Apprenez à pousser la sortie de votre machine 5 axes

Obtenez les conseils d'un machiniste expérimenté sur la façon d'augmenter la productivité 5 axes avec le bon serrage, l'outillage et la configuration et la simulation proactives.

Certains ateliers font peu de cas de leur serrage lors de l'achat de leur premier centre d'usinage 5 axes. Avec toute l'excitation qui accompagne le passage au fraisage 5 axes simultanés, c'est un endroit facile à négliger, mais cela pourrait signifier passer à côté de toutes les performances et de la sortie que la nouvelle machine a à offrir.

Sans le bon étau ou le bon montage, par exemple, les configurations pourraient être plus difficiles :moins de pièces seront accessibles, ce qui entraînera des opérations supplémentaires en aval et des problèmes de qualité potentiels. Les interférences avec les porte-outils peuvent devenir plus préoccupantes et entraîner une panne très coûteuse.

Avoir le bon type d'étau ou de fixation est également vrai pour une table à tourillon rotatif sur un centre d'usinage vertical à 3 axes ou lors de l'utilisation d'une machine à 5 axes pour un travail de base 3+2. Dans tous les cas, la pièce doit être suffisamment élevée pour éliminer tout risque d'interférence entre la table de la machine et le logement de la broche ou les porte-outils.

La solution? Rangez votre étau de machiniste de 6 pouces au profit d'un véritable serrage à 5 axes. Voici une introduction sur la façon de sélectionner correctement un étau ou un montage efficace pour vos besoins 5 axes, ainsi que plusieurs autres informations clés sur la configuration, la simulation et l'équilibre des porte-outils.

Étau à centrage automatique ou étau à simple effet :qu'est-ce qui vous convient ?

Avez-vous besoin d'un étau à simple effet ou d'un étau à centrage automatique ? Comme son nom l'indique, ce dernier centre le travail dans l'étau et est utile lors de l'exécution d'une opération secondaire, où le positionnement par rapport à une fonction existante est critique. Cependant, si vous n'effectuez que les premières opérations sur votre machine 5 axes et que vous finissez toujours la pièce ailleurs, l'un ou l'autre des étaux fonctionnera parfaitement.

La nécessité de couper (ou d'acheter) des queues d'aronde pour la préhension

De nombreux étaux à 5 axes nécessitent que vous pré-usiniez l'ébauche de pièce en coupant une queue d'aronde pour la préhension et éventuellement une fente ou un trou sur l'extrémité de positionnement de l'ébauche, qui sont toutes deux usinées par la suite. Cela signifiera probablement scier les ébauches surdimensionnées d'environ ⅛ de pouce et laisser plus de temps pour préparer les ébauches, considérations importantes lors du devis du travail.

Vous ne voulez pas jouer avec les queues d'aronde ? Vérifiez auprès de votre fournisseur de matériaux, car certains proposent désormais des ébauches en queue d'aronde pour leurs clients 5 axes. Oui, vous paierez pour ce service, mais il pourrait être plus rentable de sauter la préparation des ébauches et de concentrer votre énergie sur ce que vous faites le mieux :fabriquer des pièces.

La valeur des étaux pyramidaux

Parce que vous coupez généralement le haut et les côtés de la pièce (ce qui est tout l'intérêt de l'usinage 5 axes en premier lieu), vous êtes souvent limité à une seule pièce par cycle. Étant donné que les temps de cycle sont généralement plus longs parce que vous effectuez plus d'opérations par manipulation de pièce, ce n'est pas un problème aussi grave que vous pourriez le penser au départ. Néanmoins, vous préférerez peut-être charger la machine et revenir quelques heures plus tard.

Vous avez de la chance :un certain nombre de fabricants d'outils proposent des étaux de type pyramidal pouvant accueillir trois, quatre pièces ou plus sur un seul appareil.

Une gamme complète de solutions de serrage et d'options de "changement rapide"

Soyez conscient qu'un certain nombre d'autres choix de serrage existent, y compris la possibilité de :saisir les pièces à l'intérieur, utiliser des blocs de contremarche pour un dégagement supplémentaire, utiliser des mâchoires dentelées et étagées, utiliser des étaux double face ou micro, ainsi que s'appuyer sur des mécanismes de changement rapide . L'option de changement rapide est importante - si votre boutique n'est pas passée au positionnement du point zéro ou du verrouillage à billes, c'est peut-être le moment. Compte tenu de l'investissement, vous souhaiterez réduire et hiérarchiser le temps de configuration pour tirer pleinement parti de votre machine 5 axes.

