Harry Roth, fournisseur de pièces tournées et fraisées, se concentre principalement sur le secteur de l'aviation, dans lequel des matériaux très résistants sont usinés pour fabriquer des composants spéciaux de la plus haute qualité. L'entreprise de Waldkirch est un spécialiste dans ce domaine et possède des dizaines d'années d'expérience. Les clients apprécient la rapidité de réaction et la flexibilité du fournisseur, même pour des lots de petite taille. « La qualité des produits est la priorité absolue de nos clients, d'autant plus que de nombreuses pièces sont des composants importants pour la sécurité », explique Klaus Ganter, responsable de la gestion de la production, de la planification et du contrôle chez Harry Roth. « Pour nous, cela signifie garantir une stabilité et une fiabilité maximales dans les processus d'usinage », souligne le directeur de la production. Dans le même temps, Harry Roth doit maîtriser les défis actuels de l'industrie de l'usinage, tels que les exigences en matière de durabilité, de préservation des ressources, de rentabilité et de compétitivité. La pénurie de travailleurs qualifiés est également un problème. « Nous abordons activement les domaines de l'automatisation et de la numérisation de la production, car ils peuvent nous aider à concevoir des processus d'usinage plus fiables et plus précis », assure M. Ganter.
Avec le porte-outil sensoriel iTENDO², SCHUNK a pu contribuer de manière significative à la réalisation de ces objectifs. Il enregistre les vibrations directement sur la pièce via un capteur d'accélération piézo sur l'axe de rotation de l'outil et les visualise en temps réel sur la tablette PC. « Dans le cadre d'une campagne de lancement de l'iTENDO² chez AMB 2022, SCHUNK nous a fourni un système de test iTENDO² », se souvient Anton Bachmann, superviseur de la production chez Harry Roth. « Nous voulions travailler de manière proactive à l'amélioration des processus et avons pris connaissance du nouveau porte-outil », explique M. Bachmann. Le directeur de la production et le superviseur de la production ont convenu que les thèmes de l'optimisation du traitement, de l'amélioration de la qualité, de l'évitement des rebuts et de la réduction des coûts devaient être abordés de front. « Il ne doit pas s'agir de paroles en l'air », souligne M. Bachmann, « car il en va de la sécurité des composants pour le client et, en fin de compte, de la compétitivité pour nous ». L'équipe de Bachmann a pu identifier plus d'une douzaine d'applications spécifiques avec le système de test iTENDO². La décision a été prise immédiatement d'adopter l'outil intelligent pour la production quotidienne.
Les vibrations se produisent pendant le processus de coupe parce que l'outil et la pièce se déplacent l'un par rapport à l'autre pendant la coupe et le perçage. Ces vibrations radiales sur l'axe de rotation de l'outil, également appelées « broutage », peuvent prendre différentes formes et sont indésirables dans tous les cas. En effet, elles imposent un degré d'usure particulièrement élevé à l'outil, ce qui entraîne une rupture prématurée et donc des temps d'arrêt non désirés de la machine. Elles ont également un effet négatif direct sur la qualité de traitement de la pièce ; une mauvaise qualité de surface entraîne une moins bonne précision dimensionnelle du composant et, dans le pire des cas, des rejets et un gaspillage de matières premières. Avec le porte-outil intelligent iTENDO², les métallurgistes peuvent désormais détecter ces vibrations indésirables à un stade précoce et les réduire, voire les éviter, en ajustant les données de coupe, la vitesse ou l'avance en conséquence.
L'outil sensoriel enregistre les données vibratoires directement à l'endroit de la coupe du métal le plus proche de la pièce et les visualise sur la tablette sous la forme d'un « indice de broutage », qui décrit la déviation de l'amplitude radiale de l'axe de rotation de l'outil par rapport à la valeur moyenne. « Le porte-outil iTENDO² est pour nous l'outil idéal pour démarrer la numérisation dans l'usinage des métaux », confirme Anton Bachmann. « L'application pratique est très simple : Nous regardons le premier essai avant de commencer une série avec l'iTENDO² et nous voyons immédiatement ce qui se passe dans le processus », explique le maître ouvrier. « Nous pouvons voir directement sur la tablette PC où les vibrations se produisent sur l'outil et quelle est leur intensité. Nous réagissons en ajustant manuellement la stratégie de coupe, les données de coupe ou d'autres paramètres d'usinage. Nous pouvons suivre l'évolution des vibrations directement sur l'écran. De cette manière, nous parvenons progressivement à optimiser le processus d'usinage du composant spécifique et nous pouvons ensuite commencer une série avec les meilleurs réglages possibles ».
Avec l'iTENDO², le fabricant SCHUNK a réussi à combiner les excellentes caractéristiques de la technologie des mandrins expansibles hydrauliques TENDO avec les possibilités de surveillance numérique et d'optimisation des processus dans un seul porte-outil. « Avec l'iTENDO², nous gagnons en transparence et pouvons détecter les pics de vibration », explique M. Bachmann pour décrire les avantages du porte-outil intelligent. « Lors du premier passage, nous voyons ce qui se passe entre l'outil et la pièce. Une correction correspondante des données de coupe montre immédiatement les effets. » Le superviseur de la production est enthousiasmé par cette nouvelle approche. « Nous pouvons examiner de manière approfondie l'amélioration du processus étape par étape pour des composants spécifiques et passer à une production en série fiable avec un comportement idéal de l'outil. » Avec l'ensemble des outils fournis par SCHUNK, cela peut être réalisé facilement et sans autre instruction, confirme Bachmann, qui souligne l'amélioration de la qualité des composants en termes de planéité de la surface, de précision et d'exactitude dimensionnelle. Il poursuit en observant que la possibilité d'un contrôle cyclique de l'état de la broche apporte également une contribution importante au contrôle pratique de l'état de la broche.
« Nos applications visent à maximiser la qualité de nos pièces CNC. Mais avec des lots de petite taille, les processus peuvent être difficiles à contrôler », explique Klaus Ganter, directeur de la production. « Cela a changé. Nous avons remarqué que la durée de vie des outils était nettement plus longue, ce qui signifie moins d'interruptions de la machine et nous permet de faire fonctionner une troisième équipe sans surveillance la nuit. Pour nous, iTENDO² est également un élément important pour accroître l'automatisation des opérations. Globalement, nous bénéficions de coûts d'outillage réduits, d'une consommation réduite de matières premières et de besoins en personnel moindres grâce à l'efficacité accrue des processus. Les avantages de l'utilisation d'iTENDO² et la simplicité du partenariat et de la coopération avec SCHUNK sont un aspect important de la viabilité future de notre entreprise », souligne le directeur de la production.