Gestion efficace des outils de coupe CNC :5 conseils éprouvés pour les ateliers d'usinage

La plupart des ateliers d'usinage CNC sont passés par là :vous gagnez un projet. Vous employez les bons opérateurs CNC. Vous recevez les castings. Vous préparez un panier de configuration de projet. Et puis… un ensemble d'outils incomplet vous arrête avant de commencer.

La disponibilité des outils d’usinage CNC a un impact direct sur les résultats. Il est indispensable de pouvoir stocker ce dont on a besoin, ou de l’obtenir rapidement. Et la capacité interne de gérer entièrement l'intégralité d'un inventaire d'outillage est tout aussi vitale.

Aujourd'hui, nous partageons cinq conseils pour gérer les outils de votre atelier d'usinage CNC :
1. Choisissez votre type de matériau en pensant à l'outillage
2. Savoir comment fonctionnent les fraises à surfacer, les plaquettes et les corps de fraises
3. Décidez quels outils seront conservés à portée de main
4. Planifiez judicieusement la production
5. Établir un système de gestion des outils

1. Choisissez votre type de matériau en pensant à l'outillage

Acier. Aluminium. Fonte grise. Fonte ductile. Le type spécifique de matériau à usiner est le facteur le plus important pour déterminer l'outillage et la qualité requis pour couper ce matériau.

Voici deux exemples :

1) Pour un aluminium projet impliquant des milliers des pièces finies, un choix judicieux est l'outillage PCD (voir ci-dessous pour en savoir plus), ce qui se traduit par un usinage plus rapide et une plus grande superficie de surface, tout en ayant un coût plus élevé que notre option suivante. Un outil en carbure est une alternative moins chère qui effectue la même coupe. L'outil PCD a un coût initial plus élevé - jusqu'à 3 fois celui du carbure - mais il coupe plus rapidement (temps de cycle réduits) et, lorsqu'il est mis en œuvre correctement, peut donner environ 10 fois la durée de vie de l'outil , économisant plus d'argent à long terme.

Si la quantité pour ce même projet en aluminium tombe à, disons... 250 au total , le coût élevé du PCD n'entraînera pas un retour suffisant pour que l'achat le plus cher en vaille la peine. Cependant, si la surface finie doit avoir l'air impeccable, l'outil PCD vaut soudainement son prix en raison de ses performances de haute qualité.

2) Dans un autre exemple, pour un coulage au sable , une plaquette en carbure pourrait être utilisée pour effectuer l'ébauche (pour ouvrir l'échelle), suivie d'une plaquette PCD pour effectuer la finition. Plusieurs étapes peut être le moyen le plus efficace d'usiner une pièce, encore une fois, en fonction du matériau.

PCD signifie diamant polycristallin, qui est une fraise à pointe brasée qui nécessite des configurations d'outillage robustes et des vitesses de broche élevées. Un PCD peut durer jusqu'à un an, selon la tâche de découpe ; une ébauche l'insert peut durer moitié moins longtemps qu'une finition insérer car davantage de matière est supprimée.

La différence visuelle entre le carbure (à gauche) et le PCD (à droite) est la nuit et le jour.

2. Savoir comment fonctionnent les fraises à surfacer, les plaquettes et les corps de fraises

Explorons les entrailles des outils de coupe pour fraiseuses CNC. Un moulin à visage est un outil personnalisable composé d'un corps et d'inserts. Un corps de fraise à surfacer contient des plaquettes de coupe et peut être utilisé sur n'importe quel travail dans un atelier d'usinage CNC s'il est équipé des plaquettes appropriées. Les inserts sont dits « périssables » car ils s'usent avec le temps.

L'insert , qui coupe réellement le métal, est placé dans une poche sur le corps de la fraise. Le corps de coupe maintient l'insert afin qu'il puisse fonctionner correctement (couper le matériau et/ou créer les fonctionnalités dans la pièce). Contrairement à la plaquette, le choix d’un corps de fraise ne dépend pas du matériau à couper (aluminium, fer, acier); le corps de la fraise peut être le même pour tous les matériaux, mais pas la plaquette.

Évidemment, les plaquettes périssables doivent être stockées, mais ce sont des corps de coupe de secours nécessaire ? Pour les plus fréquemment utilisés, oui. Dans un grand atelier d’usinage CNC haut de gamme, il n’est pas rare d’avoir 10 ou plus du même corps de coupe. Lorsque les corps de coupe s'usent ou sont endommagés, ils peuvent être reconstruits par le fabricant, qui soude la poche et la réusine selon les normes ISO. De nombreux ateliers d'usinage CNC comprennent que la qualité et les performances d'un corps de coupe reconstruit peuvent ne pas égaler celles d'un nouvel outil et peuvent plutôt choisir d'investir dans un nouvel outillage. .

Les inserts ne sont pas spécifiques à la machine, mais ils sont spécifiques au matériau . Et si un magasin installait un insert destiné au fer sur une pièce en aluminium ? La chaleur générée par l'insert pourrait être suffisante pour faire adhérer le revêtement d'aluminium à la base de l'insert.

