Avec le SPEEDSYNCHRO® EMUGE, des gains imp ressionnants

Gagner en productivité, faire des économies d’énergie, enregistrer des gains importants, n’opérer qu’une maintenance minimale… quel industriel n’en rêve pas ! EMUGE-FRANKEN, en mettant au point le SPEEDSYNCHRO®, a rendu tout cela possible. Cette avancée technologique marquante a reçu le prix de l’innovation Industrie Lyon 2013.

Nul doute que les entreprises françaises vont rapidement comprendre l’intérêt de se l’approprier… Jusqu’à présent, le mandrin de taraudage n’a toujours été considéré que comme un accessoire obligé. Avec l’arrivée du taraudage synchronisé sur les centres d’usinage, il a même été souvent remplacé par un mandrin rigide à moindre coût.

Souvent négligé en France, l’amélioration du temps de taraudage permet d’atteindre des gains très importants. C’est pourquoi, en partant de la vitesse de coupe optimale du taraud, EMUGE a totalement révolutionné le concept du mandrin.

Quand on analyse le cycle « taraudage synchronisé », on constate que les machines-outils modernes sont limitées par la vitesse de rotation à cause des phases d’accélération/ décélération. Par contre, l’expérience montre que la réactivité de l’axe linéaire pour l’avance ne représente aucune difficulté.

Le mandrin SPEEDSYNCHRO® possède un multiplicateur de vitesse ayant un ratio 1: 4,412, combiné au système d’amortisseur axial breveté SOFTSYNCHRO®. Il suffit alors d’une vitesse de rotation faible de la broche pour atteindre effectivement la vitesse de rotation optimale pour le taraud.

Caractéristiques :

Plage d’utilisation : M1 – M8 Vitesse de Rot. Max broche : 2000 Tr/min Taille de pince : ER16 Vitesse de Rot. Max outil : 8824 Tr/min Ratio 1 : 4,412 Lubrification par le centre : 50 bars max. Après 2 ans d’utilisation du SPEEDSYNCHRO® pour le taraudage de carters en aluminium, un client nous présente le bilan chiffré de ses gains qui se montent à plus de 160 000 Euros :

– Productivité, 1550 heures économisées

– Economie : 17% de consommation d’outils en moins

– Qualité : amélioration de la géométrie des taraudages

– Ecologie : réduction de 90% de la consommation de courant

– Fiabilité : 13 millions de taraudages avant le 1er entretien.

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Comment ce résultat a-t-il été atteint ?

Productivité :

L’usinage de carters de boîtes à vitesses comporte de nombreux taraudages M5 et M6.

Pour les M5 par exemple, la programmation était Vc = 47m/min soit 3000 trs/min. Bien que les C.U. aient été très récents, avec la broche arrêtée en début de taraudage et l’inversion du sens de rotation, la vitesse de rotation programmée n’était jamais atteinte. Le SPEEDSYNCHRO®, grâce au rapport de démultiplication de 1: 4,412 ne demande à la broche qu’une vitesse très inférieure, quasiment immédiatement atteinte.

Dans le cas présent il a donc été décidé d’augmenter la vitesse réelle de l’outil à Vc = 83m/min soit 5295 trs/min. Par contre la broche ne tourne qu’à 1200 trs/min, rotation véritablement atteinte pendant la majorité du temps de taraudage. Le gain est de 0,43 s par trou.

Diminution du coût outil :

Le taraudage étant fait dans des conditions optimales de vitesse de coupe, la consommation a diminué de 17%, avec une réelle économie sur les temps de changements d’outils.

Qualité du taraudage :

Pendant les phases d’accélération/décélération, les erreurs de poursuites sont plus importantes, ce qui induit des efforts entre le flanc de filet et le taraud. Avec le SPEEDSYNCHRO®, qui permet de travailler quasiment pendant tout le taraudage en vitesse constante, les efforts sont très réduits. De plus, l’amortisseur intégré absorbe les efforts résiduels. L’état de surface est amélioré et la résistance mécanique à l’arrachement est meilleure.

Destiné aux CU avec taraudage synchronisé, le SPEEDSYNCHRO® n’a pas de compensation en compression/traction. La profondeur programmée est donc toujours parfaitement respectée.

Ecologie :

La consommation de courant est directement liée aux phases d’accélération/ décélération. La broche travaillant principalement en vitesse constante, la consommation de courant est réduite de 90%.

Fiabilité :

Contrairement aux appareils à tarauder, le SPEEDSYNCHRO® n’a pas de système d’inversion intégré. Les pignons, en prise constante avec une lubrification en bain d’huile, ne subissent donc pratiquement pas d’usure. Une analyse a été réalisée après 13.000.000 de taraudages. Les pièces actives du mandrin (1) étaient 100% conformes aux prescriptions d’origine. A titre de précaution seulement, les roulements, les joints et les billes ont été changés (2).

Comment faire un test grandeur nature ?

La simulation est simple à réaliser en programmant la vitesse de coupe optimale divisée par 4,412 tout en gardant l’avance normale, en multipliant le pas par le même facteur.

Exemple : Taraudage M6 Fonte ou fonte d’aluminium. Conditions Vc (m/min) Rotation n (trs/min) Pas ou Avance f (mm/tour)

Broche synchronisée avec attachement à pince 75 3980 1

Broche synchronisée avec SPEEDSYNCHRO® (1:4,412) 75 3980 / 4,412 = 902 1 x 4,412 = 4,412

Dans tous les cas, l’équipe de techniciens EMUGE-FRANKEN peut vous assister pour mesurer sur vos machines le gain potentiel: productivité, amélioration de la durée de vie outil, économies d’énergie.

Équip’Prod    Comment avez-vous pensé à améliorer vos temps de taraudage ? L’acquéreur du SPEEDSYNCHRO® Depuis toujours, nous essayons d’optimiser nos temps copeaux ainsi que le nombre de centres d’usinage. Pour l’usinage de nos carters, toute la partie fraisage et alésage avait déjà été travaillée. Pour le taraudage, le fabricant machine avait monté des mandrins rigides qui nous limitaient. Pendant un temps, nous avons utilisé des mandrins à inversion du sens de rotation. Cependant, des problèmes de profondeurs de taraudage et la fréquence de la maintenance de ces appareils nous avaient amenés à revenir en arrière avec une dégradation du temps d’usinage. La proposition d’EMUGE avec le SPEEDSYNCHRO ® a tout de suite retenu notre attention.   Comment avez-vous procédé ? Nous avons effectué une simulation sur une de nos machines et le gain potentiel nous a incités à immédiatement investir dans deux mandrins en M5 et M6. L’installation sur la machine est très simple et EMUGE nous a même assistés pour le montage du stopbloc. La conception modulaire du mandrin permet de l’installer facilement sur tout type de machine.   Les résultats ont-ils été au niveau de nos attentes ? En fait, bien au-delà. Nous avons en même temps travaillé sur le taraud, ce qui nous a permis d’augmenter encore la vitesse de coupe. La bonne surprise se retrouve aussi dans les gains annexes : une amélioration de la qualité du taraudage, une diminution des changements d’outils, une économie d’énergie et surtout une maintenance quasiment inexistante.

N° 68A septembre 2015