Systèmes de serrage filetage

CENTRO|P synchro dévorent les forces de pression. Voilà à quoi ressemble l’usinage synchronisé parfait de filetages.

LA RUBBER-FLEX-CLUTCH COMPENSE LES ERREURS DE SYNCHRONISATION

Pour optimiser le processus de coupe ou de formage de filets avec une commande de machine synchronisée, les mandrins synchro doivent conserver leur souplesse axiale, surtout sous charge de couple!

L’accouplement en instance de brevet (« Rubber-Flex-Clutch »/RFC) est au cœur du système de serrage FAHRION CENTRO|P synchro. Cette nouvelle technologie assure la compensation de longueur, l’entraînement et l’amortissement en un seul élément.
Les composants mécaniques habituels deviennent inutiles. Ainsi, les mandrins synchro FAHRION réagissent avec une sensibilité constante, même sous charge de couple, car il ne peut y avoir de frottement dû à des éléments mécaniques.

1. Les erreurs de synchronisation venant de différentes sources sont compensées.

2. Les forces de traction et de compression sur l’outil de filetage sont minimisées.

3. L’inversion amortie du sens de rotation prolonge considérablement la durée de vie.

Système de serrage FAHRION pour le filetage – embrayage Rubber-Flex

Ce que peut faire
un mandrin synchronisé

Un mandrin de filetage avec compensation de longueur minimale (« mandrin synchronisé ») travaille essentiellement « contre » les forces axiales de traction et de compression qui se produisent pendant le taraudage ou le formage de filetages. Ou plutôt, il travaille « avec » ces forces. En effet, il compense les erreurs de synchronisation qui se produisent et contrôle les forces qui agissent. Pour produire des filets en toute sécurité, il est essentiel que le mandrin synchronisé puisse conserver sa souplesse de fonctionnement, notamment sous la charge de couple. En revanche, si la synchronisation des axes de rotation et d’avance diminue, ce qui peut se produire en raison de l’usure, de l’évolution de la température, des positions de tolérance, de l’inertie des masses et d’autres influences, la charge devient une surcharge, ce qui entraînefinalement une réduction de la durée de vie de la machine et de l’outil.

En général, la règle est la suivante :
plus la force axiale est faible, …

… plus la qualité est bonne.

… plus l’usure est faible.

… plus la durée de vie est longue.

… plus le processus est sûr.

PARTANT d’une solution sûre aux problèmes des processus critiques

Les mandrins FAHRION CENTRO|P synchro garantissent une sécurité maximale des processus. Le découplage du couple par la Rubber-Flex-Clutch (RFC) réduit le risque de rupture de l’outil, en particulier lors des pics de couple. Avec une reproductibilité élevée des filetages, les CENTRO|P synchro assurent une qualité constante dans la production, ce qui est particulièrement important dans les secteurs où les tolérances sont serrées. Les vibrations sont efficacement amorties, ce qui améliore considérablement la qualité de surface des filetages et minimise le risque de rebut.

JUSQU’A un fonctionnement continu sans usure pour les grandes séries

Les mandrins de taraudage de FAHRION se distinguent par une compensation axiale très sensible qui réduit la pression apparaissant sur les flancs. Grâce à la grande précision de l’ensemble du système, l’outil plonge uniformément dans la pièce à usiner, ce qui minimise l’usure. Par conséquent, la durée de vie de l’outil est également prolongée de manière significative. L’amortissement de la torsion du mandrin et la large compensation circonférentielle augmentent également le nombre de bons filetages réalisables.

Success Stories

Client

Fabricant de broches de machines

Secteur

Outils de précision

Pour un client (un fabricant de pièces pour outils de précision) de l’industrie électronique, nous devions augmenter considérablement le nombre de bons filetages pour les filetages M3.

Nous y sommes parvenus :
par rapport à deux mandrins synchronisés existants (1180 et 1310 bons filetages), nous avons pu augmenter le nombre de bons filetages à plus de 1700. Cela représente une augmentation de plus de 30 %.

Interface machine:MAS-BT 30
Matériau:1.0503 / C45
Taille du filetage:M3 x 0,5
Trou de perçage:D = 2,53 mm
L = 10,0 mm
Trou borgne
Profondeur de filetage:T = 8,0 mm
Vitesse de coupe vc:30 m/min
Refroidissement /
Lubrification
Arrosage externe
Système de serrage FAHRION pour le filetage – client : constructeur de machines
1180 Tauradages
1310 Tauradages
> 1700 Tauradages

SYNCHRO I

SYNCHRO II

MSC (Mini Synchro Chuck)

Vous avez des questions sur ce test client ou vous souhaitez améliorer la sécurité ou l’efficacité de votre production?
N’hésitez pas à nous contacter. Nous serons ravis de vous répondre.

