Machine de perçage et de fraisage CNC de type portique

Application machine

Les machines de perçage et de fraisage CNC mobiles à portique BOSM à grande vitesse sont principalement utilisées pour le perçage et l'usinage haute performance de grandes plaques, de brides pour éoliennes, de disques, d'anneaux et autres pièces d'une épaisseur compatible avec leurs capacités. Elles permettent le perçage de trous débouchants et borgnes dans des pièces monolithiques et composites. Le processus d'usinage est contrôlé numériquement, ce qui rend l'utilisation très simple. Ces machines permettent l'automatisation, une haute précision, la production de nombreux types de pièces et la production en série. Afin de répondre aux besoins d'usinage de différents utilisateurs, l'entreprise a développé une gamme de produits finis. Outre les modèles standards, des solutions sur mesure peuvent également être conçues selon les exigences spécifiques des clients.

Structure de la machine

Cet équipement se compose principalement d'une table de travail, d'un portique mobile, d'une selle coulissante mobile, d'une tête de perçage et de fraisage, d'un dispositif de lubrification automatique et d'un dispositif de protection, d'un dispositif de refroidissement par circulation, d'un système de commande numérique, d'un système électrique, etc. Le support et le guidage par paires de rails de guidage à rouleaux, l'entraînement par paires de vis-mères de précision, confèrent à la machine-outil une précision de positionnement et une précision de positionnement répétable élevées.

 1)Table de travail:

Le bâti est une pièce moulée monobloc, usinée après un recuit secondaire et un traitement de vieillissement par vibration, offrant une excellente rigidité dynamique et statique et une absence totale de déformation. La surface de travail de la table est dotée de rainures en T à la finition soignée pour le serrage des pièces. Le bâti est équipé de deux guidages linéaires de haute précision (quatre au total de chaque côté), assurant une répartition uniforme des contraintes sur les glissières et améliorant considérablement la rigidité de la machine-outil ainsi que sa résistance à la traction et à la compression. Le système d'entraînement utilise des servomoteurs à courant alternatif et des vis à billes de précision. L'entraînement latéral permet le déplacement du portique selon l'axe X. Des boulons de réglage, répartis sur la face inférieure du bâti, permettent d'ajuster facilement le niveau de la table de travail.

2)Movingportique:

Le portique mobile est coulé et usiné en fonte grise (HT250). Deux paires de guidages linéaires à rouleaux de très haute capacité (55#) sont installées à l'avant du portique. Un ensemble de vis à billes de précision et un servomoteur permettent le déplacement de la tête motrice selon l'axe Y. La tête de perçage est montée sur le chariot. Le mouvement du portique est assuré par la rotation de l'écrou de la vis à billes, elle-même entraînée par le servomoteur via un accouplement de précision.

3)Movingselle coulissante :

Le chariot coulissant est une structure de précision en fonte. Il est équipé de deux glissières linéaires CNC à très haute capacité de charge, d'un ensemble de paires de vis à billes de précision et d'un réducteur planétaire de haute précision relié au servomoteur. Un vérin d'équilibrage à l'azote équilibre le poids de la tête de perçage, réduit la charge sur la vis-mère et prolonge sa durée de vie. Le chariot entraîne la tête de perçage sur l'axe Z et permet les mouvements d'avance rapide, de rotation, de marche arrière rapide et d'arrêt. Il intègre également des fonctions automatiques de concassage et d'évacuation des copeaux, ainsi qu'une fonction de pause.

 4)Tête motrice de forage(Broche):

La tête de perçage est équipée d'un servomoteur de broche dédié, entraîné par une courroie synchrone crantée pour augmenter le couple et actionner une broche de précision. Cette broche utilise quatre rangées de roulements à contact oblique japonais à l'avant et six à l'arrière pour une variation de vitesse continue. Un système de changement d'outil pneumatique assure un remplacement rapide et facile, tandis que l'avance est assurée par un servomoteur et une vis à billes. Les axes X et Y peuvent être couplés grâce à une commande en boucle semi-fermée, permettant des fonctions d'interpolation linéaire et circulaire. L'extrémité de broche présente un alésage conique BT50 et est équipée d'un joint rotatif haute vitesse Rotofors italien, compatible avec les centres d'usinage à grande vitesse.

4.1 Le corps du boîtier et la table coulissante de la tête de forage sont fabriqués en pièces moulées pour améliorer leur rigidité et leur stabilité, et réduire les vibrations et le bruit.

4.2 La machine-outil peut être commandée par une manivelle électronique ; afin de gagner du temps et d'améliorer l'efficacité de la production pendant le traitement, après le perçage du premier trou pour définir la position d'avance, le perçage des trous restants du même type peut réaliser une avance rapide → avance de travail → retour rapide. Elle doit également disposer de fonctions telles que le bris automatique des copeaux, l'évacuation des copeaux et la pause.

4.3 Le vérin est équipé d'un système d'équilibrage à l'azote liquide pour réduire la charge sur l'axe Z et augmenter la durée de vie de la vis de l'axe Z.

