ANCA obtient un brevet pour une technique de contrôle de la température

Par Pat Boland, ANCA, co-fondateur et directeur général ANCA, constructeur de machines-outils basé à Melbourne, en Australie, a obtenu un brevet américain pour le contrôle de la température du moteur, une technique qui améliore considérablement la stabilité des machines-outils de précision.

Problème à résoudre

Un élément clé des machines-outils est la broche qui maintient et entraîne l’outil de coupe qui usine la pièce. Toute erreur dimensionnelle dans la broche sera reflétée comme une erreur dimensionnelle dans la pièce.

Une technique courante dans les machines-outils modernes consiste à utiliser des broches motorisées dans lesquelles le moteur d'entraînement fait partie intégrante de la broche. Le brevet d'ANCA permet de maintenir la motobroche à une température constante. Un problème important dans l'utilisation de machines-outils de précision est l'impact des changements de température, en particulier sur la température de la broche.

Les changements de température de la machine-outil peuvent être provoqués par des changements de température ambiante, de température du liquide de refroidissement, de temps de fonctionnement, de régime de broche et de charge de broche.

Solution

La solution de NCA consiste à contrôler activement la température de la broche en faisant varier les pertes électriques dans l'élément moteur tout en maintenant simultanément la vitesse et la charge du moteur de broche. Ceci est réalisé en utilisant un micrologiciel spécial dans l'amplificateur d'entraînement de broche. Bien que simple dans son concept, cela constitue en pratique une avancée majeure dans la technologie de fabrication.

Exemples d'application du MTC

Temps de préchauffage plus rapide Une approche quasi universelle de l'usinage de précision consiste à faire fonctionner la machine dans un cycle de préchauffage pour amener tous les éléments de la machine à un certain niveau de stabilité thermique. En règle générale, ce cycle de préchauffage prend environ une demi-heure. Grâce au MTC, ce temps peut être réduit à environ 5 minutes. La figure 1 montre l'impact du MTC sur le chauffage actif de la broche pour atteindre rapidement la température de fonctionnement.

Stabilité lors du meulage par lots de fraises en bout La figure 2 montre les résultats du broyage de deux lots de fraises en bout de 6 mm de diamètre, avec et sans MTC.

Meuler une fraise à skiving Les véhicules électriques intègrent une boîte de vitesses à grande vitesse dans leur transmission. La précision des composants de cette boîte de vitesses aura un impact sur la durée de vie, l'efficacité et le bruit des véhicules électriques.

La figure 3 montre une fraise à biseauter typique utilisée pour fabriquer des engrenages internes et externes et déterminera leur précision. ANCA fabrique une machine spéciale, la GCX, pour rectifier cette classe d'outils.

MTC est une technologie clé permettant à cette machine de produire des couteaux de classe AAA. Premièrement, il est utilisé pour contrôler la température d'une broche de dressage qui est utilisée pour créer un profil de haute précision sur la meule. Le MTC est également utilisé pour contrôler la température de la broche de meulage principale pendant jusqu'à 12 heures de meulage continu. La figure 4 montre les résultats de mesure de la précision du contour d'une dent et de la précision de l'index pour toutes les dents.

Résumé Le contrôle de la température du moteur (MTC) constitue une innovation majeure dans la technologie des machines-outils. Il améliore la précision et la stabilité en contrôlant la température des éléments motorisés de la machine par un logiciel spécial intégré à l'amplificateur d'entraînement de la broche. Cela réduit considérablement le temps nécessaire à une machine pour atteindre la température de fonctionnement.

Fluide qui réduit l'accumulation de température à l'interface outil/pièce pendant l'usinage. Prend normalement la forme d'un liquide tel que des mélanges solubles ou chimiques (semi-synthétiques, synthétiques), mais peut être de l'air sous pression ou un autre gaz. En raison de la capacité de l'eau à absorber de grandes quantités de chaleur, elle est largement utilisée comme liquide de refroidissement et véhicule pour divers composés de coupe, le rapport eau/composé variant en fonction de la tâche d'usinage. Voir liquide de coupe ; fluide de coupe semi-synthétique; fluide de coupe à base d'huile soluble ; fluide de coupe synthétique.

Élimination des matériaux indésirables des meules « chargées » à l’aide d’un outil diamanté mono-pointe ou multipoint ou autre. Le processus expose également des points abrasifs pointus et inutilisés. Voir chargement ; vrai.