La fabrication de vilebrequins fait partie des "arts nobles" du travail des métaux, car le vilebrequin possède une géométrie très complexe et en même temps très délicat. Ainsi, il n'existe que peu de spécialistes proposant des machines de rectification hautement productives. Les développements remarquables en technologie de rectification de vilebrequins se sont fait rares ce dernier temps. La dernière grande découverte était la rectification pendulaire pour l'usinage de manetons avec utilisation de meules CBN il y a presque 15 ans. Maintenant, EMAG donne un nouvel essor à ce marché et présente un processus tout à fait nouveau, peut-être même révolutionnaire dans ce domaine. La rectification synchronisée et soutenue doit permettre de réduire les temps d'usinage jusqu'à 70%.

Nouvelle rectification synchro-soutenue

Avec ce nouveau processus synchronisée-soutenue deux meules CBN opposées travaillent en synchro au même endroit de rectification d'une pièce. Les forces normales générées pendant l'avance sont compensées par la disposition face à face des meules et la rectification simultanée. Les forces tangentielles sont compensées par une lunette de support commandée par CN. Il s'agit d'une lunette mono-face qui s'appuie contre la pièce à usiner. Ceci permet un serrage pièce très rigide, évitant ainsi toute dérive de celle-ci. De ce fait, les forces normales ainsi que les forces tangentielles sont compensées et des avances de travail extrêmement élevées sont possibles.

Le fait d'utiliser deux meules réduit les temps de rectification de manière drastique. Et si l'on pratique la rectification en avalant et en opposition, les couples de l'effort générés par le processus se compensent également, rendant possible un entrainement par friction du vilebrequin serré entre deux pointes.

Le concept machine comme référence pour l'augmentation de la productivité Ce concept de machine se distingue très clairement de tout ce que le marché a connu jusqu'à présent : poupée porte-pièce en haut, contre-pointe en bas, deux chariots croisés, à droite et à gauche une broche porte-meule avec des puissances d'entrainement orientées CBN de 30 kW et des vitesses de coupe jusqu'à 150 m/s. Sans oublier les fonctions de l'équilibrage automatique et le module sensoriel d'étincelage intégrées. L'attachement des meules a également bénéficié d'un nouveau concept à l'opposé de ce qu'un rémouleur traditionnel a connu jusque là. Le changement de meule ne se fait plus à l'horizontale mais à la verticale au moyen d'une aide au changement simplifiée. Le nouvel attachement avec cône court et placage plan autorise ce changement de meule ultrasimple.

Autre particularité du VTC 315 DS : dans la plupart des cas on peut se passer d'un entraineur spécifique dans la zone de la poupée porte-pièce, ce qui simplifie la reconversion.

Un avantage très intéressant grâce à la quasi totale compensation des efforts de coupe. Le fourreau rotatif monté dans la partie inférieure de la contre-pointe assure un couple de frottement minimal et ainsi le serrage du vilebrequin entre deux pointes.

Le VTC 315 DS dispose de deux capteurs de mesure. L'ajustement longitudinal du vilebrequin se fait par palpeur de mesure longitudinal pivotant, le contrôle diamétral par têtes de mesure intégrées suivant le concept de mesure In-Process. Mais en règle générale ce dernier process ne s'applique que pour les reconversions.

Pendant la production on utilise surtout la mesure Post-Process car la constance thermique du VTC 315 DS permet de tenir les tolérances exigées.

Deux broches de dressage intégrées avec capteur acoustique et des vitesses de rotation de 15.000 tr/min assurent le dressage simultané des meules, réduisant ainsi les temps annexes de manière notable.

Des résultats à la hauteur des attentes de nos clients

L'usinage des paliers du vilebrequin demande une très grande précision et pour minimiser voire supprimer d'emblée les erreurs de serrage, le fabricant cherche à l'usiner en un seul serrage, c'est-à-dire tous les paliers intermédiaires (une OP plutôt simple) les paliers à brides, les tourillons et les paliers LA. Là, où ça se complique, c'est la rectification des manetons. Il existe bien deux possibilités, soit la rectification pendulaire soit l'usinage excentrique. L'avantage du processus pendulaire réside dans la flexibilité, mais la productivité est légèrement restreinte car les déplacements d'avance ne peuvent être aussi rapides que pour l'usinage excentrique.

L'inconvénient de l'usinage excentrique est la reconversion, pour chaque nouveau type de vilebrequin il faut changer le mandrin de serrage. Les spécialistes de la rectification à Salach ont réussi un exploit extraordinaire en combinant dans le VTC 315 DS les caractéristiques rationnelles des deux processus.

La très grande productivité lors de l'usinage des manetons est obtenue par la rectification synchronisée avec les deux meules d'une part et d'autre part par le serrage excentrique du vilebrequin. Grâce à ce procédé les manetons sont usinés par rectification cylindrique permettant des avances très élevées. Pour assurer la flexibilité, un nouveau mandrin de serrage excentrique a été conçu. Sur ce mandrin, la division et le réglage de la course se font automatiquement. Ainsi, le vilebrequin est rectifié de manière complète en un seul serrage. Les paliers butée sont usinés simultanément par processus ?Kiss-Grinding?. L'usinage des tourillons et brides en serrage vertical est également possible. En ce qui concerne l'automatisation il existe plusieurs possibilités. Par exemple l'utilisation de un ou deux robots ou encore une solution Shuttle. Autre avantage non négligeable du VTC 315 DS par rapport aux machines avec train de meules est son encombrement réduit de tout juste 20 m².

Un petit récapitulatif des avantages techniques :
- deux meules en utilisation sur le même palier
- pas de fléchissement de la pièce, donc pas de diminution de l'avance pour l'étincelage
- suppression de la mesure In-Process
- pas de séquence de lunettes avec avance réduite
- rectification concentrique des manetons avec serrage excentré du vilebrequin
- rendant possibles des vitesses de rotation plus élevées
- rectification simultanée des épaulements palier de butée