Comment optimiser la productivité des machines avec des porte-outils

Si vous vous demandez pourquoi votre machine n'est pas aussi productive que vous en avez besoin, il est peut-être temps d'évaluer vos porte-outils. Les outils seuls ne sont pas la solution.

Sans le droit porte-outils, vous allez mener une bataille difficile toute la journée, tous les jours. La durée de vie de l'outil sera médiocre, la productivité en souffrira et, pire que tout, vous ne pourrez pas fabriquer de pièces de qualité. Que vous utilisiez un centre d'usinage 3 axes de base ou un multitâche 9 axes avec des capacités d'usinage supérieures à toutes les autres machines CNC de l'atelier réunies, une technologie de porte-outil appropriée est essentielle.

Les porte-outils ont évolué et ont donc la possibilité de faire évoluer votre production d'usinage en comprenant mieux la valeur de la configuration des outils pour un équilibre, une rotation et une précision maximum.

L'importance de rester stationnaire et le préréglage hors ligne

Mais que veut dire "juste" ?

Comment un porte-outil améliore-t-il le débit ou la qualité des pièces ? La réponse dépend de l'outil et de ce que cet outil est destiné à faire puisque l'outil lui-même déterminera les forces de coupe pertinentes. A-t-il une tige ronde ou carrée ? Est-ce pour le fraisage, le perçage, le tournage ou l'alésage, ou autre chose ?

Commençons par un exemple simple :un outil de tournage indexable dans une application de tour. Pour la plupart des ateliers, c'est facile :il suffit de fixer l'outil et de se mettre au travail.

Mais qu'en est-il du temps de configuration ?

Remplacer un support carré à tige de 1 pouce signifie desserrer quelques boulons, nettoyer les différentes surfaces, serrer le nouvel outil en place et le toucher. Si vous êtes rapide, vous avez probablement brûlé cinq minutes. Et pourtant, vous venez également d'éliminer l'une des plus grandes opportunités d'amélioration disponibles pour tout atelier d'usinage :le préréglage hors ligne .

Le préréglage ne peut pas être effectué sans un porte-outil à changement rapide. Certes, les blocs de montage nécessaires pour convertir une tourelle de tour en outillage modulaire à changement rapide ne sont pas bon marché, mais une évaluation rapide du retour sur investissement devrait convaincre les propriétaires d'ateliers que l'investissement en vaut la peine.

Porte-outils rotatifs et porte-outils rétractables

Un autre domaine qui pourrait nécessiter une mise à niveau est votre support d'outil rotatif situation. Sur un tour, la répétabilité et la ligne centrale sont toutes importantes, mais les centres d'usinage nécessitent ces attributs et bien plus encore. Tenez compte du faux-rond de l'outil :si vous utilisez toujours des porte-fraise à queue Weldon, de bien meilleures options sont disponibles aujourd'hui. Mandrins de fraisage mécaniques et outil hydraulique tenant des outils de préhension sont bien plus précis que leur prédécesseur centenaire, sans le déplacement radial associé à une vis latérale Weldon.

Les mandrins de fraisage mécaniques et les outils de préhension de maintien d'outils hydrauliques sont également intrinsèquement plus équilibrés (voir encadré ). Les porte-outils frettés, qui n'ont pas de pièces mobiles et sont les plus équilibrés de tous les systèmes de porte-outils, nécessitent un investissement. Ils doivent également être installés avec un dispositif de frettage spécial - de préférence un système à induction - mais sont souvent le premier choix pour saisir les forets à queue en carbure et les fraises en bout (pas en acier). Lorsqu'ils sont correctement appliqués, ils offrent le meilleur voile et la meilleure force de préhension de leur catégorie.

Arrêtez de mettre au rebut les outils grâce aux porte-outils propriétaires

Des forces de coupe radiales élevées pendant le fraisage peuvent faire bouger même la fraise en bout la plus serrée à l'intérieur du porte-outil. Dans la plupart des cas, l'angle d'hélice fait alors glisser l'outil vers l'extérieur dans la pièce, la mettant éventuellement au rebut. Pourtant, plusieurs fabricants de porte-outils ont développé des systèmes propriétaires pour empêcher ce déplacement et ce glissement. Ces systèmes reposent sur des raccords filetés, des verrous à coin ou des moyens mécaniques comparables pour empêcher le mouvement de l'outil. Certains utilisent ces mécanismes anti-traction dans des mandrins de fraisage mécaniques, d'autres dans des porte-outils à frettage, et certains tirent même parti du plat Weldon.

Porte-outils de style modulaire, qui offre des forets en carbure vissables, des fraises en bout, des outils de chanfreinage et d'autres "inserts" qui peuvent être remplacés en quelques secondes, élimine le besoin de pinces ou de mandrins et fournit une connexion rigide et précise sans toucher ou préréglage requis. Ils peuvent coûter un peu plus cher, mais valent bien le prix compte tenu de leur plus grande productivité.

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Enfin, jetez un œil à la connexion de la broche elle-même. Vous pourriez être coincé avec le cône de votre centre d'usinage actuel, mais cela ne signifie pas que vous ne pouvez pas acheter les meilleurs porte-outils disponibles pour cela. Vérifiez qu'ils répondent à la norme annoncée en qualifiant les dimensions du cône et de la bride sur la machine à mesurer tridimensionnelle de l'atelier. Et si vous êtes à la recherche d'une nouvelle machine, évaluez les mérites d'un HSK (qui signifie "cône à tige creuse" ou son nom complet officiel, "Hohl Schaft Kegel") ou une alternative comparable au statu quo à forte conicité. Quelle que soit la voie choisie, assurez-vous d'adopter une procédure d'entretien de routine pour les cônes de machine et les porte-outils. Chacun doit être nettoyé et inspecté régulièrement pour l'usure, et la force de la barre de traction de la machine doit être vérifiée avec l'instrument approprié.

Turnabout is Fair Play in Live and Turret Tooling

Avez-vous des outils sous tension? Que diriez-vous d'une machine multitâche avec une véritable broche de fraisage ? Les cônes de style polygone deviennent de plus en plus répandus dans ce domaine. Quant à l'outillage de la tourelle, certains privilégient la norme VDI, d'autres utilisent le BMT (tourelle à embase) utilisant une interface porte-outil polygone ou cône court. Chacun a ses avantages et ses inconvénients, mais les deux doivent être utilisés avec des technologies de préhension appropriées ou avec un collet de style ER ou TG de haute qualité. Remarque :évitez autant que possible les supports à verrouillage latéral pour minimiser le faux-rond.

Quel type de configuration de porte-outils votre atelier utilise-t-il ? Dites-le nous dans les commentaires.