Amélioration des temps de cycle :3 experts exposent les pratiques inutiles des ateliers d'usinage

Qu'il s'agisse d'une publication spécialisée, d'un site Web comme celui-ci ou du vendeur d'outils de coupe qui s'arrête chaque mois pour vous présenter la dernière offre de produits, les idées ne manquent pas pour améliorer les processus d'usinage. Et c'est une bonne chose, car l'apprentissage des nouvelles technologies sous toutes leurs formes est la clé de temps de cycle plus courts et d'une compétitivité accrue. Mais vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vos temps de cycle sont si longs au départ ?

Peut-être avez-vous connu une faible durée de vie de l'outil sur un travail de longue durée, et au lieu de prendre le temps de résoudre le problème, vous avez simplement baissé la vitesse d'avance de quelques crans et l'avez laissé là. Ou peut-être avez-vous cassé trop de tarauds sur ce lot de pièces en Inconel le mois dernier, et au lieu d'appeler le représentant commercial local pour obtenir de l'aide, vous avez décidé de les enfiler à la main.

Malheureusement, des situations comme celles-ci ne sont que trop courantes et, si elles ne sont pas contrôlées, constituent un cancer qui ne se métastase que lorsqu'un magasin commence à accepter comme d'habitude de telles pertes de temps et de compétitivité.

Briser les mauvaises habitudes de production

Eric Gardner en a vu beaucoup. Le spécialiste nord-américain des applications chez Seco Tools LLC a coché plusieurs bêtes noires, à commencer par les dépassements d'outils trop longs. "Les ateliers essaient souvent de réduire le nombre d'outils nécessaires pour un travail ou une famille de pièces et finissent par enfoncer certains outils de coupe plus loin qu'ils ne le devraient", explique Gardner. "Ainsi, au lieu d'utiliser une fraise en bout trapue de 1/2 pouce de diamètre pour l'ébauche d'une poche et un outil plus long pour fraiser la périphérie, ils utilisent l'outil le plus long pour tout et doivent réduire leurs vitesses d'avance ou leurs profondeurs de coupe pour compenser pour le manque de rigidité.”

Pour une ou deux parties, note-t-il, ce n'est pas grave. C'est un tueur de temps de cycle sûr sur de plus grandes quantités, cependant. Il en va de même pour les porte-outils de grande longueur, et pour les mêmes raisons :une mauvaise rigidité et tous les problèmes tels que le broutage, la déviation et les vitesses d'avance réduites qui les accompagnent. En tant que tels, les ateliers doivent toujours opter pour les supports de longueur de jauge les plus courts disponibles, même si cela signifie augmenter le budget d'outillage pour le faire. Contrairement à ce que de nombreuses personnes dans le monde de l'usinage ont entendu dire au fil des ans, la meilleure façon d'y parvenir pourrait être de passer à une technologie centenaire et souvent décriée, le porte-outil à verrouillage latéral de style Weldon.

En savoir plus : Guide de fabrication :comment devenir un machiniste CNC

"L'alésage d'un verrou latéral de haute qualité est meulé à quelques microns décentrés, donc lorsqu'il est serré, l'outil fonctionne parfaitement", déclare Gardner. "Cela élimine tout argument concernant le faux-rond et, comme je l'ai suggéré plus tôt, les porte-outils Weldon offrent certaines des longueurs de jauge les plus courtes disponibles, amenant la fraise très près de la face de la broche. J'ai travaillé sur de nombreuses applications à haute production où j'ai intentionnellement utilisé des supports de verrouillage latéraux pour cette raison même. »

Comment arrêter les outils de puériculture

Thomas Raun, directeur technique d'Iscar USA, est d'accord sur le dernier point, bien que pour une raison différente. « Lorsque nous suggérons de passer à la technologie traditionnelle de verrouillage latéral de Weldon, les gens nous regardent parfois comme des fous à cause de tout ce qu'on leur a dit sur le faux-rond plus élevé de l'outil », dit-il. "Mais avouons-le, lorsque vous travaillez avec une fraise en bout, ce petit faux-rond a très peu d'effet sur la durée de vie de l'outil et est facilement compensé par l'assurance anti-arrachement fournie par le serrage de type Weldon."

À moins que vous ne soyez prêt à dépenser de l'argent pour un porte-outil anti-arrachement Safe-Lock ou comparable, ajoute-t-il, un verrouillage latéral est le meilleur moyen d'éviter le fluage de la fraise en bout qui risque de mettre au rebut une pièce coûteuse. Cela donne également aux ateliers la confiance nécessaire pour augmenter les vitesses d'avance et les profondeurs de coupe à leurs niveaux appropriés, éliminant ainsi tout temps de cycle perdu pour entretenir l'outil de coupe.

