgré une plage de tolérance à peine supérieure. En outre, ces outils brasés convainquent par la suppression du réglage et par les gains de temps ainsi dégagés.
Quatre arêtes de coupe pour une réduction significative du temps d'usinage
Pour la demi-finition, un outil PCD à quatre arêtes de coupe brasées a été développé qui peut être utilisé à la place d'un outil standard à deux arêtes de coupe. Cela permet de rac-courcir significativement la durée de l'usinage et d'atteindre la précision de positionnement nécessaire, base de l'usinage de finition.
Car le résultat de l'usinage de finition dépend grandement de la demi-finition. Jusqu'à main-tenant, les hautes exigences de la finition ont été atteintes à l'aide d'un outil PCD avec une seule arête de coupe réglable. Ici aussi une nouvelle stratégie d'usinage économique et fiable a été conçue. Selon l’application, des outils PCD de précision sont maintenant dis-ponibles avec trois à six inserts brasés pour la finition. Ils permettent une cadence nettement améliorée pour une précision quasiment simi-laire.
NOUVEAUTES 2016 | Solutions de process
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Usinage parfait d’alésages non circulaires Profils spécifiques produits avec l’outil recessing TOOLTRONIC®-CAT
EN RÉSUMÉ
- Recherche de la compensation des déforma-
tions, en particulier dans le domaine de la
construction de moteurs
- Le TOOLTRONIC permet une course de 40 µm
avec jusqu'à 2.000 tours par minute
- Presque toutes les formes de cylindres sont
réalisables
Dans l’industrie automobile (en particulier pour la construction de moteurs), comme dans de nombreuses autres branches, on cherche à compenser les déformations. Ainsi, les défor-mations produites sur les composants lors de la sollicitation de la pièce peuvent être com-pensées en amont de façon précise et fiable. La compensation des déformations peut par exemple être réalisée avec des profils internes et externes non cylindriques.
Dans la pratique, cela implique par exemple de produire des alésages volontairement modifiés lors de la fabrication afin qu’ils atteignent lors de la sollicitation la forme voulue. Ainsi, les facteurs comme les frottements ou les effets d’entaille sont minimisés, ce qui permet de réduire la consommation de carburant.
Avec le TOOLTRONIC équipé de l’unité CAT (Contour Actuating Tool), MAPAL propose l’outil parfait pour l’usinage fiable, flexible et rapide de tous profils cylindriques. En effet, le TOOLTRONIC-CAT permet de transposer la rotation excentrique sur des centres d’usinage. Le mouvement recessing oscillant de l’outil réalise la géométrie non circulaire souhaitée, produite délibérément. La vitesse de rotation possible dépend de cette géométrie et de la course nécessaire. Pour les profils ovales, une vitesse jusqu’à 2000 tr/mn est possible. Une course radiale jusqu’à 40 µm peut également être atteinte avec le TOOLTRONIC-CAT.
Des éléments recessing hautement dynamiques rendent possible cette modification radiale du diamètre. Selon la vitesse de broche, les élé-ments recessing oscillent jusqu’à 100 fois/s. dans le cas de profils elliptiques.
"Alésage non circulaire : alésage avec mouve-ments de coupe non circulaires résultant de recessing à actuation cinétique pour la pro-duction de profils intérieurs.’’
Source : traduction de DIN 8589-2
NOUVEAUTES 2016 | Solutions de process
Perçageconventionnel
circulaire
Ovale réalisé
délibérément
7NOUVEAUTES 2016 | Solutions de process
EN RÉSUMÉ
- Réajustage manuel des plaquettes de coupe
supprimé
- Qualité accrue
- Usinage accéléré
- Durée de vie augmentée
- Usinage simultané de tous les paliers
Afin de rendre économe l'alésage de fini-tion des paliers de vilebrequin sur un cen-tre d'usinage, on utilise souvent des barres d'alésage en ligne. Avec un concept innovant et en collaboration avec un constructeur de machines, MAPAL a réussi à optimiser cet usi-nage de plusieurs façons : comparé à une barre d'alésage en ligne classique, la nouvelle barre d'alésage à compensation permet d'accroître la qualité, d'accélérer l'usinage et d'augmenter la production. Cette nouvelle barre d'alésage sert également d'outil recessing. Lors de l’entrée de l'outil dans le palier de vilebrequin, les arêtes de coupe sont guidées par une barre de trac-
tion située à l'intérieur. C'est seulement ainsi que tous les paliers de la ligne vilebrequin peu-vent être usinés simultanément en une seule passe. Sans le guidage des arêtes de coupe, une collision entre la pièce à usiner et les arêtes de coupe serait inévitable. La barre de traction peut être actionnée par divers systè-mes, par exemple des systèmes mécatroniques tels que les TOOLTRONIC, par un système com-mandé par liquide de coupe, ou par un système propre au centre d'usinage. Un réglage manuel des plaquettes de coupe en vue de compen-ser l'usure, associé à des arrêts machines n'est plus nécessaire grâce à cette barre d'alésage. Car en fonction de l'application, les arêtes de coupe sont mesurées directement dans le centre d’usinage à l'aide d'une jauge intégrée ou à l'extérieur, et la valeur réelle est signalée à la centrale du centre d'usinage. Les arêtes de coupe seront réajustées en conséquence et l'usure mesurée automatiquement compensée.
