Le fabricant suisse de machines-outils, a choisi la CNC FANUC comme pièce maîtresse pour sa nouvelle machine polyvalente

Objectif :
Équiper le nouveau tour CNC MultiSwiss 6 axes de Tornos (fabricant suisse de machines-outils) d'une commande numérique avancée capable de répondre aux exigences les plus pointues. Parmi celles-ci, disposer d’un système multi-broches entièrement polyvalent et de la possibilité de commander les axes et les broches simultanément pour obtenir une précision extrême.

Solution :
Installation de la CNC 30i FANUC à la pointe de la technologie. Grâce à une technologie de commande et d'entraînement dernière génération, la précision du 30i est incomparable sur pratiquement tous les process d'usinage. Les interfaces conviviales ont été conçues pour faciliter la programmation et le fonctionnement.

Résultat :
Disponible sur base courte ou longue, le tour MultiSwiss est une alternative très productive aux machines à broche unique. Conçu pour le tournage de petites pièces, il est parfaitement adapté aux secteurs de l'automobile, de l'électronique, de l'horlogerie et de la technologie médicale.


Tornos présente sa machine MultiSwiss

Une tourneuse multibroche adaptée aux petites pièces simples, que ce soit pour des petites ou des grandes séries

La présentation de la nouvelle tourneuse multibroche, MultiSwiss, équipée d'une CNC de la série 30i FANUC, a constitué l'un des temps forts de la présence de Tornos au salon EMO 2011. Cette machine complète le catalogue du constructeur sur l’entrée et de milieu de gamme. Un ordinateur industriel intégré la rend conviviale et particulièrement polyvalente. Elle convient ainsi aussi bien aux petites qu’aux grandes séries.

« La nouvelle MultiSwiss multibroche de Tornos atteint des performances très proches de celles obtenues avec une seule broche » – affirme l'un des quatre spécialistes des pièces tournées qui ont pu tester la MultiSwiss six mois avant son lancement sur le marché. Cette affirmation ne se référe absolument pas à la productivité des machines monobroche, mais plutôt à l'ergonomie, ainsi qu’à la facilité de fonctionnement et de programmation que la MultiSwiss offre par rapport aux tourneuses monobroches. Cela signifie que la nouvelle machine multibroche peut également s'avérer économique pour les petites séries.

En matière de production de pièces tournées, la priorité consiste à atteindre les coûts unitaires les plus faibles possibles – tout en remplissant, bien sûr, les spécifications de qualité. Afin d'atteindre un niveau de coûts optimal, les fabricants de pièces tournées doivent avant tout choisir les bonnes machines. Ils doivent déterminer s'ils préfèrent produire des pièces sur une machine mono ou multibroche, sur un centre de tournage/fraisage ou sur une machine transfert. Ce choix dépend d'une multitude de critères. La taille des lots et le volume annuel jouent un rôle clé. Mais, la complexité et la taille des pièces sont également décisives dans le choix d'une machine. Autre point important dans le calcul : les coûts associés à la machine.

Afin de faire le bon choix, l'utilisateur doit idéalement consulter un fournisseur disposant d'un large portefeuille de machines de tournage qui pourra ainsi lui proposer différentes options. Le fabricant de machines-outils suisse Tornos S.A. est un fournisseur idéal à cet égard, capable de proposer un large éventail de machines mono et multibroches pour une grande variété de diamètres et de complexité de pièces. Sa gamme multibroche commence avec la machine de tournage contrôlée par cames SAS16.6 qui a remporté un franc succès pour la production en masse de pièces simples, de diamètre inférieur ou égal à 16 mm. Pour les plus grandes pièces, les pièces moyennement complexes et les moyennes séries, les machines MultiDeco et MultiSigma commandées par CNC sont un choix plus logique. En effet, la série MultiAlpha peut usiner entièrement des composants, même complexes, en incluant des tâches de fraisage, de filetage, etc., et en proposant notamment une option de reprise complexe.

La machine MultiSwiss se distingue par sa flexibilité, son ergonomie et sa précision

Depuis l'automne 2011, Tornos propose aux fabricants de pièces tournées une nouvelle machine de tournage baptisée MultiSwiss. Avec six broches et un diamètre de barre de 14 mm, cette machine complète les modèles SAS16.6 et MultiDeco. La machine MultiSwiss est ultra flexible et conçue à la fois pour les petites et grandes séries. En ce qui concerne les petites séries, c'est également une alternative productive aux machines monobroches. Les secteurs cibles sont l'automobile, l'électronique, l'horlogerie et les industries médicales, qui font appel à des pièces tournées de petite taille et peu complexes.

Les machines MultiSwiss – MultiAlpha et MultiSigma – sont commandées par la CNC série 30i FANUC. Le responsable produit, Lionel Perret, s'exprime sur sa relation avec FANUC, son partenaire pour commandes : « Pour commander nos machines, nous avons besoin de CNC et d'entraînements qui garantissent de hautes performances et sur lesquels nous pouvons compter à 100 %. Ces exigences sont complètement satisfaites au travers de notre coopération avec FANUC, qui dure maintenant depuis des années. Pour notre nouvelle MultiSwiss, nous avons comme toujours collaboré sur la base d’un haut niveau de compétence technique et de partenariat. »

Les développeurs Tornos sont particulièrement attentifs à quatre points : la flexibilité, l'ergonomie, la précision et les coûts. FANUC a fourni sa technologie d'entraînement et de commande la plus récente, associée à son assistance technique pour garantir un niveau de précision personnalisé et faciliter au maximum le fonctionnement et la programmation.

