Rénovation et mise à jour Gardez les CNC des fraiseuses à la pointe de la technologie

En 1987, Century Tool and Gage Co. (Fenton, Michigan) a acheté sa première fraiseuse verticale Heyligenstaedt équipée du premier système CNC Fidia disponible en Amérique du Nord. Mickey Guckian, responsable de la fabrication de la programmation pour Century Tool, était là. « Je me souviens quand nous avons acheté la première commande Fidia. Il a été installé sur un broyeur vertical Heyligenstaedt à deux broches. J'utilisais cette machine à l'époque », dit-il. "Le nouveau contrôle avait deux lecteurs de disquette de 8 pouces, ce qui était unique à l'époque, et cela nous a donné la possibilité d'améliorer considérablement la vitesse d'alimentation pour les routines de fraisage complexes que nous exécutions pour les grands moules à compression que nous fabriquions."

Century Tool a été fondée en 1974 et a connu une croissance constante au cours de la majeure partie de son histoire. Selon le vice-président Kevin Cummings, cela est dû en partie à l'expansion de la fabrication de moules à compression composites pour produire des composés de moulage en feuille (SMC), des pièces moulées par injection-réaction (RIM) et des pièces en uréthane pour divers secteurs de l'industrie des transports. L'entreprise se spécialise dans les panneaux moulés par compression, extérieurs de classe A et de renfort pour les camions et les garnitures. Il fabrique également 75% des moules des panneaux de carrosserie extérieurs. « Nous sommes devenus un important constructeur de moules et d'outillage secondaire pour les industries de l'automobile, des camions lourds, de l'aérospatiale et des motomarines », déclare M. Cummings. Avec cette croissance, l'entreprise a déménagé dans une nouvelle installation de 125 000 pieds carrés capable de gérer des blocs de machines de 60 tonnes d'une largeur allant jusqu'à 100 pouces et d'une longueur allant jusqu'à 300 pouces. L'usine est équipée de quatre centres d'usinage CNC à cinq axes; sept machines verticales et horizontales robustes ; trois perforatrices multibroches à colonne mobile ; 29 postes de travail CAO/FAO ; et une presse d'essai d'une capacité de 500, 600, 1 500 et 3 000 tonnes.

« Avant que Fidia ne commence à développer une gamme complète de fraiseuses à cinq axes, elle construisait des commandes CNC », explique M. Guckian. "Dr. Giuseppe Morfino, PDG de Fidia, était le jeune ingénieur de contrôle qui a tout lancé, et il a été l'influence directrice dans la conception des commandes de machines CNC qui a joué un rôle important dans la réussite de Century Tool and Gage en matière de fabrication et de production. Toutes nos fraiseuses sont programmables par CNC et utilisent des contrôleurs Fidia pour une précision, une fiabilité et une productivité de haut niveau."

Mais cela fait longtemps depuis 1987, et les lecteurs de disquettes ne suffiront plus pour les besoins de Century Tool trois décennies plus tard. C'est là qu'intervient la mise à niveau régulière des contrôleurs Fidia.

Rénové pour la productivité

Jorge Correa, vice-président des ventes de Fidia en Amérique du Nord, déclare :« Century Tool est un excellent exemple de ce qui peut être fait avec des modifications de contrôle pour amener les machines-outils CNC existantes à des niveaux de pointe. Depuis 1987, Century Tool utilise les CK10, CK20, Compac, C2, C20 de Fidia, quelques systèmes de traçage de Fidia et, plus récemment, les commandes C40 de Fidia. Aujourd'hui, l'entreprise possède 25 CNC Fidia, mais avec les mises à niveau continues des commandes et l'ajout de nouvelles machines-outils CNC, M. Correa affirme que le nombre réel est bien supérieur à 30 commandes.

En collaboration avec les contrôleurs Fidia, Century Tool utilise le logiciel Tebis V4.OR2 pour l'usinage cinq axes. Le logiciel Tebis V4 peut traduire les formats logiciels tels que Catia, Iges, Parasolid, STEP et NX pour créer les meilleurs parcours d'outils. On dit que c'est le seul logiciel capable de générer la trajectoire de l'outil directement à partir de la surface. "Cela crée un plus grand nombre de points de contact, produisant une pièce plus précise", explique M. Guckian.

Sur chacune des fraiseuses CNC de Century Tool, la commande Fidia fournit des fonctions de mise à l'échelle automatique pour chaque axe afin de traduire les paramètres du programme CNC pour s'adapter à la taille de la pièce. La commande est connectée via Ethernet aux ordinateurs de programmation de l'entreprise pour un transfert continu des données CAO. "Cela permet à Century Tool d'avoir la flexibilité d'élargir les idées de conception de produits du client, mais aussi la capacité de communiquer dans des formats de langage direct", déclare M. Guckian.