Qualité et productivité maximales des barres d’alésageBarre d'alésage en ligne avec arêtes de coupe à compensation
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Vers une usine intelligente avec une logistique outils efficace Des solutions tout en un connectées pour la salle de réglage
MAPAL propose un kit complet pour une logi-stique outils efficace. Et contribue, avec une compréhension globale et sa gamme de pro-duits complète, à une conception intelligente des process, à une réduction du nombre de
fournisseurs et une disponibilité des outils maximale, grâce à l'utilisation de systèmes en réseau dans le respect de l’Industrie 4.0.
Cela permet de réduire l’ensemble des coûts d'usinage de manière significative. Afin qu'au cours de la production, aucune interruption non planifiée des machines n'ait lieu et que les outils existants puissent être efficacement utilisés, diverses tâches doivent être accom-plies pour prévenir tout retard du process: la numérisation des données outil, le stockage, le montage, le contrôle, le réglage et les mesu-res, ainsi que la transmission des outils et des
pièces nécessaires dans la production.
MAPAL a travaillé très dur ces dernières années pour optimiser ces tâches qui sont généralement effectuées dans la salle de réglage. De cela sont nés des prestations de service complètes comme le Tool Manage-ment Service (gestion du parc outils) et une large gamme de systèmes de stockage et de distribution, ainsi que des appareils de réglage et de mesure appropriés. Les autres facteurs d’intégration essentiels sont La numérisati-on, l'automatisation et la standardisation de la logistique et des flux de données outils, ainsi que leur connexion avec les logiciels exi-stants, tels que l’ERP et les systèmes de gestion d’outils. La solution complète de produits et services MAPAL dans ce domaine est résumée sous le nom UNIFACTS (Unique Factory Solu-tions).
NOUVEAUTES 2016 | Solutions de process
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DISTRIBUTION
REGLAGEMÉTROLOGIE
EN RÉSUMÉ
- Productivité augmentée
- Arrêts machines évités
- Réduction des coûts d'outils directs et indi-
rects
- Gestion intelligente du parc d'outils, consom-
mables et accessoires
- Salle de réglage complète avec les logiciels et
matériels pour la mesure, le réglage et la dis-
tribution
UNIFACTS – le kit complet pour une logisti-que outils efficace
Une phase d'analyse constitue le début de l’offre UNIFACTS, prestation de services adap-tée aux exigences des clients. Les processus et les flux de données y sont préparés et analysés. Car une solution gagnant en efficacité à long terme pour la logistique des outils n'est pas possible sans une recherche approfondie et sa documentation. La phase d'analyse est suivie par la phase de conception, qui a pour objec-tif la planification d'une solution clé en main pour la salle de réglage, logiciels et matériels compris. La phase suivante d'un projet UNIF-ACTS est la mise en place chez le client avec l'installation sur site des solutions de logiciels et de matériels, et la formation du personnel. Le projet ne se termine pas là mais se poursuit sous la forme d'un soutien et du développe-ment sur place en collaboration avec le client. Avec les solutions efficaces UNIFACTS pour
la gestion du parc outillage et les prestations de logistique incluses, l'entreprise obtient une gestion globale des outils, matériaux de coupe et accessoires ainsi qu'un aperçu toujours à jour de l'inventaire des outils.
Les systèmes de distribution des outils et de réglage qui constituent cette prestation répondent aux exigences les plus modernes concernant la précision, le soutien informa-tique, l'ergonomie et les processus de travail et, en constituent les fondements. Ce faisant, ils doivent pouvoir être parfaitement adaptés aux différentes conditions individuelles et si possible se compléter à la perfection. Les coûts réels par commande ou produit peuvent ainsi être déterminés efficacement et avec précisi-on, ce qui réduit le temps de recherche, ainsi que les frais d'acquisition. Il est ainsi possible d'éviter l'arrêt des machines en raison d'outils manquants ou mal réglés, d'augmenter la pro-
ductivité et de minimiser les coûts d'outils directs et indirects.
NOUVEAUTES 2016 | Solutions de process
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Gamme de fraises à chanfreiner élargiePlage de diamètres élargie pour des résultats remarquables
EN RÉSUMÉ
- Gamme nettement étendue
- Plage de diamètre entre 4,3 et 31 mm
- Haute précision
- Meilleurs états de surface
- Moins de vibrations au niveau de l'outil
- Durée de vie élevée
- Gains de temps grâce aux conditions de coupe
élevées
L'année dernière, MAPAL présentait une toute nouvelle génération de fraises à chanfreiner. Les arêtes de coupe de ces outils sont répar-ties de manière extrêmement irrégulière. C'est la raison pour laquelle les efforts axiaux sont réduits de plus de 50 % par rapport aux frai-ses conventionnelles. Cela permet une réduc-tion des vibrations au niveau de l'outil, ainsi qu’une plus grande précision et de meilleurs états de surface. La réduction de la sollicitati-on des machines prolonge la durée de vie des outils. De plus, grâce à leur coupe douce et stable, ces fraises peuvent être utilisées avec des conditions de coupe élevées, ce qui permet d'importantes économies de temps.