Client

Fabricant de la machine

Secteur

Construction mécanique

Le processus d’un client était incertain en raison de ruptures d’outils régulières. Grâce à l’utilisation de notre FAHRION MSC (Mini Synchro Chuck), il a pu garantir une production automatisée sécurisée du processus en 3 équipes. Il a ainsi pu augmenter le nombre de bons filetages jusqu’au changement d’outil à plus de 3500 pièces.

Machine:Heller FP4000
Interface machine:HSK-A 63
Matériau:3.2315 AlSi1MgMn
Taille du filetage:M2,5 + M3
Vitesse de rotation:2.000 1/min
Vitesse de coupe vc:19 m/min
Refroidissement /
Lubrification
Arrosage interne +
externe
Défi:Profondeur de plongée
Système de serrage FAHRION pour le filetage – client : génie mécanique
Formes de filetage M2,5 et M3 (ÉTAT ACTUEL AVANT MISE EN ŒUVRE du MSC: processus incertain en raison de la rupture des outils de filetage)
1-20 Taraudages
504 Taraudages
> 3500 Taraudages

ÉTAT ACTUEL
CASSE D’OUTIL

ÉTAT CIBLE JUSQU’AU
CHANGEMENT D’OUTIL

RÉSULTAT LORS DE L’UTILISATION DU MSC (Mini Synchro Chuck)

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BON À SAVOIR

COMMENT CRÉER LE TROU DE CAROTTE PARFAIT?

Influence de l’alimentation en liquide de coupe sur le processus de filetage

Ce qui rend le FAHRION CENTRO|P synchro unique en son genre

COMMENT FAHRION se distingue-t-il des autres fabricants de mandrins synchronisés?

Nous sommes le seul fabricant à produire en interne tous les composants (corps du mandrin de taraudage, pince de serrage, écrou de serrage) pour un système de mandrin synchro basé sur la pince de serrage ER.

Wie erstelle ich das perfekte Kernloch?

1. Schritt:
Ein passendes Kernloch muss gebohrt werden.

2. Schritt:
Das Kernloch wird angesenkt.

3. Schritt:
Nun kann das Gewinde in unterschiedlichen Verfahren herstellt werden. Meistens wird hier das Gewindeformen oder Gewindeschneiden/-bohren zur Anwendung kommen.

Auch bei diesem Gesamtprozess folgen wir dem Systemgedanken. Mit den FAHRION Produkten schneiden Sie nicht nur Ihr Gewinde, sondern erstellen auch ein optimales Kernloch. 
Die hohe Rundlaufgenauigkeit der CENTRO|P Spannzangenfutter, wie zum Beispiel MPC oder DPC, gewährleistet dabei die sehr gute Maßhaltigkeit des Durchmessers des Kernlochs. 
Zusätzlich sorgt die Stabilität dieser CENTRO|P Spannzangenfutter für eine gerade Bohrung ohne Winkelfehler auch bei größeren Bohrtiefen.
Durch die unterschiedlichen Möglichkeiten der FAHRION Spannzangen, den Kühlschmierstoff (KSS) möglichst direkt in die Bohrung zu leiten, wird der Prozess gleichmäßig gut gekühlt und eine ungewollte Härtung des Materials verhindert.
Im Systembaukasten des FAHRION CENTRO|P finden Sie immer die optimale Lösung für jede Bearbeitung mit Werkzeugen mit Zylinderschaft.

Einfluss von KSS-Zufuhr auf den Gewinde­prozess

Welchen Einfluss hat die KSS-Zufuhr auf den Gewindeprozess?

Wir haben in mehreren Standzeittests die durchschnittliche Lebensdauer des Gewindewerkzeugs bei verschiedenen Methoden der Kühlschmierstoff-Zufuhr (KSS) ermittelt:

1) Kühlung außen durch KSS-Düsen
2) Kühlung innen durch den Gewindebohrer/-former

Das Ergebnis zeichnet ein eindeutiges Bild:

Obwohl bei diesem Versuchsaufbau die Außenkühlung perfekt auf die Schneide ausgerichtet war, gelangte nicht genügend KSS an die Schneide, was zu einer schlechteren Standzeit des Gewindewerkzeugs führte.

