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Outils de précision pour la production de composants sensibles
Une collaboration réussie : Michael Götze s’entretient avec Herbert Krischkowski, le régleur Andreas Neumann et Erwin Wagner devant la nouvelle machine INDEX G220.

Outils de précision pour la production de composants sensibles

SAM GmbH (Singapore Aerospace Manufacturing) est une entreprise spécialisée dans le développement et la production de composants de haute qualité pour l’industrie aéronautique et aérospatiale. Depuis près de quarante ans, l’entreprise de Bad Tölz fait confiance aux outils de précision de Paul Horn GmbH pour l’usinage de composants sensibles. Outre les solutions d’outillage pour le rainurage, le tournage intérieur et le formage d’engrenages, elle a maintenant choisi le système de taillage HORN. Le fabricant bavarois est convaincu d’atteindre une fiabilité maximale des processus en passant à l’écroûtage des disques et en investissant dans un centre de tournage/fraisage INDEX.

SAM GmbH est synonyme de stabilité, de qualité et de flexibilité depuis plus de 40 ans. L’entreprise développe et produit divers composants pour l’industrie aéronautique et aérospatiale, en particulier des actionneurs et des vannes, mais aussi des ensembles complets pour des applications hydrauliques et des commandes de vol pour différents types d`avions. Les actionneurs commandent des vannes pour le réglage de la température et pour les systèmes d’oxygène, d’air, de carburant et d’eau. La gamme comprend des actionneurs à simple et double motorisation et des actionneurs modulants. Les servomoteurs à double moteur, par exemple, sont utilisés pour fermer les vannes d’alimentation en carburant lorsqu’une sécurité maximale est requise. La partie centrale de chaque actionneur est un engrenage en alliage de bronze d’un diamètre d’environ 60 mm.

« Dans le passé, la production de cet engrenage était principalement externalisée, mais pour obtenir plus de flexibilité et d’indépendance de la chaîne d’approvisionnement, nous avons décidé de réaliser cette production en interne », déclare Herbert Krischkowksi, responsable des projets spéciaux chez SAM GmbH. « Pour la production des engrenages extérieurs avec un module de 0,5, la seule option restante avec les machines existantes était le processus de formage des engrenages avec une unité de moulage. Compte tenu de nos grands volumes, ce processus n’aurait pas été rentable par rapport à la production externe. D’une part, le temps de production aurait été trop élevé et, d’autre part, le coût de maintenance d’une unité de moulage aurait encore augmenté le coût des composants. »

Erwin Wagner, responsable de la planification des outils, ajoute : « Les unités de poussée doivent être entretenues au moins tous les six mois en cas d’utilisation continue, ce qui représente un coût considérable. »

Skiven garantit un haut degré de fiabilité du processus, des temps d’usinage courts et une qualité élevée des dents de l’engrenage.

Nouveau centre de tournage/fraisage

L’équipe de SAM GmbH a décidé d’investir dans un nouveau centre de tournage/fraisage pour produire les engrenages par le procédé de taillage. « Nous ne disposions pas encore d’un tour avec broche de fraisage dans notre parc de machines », explique Erwin Wagner.

« La flexibilité de la machine, les conseils et le service du constructeur de machines nous ont finalement fait choisir INDEX et son centre de tournage/fraisage G220. Avec la machine, nous avons également acheté le cycle de taillage et l’outil de taillage. La conception de cet outillage a été réalisée par HORN et Michael Götze, notre interlocuteur chez le fabricant d’outils. »

« C’était le bon choix, car cette production interne nous permet d’économiser plusieurs euros par pièce », souligne Herbert Krischkowski. « L’outil de taillage utilisé n’est pas monobloc, mais doté d’un système de tête interchangeable avec une interface très précise. Au cours du processus, la denture est réalisée en quatre courses d’outil : trois courses d’ébauche et une course de finition avec une vitesse d’avance retardée. Le temps de production pour l’écroûtage des disques est d’environ 20 secondes. Nous avons été impressionnés par ce temps de production réduit, mais également par la qualité de la denture. »

L’intérieur du trou central est percé avec une HORN Supermini.

Système de taillage HORN

Le système de taillage HORN comprend des outils de forme cylindrique ou conique pour des modules de 0,5 à 2. La variante monobloc en carbure monobloc est disponible avec un diamètre allant jusqu’à 20 mm et dans une conception mince. Ils sont utilisés pour les petits modules et les petites pièces, de préférence lorsqu’un arbre mince est nécessaire en raison du risque de collision. Les matériaux de coupe et les revêtements adaptés à l’application permettent d’obtenir des qualités de surface élevées sur la pièce. 

Pour les diamètres d’outils supérieurs à 20 mm, on utilise des outils de taillage à tête interchangeable. Grâce à l’interface précise, la tête de coupe peut être facilement changée dans la machine sans retirer le porte-outil. Le porte-outil en carbure garantit une rigidité, une résistance à l’usure et une précision élevées. Pour les modules plus grands, HORN mise sur l’utilisation d’un porte-outil avec des inserts indexables. En particulier pour le type d’outil WSR, HORN offre la possibilité de placer l’alimentation interne en liquide de refroidissement devant ou derrière l’arête de coupe. Cela signifie que, selon l’application, des trous borgnes, des trous traversants ou des trous étagés peuvent être usinés avec un refroidissement approprié.

L’évidement axial est tourné avec le système Mini.

Autres outils HORN

D’autres outils HORN sont utilisés pour la production de ces engrenages. « Pour la conception d’une denture extérieure à l’avant de la pièce, le taillage est exclu, c’est pourquoi un insert de coupe de type S117 est utilisé », explique Michaël Götze. « Au cours du processus, le diamètre de la pointe et le jeu sont d’abord prétournés à l’extrémité de l’engrenage. La plaque conique est rectifiée avec précision dans une forme spéciale et possède deux dents. La première dent sert de pré-inciseur et le profil de la deuxième dent est égal au profil nominal de la denture requise. En cours d’utilisation, l’outil travaille une dent à la fois, dans des mouvements axiaux avec une vitesse d’avance de 0,1 mm par course. La broche principale indexe ensuite une dent supplémentaire et recommence le processus d’indexation, jusqu’à ce que la denture soit terminée. Le temps de production de la denture est d’environ une minute. »

SAM s’appuie également sur sa gamme d’outils HORN pour les opérations de tournage difficiles. Deux outils Mini différents sont utilisés pour l’engrenage. Le premier outil, d’une largeur de coupe d’un millimètre, tourne le jeu de la petite denture. Le second outil Mini tourne une cavité axiale à l’arrière de la pièce. « La particularité de l’évidement est sa tolérance étroite avec une longueur de seulement deux millimètres. L’outil offre ici une grande précision et une grande fiabilité du processus. Un outil d’alésage Supermini est utilisé pour percer l’intérieur du trou central », conclut Erwin Wagner. « Ce projet a été un succès sur toute la ligne. La mise en œuvre d’INDEX et de HORN a été excellente. Les outils et le service nous ont montré une fois de plus pourquoi nous faisons confiance aux outils HORN depuis des décennies. »    

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