Jusqu'à présent, ces fraises étaient disponib-les dans cinq diamètres différents compris entre 6,3 et 25 mm. MAPAL élargit nettement cette plage. La nouvelle plage de diamètres allant de 4,3 à 31 mm est adaptée à la norme DIN 335 C.
Fraise à répartition extrêmement irrégulière
Fraise standard42CrMo | vc = 15 m/min | fu = 0,15 mm/tr
RESULTATS CONVAINCANTS
NOUVEAUTES 2016 | Fraisage
En plus des diamètres déjà en vente,les nouveaux diamètres suivants
sont disponibles :4,3 | 6,0 | 8,0 | 8,3 | 10,0 | 11,5 |
12,4 | 15,0 | 19,0 | 23,0 und 31,0 mm
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EN RÉSUMÉ
- Nouvelle gamme de matériaux de coupe pour
l'alésage des fontes
- Revêtement à l'oxyde d'α-aluminium avec une
très bonne adhérence
- résistance à l'usure extrême
- Usinage à sec possible avec une vitesse de
coupe de 300 m/min
- Durée de vie triplée
Les outils avec des arêtes de coupe ISO sont la solution lorsqu'il s'agit d'aléser des fontes. Les exigences croissantes concernant les vit-esses de coupe élevées et les technologies de lubrification se répercutent sur les outils et les arêtes de coupe. Un très bon comportement au frottement et à l'usure, ainsi qu'une gran-de dureté thermique du revêtement sont pour cela élémentaires. Jusqu'à maintenant les tra-vaux d'alésage étaient principalement réalisés avec des arêtes de coupe à revêtement PVD.
MAPAL a développé une nouvelle gamme de matériaux de coupe avec revêtement CVD spé-cialement adaptée aux exigences de l'alésage de toutes les fontes - GJL, GJV et GJS. Les nouveaux matériaux de coupe HC720, HC725, HC730 et HC735 se différencient par le sub-strat carbure utilisé. Les quatre convainquent par leur revêtement en oxyde d'α-aluminium extrêmement résistant à la chaleur et très adhérant. Avec le nouveau revêtement, les plaquettes de coupe offrent la possibilité
d'une augmentation substantielle de la vitesse de coupe lors de l'alésage, même en usinage à sec. L'usinage peut sans difficulté se faire avec des vitesses de coupe de 300 m/min. Cela permet d'augmenter nettement la productivité. Ce faisant, les arêtes de coupe atteignent des durées de vies considérablement plus élevées, comme le montrent les exemples pratiques : lors d'un usinage de GJL250, la durée de vie a été triplée comparé au matériau de coupe PVD HP455 utilisé jusqu'à maintenant.
Résistance extrême même en cas de sollicitations maximalesNouvelle série de matériaux de coupe sur la base d'un revêtement CVD pour l'alésage de toutes les fontes
NOUVEAUTES 2016 | Alésage
HIGHLIGHT
12 NOUVEAUTES 2016 | Perçage
La meilleure qualité avec le Tritan-DrillNouvelles versions spéciales pour des solutions et des performances accrues
EN RÉSUMÉ
- Solutionneur de problèmes pour les opéra-
tions de perçage difficiles, par exemple dans
l'usinage de bielles, d’aciers austénitiques ou
pour les perçages profonds
- Largement plus performant : durées d'usinage
réduites et des durées de vie plus longues que
pour les forets à deux lèvres
- Une avance plus importante malgré une situ-
ation de perçage plus délicate
Le Tritan-Drill a déjà fait ses preuves dans les situations difficiles, par exemple lors des perçages transversaux ou en cas d'entrées et de sorties de perçage obliques. Grâce à sa formation de copeaux spéciale, le Tritan-Drill peut également être utilisé avec des matières à copeaux longs. On peut également travailler avec une plus grande avance. Dans ses versions spéciales, il convainc dans l'usinage des aciers modernes de construction légère et offre des solutions tout en étant plus performant.
La version spéciale du Tritan-Drill est net-tement plus performante dans les perçages profonds des culasses en AlSi10 avec micro-lubrification. Deux canaux d'huile continus sont percés dans la culasse. En raison de la longueur de la pièce, il est nécessaire de percer des deux côtés. La moindre différence de con-centricité provoquerait ici un rebut. Le foret long avec géométrie Tritan réalise cette tâche de manière sûre. En outre, 22,59 secondes sont économisées par pièce à usiner, à une vitesse
de rotation de 10 000 tr/mn et une avance de 9.000 mm/min, par rapport à un foret à deux lèvres.
