La pré-charge des moteurs d'avance améliore la précision de la machine

Giana rigidifie l'axe longitudinal de ses énormes machines-outils en utilisant deux servo-réducteurs montés en parallèle et couplés électriquement développés par Redex-Andantex.



Le constructeur italien de machines-outils Giana propose une machine multifonctions : la GGTronic. Son originalité : la capacité de réaliser simultanément le fraisage et le tournage de grandes pièces mécaniques avec un positionnement des pièces très précis, ce qui offre des tolérances de l'ordre de ± 0,01, avec une précision de répétitivité de ±0,005 mm.

"Autrefois, nos clients étaient à la recherche en premier lieu de puissance d'usinage et ensuite de vitesses élevées. Aujourd'hui, la dureté des matériaux est plus importante et les exigences de précision sont de plus en plus hautes", explique Giulio Maria Giana, pdg de la société éponyme. Leurs nouvelles lignes de centres de tournage et de fraisage GGTronic sont conçues pour usiner des cylindres et des pièces complexes jusqu'à 4 m de diamètre et de 25 m de longueur, avec un minimum d'intervention humaine. Afin de réaliser ces usinages, qui peuvent durer des heures, aussi vite que possible, une vitesse de 20 m/min peut être atteinte, ainsi que des accélérations jusqu'à 4 m/s².


Ces machines à forte capacité sont particulièrement adaptées pour l'usinage de pièces importantes comme les mats de navires et d'éoliennes, les turbines, les vannes oléoduc, les vilebrequins et les cylindres de gros moteurs diesel, les grands tambours de treuil, etc.

La structure de la GGTronic, réalisée entièrement en fonte, est assez massive pour éliminer les vibrations lors des alésages à des profondeurs de plus de 5 m. Une caractéristique qui augmente sensiblement sa productivité, grâce à l'élimination du besoin habituel de rectifier les pièces après l'usinage. Il faut dire que parmi tous les points clés pris en compte dès le début du projet, la précision et la rigidité de la machine ont été les plus cruciaux.

Rigidifier l'axe Z

Le principal problème technique en terme de rigidité a été l'axe Z qui présente les plus longues courses (jusqu'à 25 m). Pour garantir les meilleures performances, le constructeur de la machine-outil a décidé de pré-charger le système d'entraînement de la crémaillère pour éliminer les jeux et améliorer la précision. Il a pour cela mis en Å“uvre un TwinDrive Rack & Pignons, système produit par Redex-Andantex.

Celui-ci est composé de deux servo-réducteurs planétaires montés en parallèle et couplés électriquement. La pré-charge électrique du TwinDrive est réalisée en freinant électriquement un des pignons contre l'autre. Le premier pignon est considéré entraînant, et le second freiné. Ce système nécessite deux moteurs et un asservissement spécial pour assurer la pré-charge.


L'extrême rigidité est assurée dans toutes les directions grâce au concept de pignon de sortie intégré et de palier de sortie renforcé. Les pignons de sortie sont donc taillés au même diamètre que les arbres et bénéficient ainsi du meilleur rapport possible entre couple transmissible et rigidité au niveau de la crémaillère. Le palier de sortie est constitué de deux roulements à rouleaux à contact oblique, précontraints et largement surdimensionnés. Cette construction permet au palier de supporter le pignon au plus près de l'effort, car seule l'épaisseur de l'écrou de serrage sépare le pignon du roulement de sortie. La flexion radiale, qui est responsable de 60 % de la déformation globale, encore mal traitée par les systèmes existants, est réduite.


"Ce n'est pas le seul avantage que nous obtenons grâce à ce système de Redex-Andantex", ajoute Giulio Maria Giana. "Auparavant, chaque fois que nous avons eu à répondre à une demande spécifique d'un client, nous devions reconcevoir le système mécanique de la machine. Il s'agissait d'un travail important. Le réglage de la puissance et de la vitesse impliquait le changement de plusieurs composants, notamment le réducteur. Maintenant, il suffit d'indiquer la puissance et la vitesse et Redex-Andantex prépare le système Rack & Pignons qui correspond. Toutes les modifications, y compris celle du ratio vitesse/charge sont très simples".

Mirel Scherer

Pour en savoir plus : http://www.gianaspa.it & http://www.redex-andantex.com

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