In der Praxis ist diese ideale Ausrichtung der KSS-Düsen kaum zu erreichen und vor allem nicht aufrecht zu erhalten. 

Als optimal hat sich die Innenkühlung, egal ob durch die Spannzange oder durch das Werkzeug, herausgestellt. Hier kommt immer ausreichend und gleichmäßig viel Kühlschmierstoff an der Schneide an. Ein zeitaufwendiges Einstellen und Nachjustieren entfallen hier komplett.

Info
Die Kühlschmierstoff-Zufuhr hat einen sehr großen Einfluss auf den Prozess. Durch innere Kühlschmierstoff-Zufuhr wird die Standzeit massiv erhöht.
Zusätzlicher Vorteil

Unabhängig davon, ob Werkzeuge mit oder ohne Innenkühlungskanal eingesetzt werden, wird mit der FAHRION HPD ↗︎/HPDD ↗︎ bzw. GBD ↗︎/GBDD ↗︎ Spannzange ↗︎ eine optimale KSS-Zufuhr erreicht.

Was FAHRION CENTRO|P synchro einzig­artig macht

Jeder Maschinenbauer weiß: „Bei gleichzeitigem Drehen und Ziehen klemmt’s.“ Wir haben uns also die „einspannende“ Frage gestellt, wie wir die bestehende Grundproblematik der Reibung unter Drehmomentlast durch Kugeln, Stifte oder vergleichbare Mitnehmer drastisch verringern können. Das Ergebnis ist so radikal wie einfach. Wir verzichten einfach auf derartige mechanisch-formschlüssige Mitnehmer und arbeiten stattdessen mit unserer zum Patent angemeldeten Kupplung („Rubber-Flex-Clutch“).

Durch die Rubber-Flex-Clutch (RFC) kann die Werkzeugaufnahme mittels dieser neuartigen Technologie Drehmomentlast ohne mechanischen Formschluss aufnehmen. Der Prozess der Mitnahme und des Ausgleichs vollzieht sich so „aus einem Guss“ und nahezu reibungsfrei.

Zusätzlich sorgt die RFC für ein gedämpftes Momentum bei der Umkehrung der Drehrichtung. 
Die Theorie spiegelt sich auch in der Praxis wider, was man an dem Diagramm erkennen kann. Wir haben vier Spannfutter mit unterschiedlichen, mechanischen Synchronausgleichen mit unserer RFC-Technologie verglichen. Ganz klar kann man hier erkennen, dass unser Gewindeschneidfutter die geringsten verschleißfördernden Kräfte aufzeigt (blaue Linie).

Des solutions pour tous les secteurs

Industries avec des broches haut régime, des espaces restreints et des cavités profondes

Les mandrins CENTRO|P MPC (Mini Precision Chuck) ont des diamètres de serrage réduits pour les vitesses élevées ou des contours extérieurs très fins pour une immersion profonde dans les cavités. Associés aux pinces de serrage ER de haute précision et aux mini-écrous de serrage CENTRO|P (tailles ER 8 à ER 16), ils conviennent parfaitement aux machines à vitesse de rotation élevée avec de petites interfaces sur la broche de la machine ou pour l’usinage à grande profondeur de plongée avec un serrage d’outil stable.

Les domaines d’application classiques de ces mandrins sont :
Les industries aux exigences élevées en matière de flexibilité

Les mandrins CENTRO|P DPC (Dynamic Performance Chuck) à géométrie standard sont de véritables outils polyvalents pour le détourage, la finition et l’ébauche. En fonction de la pince de serrage ER (tailles ER 16 à ER 40), disponible en deux niveaux de précision et avec différentes options d’alimentation en liquide de refroidissement (comme par exemple le « Cool Jet »), tous les usinages sont possibles avec le même mandrin à pince de serrage.

Ces porte-outils sont le premier choix pour les volumes d’enlèvement de copeaux élevés ou les usinages très précis sur des machines dynamiques avec des stratégies de fraisage modernes.

Les domaines d’application typiques sont les industries à usinage dynamique et aux exigences de précision élevées :
Industries aux exigences élevées en matière de volume de copeaux
Les mandrins à serrage forcé CENTRO|P UPC/FPC (Ultra Power/Full Performance Chuck) sont particulièrement adaptés à l’ébauche dans les matériaux exigeants tels que
Ces mandrins à pince ont un corps renforcé qui s’harmonise parfaitement avec les écrous de serrage à roulement à billes, garantissant ainsi stabilité et amortissement. L’utilisation de la pince de serrage spéciale (série FAHRION W) permet également d’obtenir un verrouillage mécanique contre le retrait de l’outil.
Les applications correspondantes se trouvent surtout dans les composants des domaines suivants

COMMENT CRÉER LE TROU DE CAROTTE PARFAIT?