Les composants soumis à des sollicitations mécaniques avec des températures élevées sont de plus en plus fabriqués à partir d'aciers thermorésistants avec une structure austéni-tique. L'alliage garantit une résistance élevée à des températures allant jusqu'à 1.050 °C et empêche la fragilisation, mais est difficile à usiner. Pour relever ce défi, MAPAL a développé une version du foret Tritan-Drill avec une poin-te, une préparation d’arêtes, un revêtement et un chanfrein spéciaux. Comparé aux forets haute performance à deux lèvres également préparés, le foret Tritan-Drill atteint une durée de vie doublée. De plus, de par la répartition de la coupe sur trois arêtes de coupe, il est possible d’augmenter l’avance par tour jusqu'à 50 %.
Un troisième exemple est l'alésage étagé sécu-
risé en une seule opération pour le logement de vis dans les bielles. Le foret Tritan-Drill spé-cialement adapté comme foret étagé réalise l'alésage en une seule opération. Le foret Tritan-Drill vient à bout des conditions difficiles telles que la sortie d'alésage oblique et la grande précision d'ajustage, sans problè-me et sans nuire à la sécurité du process. Ce faisant, il convainc avec une durée d'usinage réduite et une durée de vie plus longue que son pendant à deux lèvres.
13NOUVEAUTES 2016 | Perçage
Nouveau niveau de performances dans l'usinage des matières plastiques Avec le foret Mono-Drill-Plastic, des tolérances allant jusqu'à IT7 sont atteintesLors de l'usinage des matières plastiques ther-moplastiques, telles que PEEK, POM ou PA 6, la mauvaise conductivité thermique des matéri-aux et les températures de fusion relativement basses rendent l'usinage difficile. En se basant sur ces exigences, MAPAL a développé le foret carbure monobloc Mono-Drill-Plastic et opti-misé ainsi la géométrie du foret à une lèvre. Le foret Mono-Drill-Plastic permet d'atteindre un nouveau niveau de performance lors de l'alésage des matières plastiques modernes. Ce foret est doté de propriétés spéciales telles qu'une géométrie des arêtes de coupe extrê-mement tranchante et un amincissement d’âme spécial. Cela permet de réaliser des tolérances allant jusqu'à IT7. Pour dissiper la chaleur autant que possible via les copeaux, le foret dispose d'une importante goujure polie. Grâce à un substrat en carbure spécial, le foret Mono-Drill-Plastic atteint également la meilleure rigidité et la meilleure résistance à l'usure. Même avec le perçage à sec, ce nou-
veau foret obtient d’excellentes performances. Ici, la géométrie précise et la goujure spéciale empêchent le collage du matériau. En plus de son utilisation pour l'usinage des matières pla-stiques, le foret Mono-Drill-Plastic peut égale-ment être utilisé pour l'usinage de l'aluminium.
Le nouveau foret Mono-Drill-Plastic est disponible dans la plage de diamètre de 0,97 à 13,03 mm et avec une longueur
allant jusqu'à 5xD.
EN RÉSUMÉ
- Percer des matières thermoplastiques
- Convient également pour le perçage à sec et
l'usinage de l'aluminium
- Grande rigidité et résistance à l'usure
- Aucun collage du matériau
- La goujure spéciale polie permet d'éliminer au
mieux les copeaux et la chaleur
- Géométrie des arêtes de coupe extrêmement
vive
- Pointe spéciale
- Tolérances de perçage jusqu'à IT7
14 NOUVEAUTES 2016 | Fraisage
EN RÉSUMÉ
- Cinq au lieu de quatre arêtes de coupes
- Substrat de base optimisé et nouveau revête-
ment
- Géométrie fortement spiralisée
- Évacuation optimale des copeaux
- Temps d'usinage nettement réduit par pièce
- Interface CFS pour un remplacement facile
des têtes de fraise
- Durée de vie augmentée de 25 %
De nombreux constructeurs et fournisseurs automobiles misent sur les fraises en carbure monobloc de la gamme CPMill pour la fabrica-tion des joints homocinétiques en acier durci celles-ci sont utilisés avec succès depuis des années pour l’ébauche et l'usinage de finiti-on (fraisage dur avec PcBN). Elles sont sou-mises à une optimisation continue. Une nou-velle évolution de la fraise d’ébauche permet maintenant une nette augmentation de la rentabilité. La nouvelle géométrie grandement spiralisée assure une évacuation optimale des
copeaux. La nouvelle fraise ne dispose plus de qua-tre, mais de cinq arêtes de coupe en carbure monobloc. De plus, outre le substrat de base, le revêtement est également optimisé. Pour faciliter le changement de la tête de fraisage, cette dernière est équipée de l'interface CFS. La parfaite adaptation du cône avec la surface plane confère une précision élevée de concen-tricité ≤ 5 μm, une très bonne rigidité et une haute qualité constante.
