Optimisation de l'usinage CNC : Meilleures stratégies de trajectoire d'outil pour haute performance

Les fabricants de moules et matrices utilisent beaucoup de composants pour un processus d'Usinage à Grande Vitesse (UGV) efficace. C'est maintenant un fait bien connu que l'UGV a un fort impact sur les machines-outils CNC, les outils de coupe, les commandes, les porte-outils et les broches. Cependant, cet impact sur la programmation de trajectoire d'outil et les techniques est souvent oublié.

Aujourd'hui, la technologie CAO/FAO se développe afin de répondre aux exigences spécifiques pour de nouvelles stratégies de trajectoire d'outil adaptées à l'environnement UGV. L'UGV est le processus d'utilisation de taux d'avance et de vitesses de broche plus élevés pour enlever le matériau plus rapidement sans dégradation de la qualité de la pièce. L'objectif principal est de finir le fraisage des matrices et moules à forme nette, afin d'améliorer la précision géométrique et la finition de surface de sorte que le polissage puisse être éliminé ou au moins réduit.

Pour faciliter l'usinage à grande vitesse, voici les exigences pour un système FAO :

• Il doit maximiser la vitesse de traitement du programme
• Il doit minimiser les pertes de taux d'avance
• Il doit maintenir une charge de copeau constante

Il est essentiel de noter qu'un certain nombre de programmes FAO abordent le problème, en supposant que diverses stratégies de trajectoire d'outil spécialisées peuvent être utilisées pour fabriquer la pièce le plus professionnellement possible.

Quels sont les différents types de stratégies de trajectoire d'outil ?

Il existe différents types de stratégies de trajectoire d'outil utilisées pour optimiser les services d'usinage CNC. En voici quelques-unes :

1. Pas constant (Constant Stepover) :

Une trajectoire d'outil où l'outil suit la forme de la poche en utilisant des chemins parallèles séparés par un pas constant.

Avantages :

• Produit une finition très cohérente et régulière.
• C'est la stratégie de trajectoire d'outil la plus simple. C'est une approche par défaut, et elle n'a peut-être même pas de nom dans le programme CAO.

2. Usinage « Z » constant :

Cette stratégie est particulièrement utilisée pour la finition, où la trajectoire d'outil suit un Z constant autour du profil qui est usiné. Elle est normalement utilisée pour les parois raides, tandis que dans d'autres situations, une autre stratégie est appliquée. Les zones qui ne sont pas très raides sont évitées en limitant le chemin aux angles de contact allant de 30 à 90 degrés.

Avantages :

• Produit une belle finition car les cuspides ont toutes la même hauteur.

3. Fraisage crayon (Pencil Milling) :

Une technique de finition finale principalement destinée à traiter les coins et zones concaves non gérés par les stratégies de trajectoire d'outil utilisées plus tôt dans le programme. Le fraisage crayon permet une trajectoire d'outil où le diamètre de l'outil est le même que le diamètre de la caractéristique à fraiser. Sans fraisage crayon, ou usinage résiduel, les opérateurs étaient tenus de spécifier les coins nécessitant l'usinage. Si vous avez un usinage résiduel puissant, le fraisage crayon n'est pas nécessaire.

Avantages :

• Très haute finition de surface.
• Commodité et productivité

4. Ébauche par plongée (Plunge Roughing) :

Une technique d'ébauche où la coupe se produit par le mouvement du seul axe Z, un peu comme plonger un foret répétitivement dans la pièce. Elle tire parti du fait que la plupart des machines sont rigides sur l'axe Z, et peuvent prendre un taux d'avance plus élevé et/ou un outil plus grand lorsqu'elles sont utilisées de cette façon. La plongée fonctionne mieux si la trajectoire d'outil est orchestrée pour assurer le fraisage en montée.

Avantages :

• Peut entraîner une performance plus élevée lors de l'ébauche.

En mettant en œuvre des stratégies de trajectoire d'outil dynamiques, cela n'augmentera pas seulement la durée de vie de l'outil, la finition de surface et la durée de vie de la broche, mais aussi l'efficacité des coûts totaux et le temps de cycle. Vous pouvez mettre en œuvre l'une des stratégies expliquées ci-dessus en fonction de votre exigence.

Article de blog connexe :

Différents types de trajectoires d'outil dynamiques pour optimiser l'usinage CNC - Lire la suite