Les nouveaux corps de coupe augmentent les vitesses d'avance et réduisent les temps de cycle sur les très grandes pièces

Il y a quelques années, deux entreprises ont uni leurs forces pour améliorer considérablement la productivité dans les domaines du fraisage lourd et de l'usinage de vilebrequins. Leurs efforts combinés ont abouti à des solutions permettant d’améliorer le débit et de réduire les coûts par quatre dans certains cas.

L’un d’eux était Ohio Crankshaft Co. (OCCO), Cleveland. Elle produit de gros vilebrequins, arbres à cames et autres composants critiques personnalisés pour les moteurs diesel, les pompes et autres équipements alternatifs. OCCO usinait des vilebrequins de locomotives et de remorqueurs à partir de pièces forgées en acier, et cela prenait de quatre à six heures avec un arbre usiné pour deux index des inserts en carbure. "Nous avons vraiment pensé qu'il devait y avoir un moyen plus efficace de procéder", a déclaré Greg Stem, directeur de l'ingénierie d'OCCO. "Nous travaillons avec Greenleaf depuis longtemps, nous avons donc discuté avec eux des solutions potentielles pour cette application."

Greenleaf Corp., Saegertown, Pennsylvanie, est l'un des principaux fournisseurs d'outils de coupe industriels, spécialisé dans la fabrication d'inserts en carbure et en céramique haute performance, de systèmes de porte-outils innovants et de solutions d'outillage conçues sur mesure. « Les outils spéciaux constituent l'un des plus grands domaines d'expertise de Greenleaf, c'est pourquoi nous avons commencé à travailler en étroite collaboration avec les ingénieurs d'OCCO », a déclaré Denny Carpenter, ingénieur commercial et de service chez Greenleaf. Les corps de coupe actuels ont été modifiés pour encapsuler une conception segmentée, ce qui permettait davantage de poches d'insertion. Cela signifiait que 25 pour cent de plaquettes supplémentaires pouvaient être appliquées aux pièces, ce qui se traduisait par des vitesses d'avance plus rapides. La résistance à la chaleur du GA5036 de Greenleaf, une nuance de carbure à revêtement CVD, en a fait le choix ultime pour le fraisage à grande vitesse de l'acier forgé. La machine d'OCCO a également été améliorée mécaniquement pour permettre des vitesses de coupe plus élevées.

Le temps de cycle a été réduit à moins de deux heures avec quatre arbres usinés par index des plaquettes en carbure. Greenleaf et OCCO ont géré ces gains de productivité au profit des deux entreprises et ont prouvé que la combinaison des efforts pouvait produire des résultats exponentiels.

Les deux sociétés ont célébré des anniversaires marquants en 2020 : Greenleaf avait 75 ans et OCCO avait 100 ans.

Greenleaf remonte au début des années 1940, lorsque Walter J. Greenleaf, Sr. vendait des systèmes d'outillage en carbure de tungstène à l'industrie sidérurgique de l'ouest de la Pennsylvanie. Greenleaf a été créée en 1945 et a commencé à concevoir et à commercialiser une gamme diversifiée de produits pour l'industrie des machines-outils. L'entreprise s'est lancée dans la fabrication en 1960. En 1969, Greenleaf a été la première à introduire des plaquettes en carbure à revêtement CVD sur le marché américain, selon l'entreprise.

Au cours des 44 années suivantes, Greenleaf a accru sa part de marché grâce au développement de ses capacités technologiques et de sa gamme de produits. Walter J. Greenleaf, Jr. a assumé la présidence de son père en 1966. L'entreprise a capitalisé sur sa gamme de produits en carbure en innovant dans les domaines de la céramique, des composites céramiques et des systèmes de porte-outils conçus sur mesure.

L'histoire d'OCCO a commencé en mai 1920 dans un petit garage de Cleveland dirigé par deux ingénieurs : William C. Dunn et Francis S. Denneen. En 1922, l’entreprise se développait si rapidement qu’elle fut transférée dans des installations plus grandes situées à seulement quelques kilomètres de son emplacement actuel.

En 1934, les fondateurs de l'entreprise ont développé un procédé exclusif utilisant un courant électrique à haute fréquence capable de chauffer, durcir ou fondre sélectivement les métaux. Ils l'ont nommé procédé TOCCO, acronyme de The Ohio Crankshaft Co. Grâce à ce procédé, les pièces en acier pouvaient être chauffées et durcies en quelques secondes et produire des pièces avec une résistance à l'usure bien supérieure aux autres technologies de l'époque. L'automobile Packard a été la première voiture à utiliser un vilebrequin trempé par induction. D’autres constructeurs automobiles allaient bientôt emboîter le pas.

Le siège actuel d'OCCO a été construit en 1938 et une deuxième usine a été construite presque juste de l'autre côté de la rue en 1940. Les deux usines étaient des usines de guerre qui produisaient des vilebrequins pour des camions militaires, des chars et des avions de guerre. En mars 1945, OCCO reçut le prestigieux prix « E » de l'armée et de la marine américaines (également connu sous le nom de Army-Navy Production Award) pour l'excellence de sa production à l'appui de l'effort de guerre. À la fin de la guerre, seulement 5 % des plus de 85 000 entreprises impliquées dans la production de matériel pour l’armée américaine avaient remporté ce prix.