La valeur des packages de réglage automatique, d'anti-collision et de sondage

Il y a beaucoup plus dans l'histoire des 5 axes :le type de machine et les options disponibles prenant en charge le travail en 5 axes nécessitent une recherche approfondie. Certains constructeurs offrent des capacités de "réglage automatique", conçues pour réduire les erreurs géométriques, et des fonctions anti-collision pour éliminer le risque d'une mauvaise journée. De plus, les packages de palpage sont d'une grande aide pour déterminer les systèmes de coordonnées de travail lors de la configuration, ce qui peut être déroutant pour les débutants en usinage 5 axes (et les machinistes expérimentés).

Pour ceux qui recherchent encore un 5 axes, soyez conscient des différentes configurations de machine disponibles. Certains constructeurs adoptent une approche à tourillon rotatif pour entraîner les axes A et B, tandis que d'autres utilisent un mécanisme de pivotement et de rotation. Qu'en est-il de l'horizontal par rapport à la verticale ? Les avantages et les inconvénients de chacun sont tout aussi applicables ici. Et n'oublions pas qu'une fraiseuse ou une machine multitâche capable de tourner à 5 axes pourrait être dans votre avenir, ce qui est un tout autre animal. Quel que soit le cas, assurez-vous de vous associer à une entreprise qui comprend l'usinage 5 axes et peut vous aider à tirer le meilleur parti de votre investissement.

La valeur de la simulation de machine :comment la CAO/FAO peut vous aider

Vous recherchez d'autres options de configuration ? Il existe un autre moyen de réduire le temps de configuration :le logiciel de simulation de parcours d'outil. Il existe un certain nombre d'excellents packages, dont la plupart s'interfaceront proprement avec votre système CAM. Tous sont d'un grand secours sur n'importe quelle machine-outil, mais surtout sur une machine à cinq axes (ou plus), où les mouvements de la machine sont généralement complexes et les dégagements d'outils souvent difficiles.

La simulation du parcours d'outil dans le bureau de CAO/FAO élimine les surprises lors de la configuration. Il offre aux programmeurs une chance d'optimiser tout ce qui concerne la configuration, de la minimisation des longueurs d'outils à la réduction des mouvements inutiles en passant par la vérification des gougeages ou des interférences. Cela permet également aux personnes chargées de la configuration de savoir à quoi s'attendre, ce qui les rend plus confiants quant aux résultats. Certes, la mise en œuvre d'un tel système demande un certain effort de modélisation des montages et des porte-outils, mais la plupart d'entre eux sont facilement disponibles en téléchargement. En termes simples, si vous ne simulez pas, vous perdez du temps et créez des risques.

N'oubliez pas la valeur des assemblages de porte-outils équilibrés

Le dernier mais non le moindre est le porte-outils. Tout comme l'étau doit être élevé dans la plupart des configurations à 5 axes, les fraises et les forets doivent également être conçus pour atteindre plus loin. Heureusement, les outils à longue portée ne manquent pas :l'astuce consiste à investir dans les bons outils, puis à les utiliser correctement. Comment est-ce fait ? Vous pouvez commencer par équilibrer.

Vous ne tournez peut-être pas vos outils à 20 000 tr/min, alors vous pensez peut-être que les porte-outils équilibrés (ou plus exactement, les assemblages de porte-outils équilibrés ) sont inutiles. Ce serait incorrect, surtout en ce qui concerne les porte-outils à longue portée communs à l'usinage 5 axes, où tout faux-rond ou déséquilibre est amplifié de façon exponentielle.

Donc, même si vous ne tournez qu'à quelques milliers de tours par minute, c'est une sacrée bonne idée d'équilibrer. Et faites-le comme un ensemble complet, avec l'outil de coupe, le porte-outil et le bouton de retenue (le cas échéant) inclus. Pendant que vous y êtes, mettez cela et les décalages d'outils hors ligne en investissant dans un bon préréglage. Avec votre tout nouveau centre d'usinage à 5 axes, vous fabriquerez bientôt des pièces comme vous ne l'avez jamais fait auparavant.

Tirez-vous le meilleur parti de votre machine 5 axes ? Partagez vos défis.