Exemples pratiques :La nouvelle fraise CPMill permet de réduire nettement le temps d'usinage par pièce. Alors que jusqu'à présent 75.000 pièces étaient usi-nées par semaine, maintenant, avec la même capacité en machines et sans investissement supplémentaire pour des machines, ce sont près de 85.000 pièces – soit 12 % de plus -, qui sont usinées avec la fraise à cinq dents. Car l'usinage peut être effectué avec des vitesses
Plus d'arêtes de coupe pour une durée de vie et une qualité accruesFraise boule en carbure monobloc CPMill avec nouvelle géométrie et interface CFS
de coupe et d'avance nettement plus élevées. En outre, la fraise a une durée de vie de 25 % plus élevée que le modèle précédent.
15NOUVEAUTES 2016 | Fraisage
Avance, profondeur de coupe et rentabilité accruesNouvelles fraises à plaquettes de coupe réversibles ISO
EN RÉSUMÉ
- Fraises à surfacer de 75° et fraises tangentiel-
les à surfacer-dresser de 90° à répartition ét-
roite pour des vitesses d’avance accrues
- Les fraises à surfacer de 75° et les fraises à
surfacer-dresser de 88° avec des plaquettes
réversibles LTHU tangentielles insérées en al-
ternance sont particulièrement économiques
- Fraises à surfacer de 45° avec plaquettes ré-
versibles radiales à huit arêtes – profondeurs
de coupe jusqu'à 10 mm
Avec les nouvelles fraises à surfacer de 75° et les nouvelles fraises tangentielles à surfacer-dresser de 90° pour l'usinage de l'acier et de la fonte, la répartition étroite permet de grandes vitesses d'avance.
Avec leurs grandes profondeurs de coupe, les fraises à surfacer de 45° et les fraises tangenti-elles à surfacer-dresser de 88° sont idéales pour usiner l'acier, l'acier inoxydable et la fonte. Les deux sont disponibles avec une structure uni-forme, donc quatre arêtes de coupe utilisables par plaque plaquette réversible tangentielle CTHQ, et avec des plaquettes réversibles tan-gentielles LTHU incorporées en alternance par-ticulièrement économiques grâce à leurs huit arêtes de coupe utilisables. Toutes les fraises profitent des propriétés de la technologie tan-gentielle. Les plaquettes de coupe réversibles sont incorporées de manière tangentielle, les efforts de cisaillement sont donc d'abord absor-bés sur toute la section des arêtes de coupe. Les sollicitations transmises au corps de l'outil
sont minimales, ce qui améliore la qualité des résultats de l'usinage. Les efforts de coupe réduits par les géométries positives des arêtes de coupe réduisent en outre la puissance motri-ce nécessaire de la machine et augmentent en conséquence l'efficacité énergétique. De plus, la coupe douce se traduit par une augmenta-tion des durées de vie. Enfin, en comparaison avec l'emploi de plaquettes de coupe réversibles ISO radiales, on peut monter ici plus d'arêtes de coupe sur l'outil, et cela pour une stabilité égale voire même supérieure. Pour des résultats de haute précision, il est recommandé d'utiliser les plaquettes ISO rectifiées et pour un maxi-mum de rentabilité, les plaquettes ISO frittées.L'avantage des nouvelles fraises à surfacer de 45° avec plaquettes de coupe réversibles OFMT radiales à huit tranchants est la profondeur de coupe pouvant atteindre jusqu'à 10 mm. Jusqu'à une profondeur de coupe de 4 mm, les huit arêtes de coupe sont utilisables pour l'usinage de l'acier et de l’inox. Pour des profondeurs de coupes > 4 mm, quatre arêtes de coupe sont
utilisables à chaque fois par plaquette de coupe. Cette nouvelle fraise est disponible en réparti-tions moyenne et étroite. Elle convainc par son coût très faible par arête de coupe et donc son rendement maximal.Comme toute la gamme de fraises à plaquettes réversibles ISO, les nouvelles fraises disposent entre autres de logements très précis. Les dif-férents modèles allient de plus des géométries d’arêtes parfaitement étudiées et des revête-ments extrêmement résistants.
Plaquette de coupe réversible CTHQ
Plaquette de coupe réversible LTHU
Plaquette de couperéversible OFMT
16 NOUVEAUTES 2016 | Fraisage
Les matériaux légers modernes en constante progression représentent, du fait de leurs pro-priétés des plus variées, un défi pour l'usinage. C'est pourquoi MAPAL développe sa large gamme de fraises en y ajoutant de nouvelles fraises hautes performances pour l'usinage des matières thermoplastiques, Honeycomb et CFRP.