Raun confirme ce que dit Gardner à propos de la rigidité et des longueurs d'outils. Un domaine où ils pourraient être en désaccord, cependant, est la méthodologie de programmation. Là où Gardner souligne que de nombreux ateliers restent réticents à adopter des stratégies de fraisage trochoïdal et similaires à grande avance et à faible profondeur de coupe, Raun souligne que, compte tenu d'une configuration et d'une machine-outil suffisamment rigides, des «coupes de dégrossissage» plus traditionnelles pourraient être un meilleure idée.

"Au lieu d'adopter une approche de programmation à l'exclusion des autres, les magasins devraient plutôt se concentrer sur la maximisation de leur enlèvement de matière", dit-il. "C'est le moyen le plus sûr d'augmenter la productivité."

La sélection des outils de coupe suit dans la même veine. Les machinistes ont appris depuis longtemps que plus l'outil est gros, mieux c'est. Et pourtant, l'utilisation d'une fraise à virole ou d'une fraise à surfacer trop grande pour la machine-outil obligera le machiniste à réduire la profondeur de coupe et/ou l'avance, ce qui fera perdre du temps et raccourcira la durée de vie de l'outil. Une meilleure approche consiste à utiliser une fraise plus petite qui peut être poussée aux paramètres de coupe corrects sans bloquer la broche ou les servomoteurs de la machine.

Du côté du tournage CNC de l'atelier, Raun dit que les clients essaient parfois d'économiser de l'argent en achetant des outils de bâton plus petits, puis en les calant. « Supposons que la tourelle du tour soit conçue pour un outillage de 1 pouce, mais qu'elle utilise des outils de 3/4 de pouce parce qu'ils sont moins chers. Maintenant, ils ont réduit la rigidité et sacrifient la durée de vie et les performances de l'outil à chaque travail parce qu'ils ne voulaient pas dépenser un peu plus d'argent pour l'outil de manche droit dès le départ. C'est de là que vient le proverbial enjamber un dollar pour ramasser les centimes, n'est-ce pas ?"

Mauvaises décisions d'achat

Pour Evan Duncanson, spécialiste des applications de fraisage chez EMUGE-FRANKEN, l'une des plus grandes pertes de temps est l'attitude bien connue « c'est comme ça que nous avons toujours fait ». "Je me rends dans beaucoup trop d'ateliers pour introduire un nouvel outil de coupe ou dépanner un processus d'usinage et la réponse est :"Désolé, nous voulons un outil identique à celui que nous utilisons depuis 20 ans, sauf à un niveau prix plus bas », dit-il.

Le travail de Duncanson consiste à éloigner les gens de cette mentalité de coupeur à faible coût. Lui et d'autres comme lui sont là pour améliorer les processus d'usinage, pas pour reproduire ceux utilisés dans les années 90, mais l'amélioration nécessite l'adoption d'outils et de techniques de coupe modernes. Malheureusement, ce n'est pas toujours possible parce que A) le client ne veut pas changer, ou B) le service des achats met en place des barrages routiers sur les dépenses d'outillage. "J'ai travaillé avec un atelier la semaine dernière qui ne dépenserait pas 20 % de plus pour une fraise en bout, même après lui avoir prouvé que cela augmenterait la durée de vie de l'outil d'un facteur 10 et doublerait sa production", déclare Duncanson.

D'autres exemples du hit-parade de Duncanson incluent la poursuite de l'utilisation d'un cycle de picage après le passage à une perceuse à refroidissement par l'outil, le refus d'essayer des technologies plus récentes telles que le fraisage de filets ou le fraisage de segments de cercle (également connu sous le nom de fraisage à barillet conique), appliquer la mauvaise géométrie d'outil ou le mauvais revêtement pour le matériau de la pièce et, comme le suggère Raun, utiliser des fraises trop grandes pour l'application.

"Par exemple, je vois des ateliers fraiser de petites pièces de 1/4 de pouce de large avec un rugueux de 1 pouce, puis je me demande pourquoi cela fait un tel vacarme", déclare Duncanson. "Et parfois, vous êtes là à parler à l'opérateur et remarquent que la vitesse d'avance et les corrections de broche sont réglées à 75 % et personne ne sait vraiment pourquoi, tandis que d'autres disent qu'ils ne peuvent pas utiliser les trajectoires d'outils trochoïdales parce que leur système de FAO obsolète ne les prend pas en charge. L'astuce consiste à amener les magasins à voir leurs mauvaises habitudes, puis à les amener à essayer une approche meilleure, plus rentable et plus productive. »

Quelles routines ralentissent les temps de cycle dans votre atelier et comment y faites-vous face ? Dites-le nous dans les commentaires ci-dessous.