Linghua a introduit un système de surveillance des vibrations de coupe pour rendre les machines d'usinage CNC intelligentes.

De nos jours, les smartphones ont délaissé les coques arrière en plastique pour des boîtiers métalliques fins. Bien que leur esthétique élégante attire les consommateurs, la production des coques de téléphone portable est plus complexe. La découpe et l'usinage des coques exigeant une grande précision, même un léger écart peut entraîner des rebuts et une baisse des profits.

Afin d'améliorer le rendement de l'usinage CNC, les fabricants de boîtiers de téléphones portables sont souvent contraints de changer fréquemment d'outils pour garantir le maintien d'une cadence de production normale. Or, cela entraîne une augmentation du coût des consommables et impacte les bénéfices. De plus, l'industrie de l'usinage de boîtiers de téléphones portables accorde une grande importance à la cadence de production, de peur qu'une panne soudaine d'une machine de découpe CNC n'entraîne des conséquences négatives en chaîne, telles qu'une baisse de capacité de production et des retards de livraison, nuisant ainsi à la satisfaction et à la réputation des clients. Par conséquent, elle affecte du personnel aux inspections régulières et confie à des sous-traitants la maintenance de second niveau. Cependant, ces méthodes sont passives et rendent difficile une gestion efficace des anomalies dès le départ.

Les coques de téléphone portable sont un exemple d'application des machines CNC. La découpe CNC est largement utilisée dans divers processus de fabrication, et de nombreux fournisseurs sont confrontés à une lutte acharnée pour la rentabilité. Xu Changyi, directeur de la division des produits de mesure et d'automatisation de Linghua Technology, estime que, pour améliorer la précision d'usinage ou accroître la productivité, la surveillance du processus de découpe, notamment des vibrations, est primordiale. En effet, une valeur de vibration supérieure à la plage raisonnable due à un déséquilibre, une résonance ou un désalignement peut facilement affecter le fonctionnement de la machine et entraîner un arrêt prématuré.

La solution de surveillance basée sur PC est meilleure que la solution PLC pour capturer des signaux de vibrations fins

Si la machine d'usinage CNC est dotée d'intelligence et d'un système de surveillance permanente des vibrations, elle peut diagnostiquer son état à tout moment. Au lieu d'attendre la sortie du produit fini et d'en déterminer la cause a posteriori, elle peut détecter en temps réel les anomalies de la machine grâce à une détection préventive et prendre rapidement les mesures correctives appropriées, notamment l'optimisation et l'ajustement des paramètres d'usinage (comme la modification de la vitesse de broche) ou le changement d'outils, afin de corriger immédiatement les petits écarts et d'éviter de futurs sinistres majeurs.

Il est indéniable que la surveillance des vibrations de coupe des machines d'usinage CNC n'est pas une nouveauté. Auparavant, certaines solutions PLC, exigeant simplicité et praticité, assuraient une production rapide dès lors que la machine CNC était connectée. Par conséquent, certains se demandent inévitablement pourquoi un système de surveillance basé sur PC est nécessaire, alors que les PLC permettent de surveiller les vibrations de coupe.

Le diable se cache dans les détails. Certains signaux vibratoires subtils ou à haute fréquence reflètent certains faits. Il peut s'agir d'un déséquilibre du mécanisme de connexion, d'une rupture de la bille de roulement de la broche rotative affectant la puissance de transmission, ou encore d'un desserrage des fixations, ce qui peut entraîner une panne de la machine d'usinage CNC. Les symptômes varient selon les caractéristiques de la machine. Ces signes subtils et changeants sont difficiles à détecter grâce à la faible fréquence d'échantillonnage, à la bande passante limitée et à l'algorithme fixe des solutions API. Si la solution de surveillance CNC peut détecter les petits changements et aider les utilisateurs à identifier rapidement les facteurs clés pouvant entraîner une baisse de précision ou de capacité, ils pourront réagir rapidement.

Dans ce contexte, Linghua a lancé un système de surveillance des vibrations de coupe appelé mcm-100, qui se vante de pouvoir effectuer une acquisition de données continue 24 heures sur 24 et une mesure des vibrations pour les machines et équipements de transfert rotatifs dans des conditions de haute précision et de taux d'échantillonnage élevé, et d'intégrer les fonctions de collecte de données, d'analyse et de calcul des vibrations, d'exploitation, d'accès Internet, etc., aider les utilisateurs de machines CNC à résoudre avec succès divers défis rencontrés par le processus de coupe traditionnel et doter la machine CNC d'intelligence de la manière la plus détendue et la plus simple. Obtenez le merveilleux effet de la maintenance préventive grâce à une surveillance de haute précision.

Xu Changyi a expliqué que, de manière générale, les machines CNC privilégient trois situations de détection. La première est la détection des vibrations de la broche, qui vise à surveiller les vibrations de la broche pendant l'usinage. Cette méthode consiste à mesurer directement la valeur efficace du signal temporel. Si elle dépasse la valeur critique, la vitesse est réduite ou le fonctionnement est arrêté. La deuxième est le diagnostic de la qualité des roulements, qui permet de diagnostiquer leur état. Cette détection est effectuée lorsque la CNC n'effectue pas d'usinage et tourne uniquement au ralenti à grande vitesse. La troisième est la détection des collisions de broche, qui permet de détecter les collisions de broche. Lorsque le modèle d'onde vibratoire correspond à certaines conditions par défaut, une collision est jugée et le mouvement de la broche est immédiatement arrêté.

Les situations 1 et 2 ci-dessus sont étroitement liées à la précision et à la bande passante des signaux vibratoires. Les solutions PLC ne peuvent capturer que très peu d'informations, ce qui complique la mise en place de stratégies d'urgence. En revanche, le mcm-100 offre non seulement une haute résolution 24 bits (généralement de l'ordre de 12 ou 16 bits), mais aussi des signaux haute fréquence avec une fréquence d'échantillonnage allant jusqu'à 128 kbit/s (ne supportant généralement que 20 kbit/s, voire moins), offrant ainsi aux utilisateurs davantage de données d'analyse vibratoire. De nouvelles opportunités commerciales pour les fabricants d'équipements pour machines CNC.

D'autre part, le système de surveillance des vibrations de coupe peut également créer de nouvelles opportunités commerciales pour les fabricants d'équipements de machines CNC. Exposés à une grande quantité d'informations vibratoires, les fournisseurs, grâce à l'analyse du Big Data, comprennent mieux la corrélation entre les variations de signaux et les pannes machines. Ils peuvent ainsi exploiter pleinement ces connaissances, proposer des services à valeur ajoutée et même adapter leur modèle économique, passant de la vente d'équipements à la vente d'heures de fonctionnement, et ainsi générer des revenus stables à long terme. Selon Linghua Technology, opérateur du système de surveillance des vibrations de coupe sur PC, ce système est entré en phase de déploiement et a été adopté par divers fabricants renommés de machines-outils CNC. Sa demande a considérablement augmenté en 2017, ce qui témoigne d'une demande croissante des processeurs et des fabricants de machines-outils CNC pour ce type de système.