Rénovation pour la tranquillité d'esprit

Century Tool a rencontré pour la première fois le Fidia C40 Vision Control, avec son logiciel anti-collision ViMill, au Salon international des technologies de fabrication (IMTS) en 2014. L'entreprise a acheté les composants matériels et logiciels d'une nouvelle fraiseuse à cinq axes Fidia GTFM.V3 juste après le spectacle. « Ce qui nous a immédiatement impressionnés à propos de la commande C40, c'est qu'elle peut gérer de très gros programmes de données de 50 mégaoctets ou plus. Certaines surfaces de moules sont très complexes et riches en détails. Les commandes Fidia peuvent gérer la taille des fichiers de données tout en offrant des finitions fluides et précises », déclare M. Guckian. « Chez Century Tool, nous travaillons également sur des moules de compression plus anciens qui doivent être retravaillés avec de nouvelles modifications techniques, ce qui implique généralement plus de mélange des coupes de surface. Une excellente finition est un must pour ces types de projets. Les commandes Fidia ont considérablement amélioré cette capacité en augmentant leur anticipation de 300 à 1 000 lignes de données ponctuelles, ce qui permet à la machine de mieux se préparer aux formes à venir qu'elle est sur le point de créer. »

Par exemple, une vitesse d'usinage élevée et une excellente finition de surface sont le souhait de tout atelier de moulage utilisant des fraiseuses à cinq axes, et M. Guckian déclare que Century Tool atteint une excellente finition de surface en raison de sa capacité à contrôler avec précision l'accélération et la décélération. Selon M. Correa, l'architecture multiprocesseur du C40 Vision Control gère l'interface utilisateur, le contrôle des axes et des parcours d'outils, ainsi que le logiciel anti-collision en temps réel ViMill, qui fonctionnent ensemble pour produire des vitesses d'usinage rapides et une surface de haute qualité. finitions. "C'est une chose d'avoir des processeurs rapides, mais vous avez besoin de très bons paramètres logiciels de communication pour permettre aux variateurs et aux moteurs de communiquer à ces vitesses d'alimentation rapides", dit-il. "La commande Fidia permet d'ajuster la machine à diverses dynamiques, telles que le poids des pièces, la longueur et la largeur, les vitesses de broche, la rigidité - essentiellement tout ce qui est nécessaire pour obtenir une finition très précise en un laps de temps plus court."

Selon M. Guckian, le logiciel ViMill de Fidia dans le C40 Vision Control est convivial et facile à former les opérateurs à utiliser. Sa fonction anti-collision fournit des conditions de fraisage sûres pour l'usinage de moules très complexes en projetant 1 000 lignes de code. Cette projection évite toute collision entre l'outil, la machine et la pièce en temps réel pendant les opérations de fraisage et en mode d'exécution de programme manuel et de programme pièce. « L'opérateur a la possibilité d'utiliser le volant à la volée pour les axes X, Y, Z, A et C et les angles composés normal à vectoriel. Nous ne connaissons aucun autre contrôle doté de cette fonctionnalité », déclare M. Guckian.

Rénové pour plus de précision

En règle générale, les fraiseuses à cinq axes Fidia GTFM sont équipées du système de mesure de la tête (HMS), qui a considérablement réduit le temps nécessaire aux machinistes de Century Tool pour vérifier la précision des têtes et des tables rotatives inclinables. Le HMS a réduit ce temps d'un jour à moins d'une heure. « Le HMS est une alternative de haute précision aux comparateurs à cadran traditionnels et constitue une facette très importante de la technologie de coupe à cinq axes. Le HMS maintient la tête à cinq axes aussi précise que possible, généralement à moins de 10 microns. Ceci est d'une importance vitale lorsque le moule est usiné sans surveillance, c'est-à-dire généralement la nuit », explique M. Correa. Il ajoute :« Le logiciel de mesure Fidia intégré au contrôle gère la découpe du moule. Le logiciel est équipé de trois appareils de mesure de déplacement de haute précision et est affecté à la mesure des erreurs volumétriques 3D. En traitant les données entrantes en temps réel, le logiciel peut vérifier et compenser une erreur géométrique limitée, évitant ainsi des interventions mécaniques correctives coûteuses. Les utilisateurs peuvent enregistrer les paramètres souhaités et être sûrs qu'ils seront maintenus à moins de 5 microns. En conséquence, "la machine a fonctionné pendant huit mois sans avoir à modifier les paramètres d'étalonnage sur la tête", rapporte M. Guckian.

Un laser alimente la fonction Rotation Tool Center Point (RTCP), qui est une autre fonctionnalité gérée par le logiciel de contrôle Fidia. Le laser mesure avec précision la longueur et le diamètre de la fraise à chaque changement d'outil, ce qui permet un réglage de hauteur précis et continu sur le moule d'une fraise à l'autre.

L'architecture multiprocesseur du contrôle permet des mises à jour et habilite le système par le remplacement partiel ou total du PC (mémoire, disques durs, adaptateurs, etc.) sans modifier les autres composants de l'ordinateur. La machine GTFM dispose de trois unités centrales de traitement. Ainsi, il est possible de maintenir la CNC constamment à jour avec les développements matériels et logiciels les plus récents.

L'une de ces mises à niveau, la technologie de contrôle de trajectoire multi-axes Velocity Five de Fidia, fournit un ensemble de paramètres d'ébauche et de finition sélectionnables dynamiquement. Ces paramètres sont censés permettre à l'utilisateur d'exécuter un fraisage rapide et très précis en améliorant les techniques de contrôle de l'accélération. Au moment de la rédaction de cet article, Century Tool estime que la mise à niveau de Velocity Five peut réduire le temps de fraisage de finition sur les profils 3D entre 15 et 20 % et l'ébauche entre 30 et 40 %. La qualité de la surface usinée montre une amélioration significative et une exécution plus rapide de l'usinage pour les zones à petits rayons.

Avec des plans pour ajouter cette mise à jour à une autre fraiseuse de finition et pour installer trois autres CNC C40 Vision sur d'autres machines, la stratégie d'amélioration continue de Century Tool tire le meilleur parti des rénovations et des mises à niveau.

À propos de l'éditeur

Cynthia Kustush

Cynthia Kustush, rédactrice en chef chez MoldMaking Technology magazine, a édité cet article pour l'impression. Il est apparu pour la première fois sur moldmakingtechnology.com.