fr.wedoany.com Rapport : Le fabricant allemand de mandrins Gewefa et l'entreprise d'outillage Wunschmann ont réalisé conjointement un test de fraisage de rainures dans l'usine Gewefa à Burladingen. Le test a utilisé une fraise trochoïdale Wunschmann associée à un mandrin hydraulique de dilatation Gewefa SK40 Plan sur un centre d'usinage AXA pour usiner une pièce en acier nitruré, obtenant des résultats optimaux en termes de durée de vie de l'outil, de précision dimensionnelle et de qualité de surface.
Tous les fournisseurs d'équipements participant à ce projet sont allemands. Le distributeur exclusif des produits Gewefa au Royaume-Uni et en Irlande est Nydaloxe Precision, situé dans le Wiltshire.
Le matériau de la pièce usinée lors de ce test est de l'acier nitruré (34CrAlNi7), un matériau difficile à usiner par excellence. Sa dureté de surface élevée et sa résistance à l'usure le rendent couramment utilisé pour les broches à grande vitesse, les arbres, les calibres, les équipements de mesure de précision et les cames. La tâche consistait à fraiser une rainure de 1160 mm de longueur, 20 mm de largeur et 6,5 mm de profondeur dans ce matériau.
Stephan Wunschmann, directeur général de Wunschmann, a déclaré qu'avec sa fraise trochoïdale monobloc en carbure 175 ER à coins arrondis, l'entreprise dispose de l'outil de coupe idéal pour le fraisage de rainures dans ce matériau exigeant. Cette fraise offre des longueurs de coupe de 18 à 70 mm, des rayons de coin de 0,25 à 0,5 mm, et est équipée d'un revêtement PVD (dépôt physique en phase vapeur) haute performance HE-S spécialement conçu pour l'usinage de matériaux durs, présentant une résistance aux températures élevées et à l'oxydation. L'outil comporte cinq grandes goujures d'évacuation des copeaux polies et une structure de noyau robuste ; son angle d'hélice variable contribue à supprimer les vibrations et à prolonger la durée de vie de l'outil.
Norbert Schmid, responsable des ventes chez Gewefa, a souligné que pour obtenir des résultats optimaux en usinage, il est nécessaire de considérer de manière globale tous les éléments pertinents — outil, mandrin, broche et machine — et que cette application est précisément une mise en pratique de cette approche.
Dans l'usine Gewefa, la fraise trochoïdale a été montée sur un grand centre d'usinage universel à montant mobile à cinq axes AXA. Cette machine offre une course en X de 4 m et est équipée d'une broche pivotante d'une puissance nominale de 40 kW et d'un couple de 191 Nm. L'outil est monté via un mandrin à contact frontal et conique, afin d'empêcher tout mouvement axial sous des charges radiales élevées.
Le test initial a utilisé un outil de 16 mm de diamètre, serré dans une pince élastique présentant également un contact frontal et conique. À ce moment-là, la vitesse de coupe (Vc) était de 80 m/min et l'avance de 0,16 mm/min. L'opérateur était satisfait de la précision dimensionnelle et de la qualité de surface, mais le niveau sonore lors du fraisage de la rainure était assez élevé. La pince élastique a ensuite été remplacée par un mandrin hydraulique de dilatation Gewefa SK40, également doté d'une interface de broche à double contact, ce qui a résolu le problème de bruit. Ce mandrin transmet le couple et les forces de coupe par friction et verrouillage positif, sans glissement.
L'amélioration des performances de coupe est due à la rigidité supérieure offerte par le mandrin hydraulique de dilatation à double contact, ce qui réduit les vibrations. La précision de faux-rond de ce mandrin est généralement inférieure à 3 µm. Par rapport aux mandrins à rétraction thermique, la technologie hydraulique réduit en moyenne de 75 % le temps de réglage et ne nécessite aucun équipement de rétraction thermique, permettant un réglage à n'importe quel endroit de l'atelier.
Le système hydraulique permet une connexion précise, concentrique et sans jeu de la fraise. L'huile hydraulique est contenue dans la cavité du mandrin ; lorsque la pression du système est augmentée via la vis de réglage, la paroi interne exerce une pression uniforme autour du porte-outil, la répartition de la pression étant identique en chaque point de la circonférence. Dans la version à double contact, la rigidité et la fiabilité du mandrin hydraulique de dilatation sont encore améliorées. De plus, la tête de broche pivotante SK40, légère et aux meilleures performances dynamiques, présente un moment d'inertie inférieur à celui de la tête de broche SK50, plus coûteuse, alors qu'obtenir des résultats d'usinage équivalents avec un mandrin standard pourrait nécessiter une tête de broche SK50.
Gewefa participera à l'AMB 2026, le salon international de la métallurgie, qui se tiendra du 15 au 19 septembre 2026 à Stuttgart, sur le stand 1B84 du hall 1.