4.4 Le servomoteur de l'axe Z adopte un moteur de freinage en cas de coupure de courant, qui maintiendra le frein lorsque l'alimentation est soudainement coupée afin d'éviter les accidents causés par la chute du boîtier de broche.

Tête de 4,5 pouces

4.5.1. Le boîtier d'arbre principal adopte quatre guides linéaires robustes, avec une grande rigidité de mouvement, une grande précision de positionnement et une bonne stabilité à basse vitesse.

4.5.2. Entraînement de l'axe Z : le servomoteur est directement relié à la vis à billes par un accouplement. La vis à billes entraîne le déplacement vertical de la poupée fixe sur le chariot, assurant ainsi l'avance selon l'axe Z. Le moteur de l'axe Z est équipé d'un frein automatique. En cas de coupure de courant, l'arbre moteur est immobilisé pour empêcher sa rotation.

4.5.3. Le groupe de broche utilise une broche à sortie d'eau interne haute vitesse Jianchun de Taïwan, offrant une précision et des performances élevées. L'arbre principal maintient la lame grâce à un ressort papillon, la force de tension agissant sur le bouton de traction du manche via un mécanisme à quatre broches. Le dégagement de l'outil est assuré par un système pneumatique.

5)Dispositif de lubrification automatique et dispositif de protection :

De chaque côté de l'établi se trouve un convoyeur à copeaux automatique et un filtre à son extrémité. Ce convoyeur est à chaîne plate. L'un de ses côtés est équipé d'une pompe de refroidissement dont la sortie est reliée par un tuyau au système de filtration d'eau central. Le liquide de refroidissement s'écoule dans le convoyeur à copeaux, où une pompe de relevage le refoule vers le système de filtration central. Une pompe de refroidissement haute pression achemine ensuite le liquide filtré vers le système de refroidissement de la broche de perçage. Un chariot de transport de copeaux facilite leur évacuation. Cet équipement est doté de systèmes de refroidissement interne et externe de l'outil. Le refroidissement interne est utilisé pour le perçage à grande vitesse, tandis que le refroidissement externe est privilégié pour le fraisage léger.

5.1. Système de filtration d'eau à sortie centrale :

Cette machine-outil est équipée d'un système de filtration d'eau centralisé, qui élimine efficacement les impuretés du liquide de refroidissement. Le système de pulvérisation d'eau interne empêche les broches en fer de s'accrocher à l'outil pendant l'usinage, réduit l'usure de ce dernier, prolonge sa durée de vie et améliore la finition de surface de la pièce. La buse d'éjection d'eau haute pression à l'extrémité de l'outil protège efficacement la surface de la pièce, préserve le joint rotatif à grande vitesse, empêche les impuretés de l'obstruer et contribue ainsi à améliorer la qualité globale de la pièce et la productivité.

6)Pince linéaire:

La pince est composée du corps principal, d'actionneurs, etc. C'est un composant fonctionnel haute performance utilisé avec un système de guidage linéaire à rouleaux. Grâce au principe d'expansion de la force du bloc de coin, elle génère une force de serrage importante ; elle dispose d'un portique fixe, d'un positionnement précis, d'une fonction anti-vibration et contribue à améliorer la rigidité.

Elle présente les caractéristiques suivantes :

Sûr et fiable, force de serrage élevée, serrage de l'axe XY immobile pendant les opérations de perçage et de taraudage.

La force de serrage extrêmement élevée augmente la rigidité de l'avance axiale et empêche le frottement causé par les vibrations.

Réponse rapide : le temps de réponse à l’ouverture et à la fermeture n’est que de 0,06 seconde, ce qui permet de protéger la machine-outil et d’augmenter la durée de vie de la vis-mère.

Surface durable, nickelée, bonne résistance à la rouille.

Conception novatrice pour éviter les chocs violents lors du serrage.

7)Positionnement et fixation de la pièce à usiner

Pour l'alignement de pièces à bride ronde, celles-ci peuvent être positionnées arbitrairement sur la plaque de support à rainures en T. La position du centre est mesurée en trois points quelconques (diamètre intérieur ou extérieur) de la pièce à l'aide d'un palpeur installé dans l'alésage conique de la broche. Le calcul du centre est ensuite effectué automatiquement par un programme de commande numérique, garantissant précision et rapidité. Le serrage de la pièce est assuré par un dispositif composé d'une plaque de pression, d'une tige d'éjection, d'une biellette et d'un bloc amortisseur, offrant une grande facilité d'utilisation.

8)dispositif de lubrification automatique

Cette machine-outil est équipée d'un système de lubrification automatique à pression partielle volumétrique, une conception originale taïwanaise. Ce système assure la lubrification automatique et continue des différents éléments mobiles (rails de guidage, vis-mères, crémaillères, etc.), garantissant ainsi une durée de vie optimale. Les rails de guidage situés de part et d'autre du bâti sont protégés par des capots en acier inoxydable, et les deux côtés de la tête motrice du portique mobile sont équipés de capots de protection flexibles. Des protections anti-éclaboussures entourent la table de travail, et la conduite d'eau est protégée par une chaînette de protection en plastique. Un rideau souple en PVC transparent est installé autour de la broche.