La machine MultiSwiss est dotée de la CNC série 30i, une commande qui excelle grâce à un matériel hautement performant. Elle intègre des processeurs ultra rapides de dernière génération, un bus interne performant et une boucle d'asservissement haute vitesse. Le nombre élevé de canaux disponibles permet au système d’affecter un canal distinct à chaque broche de la MultiSwiss. Un processeur PMC ultra rapide contribue également au fonctionnement rapide et fluide de tous les périphériques impliqués dans le process.

Tandem CNC/ ordinateur industriel

Avec la MultiSwiss, Tornos propose pour la première fois une machine multibroche équipée en standard d’un ordinateur industriel intégré. Cette avancée, soutenue par FANUC, présente de nombreux avantages pour l'utilisateur. En effet, la CNC 30i FANUC communique avec l'ordinateur industriel via un bus optique de série haute vitesse (HSSB) FANUC, ce qui garantit une transmission rapide et une connexion fiable sans virus.

La raison la plus importante qui justifie l’ajout d’un ordinateur au système est la suivante : l'utilisateur peut y déployer le logiciel propriétaire Tornos TB-Deco. TB-Deco est un logiciel de programmation doté d'une interface à animation graphique qui aide l'utilisateur à générer et optimiser des routines annexes de différentes manières. Il communique avec le logiciel PTO (Path Table Operation – voir l'encadré) FANUC, proposé avec les commandes CNC de la série 3xi.

Avec la machine MultiDeco, l'utilisation de TB-Deco était restreinte aux ordinateurs externes. Seul l'ordinateur industriel intégré permet désormais l'utilisation de ce logiciel sur la machine. Lionel Perret explique : « Il présente l'avantage de permettre à l'opérateur d'apporter des modifications aux routines annexes directement sur site. Il permet d’économiser le temps nécessaire pour accéder à l'ordinateur, puis pour transférer l'intégralité du programme CN. »

Avec la MultiSwiss, l'utilisateur peut appeler TB-Deco sur l'écran de contrôle et bénéficier de l'aide de programmation du logiciel. Dans de nombreux cas, l'assistance est visuelle ce qui est particulièrement convivial. Les ressources des axes et des broches, par exemple, s'affichent pour permettre à l'utilisateur d'optimiser les paramètres d'usinage et les temps de cycle. La synchronisation graphique et le blocage d'axes sont également possibles. Pour cela, TB-Deco utilise des fonctions courantes de l'univers Windows comme Copier/Coller, Rechercher/Remplacer ou Aide avec la fonction de recherche accessible en appuyant sur « F1 ». En suivant la procédure de programmation, TB-Deco convertit les données saisies au format binaire. Ces données peuvent être lues par la CNC via la fonction PTO et utilisées pour commander les machines.

L'ordinateur d'interface, associé à la commande numérique, facilite également l'intégration de logiciels tiers  tels que le contrôle des process et des outils d’Artis. Le logiciel de la MultiSwiss n’utilise plus d’écran distinct mais l'écran tactile de la commande numérique. Grâce au couplage rapide avec la CNC, le système Artis peut récupérer directement les informations concernant les couples et l'alimentation électrique. Lorsque certaines limites prédéterminées sont dépassées, le système émet une alarme ou interrompt la machine afin d'éviter tout dommage. Même les axes non numériques peuvent être contrôlés au moyen de capteurs.

Une synchronisation par intervalles de quelques millisecondes

Pour un résultat d'usinage parfait sur des machines multibroches, les axes et les broches doivent se déplacer simultanément avec une précision optimale, notamment pour le transfert aérien des pièces de la broche principale à la contre-broche. La fonction Path Table Operation (PTO) que FANUC fournit avec ses commandes CNC haut de gamme séries 30i et 31i CNC, permet d’obtenir des interpolations et des synchronisations précises, inaccessibles avec d'autres process. La structure de base est simple : une table à deux colonnes est créée pour chaque axe et chaque broche. La première colonne contient l'unité de temps en millisecondes pour la synchronisation. La seconde colonne contient la position que l'axe ou la broche doivent atteindre dans cet intervalle de temps pour un cycle donné. De cette manière, tous les axes sont synchronisés dans un cycle d'interpolation standardisé. Avec le logiciel PTO, les positions d'axe peuvent être combinées indépendamment de tous les autres paramètres. Contrairement à la programmation CN « normale » via des commandes G, ceci permet de générer des trajets et des mouvements aléatoires. En outre, il est possible d’associer plusieurs axes et d'affecter leurs tables à plusieurs canaux afin de réaliser des interpolations dans diverses formes de mouvements. La synchronisation garantit cependant que le point de départ et le point d’arrivée seront rigoureusement identiques.

Des fonctions d’aide recevant des commandes de façon similaire aux mouvements d'accès peuvent également être intégrées au Path Table Operation. Il est même possible d'ignorer la structure des canaux afin de déplacer des axes qui, au premier coup d'œil, semblent ne pas être reliés. Ceci s'avère judicieux, par exemple, pour l’alimentation des barres. De plus, des tables variées peuvent être reliées et exécutées successivement. En fonction des événements, le saut de tables (Si... alors boucler sur) est également possible. L'association séquentielle des programmes CN et PTO permet à l'utilisateur de simplifier la programmation de procédures répétitives.