MF1000-3T EVO est le dernier centre de forage profond et de fraisage développé par I.M.S.A. Un modèle spécialement conçu pour une entreprise qui doit automatiser au maximum la construction de moules complexes pesant jusqu’à 2,5 tonnes.
Traduction de l’article publié par le magazine technique italien « COSTRUIRE STAMPI » (Ed. Publitec) – mai 2022
Nouveauté chez I.M.S.A. Ce fabricant de machines-outils italien a mis au point le nouveau modèle MF1000-3T EVO, une solution adaptée au forage profond et à l’usinage complémentaire sur les cinq faces de moules complexes pesant jusqu’à 2,5 tonnes et avec un diamètre de rotation de 1500 mm à l’intérieur de la structure de la machine.
« Le modèle MF1000-3T EVO a été développé spécifiquement pour les besoins d’INTEGRITY Tool & Mold, un fabricant de moules canadien qui utilise déjà dix de nos machines de forage/fraisage installées sur trois sites en Amérique du Nord », explique Luca Picciolo, Responsable des Ventes d’I.M.S.A.. « C’est une entreprise qui accorde une grande importance au délai d’exécution des moules et qui veut un délai aussi rapide que possible. Dans ce cas, cette entreprise nous a demandé une machine spéciale capable de réaliser des forages profonds et des usinages complémentaires sur les cinq faces des moules pour la production de blocs optiques. La machine est également équipée d’un changeur automatique de forets 3/4 à trois positions, d’un changeur d’outils HSK 63-A à quatre-vingts positions et d’un changeur de palettes à deux positions ».
I.M.S.A. a également développé la version MF1100/TT, sans changement automatique des forets 3/4 ou des palettes, avec une table rotative et inclinable pour l’usinage des cinq faces du moule. Dans cette version, la structure permet d’accueillir un plus grand diamètre en rotation jusqu’à 1600 mm.
LA TABLE EST DE CONSTRUCTION SPÉCIALE
Pour travailler sur les cinq faces du moule, le centre MF1000-3T EVO est équipé d’une table rotative et inclinable de 1 000×1 000 mm (rotation de 360° et inclinaison de -90° +15°), capable d’une translation de 600 mm (axe W), spécialement fabriquée par I.M.S.A.
« Pour les opérations de forage profond » – explique Picciolo – « la table joue le rôle de positionneur, qui doit être capable de déplacer la position du moule à la fois dans une rotation vers la gauche et vers la droite, ainsi que dans une rotation vers le haut et vers le bas.
Une fois l’angle souhaité atteint, des forces importantes sont appliquées le long de l’axe du foret 3/4 pendant l’usinage, ce qui signifie que la table doit être extrêmement rigide pour garantir le millième de degré tout au long du parcours de forage ».
Le centre MF1000-3T EVO est également doté d’une structure à colonne en portique verticale qui supporte la colonne à la fois en bas et en haut ; cela garantit une rigidité seize fois supérieure à celle d’une colonne guidée uniquement en bas, et offre plusieurs avantages : vibrations limitées, possibilité d’obtenir les mêmes résultats en bas du moule et en haut. Avec toutes les autres caractéristiques techniques qui créent une combinaison entre le foret 3/4 et la machine de forage profond, le résultat est une durée de vie d’outil beaucoup plus longue et des vitesses d’avance plus élevées.
MINIMISER LES TEMPS D’ARRÊT AUTANT QUE POSSIBLE
« La disposition de la machine est très simple et épurée : au centre, nous trouvons la table avec la zone de chargement/déchargement automatique des pièces, sur le côté droit le système de changement de forets 3/4 à trois positions et sur le côté gauche le système de changement d’outils HSK 63-A à quatre-vingts positions. Le changeur de palette, le changeur de foret 3/4 et le changeur d’outil de fraisage sont spécialement installés dans des zones séparées et à l’abri de la zone de travail de la machine. Grâce à cette disposition, l’opérateur est en mesure d’effectuer les différentes opérations de positionnement des pièces sur le changeur de palettes et la maintenance des forets/outils sans interrompre le processus de production en cours », explique Picciolo.
Le centre MF1000-3T EVO est spécifiquement conçu pour être inséré dans un FMS, une ligne de production complète qui comprend non seulement le forage profond mais aussi des centres de fraisage, des stations de lavage, etc.
« Notre objectif était de minimiser au maximum les temps d’arrêt induits par les opérateurs (entretien des forets, chargement/déchargement des pièces, …). La subdivision des zones de la machine, du point de vue des protections et de la sécurité, permet une grande autonomie de travail », souligne Picciolo.
Le système de changement de palettes à deux positions a été entièrement construit par I.M.S.A.. « Bien que des systèmes de changement de palettes soient disponibles sur le marché, nous avons préféré le faire en interne. », explique Picciolo. « De cette manière, nous pouvons gérer plus efficacement à la fois les solutions sur mesure et le service après-vente des machines ».
