Pourquoi utiliser un tour CNC pour des opérations de fraisage ?

UN TOUR... POUR QUOI ?

Pour le tournage, bien sûr.

Mais alors, pourquoi certains clients achètent des tours uniquement pour fraiser ?

La réponse n’est pas si surprenante.

Centre d’usinage 5 axes avec robot et système d’automatisation

Centre d’usinage 5 axes avec robot et système d’automatisation

Investissement : 500 k€

Tour avec ravitailleur de barres et/ou portique de chargement

Tour avec ravitailleur de barres et/ou portique de chargement

Investissement : 250 k€

POURQUOI ACHETER UN TOUR CNC POUR RÉALISER DES OPÉRATIONS DE FRAISAGE ?

De plus en plus, le marché demande des pièces aux géométries complexes nécessitant beaucoup de fraisage, mais lescentres 5 axes ne sont pas toujours rentables. Dans ces cas, de nombreuses entreprises choisissent d’acquérir un tour CNC équipé d’outils motorisés et d’un axe Y. Ainsi, elles usinent la pièce de manière plus efficace avec un budget à moitié prix.

POURQUOI UN TOUR EST-IL PLUS RENTABLE QU’UN CENTRE D’USINAGE 5 AXES ?

Face aux solutions de centres 5 axes avec robot et système d’automatisation dont le budget se situe autour de 500 k€, un tour est plus rentable pour les raisons suivantes :

  • Investissement plus faible. Un tour CNC coûte la moitié d’un centre d’usinage 5 axes.
  • Autonomie accrue. Il est très facile d’automatiser, soit au moyen d’un ravitailleur de barres soit avec un portique de chargement, offrant une grande autonomie de production.
  • Suppression des reprises. Dans un centre 5 axes, il faut positionner la pièce au moins deux fois, tandis que dans un tour avec contre-broche cela est réalisé en une seule opération.
  • Temps d’usinage optimisés. La combinaison du tournage et du fraisage dans une seule machine réduit le temps de cycle.
  • Temps de cycle plus courts. Le tour CNC a des temps de changement d’outil plus courts et usine généralement les pièces plus rapidement.
  • Coût de maintenance réduit.

EST-IL POSSIBLE DE FABRIQUER SUR UN TOUR CNC DES PIÈCES QUI SONT NORMALEMENT USINÉES SUR DES CENTRES 5 AXES ?

Oui. En fait, certaines entreprises produisent des pièces complexes, traditionnellement usinées sur des centres 5 axes, en utilisant un seul tour CNC. Dans de nombreux cas, cette solution « tout-en-un » dépasse en efficacité l’ensemble centre + robot.

Un exemple est la société française Arca Swiss. Équipée de la dernière génération de machines CMZ, sa stratégie consiste à intégrer tous les fraisages sur un tour, sans aucune opération externe. Ainsi, chaque pièce est entièrement terminée sur une seule machine, garantissant précision, concentricité et productivité.

Cela leur a permis :

  • Fabriquer des pièces complexes sur une seule machine.
  • Réduire les temps de fabrication et de manipulation.
  • Réduire les coûts de fabrication de 30 % à 50 %.

Arca Swiss a démontré que 100 % des opérations de fraisage de ses pièces peuvent être réalisées efficacement sur un tour avec outil motorisé et axe Y. Ils soulignent sur leurs machines CMZ la capacité de fraisage à 12.000 tr/min.

« Autrefois, nous utilisions deux machines différentes pour le tournage et le fraisage. Maintenant, nous avons intégré 100 % du processus dans un tour CMZ, réduisant les coûts de fabrication jusqu’à 50 %. »

Jean-Pierre PIEVE | Directeur général d’Arca Swiss

Arca Swiss

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QUELLES CARACTÉRISTIQUES UN TOUR CNC DOIT-IL AVOIR POUR FRAISER?

Tous les tours ne sont pas conçus pour réaliser des opérations de fraisage exigeantes.

Pour obtenir des résultats comparables à ceux d’un centre d’usinage, ils doivent intégrer des caractéristiques techniques spécifiques, notamment au niveau de la tourelle, de l’outil motorisé et de la rigidité mécanique notamment des glissières.

NOUVELLE TOURELLE À 20 POSTES

Pour fraiser, il est nécessaire de disposer d’un grand nombre d’outils.

C’est pourquoi CMZ a développé un nouvel atout pensé pour l’usinage de pièces complexes : la tourelle à 20 positions.

Ses principaux avantages sont :

  • Plus grand nombre d’outils disponibles. Grâce à l’utilisation de porte-outils doubles avec décalage en Y, il est possible d’augmenter le nombre d’outils montés.
  • Outils frères pour une production continue. Réduit le nombre d’arrêts pour changement de plaquettes usées, garantissant une production continue.
  • Capacité d’alésage. La conception de la tourelle facilite le montage d’outils plus longs pour le travail en contre-broche, permettant de réaliser des opérations intérieures de plus grande longueur.
NOUVELLE TOURELLE À 20 POSTES

EXEMPLE D’ALÉSAGE PLUS LONG

OUTIL MOTORISÉ À 12 000 TR/MIN

La puissance, le couple et la vitesse de rotation sont des facteurs clés pour obtenir des résultats similaires à ceux d’un centre d’usinage.

Les machines CMZ sont conçues pour des opérations de fraisage dans des conditions très exigeantes grâce aux caractéristiques suivantes :

  • Glissières prismatiques de grande section. Elles réduisent les vibrations très courantes lors des opérations de fraisage.
  • Tourelle motorisée de 13 kW, 105 Nm et 12 000 tr/min. Ces spécifications techniques garantissent des vitesses de coupe optimales avec des finitions de qualité.
  • Tourelle réfrigérée par circulation d'huile. Augmente la stabilité thermique et permet de travailler à 12 000 tr/min en mode S1 (service continu).
  • Temps de changement d’outil très réduit. L’indexation de la tourelle en poste à poste est inférieure à 200 ms.

RÉSUMÉ : POURQUOI UTILISER UN TOUR CNC POUR DES OPÉRATIONS DE FRAISAGE ?

Un tour CNC équipé d’outil motorisé et d’un axe Y peut réaliser des opérations de fraisage complexes. Dans de nombreux cas, cette solution remplace un centre d’usinage 5 axes avec robot et système d’automatisation pour les raisons suivantes :

  • L’investissement est de la moitié du prix.
  • L’utilisation de ravitailleurs de barres ou de portiques type Gantry permet une automatisation facile.
  • Réduction des bridages pièces, des encours et amélioration de la précision.
  • Des entreprises comme Arca Swiss fabriquent déjà des pièces complexes en utilisant 100 % de tours CMZ, réduisant leurs coûts de production de 30 % à 50 %.
Pourquoi utiliser un tour CNC pour des opérations de fraisage ?

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