Quatre gammes pour de nouveaux défisDe nouvelles fraises dans la gamme pour matériaux légers
17NOUVEAUTES 2016 | Fraisage
OptiMill-HoneycombEn raison de leur faible poids et de leur rési-stance à la flexion, des structures alvéolaires (Honeycomb ou nid d'abeille) sont utilisées pour soutenir et rigidifier les constructions entre les revêtements intérieur et extérieur de l'avion ou dans les ailes des éoliennes. Du fait de sa structure composite lâche, ce maté-riau très léger pose des problèmes à l'usinage. MAPAL a relevé le défi du nid d'abeille et déve-loppé la fraise OptiMill-Honeycomb. Cette frai-se en carbure monobloc à huit dents dispose d'arêtes de coupe extrêmement tranchantes, d'un angle d’hélice de 15 ° et d'une denture fine. Même le nid d'abeille avec une gran-de variété de couches superficielles ou une matière de remplissage incorporée peut être usiné sans nuire à la sécurité du proces par les nouvelles fraises OptiMill-Honeycomb.
OptiMill-Composite-UDPour le fraisage de pièces en matériaux com-posites renforcés de fibres, tels que le CFRP, qui sont très minces ou difficiles à usiner, la fraise en carbure monobloc OptiMill-Compo-site-UD a été ajoutée à la gamme des fraises MAPAL. La géométrie de ses arêtes de coupe permet d'obtenir une coupe à la fois en tirant et en poussant avec effet de compression. Cela permet d'éviter le délaminage et les projec-tions de fibres. Pour une plus grande durée de vie, la fraise est diamantée.
OptiMill-Thermoplastic / -FRDans le secteur automobile, les matières ther-moplastiques sont largement utilisées Les outils nécessitent des géométries spéciales en raison de leur faible température de fusi-on, pour éviter tout collage du matériau. Pour l'usinage sécurisé des matières thermoplasti-ques, MAPAL a développé l'OptiMill-Thermo-plastic en carbure monobloc doté d'arêtes de coupe très tranchantes. Sa géométrie spéciale permet, outre l'élimination optimale des copeaux, également une réduction maxi-male de l'échauffement pendant l'usinage. Pour l'usinage de matières thermoplastiques spéciales, principalement à base de fibres de carbone, MAPAL propose également l'OptiMill-Thermoplastic-FR. Comme les fibres de carbo-ne sont très abrasives, cette fraise en carbure monobloc est diamantée. Grâce à sa denture périphérique, les fibres sont sectionnées pro-prement sans former de bavure.
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EN RÉSUMÉ
- Élargissement de la gamme pour le titane,
l’usinage dur, et les aciers fortement alliés
- Nouveaux domaines d'application, par exem-
ple dans les éléments de construction
- Longueur de coupe 3xD avec géométrie spé-
ciale de brise-copeaux
- Amortissement des vibrations grâce à une in-
clinaison des goujures irrégulière et un degré
d'équilibrage de 2,5
Par rapport à l'usinage conventionnel, Le fraisage trochoïdal permet des améliorations significatives des coûts d'outillage, de serrage, des temps d'usinage et de la sollicitation des composants de la machine dans de nombreuses applications . Pour cette technique de fraisage, MAPAL développe sa famille de produits Opti-Mill en y ajoutant des fraises pour l'usinage du titane, des aciers fortement alliés et pour l'usinage dur. Cette gamme permet d’accéder à de nouveaux champs d'application, comme par exemple celui des éléments de construc-tion. Une répartition particulièrement irrégu-lière (répartition EU) des cinq arêtes de coupe combinée à une géométrie innovante permet de réduire les vibrations. Un équilibrage (degré d'équilibrage de 2,5) réalisé au cours du pro-cessus de fabrication réduit encore le risque de vibrations. Ainsi, les fraises de la famille Opti-Mill peuvent être utilisées sans problème pour des vitesses de rotation élevée. De manière à ce qu'avec les grandes profondeurs de coupe, les longs copeaux ne se coincent pas, un brise-
copeaux est intégré. Cela permet l'évacuation sans problème des copeaux hors du compar-timent machine. Toutes les fraises OptiMill pour le fraisage trochoïdal ont une longueur d'arête de coupe de 3xD. Cependant, MAPAL offre bien plus que juste l'outil optimal pour le fraisage trochoïdal. MAPAL tient également à disposition de ses clients un vaste savoir-faire en matière de process et prend en charge la programmation à la demande.
La famille trochoïdale s'agranditLa gamme OptiMill carbure monobloc élargie pour le fraisage trochoïdal
NOUVEAUTES 2016 | Fraisage
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Plaquettes réversibles HX pour une meilleure rentabilitéLes premières fraises à plaquettes réversibles HX avec PcBN pour la finition de la fonte et de l'acier durci
EN RÉSUMÉ
- Pour la première fois, des plaquettes réversib-
les HX pour le fraisage
- Particulièrement rentable grâce à six arêtes
de coupe utiles
- Grande qualité d’états de surface
- Usinage de finition des pièces en acier et en
fonte
- Logement optimal et sans jeu des plaquettes
réversibles HX et facilité d'ajustage et de
changement
Les plaquettes réversibles HX ont fait leurs preuves pour les opérations d’alésage. Grâce à leur forme hexagonale, elles disposent de six arêtes de coupe utiles et permettent ainsi une très bonne rentabilité à l'usinage. Pour la première fois, MAPAL a réussi à exploiter les plaquettes réversibles HX dans le fraisage. Là où habituellement seules des plaquettes réver-sibles PcBN brasées avec une arête de coupe pour le fraisage à surfacer étaient utilisées pour l'usinage de finition des pièces en fonte et en acier durci, les six arêtes de coupe de la plaquette réversible HX peuvent maintenant être utilisées. Cette fraise nouvellement déve-loppée a par exemple cinq inserts de fraise fraisage pour un diamètre de 63 mm.
