Comment utiliser le palpage (mappage de surface) dans l'usinage à grande vitesse

Le palpage est l'une des fonctionnalités disponibles sur les fraiseuses à grande vitesse DATRON qui ont valu à nos ingénieurs allemands les plus grandes distinctions. Mais de nombreux machinistes issus de milieux traditionnels utilisant des équipements CNC conventionnels ne savent pas comment utiliser cette fonction dans leurs applications et ne sont pas conscients des avantages ultimes de la cartographie de surface et du palpage 3D. Une sonde CNC est un instrument qui peut mesurer la surface d'un matériau par contact. Les mesures peuvent être utilisées pour assurer une profondeur uniforme de fraisage et de gravure.

Dans un monde parfait, les ébauches de matériaux que nous recevons des fournisseurs seraient parfaitement plates - un point de départ qui aiderait à garantir que nos pièces usinées finies seront caractérisées par l'uniformité. En réalité, ce n'est tout simplement pas le cas. Par exemple, deux morceaux d'aluminium 6061 de ½ pouce d'un même fournisseur peuvent avoir une profondeur réelle différente l'un de l'autre. Il pourrait même y avoir une variation de profondeur d'une extrémité à l'autre du flan, ou de multiples pics et creux sur toute la surface de la feuille. Avec certaines applications, un écart de millièmes ou de microns peut ne pas faire de différence pour le fabricant. Mais pour de nombreux fabricants produisant des pièces pour l'aérospatiale, l'électronique et le médical, une tolérance stricte est requise et la précision est essentielle à leur succès. Ainsi, la prémisse de la cartographie de surface dans le fraisage CNC est qu'un centre d'usinage avec une sonde intégrée peut prendre des mesures à différents intervalles ou emplacements (matrices personnalisées) sur la surface de l'ébauche de matériau, alimenter ces données dans le logiciel de contrôle et ajuster le programme de fraisage en conséquence pour maintenir une profondeur de coupe uniforme quelle que soit la variance de surface innée de l'ébauche. Tout cela est fait de manière dynamique, avant même que le fraisage ne commence, ce qui permet de minimiser les déchets et de maintenir l'uniformité des pièces. Mais toutes les pièces ne sont pas plates et, par conséquent, elles ne commencent pas par une pièce à usiner plate comme un matériau en feuille. Ces pièces peuvent commencer par des ébauches arrondies comme des barres. Dans le cas de la fabrication d'armes à feu, les fabricants d'armes à feu doivent souvent usiner des pièces arrondies comme des canons d'armes à feu en acier ou des pièces courbes comme des récepteurs d'armes à feu en métaux tels que l'acier et l'aluminium.

Un exemple de cela serait la gravure des numéros de série, qui est un processus réglementé par l'ATF (alcool, tabac et armes à feu) car ils exigent que les numéros de série soient gravés à une profondeur particulière (actuellement 0,003") pour leur rendre la tâche plus difficile. être affûté pour être utilisé dans des activités criminelles.

Pour le fraisage ou la gravure sur des surfaces arrondies, une sonde telle que la sonde de correction Z de DATRON est nécessaire et, dans de nombreux cas, un axe rotatif est également nécessaire. Pour usiner des ronds ou graver sur des pièces rondes, le 4ème axe offre la flexibilité nécessaire. Le 4e axe s'intègre de manière pratiquement transparente à la commande d'usinage CNC. Le 4ème axe peut être utilisé pour remplacer l'axe X ou l'axe Y, et peut être commuté dynamiquement sous le contrôle du programme. Les 4e et 5e axes offrent ensemble la flexibilité nécessaire pour les pièces les plus complexes. Le 5ème axe est utilisé pour faire tourner indépendamment le 4ème axe, chaque axe étant contrôlé indépendamment et dynamiquement par le programme d'usinage approprié. En conséquence, l'usinage en biais sur une pièce ronde est facilement accompli.

Mais, il existe encore d'autres utilisations intéressantes pour une sonde CNC intégrée. Prenez par exemple l'identification ou la localisation des pièces. L'identification de la pièce se produit lorsque la sonde prend des mesures pour déterminer quelle ébauche a été configurée afin qu'elle puisse exécuter automatiquement le programme de fraisage approprié. Cette stratégie est souvent utilisée par les fabricants qui ont une variété de pièces similaires mais différentes à produire. Encore une fois, en prenant comme exemple la fabrication d'armes à feu, les armes de poing de 1911 ont souvent une taille et une forme similaires, mais sont disponibles dans une variété de calibres différents - de 9 mm, 45 mm, etc. Ainsi, si le fabricant utilise une fraiseuse avec sonde intégrée pour l'identification des pièces, même si l'opérateur de la machine place le mauvais flan dans la machine, la machine peut être programmée pour exécuter le programme approprié pour cette pièce particulière. Cela élimine le gaspillage, et dans cette industrie fortement réglementée, cela élimine également les maux de tête.

En termes d'emplacement de pièce, une machine telle que le DATRON M8Cube avec palpage intégré et l'extension de sonde 3D peut sonder des caractéristiques uniques à une pièce particulière pour déterminer la position et le placement exacts de cette pièce sur la table d'usinage. Cela comprend la recherche des centres des trous et des bossages, la recherche des bords et la pré-mesure des ébauches avant le début de l'usinage. L'extension 3D-Probe permet à la sonde Z-Correction de fonctionner en trois dimensions. La programmation intuitive permet aux programmes d'usinage de s'adapter à la pièce particulière sur le banc d'usinage. Les variations de matériau en X, Y et Z peuvent être compensées dynamiquement pour maintenir la qualité et l'uniformité des pièces. Pour un contrôle de qualité plus poussé, les pièces peuvent être vérifiées après l'usinage presque comme une MMT intégrée (Machine de mesure de coordonnées). Enfin, ne le dites pas à vos concurrents, mais certaines pièces peuvent même être sondées à des fins de rétro-ingénierie.