Percer et aléser des configurations de trous dans les turbines à gaz n’est pas une sinécure. Dans cet exemple, la rationalisation du process et le choix des outils utilisés se déterminent avec des outils performants fournis d’une seule et même source.

Dans le contexte de fabrication de turbines à gaz avec des coûts tirés à l'extrême, il s'agit d'assurer la qualité dans des conditions de sécurité optimales. Les conséquences d'un rebut n'ont rien à voir avec ce qui est habituellement connu ailleurs. Ce segment de marché se caractérise par des matières premières coûteuses et des pièces de grandes dimensions très ouvragées.

La conception et les techniques de mises en forme demandent des moyens machines imposants et une qualification hors du commun afin de maîtriser les process de production en très petites séries. De plus, avec des pièces lourdes et volumineuses, les temps morts de manutention ou de changement d'outils influent directement sur la capacité de production et les investissements.

L'emploi d'outils standard et d'outils spéciaux composés avec des éléments standard répond au besoin de simplicité d'utilisation et d'universalité pour une économie de coupe optimale. La gamme d'outils de perçage et d'alésage du groupe Komet (Y.136) offre la possibilité de rationaliser d'une seule et même source les process de perçage dans de meilleures conditions économiques.<

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Réduction du nombre d'outils utilisés
Le perçage de configurations de trous tolérancées commence toujours par un perçage dans le plein, y compris sur des faces d'attaque biaises.

Dans ce cas, les risques de déviation sont élevés avec des forets ordinaires qui ont tendance à “chasser” avec pour conséquence pratique l'emploi d'un foret d'un diamètre particulièrement réduit pour ensuite agrandir le trou initial percé à sa côte finale avant alésage avec des outils d'alésage réglables.

En y ajoutant les outils de chanfreinage, une telle configuration de perçage nécessitait l'utilisation successive de 6 outils, sans compter une fraise exécutant un diamètre de lamage en contournage circulaire sur une face. L'opération complète a été rationalisée avec un foret à plaquettes en ébauche, une barre d'alésage et de chanfreinage en pré finition et un alésoir de finition.<

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Le mode opératoire rationalisé commence par un perçage dans le plein avec un foret KUBQuatron Komet de diamètre 62 mm et monté avec un attachement ABS de taille 63. Ce foret convient particulièrement pour les situations de perçage critiques comme perçage en mode de coupe interrompue, surfaces d'attaque biaise de fonderie et croûtes dures de laminage.

Utilisables aussi bien en périphérie qu'au centre, les plaquettes carrées renforcent la stabilité de coupe et leur disposition garantit des forces de coupe équilibrées, assurant une qualité de surface sans rayure de retour lors du dégagement du foret.

La conception du foret repose sur un corps rigide en acier allié à forte ténacité, un espace de dégagement des copeaux largement dimensionné ainsi qu'un traitement de surface améliorant à la fois l'évacuation des poussières de copeau et la résistance à l'usure.

Dans tous les cas de diamètres au-delà de 44 mm, deux plaquettes sont positionnées de chaque côté et disposées de façon à réduire les dérives
radiales, ce qui permet de percer directement au diamètre initial et annule les opérations d'agrandissement devenues superflues.
Ensuite s'engage l'opération de pré finition préparant à l'alésage final avec une barre d'alésage spéciale Komet, équipée d'éléments standard et réalisant deux alésages comprenant deux chanfreins.

L'opération d'alésage final est réalisée avec des bagues d'alésoirs multiples étagées Dihart monté sur un mandrin à compensation Dihart. Si les alésoirs multicoupe réduisent naturellement les temps d'usinage grâce à une vitesse d'avance
supérieure aux têtes d'alésage de précision précédemment utilisée, le plus important concerne le
niveau de qualité répétitive obtenue tant en état de surface qu'en tolérance dans un champ de tolérance H7.<

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Economie des temps
L'ancienne méthode utilisée nécessitait des réglages fréquents des outils d'alésage au banc de préréglage en temps masqué. De plus, à chaque changement d'outil il fallait calibrer à nouveau l'outil préréglé avec une nouvelle prise de côte et un réglage fin, ce qui aboutissait à un allongement des temps de changement de façon plus ou moins aléatoire.

L'économie des temps de changement des outils de pré finition étagés s'ajoute à l'économie précédente, grâce à l'opération unique réalisée par la barre d'alésage spéciale équipée d'éléments standard.

A tous ces temps directement liés aux outils, il ne faut pas oublier les temps de déplacement liés au centre d'usinage à portique utilisé dans le cas de l'usinage des turbines.

Les temps de trajectoires de mise en position de travail en fonction des surfaces de travail sont importants, mais nécessaires à la sécurité pour éviter d'éventuelles collisions préjudiciables à la tête multi angulaire de la broche.

Enfin, alors que la méthode précédente prenait une équipe complète de 8 heures pour réaliser des configurations conformes aux plans, la méthode rationalisée n'exige plus qu'une demi-équipe.<

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L'avantage de la rationalisation des process d'une seule et même source permet une maîtrise globale de nombre de configuration de trous avec une amélioration de la performance qui se traduit par une réduction non négligeable des coûts d'usinage.