L'utilisation de systèmes d'ajustage et de ser-rage ayant fait leurs preuves garantit un loge-ment optimal et sans jeu des plaquettes réver-sibles HX. Comme six arêtes de coupe peuvent être utilisées en même temps et que le réglage et le changement se font très facilement, la nouvelle fraise est donc très rentable. Les coûts
par pièce sont nettement réduits. En particu-lier, le secteur automobile et la construction de moules peuvent tirer parti des avantages de la nouvelle fraise à plaquettes réversibles PcBN. Les états de surfaces doivent y être par-faits, comme ceux que la nouvelle fraise réa-lise. De plus, l’apport en liquide d'arrosage est directement dirigé sur les arêtes de coupe pour garantir une évacuation parfaite des copeaux.
Lors du surfaçage d'une pièce en GJL250, les états de surface atteints sont par ex. de Rz = 3 µm et Ra = 0,4 µm pour une vitesse de coupe allant jusqu'à 2 000 m/min et une vitesse de rotation de 10 110 min-1 (d = 63 mm). La profondeur de coupe maximale qui peut être réalisée avec la nouvelle fraise est de 1 mm dans les fontes. Dans le cas d'un acier durci avec une dureté de HRC58 ± 2, la profondeur
maximale de coupe est de 0,2 mm. Lors de son usinage, des surfaces avec Rz = 1,3 µm et Ra = 0,16 µm sont générées avec une vitesse de coupe allant jusqu'à 250 m/min et une vit-esse de rotation de 1.400 min-1 (d = 63 mm).
NOUVEAUTES 2016 | Fraisage
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Les avantages de deux mondes combinésLe mandrin HighTorque Chuck à faible encombrement, fabriqué de manière additive, révolutionne la technique de serrage
EN RÉSUMÉ
- Suppression de la jonction par brasage en rai-
son de la fabrication additive
- Utilisation dans les espaces restreints
- Grande résistance à l'échauffement jusqu'à
170 °C
- Concentricité optimale < 3 µm
- Degré d'équilibrage de 2,5 à 25 000 min-1
- Aucun appareil de frettage nécessaire
Avec le nouveau mandrin HighTorque Chuck (HTC), MAPAL a réussi à réunir les avantages de la technologie hydro-expansible avec ceux d'une conicité de trois degrés connue du man-drin de frettage. Cela est rendu possible grâce à la fabrication additive qui est utilisée sous la forme du SLM (Selective Laser Melting).
Sur le corps de base de l'outil fabriqué de manière conventionnelle, est appliquée, lors de la fabrication du mandrin HTC, la partie fonctionnelle avec des contours minces réa-lisée par construction hybride SLM. Grâce à la fabrication additive, la zone de serrage peut être placée très près de la pointe du mandrin, ce qui ne serait pas possible avec la technique de fabrication conventionnelle. Ceci assure une concentricité optimale < 3 µm au niveau du trou de positionnement et < 5 µm pour 2,5 x D, ainsi qu'une grande précision de forme avec un bon amortissement des oscillations. L'amortissement dans le système permet de
réduire les microruptures au niveau de la coupe. Cela se traduit par un prolongement de la durée de vie de l'outil ainsi qu'un ménage-ment de la broche de la machine. De plus, grâce à la fabrication additive, une jonction par brasage n'est plus nécessaire. Celle-ci rep-résentait jusqu'ici un facteur limitant.
L'HTC à contour mince présente tous les avantages de la technologie HTC (High Tor-que Chuck) MAPAL éprouvée, le « T » rappel-ant ici non seulement la grande transmission de couple (Torque) mais aussi la résistance à l'échauffement (Température). La large plage de températures de fonctionnement allant jusqu'à 170 °C assure une sécurité de pro-cessus supplémentaire. Le degré d'équilibrage est de G = 2,5 pour une vitesse de rotation de 25.000 min-1.
Le nouveau mandrin de serrage présente des avantages significatifs non seulement pour la
construction de moules, mais aussi pour des applications dans les secteurs automobile et aérospatial. Car le HTC à faible encombre-ment convient pour tous les usinages dans les espaces restreints. Il permet un serrage simple et rapide de l'outil. Cela veut dire que pour la mise en place, aucune formation, aucun coût de démarrage élevé et aucun appareil annexe coûteux ne sont nécessaires.
