Les bibliothèques d'outils et les simulations dans les logiciels de FAO accélèrent les temps de cycle

Schupan &Sons Inc. est une entreprise familiale de recyclage de métaux qui fabrique également des produits en interne dans son atelier Kalamazoo de 140 000 pieds carrés, Schupan Aluminium. Au cours des 10 dernières années, Schupan est passé de 60 employés à 325.

"Notre activité de fabrication à valeur ajoutée ouvre la voie à une entreprise de distribution, coupant de grandes ébauches et les expédiant, ou coupant des pièces pour différents ateliers d'usinage", déclare Kevin Roschek, directeur de la fabrication chez Schupan Aluminium. La majorité du travail est de l'usinage CNC, et en cinq ans, l'atelier a ajouté 27 machines CNC à ses 10 d'origine pour répondre à la demande. L'un des plus grands groupes de clients de Schupan produit des meubles, souvent des meubles de bureau ou des meubles d'extérieur haut de gamme, Schupan créant les compléments électroniques internes complexes. La boutique compte également des clients dans les secteurs médical, automobile, maritime et alimentaire.

Réduire les temps de cycle avec CAD/CAM

Au fur et à mesure de sa croissance, Schupan a conclu que la réduction des temps de cycle était le meilleur moyen de rendre la production plus efficace.

"La fixation, historiquement, a été un énorme problème pour nous", déclare Joseph Proxmire, ingénieur de fabrication en chef de Schupan Aluminium. "Nous avions beaucoup de pièces qui nécessiteraient certainement trois ou quatre opérations, et nous avons dû concevoir des solutions personnalisées pour les fabriquer en une seule opération."

En réponse à ce problème, Schupan a commencé à utiliser l'usinage à quatre et cinq axes pour charger plusieurs pièces et couper plusieurs côtés à la fois. Pour garantir un usinage rapide et propre, l'atelier utilise un logiciel de CAO/FAO, en particulier Mastercam. Les parcours d'outils multiaxes du logiciel donnent à l'atelier un contrôle total sur le modèle de coupe, le contrôle de l'axe de l'outil et la prévention des collisions.

Proxmire a joué un rôle crucial dans la décision de Schupan sur le logiciel à utiliser pour étendre ses capacités. Il fait confiance à Mastercam en raison de son expérience passée et déclare :« Il est constamment mis à jour et les développeurs font toujours progresser le logiciel. Les autres logiciels de FAO que nous avons utilisés auparavant ne disposent pas de suffisamment de données pour rester à jour. »

Résoudre des parcours d'outils complexes

L'un des projets les plus difficiles de Schupan consistait à produire plusieurs carénages en aluminium complexes différents. Il s'agit de l'un des composants du mobilier intérieur d'un avion et, au début, il comportait des géométries décourageantes.

« Nous avions besoin de capacités avancées à cinq axes pour les poches profondes, le maintien de petits outils et l'utilisation prolongée de porte-outils », explique Proxmire. « Nous avons obtenu de très bonnes finitions grâce à ces parcours d'outils. Nous avons utilisé les parcours d'outil Multiaxis Flow et Multiaxis Curve pour usiner des éléments qui auraient été beaucoup plus difficiles avec un usinage à trois ou quatre axes. »

Les fonctionnalités cinq axes de Mastercam ont permis à Schupan de terminer le positionnement complexe de l'outil en une fraction du temps dont l'atelier aurait eu besoin sans lui. Au cours du projet, Schupan a contacté son revendeur certifié Mastercam, Axsys CAD/CAM Solutions Inc., pour obtenir de l'aide avec le post-traitement. Au lieu de simplement guider l'équipe Schupan à travers le poste, le représentant du compte Mike Stevens a développé l'intégralité du code pour eux. Entre le soutien d'Axsys et les fonctions multiaxes avancées, les employés de Schupan ont trouvé le stress et les difficultés entourant le projet de carénage pratiquement éliminés.

Proxmire et ses programmeurs appellent Axsys chaque fois qu'ils ont des questions ou ont besoin d'aide pour dépanner ou optimiser leur processus d'usinage, Stevens fournissant des informations par téléphone ou en personne. Axsys propose également une formation continue pour les utilisateurs locaux de Mastercam et contacte fréquemment des entreprises comme Schupan pour leur expliquer les dernières fonctionnalités du logiciel.

Utilisation des bibliothèques et des simulations

L'une de ces fonctionnalités est le gestionnaire d'outils du logiciel. Avec lui, les utilisateurs peuvent importer des bibliothèques d'outils de fabricants comme Sandvik Coromant, optimiser les chemins pour chaque outil, puis extrapoler les informations.

"La possibilité de créer un chemin de coupe et de le transférer à plusieurs endroits est énorme", déclare Proxmire. «Je l'utilise pour programmer une pièce, puis la transformer en 10 pièces différentes. Ce logiciel est très bon en ce qui concerne les approches et les plans de dégagement et le réglage fin de la trajectoire de la fraise pour la rendre aussi rapide que possible. Nous disposons d'anciennes bibliothèques d'outils et de bibliothèques de porte-outils pour tous nos porte-outils frettés et CAT 40. Cela rend la simulation beaucoup plus facile. »

Lorsque Proxmire simule ses pièces, il utilise les fonctions Verify et Backplot du logiciel. Vérifier et Backplot affichent à l'écran toutes les parties du processus d'usinage, que les utilisateurs peuvent enregistrer s'ils en ont besoin. Ces fonctions détectent les collisions et les erreurs avant même que le matériau d'origine ne touche la machine, ce qui permet aux opérateurs de travailler sur des projets plus rapidement et avec une plus grande confiance.

Améliorations dynamiques

Après avoir simulé chaque pièce pour vérifier les problèmes, Proxmire se concentre à nouveau sur la réduction des temps de cycle. La technologie Dynamic Motion de Mastercam est un programme intégré au logiciel qui surveille en permanence le matériau pendant l'usinage et modifie le mouvement de l'outil en réponse. Cette adaptation au mouvement des matériaux signifie que les opérateurs peuvent faire fonctionner les machines à leurs cadences les plus élevées sans mettre en danger leur matériel ou leurs outils de coupe.

"L'outil dure un peu plus longtemps maintenant, surtout lorsque nous usinons des matériaux plus durs comme l'acier à outils", explique Proxmire. "Nous avons constaté que le fraisage dynamique nous offre une meilleure durée de vie de l'outil et des taux d'enlèvement de métal nettement plus élevés." Il estime que lors de l'usinage de l'acier, Dynamic a réduit les temps de cycle jusqu'à trois fois.