Le système de changement de palettes est de construction simple et robuste. « Le délai d’exécution d’un moule sur une machine de ce type prend facilement quelques heures, et notre client INTEGRITY a jugé essentiel de pouvoir charger le moule suivant en toute sécurité pendant que la machine continue à travailler. », explique Picciolo.
FORAGE PROFOND ET FRAISAGE
En ce qui concerne les capacités de forage profond, la machine fore avec des forets 3/4 de diamètres de 4 à 32 mm, avec des profondeurs allant jusqu’à 1000 mm. Le moteur de broche est un Siemens 29,0 kW (en S1), 6000 tr/min, avec refroidissement liquide et lubrification par graisse permanente.
Le modèle MF1000-3T EVO est disponible pour fonctionner avec de l’huile entière ou de l’eau émulsionnée, afin que les utilisateurs puissent choisir la solution la plus adaptée à leurs besoins lors de la commande.
Le changeur de forets remplace 3 unités de forage profond, avec boîte à copeaux et lunettes de support.
« Nous avons introduit le changement de foret depuis 2009 » – explique Picciolo- « mais nous avons révolutionné notre système en 2014 pour que le changement se fasse, désormais, en enfilant l’unité du foret 3/4 depuis l’avant du chariot support de broches, un concept qui isole complètement l’unité de la saleté et des copeaux, ce qui rend l’ensemble beaucoup plus fiable que les versions qui changent l’unité de foret par le côté ».
Des systèmes de mesure à technologie inductive ont été choisis sur tous les axes, ce qui garantit la précision du positionnement même dans l’environnement typique du forage profond avec de l’huile ou de l’émulsion d’huile même dans un brouillard vaporisé.
« En ce qui concerne les capacités de fraisage » -poursuit Picciolo – « les chiffres suivants sont clairs : puissance de 29,0 kW, 6000 tr/min, couple de 200 Nm en S1 et capacité d’usinage de 400 cm3/min ».
Le préréglage automatique des forets 3/4 et des outils HSK-63-A constitue un complément utile à l’usinage autonome de la machine.
En outre, pour la première fois dans ce projet, des sondes de sécurité thermique ont été ajoutées à l’électro-broche pour éviter qu’il ne soit endommagé en cas d’opérations d’usinage trop lourdes pour ses caractéristiques.
INTERCONNEXION ET AUTONOMIE
Lors de la conception du modèle MF1000-3T EVO, I.M.S.A. a accordé une attention particulière à la facilité d’utilisation et à l’interconnectivité de la machine.
« Il est notoire que des copeaux et de l’huile se trouvent à l’intérieur d’une machine de forage profond. C’est pourquoi nos designers ont conçu des solutions pour que l’opérateur travaille dans des conditions de sécurité maximales, tout en lui permettant de voir ce qui se passe dans la machine grâce à l’installation de caméras à des endroits stratégiques. L’opérateur peut voir les images sur un moniteur situé sur le panneau de commande; ces mêmes images peuvent également être visualisées à distance, ce qui est particulièrement appréciable lorsque la machine travaille de manière autonome ».
« La combinaison de l’accès à l’intérieur de l’automate de la machine et des caméras facilite également le service d’assistance que nous fournissons au client », explique Picciolo.
CARACTÉRISTIQUES COMMUNES AVEC LES MACHINES EVO DE I.M.S.A.
Bien qu’il s’agisse d’une machine spéciale, le centre MF1000-3T EVO partage certains concepts communs avec les machines de forage récemment construites par I.M.S.A. pour les fabricants de moules.
La colonne en portique verticale, décrite précédemment, est une particularité de ce fabricant. Elle offre une rigidité qui permet d’obtenir les mêmes performances dans toutes les positions verticales.
Pour les machines de forage récentes, la commande numérique est un modèle HEIDENHAIN série 600, équipé de fonctions spécifiques pour le forage profond et développées en collaboration entre I.M.S.A. et HEIDENHAIN.
Grâce au système de commutation automatique entre le forage et le fraisage, l’alignement constructif de l’unité de forage profond n’est pas compromis par les opérations de montage/démontage lors de la commutation. De cette manière, il est possible de forer en moyenne six à huit fois plus longtemps qu’avec des machines de forage avec boite à outils et lunettes amovibles.
Comme pour les autres machines I.M.S.A., un soin particulier a été apporté à la gestion du liquide de refroidissement (qu’il s’agisse d’huile ou d’eau émulsionnée pour le forage profond). Pour la machine de forage MF1000-3T EVO, la température du liquide de refroidissement est constamment maintenue en dessous de 30°C grâce à un échangeur de chaleur; la clarification est confiée à un système à haut ventail avec un textile non tissé de 16 µm et le pompage du fluide de refroidissement est assuré par deux pompes à inverseur sélectionnées par les fonctions M en fonction du diamètre de forage.