NOUVEAUTES 2016 | Serrage
NOUVEAUTE MONDIALE
21NOUVEAUTES 2016 | Serrage
Serrage hydraulique même pour les plus petits diamètresMandrin de serrage HTC à faible encombrement pour le serrage direct des petits diamètres
MAPAL ajoute à sa gamme de mandrins de ser-rage HTC à faible encombrement des modèles pour le serrage direct des diamètres de 3, 4, et 5 mm. Ainsi, les mandrins de serrage hydrau-lique trouvent aussi leur application dans le domaine micrométrique, par exemple dans la technologie médicale ou l'industrie des mon-tres et bijoux. Pour serrer des diamètres inféri-eurs à < 6 mm, il était auparavant nécessaire d'employer des douilles de réduction.
Grâce aux nouveaux mandrins, les avanta-ges de la technologie hydro-expansible sont combinés au contour mince d'un mandrin de frettage, ce qui élargit encore le champ d'application. Comme son pendant pour les diamètres de serrage > 5 mm, le nouveau mandrin HTC avec contour mince est fabriqué de manière additive pour la micro-précision.Les méthodes de fabrication conventionnelles
EN RÉSUMÉ
- Serrage de petits diamètres sans douille de
réduction
- Diamètres 3, 4 et 5 mm disponibles
- Technologie de serrage hydro-expansible pour
la micro-précision
- Tous les avantages de l'HTC avec contour
mince (voir page 20)
- Fabrication additive
n'ont jusqu'à maintenant pas permis de réa-liser un mandrin de serrage hydraulique pour le serrage direct avec un contour mince ou un diamètre de serrage < 6 mm.
22 NOUVEAUTES 2016 | Serrage
Retrait impossible de l'outilSerrage sûr de tous les outils à méplat HB même en cas de sollicitations extrêmement fortes
EN RÉSUMÉ
- 100% de sécurité contre l'arrachement
- Serrage sécurisé adapté aux méplats HB
- Précision de concentricité < 5 µm
- Grande résistance à l'échauffement jusqu'à
170 °C
- Maniement facile
Avec sa sécurité anti-arrachement, le nou-veau mandrin de serrage HighTorque Chuck offre une sécurité à 100% contre le retrait de l'outil. Il convainc par sa grande force de serra-ge sécurisée ainsi que par son absolue sécurité de proces, même en cas de transmission de forces importantes. Plus de mise au rebut ou de danger du fait d'un arrachement.
Une vis de blocage dans la zone de serrage du mandrin, correspondant au méplat de serrage HB standard sur l’attachement d'outil, permet de satisfaire l'exigence d'une protection sup-plémentaire contre l'arrachement, par exemple dans l'usinage de haute performance.
Tous les outils munis d'un attachement HB peuvent être serrés de manière sécurisée con-tre l'arrachement avec le nouveau mandrin HTC. La vis de butée à ressort permet une manipulation facile. En outre, la vis de sécuri-té peut être changée facilement et rapidement. Comme tous les mandrins de serrage HTC, le mandrin HTC avec sécurité anti-arrachement est résistant aux hautes températures et faci-le à manier. Sa précision de concentricité est < 5 µm.
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Balourd résiduel éliminéPlus de déséquilibre grâce à l'HSK à équilibrage dynamique
EN RÉSUMÉ
- La forme HSK optimisée élimine le balourd ré-
siduel dynamique
- Le HSK conserve sa fonctionnalité et tous ses
avantages techniques
- Systèmes d'outils modulaires HSK pour la pre-
mière fois avec équilibrage dynamique
- Utilisation sur toutes les machines d'usinage
sans la moindre modification
- Première application : HTC avec faible encom-
brement
Jusqu'à ce jour, les moyens de serrage HSK n'étaient pas vraiment en mesure garantir l'équilibrage dynamique de tous les compo-sants et des ensembles d'outils. Car en rai-son des différentes profondeurs des rainures d'entraînement sur le cône de l'adaptateur HSK, un balourd final dynamique apparaissait sur le système de serrage lors de l'équilibrage, qui se transmettait ensuite aux outils.
MAPAL a développé une version optimisée du HSK qui permet, pour la première fois, d'équilibrer dynamiquement les composants avec l'interface HSK. Le déséquilibre de masse est éliminé grâce à la modification de l'une des deux rainures d'entraînement en une deuxiè-me rainure d'entraînement plus profonde et de même volume. De cette manière, le HSK perd son seul défaut tout en conservant son entière fonctionnalité ainsi que tous ses avantages vis-à-vis des autres attachements d'outils. Pour utiliser l'HSK optimisé, il n'est pas nécessaire de modifier les machines. Grâce au système équi-
libré de manière dynamique, les résultats sont améliorés, principalement au niveau de la qua-lité d’état de surface et de la circularité.
Le premier groupe de produits à être équipé en option de l'HSK équilibré de manière dynamique est le HighTorque Chuck à faible encombrement.
Rainure d'entraînement peu profonde
Équilibré de manière statique
Équilibré de manière dynamique
Nouvelle rainure d'entraînement profonde
Pas de trou d'équilibrage
nécessaire
NOUVEAUTES 2016 | Serrage
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