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Les mécanismes parallèles ont-ils un avenir ? (01/07/1999)

«La fin des dinosaures ». C'est ce qu'envisageait Industries et Techniques en décembre 1997 en prévoyant l'émergence d'une nouvelle génération de machines-outils : les équipements à structure parallèle.
C'est à une première mondiale que les organisateurs du salon AMB de Stuttgart et le constructeur aéronautique DaimlerChrysler Aerospace AG nous ont conviés début mai. L'histoire se passe dans l'atelier d'usinage d'Augsbourg, à une centaine de kilomètres de Munich, où Dasa fabrique les pièces de grandes dimensions pour ses avions militaires et civils. C'est en effet la première fois qu'un utilisateur, et pas des moindres, intègre des machines à mécanismes parallèles dans une ligne de production. Toujours à la pointe du progrès (50 millions de DM ont été investis rien qu'en 1999), l'atelier comporte quelque dix-neuf machines-outils à CN reliées par un système de commande numérique directe. Les programmes d'usinage sont envoyés à chaque machine à partir du système de CFAO Catia, après avoir été vérifiés avec le logiciel Vericut de CGTech. Des fraiseuses à portiques dotées de deux à six broches, des centres d'usinage cinq axes et des fraiseuses horizontales équipées d'une à quatre broches (dont certaines sont fabriquées par les constructeurs français Forest Liné et Henri Liné) usinent ici des pièces en aluminium, en acier ou en titane, dont la dimension maximale peut atteindre les 15 x 3 x 0,1 m. Autant dire que la précision des machines est un élément essentiel pour usiner ces pièces qui sont souvent à paroi ultramince. Cycle divisé par six Deux machines à mécanismes parallèles des Ecospeed (appelées DNC 31 et 32 à la Dasa) construites par DS Technologie, font depuis plusieurs mois leurs preuves dans cet atelier qui dispose en outre d'un magasin central d'outils automatisé. Nous parlons ici de machines hybrides, car il s'agit d'un mécanisme parallèle du nom de Sprint Z3, qui comporte trois bras pivotants et est porté par un portique classique X-Y-Z de grande course (jusqu'à 20 x 2,5 x 0,65 m). Les trois bras supportent une électro-broche puissante (75 kW) et rapide (24 000 tr/min). La vitesse est de 50 m/min sur les trois axes de la machine et son accélération est de 10 m/s2. Ces performances, peu courantes pour un équipement de cette taille, ont séduit les spécialistes de l'usine allemande. « La mondialisation des marchés dans l'aéronautique provoque une concurrence impitoyable sur le prix des avions », constate Rolf Roggenkamp, directeur de la fabrication de l'usine d'Augsbourg. « Il faut donc développer en permanence de nouveaux concepts de machines et des cinématiques adaptées à l'usinage à grande vitesse. » Les constructeurs de machines-outils ont sans doute reçu ce message. Confirmation, chiffres à l'appui, du responsable d'Augsbourg. « Dans les vingt-cinq dernières années, la puissance d'usinage des équipements que nous utilisons a été multipliée par plus de trois fois, la vitesse d'axe par plus de dix et l'accélération par dix », explique-t-il. « Des performances qui ont divisé le temps de cycle par six en moyenne. » Un an d'avance L'organisation de l'atelier d'Augs-bourg est tout aussi efficace que les moyens mis en œuvre. Les opérateurs et autres techniciens (en tout 200 personnes travaillent dans cette unité) sont répartis en douze unités autonomes ; elles sont organisées en quatre équipes de six heures et le samedi jusqu'à quinze heures. « Ce qui permet d'exploiter au maximum de son potentiel un parc machines extrêmement performant mais très cher », souligne Rolf Roggenkamp. Responsable des opérations d'usinage, Helmut Färber renchérit. « Une machine comme celle de DS Technologie coûte environ 6 millions de DM. Il serait donc dommage de la laisser chômer la nuit. Surtout que ses performances, haute dynamique et rigidité quatre fois supérieures à celle d'un équipement classique, dopent la productivité et améliorent la qualité des pièces usinées. » En installant ces machines à mécanismes parallèles, l'atelier d'Augsbourg a pris encore une fois de l'avance par rapport à ses concurrents. « Nous avons une petite année d'avance technologique », confirme Rolf Roggenkamp.

Mirel Scherer

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