1ère étape: Un trou de carotte approprié doit être percé.

2e étape: Le trou de carotte est chanfreiné.

3e étape:
Le filetage peut alors être réalisé selon différents procédés. La plupart du temps, il s’agit du taraudage par déformation ou du taraudage/perçage.

Pour ce processus global, nous appliquons également une réflexion systémique. Avec les produits FAHRION, vous ne faites pas que tarauder, mais vous réalisez également un trou de carotte optimal. La grande précision de concentricité des mandrins à pinces CENTRO|P, comme par exemple le MPC ou le DPC, garantit une très bonne précision dimensionnelle du diamètre du trou de carotte. De plus, la stabilité de ces mandrins à pinces CENTRO|P garantit un perçage droit sans erreur angulaire, même à des profondeurs de perçage importantes.Grâce aux différentes possibilités offertes par les pinces de serrage FAHRION pour diriger le liquide de coupe le plus directement possible dans le trou, le processus est bien refroidi de manière uniforme et un durcissement intempestif du matériau est évité.
Dans le système modulaire du FAHRION CENTRO|P, vous trouverez toujours la solution optimale pour chaque usinage avec des outils à queue cylindrique.

Influence de l’alimentation en liquide de coupe sur le processus de filetage

Quelle est l’influence de l’alimentation en liquide de coupe sur le processus de filetage ?

Nous avons effectué plusieurs tests de durée de vie pour déterminer la durée de vie moyenne de l’outil de filetage avec différentes méthodes d’alimentation en liquide de coupe:

1) Refroidissement extérieur par les buses de liquide de coupe
2) Refroidissement interne par le taraud/frappeur

Le résultat est très clair:
Bien que, dans ce montage expérimental, le refroidissement extérieur soit parfaitement aligné avec l’arête de coupe, une quantité insuffisante de liquide de coupe parvenait à l’arête de coupe, ce qui entraînait une moins bonne durée de vie du taraud.

Dans la pratique, cet alignement idéal des buses de liquide de coupe est difficile à obtenir et surtout à maintenir. 

Le refroidissement interne, que ce soit par la pince de serrage ou par l’outil, s’est avéré optimal. Dans ce cas, une quantité suffisante et régulière de liquide de coupe arrive toujours sur l’arête de coupe. Un réglage et un réajustement fastidieux sont ici complètement inutiles.

Info
L’alimentation en liquide de coupe a une très grande influence sur le processus. L’alimentation interne en liquide de coupe augmente considérablement la durée de vie de l’outil.
AVANTAGE SUPPLÉMENTAIRE

Indépendamment du fait que les outils soient utilisés avec ou sans canal de refroidissement interne, la pince de serrage FAHRION HPD ↗︎/ HPDD ↗︎ ou GBD ↗︎ / GBDD ↗︎ pince de serrage ↗︎ permet d’obtenir une alimentation optimale en liquide de refroidissement.

Ce qui rend le FAHRION CENTRO|P synchro unique en son genre

Tous les constructeurs de machines le savent : « Quand on tourne et on tire en même temps, ça coince. » Nous nous sommes donc posé la question de savoir comment nous pouvions réduire significativement le problème fondamental existant du frottement sous charge de couple à l’aide de billes, de goupilles ou d’entraîneurs comparables. Le résultat est aussi radical que simple. Nous nous passons tout simplement de tels dispositifs d’entraînement mécaniques et utilisons à la place notre accouplement en instance de brevet (« Rubber-Flex-Clutch »/RFC).

Grâce à cette nouvelle technologie, le Rubber-Flex-Clutch (RFC) permet au porte-outil d’absorber la charge de couple sans verrouillage mécanique. Le processus d’entraînement et de compensation s’effectue ainsi « d’un seul tenant » et pratiquement sans frottement.

De plus, le RFC assure un momentum amorti lors de l’inversion du sens de rotation. La théorie se reflète également dans la pratique, comme vous pouvez le voir sur le diagramme. Nous avons comparé quatre mandrins dotés de différentes compensations mécaniques synchronisées avec notre technologie RFC. Il est très clair que notre mandrin de taraudage présente les forces d’usure les plus faibles (ligne bleue).