9)Contrôleur CNC entièrement numérique :

9.1. Avec la fonction de broyage des copeaux, le temps de broyage des copeaux et le cycle de broyage des copeaux peuvent être réglés sur l'interface homme-machine.

9.2. Grâce à la fonction de levage d'outil, la hauteur de levage peut être réglée via l'interface homme-machine. Lors du perçage à cette hauteur, le foret est rapidement remonté au-dessus de la pièce, puis les copeaux sont évacués. L'outil avance ensuite rapidement vers la surface de perçage et passe automatiquement en mode d'avance de pièce.

9.3. Le boîtier de commande centralisé et l'unité portable utilisent un système de commande numérique et sont équipés d'une interface USB et d'un écran LCD. Afin de faciliter la programmation, le stockage, l'affichage et la communication, l'interface utilisateur propose des fonctions telles que le dialogue homme-machine, la compensation d'erreurs et l'alarme automatique.

9.4. L'équipement a la fonction de prévisualisation et de réinspection de la position du trou avant traitement, ce qui est très pratique à utiliser.

10)Détecteur de bord optique :

L'équipement est doté d'un détecteur de bord photoélectrique, qui permet de localiser la position de la pièce à usiner facilement et rapidement.

1) Installez le détecteur de bord dans le mandrin de la broche de la machine-outil et faites tourner lentement la broche pour corriger sa concentricité.

2) Déplacez la broche à l'aide du volant, de sorte que le bord de la bille d'acier du détecteur de bord touche légèrement la pièce à usiner et que le voyant rouge s'allume. À ce moment-là, la broche peut être déplacée d'avant en arrière à plusieurs reprises pour trouver le point optimal où le bord de la bille d'acier du détecteur de bord touche la pièce à usiner.

3) Enregistrez les valeurs des axes X et Y affichées par le système CNC à ce moment-là et remplissez l'ordinateur.

4) Trouvez plusieurs points de détection de cette manière

11)Alarme d'usure des outils

L'alarme d'usure d'outil détecte principalement le courant du moteur de broche. Lorsque ce courant dépasse la valeur prédéfinie, l'appareil détermine automatiquement que l'outil est usé ; la broche rétracte alors automatiquement l'outil et le programme automatique s'arrête. Un message avertit l'opérateur de l'usure de l'outil.

12)Alarme de niveau d'eau bas

1) Lorsque le niveau de liquide de refroidissement dans le filtre atteint le milieu, le système active automatiquement le moteur et le liquide de refroidissement du convoyeur à copeaux s'écoule automatiquement dans le filtre. Lorsque le niveau atteint le haut, le moteur s'arrête automatiquement.

2) Lorsque le niveau du liquide de refroidissement dans le filtre est bas, le système déclenchera automatiquement l'alarme de la jauge de niveau, la broche rétractera automatiquement l'outil et la machine s'arrêtera de fonctionner.

13) Fonction de mémorisation en cas de mise hors tension

En cas d'arrêt brutal dû à une coupure de courant, cette fonction permet de retrouver rapidement et facilement la position du dernier trou percé avant la panne. Les opérateurs peuvent ainsi passer à l'étape suivante sans délai, ce qui représente un gain de temps considérable.

Inspection laser à trois axes :

Chaque machine Bosman est calibrée à l'aide d'un interféromètre laser de la société britannique RENISHAW. Ce dispositif contrôle et compense avec précision les erreurs de pas, le jeu, la précision de positionnement et la précision de répétabilité, garantissant ainsi la stabilité dynamique et statique ainsi que la précision d'usinage. Contrôle par étalonnage : chaque machine est calibrée à l'aide d'une barre à billes RENISHAW afin de vérifier la précision du cercle et la précision géométrique. Un essai de découpe circulaire est également réalisé pour garantir la précision d'usinage 3D et la précision du cercle.

Agencement de la plateforme, serrage des pièces, exigences en matière d'évacuation automatique des copeaux

1. Plateforme principale (1 pièce) : Fixation de la pièce à usiner par rainure en T. La surface supérieure et la surface latérale de la plateforme principale peuvent servir de surfaces de positionnement pour l’usinage.

2. Plateforme d'encastrement (1 pièce) : (le côté est équipé d'un cadre auxiliaire à pression et le dessus est équipé d'un couvercle de protection intégral, conçu et installé par le vendeur), instructions de positionnement et de traitement de la pièce principale :

Traitement du couvercle de soupape : positionnement de la plateforme inférieure (poignée de support inférieure et pièces de différentes tailles), la plaque de pression supérieure est fixée par pression ou le vendeur conçoit un dispositif de serrage supérieur automatique.

Traitement du corps de vanne : le positionnement de la plateforme inférieure (poignées de support inférieures et pièces de différentes tailles), les poignées latérales de la colonne auxiliaire de la plateforme inférieure et les tiges d’éjection d’accessoires en forme de L sont pressées et fixées ou le vendeur conçoit un dispositif de serrage supérieur automatique.