Les ateliers d'usinage CNC doivent mettre en œuvre une maintenance régulière pour maintenir un outillage de haute qualité. Un exemple est celui des vis à plaquettes, souvent négligées, qui maintiennent les plaquettes en place sur le corps de la fraise. À mesure que les inserts s'usent et sont remplacés, un nouveau jeu de vis doit être utilisé tous les trois changements d'insert. Cela évite d'étirer la vis, ce qui pourrait la faire sortir et endommager le corps de la fraise.

Cet outil particulier se compose (de gauche à droite) d'un porte-outil, d'extensions, d'un corps, d'un alésoir et d'un boulon.

3. Décidez quels outils seront conservés à disposition

Il n'y a pas de concours. L'outillage fait une énorme différence. Ce n’est peut-être pas la seule différence – une programmation précise, des relations avec les fournisseurs et une gestion des stocks améliorent toutes les performances d’un atelier – mais disposer d’autant d’outils fiables (ou rapidement disponibles) différencie les grands ateliers CNC des plus petits. Par exemple, un atelier d'usinage familial ne disposera probablement pas de cinq types différents de fraises à surfacer de 3 pouces disponibles à tout moment.

Cependant, lorsque l’on compare un grand magasin à un grand magasin, de nombreux outils de base sont similaires. Ce sont les outils combinés personnalisés (plusieurs fonctionnalités permettant de gagner du temps de cycle, de réduire les changements d'outils, etc.) qui séparent ces deux éléments. Les projets difficiles dictent les outils nécessaires, et certains ateliers CNC recherchent des projets complexes pour affiner leurs compétences et élargir leur expertise en matière d'outillage.

Les grands ateliers ont la confiance nécessaire pour aborder les nouveaux projets avec un objectif unique :préparer leur travail une seule fois. Il s’agit d’un plan visant à maximiser les outils haut de gamme et à générer une efficacité ultime pour offrir aux clients le meilleur rapport qualité-prix. En ne lésinant pas sur les raccourcis, ces ateliers CNC peuvent spécifier les meilleurs outils de coupe et créer le maintien de pièce le plus fiable.

4. Planifier judicieusement la production

Comme tout processus de production, cela nécessite une planification pour préparer l'usinage d'une pièce moulée. Dans un atelier d'usinage CNC, couvrir les détails permet une production fluide :la bonne machine, la capacité de la machine, la capacité de l'opérateur, le bon outillage (fraises à surfacer, plaquettes, corps de fraises) et, bien sûr, les pièces moulées.

Responsables du crèche à outils du magasin diffuser une liste des emplois à venir en interne. Certains sont des projets récurrents avec un outillage déjà configuré et prêt à fonctionner. Même un travail nécessitant plusieurs outils peut rester configuré et stocké sur des racks ou des chariots dans le coffre à outils jusqu'à ce que cet ensemble d'outils soit à nouveau nécessaire.

Lorsqu'un nouveau projet nécessite une configuration, une liste d'outils est constituée au moins 48 heures à l'avance. Il est essentiel d'être prêt lorsque la machine CNC spécifiée est ouverte pour exécuter les pièces. Si, au cours du processus de configuration, il s'avère qu'un outil spécifique n'est pas disponible, l'équipe chargée de l'outil dispose de trois options :remplacer un outil de remplacement égal, acquérir un nouvel outil (ce qui rend cette fenêtre de 48 heures encore plus importante) ou un changement le calendrier de production.

Les ateliers d'usinage CNC expérimentés et établis disposent de grands cribs à outils ce qui rend plus probable la recherche d'outils de remplacement (généralement des inserts).

Nos préposés experts au parc à outils gardent un stock de milliers d'outils et s'assurent que tout se passe bien.

5. Établir un système de gestion des outils

Avec des centaines d'outils activement utilisés, en attente de projets ou stockés dans la crèche d'outils, il est facile de comprendre pourquoi un système de gestion d'outils efficace est un incontournable. D'un simple clic, un membre de l'équipe peut voir combien d'outils spécifiques sont actuellement en cours d'exécution, en inventaire, en commande, en cours de réaffûtage, en attente d'être démontés et prêts à être inclus dans une configuration.

Les systèmes les plus complets vont au-delà de l’inventaire; ils montrent des impressions — combien de pièces exactement une perceuse particulière a exécutées pour un travail sur une machine. De plus, si la quantité d'un outil tombe en dessous d'un minimum prédéfini, le système se déclenche automatiquement et réorganise cet outil de lui-même.

Chez Stecker Machine, nous utilisons la plateforme de fabrication intelligente Plex, qui offre la visibilité dont nous avons besoin pour contrôler à 100 % tous les aspects de l'outillage.

Les outils d'usinage CNC génèrent des performances primées

En 2022, Stecker Machine a été reconnu comme Top Shop par les éditeurs de Modern Machine Shop, ce qui comprenait la participation à une table ronde au Salon international des technologies d'usinage (IMTS).

Pour se qualifier, les magasins devaient se classer parmi les 20 % les plus performants dans quatre catégories :technologie, stratégie, ressources humaines et pratiques et performances d'atelier, la catégorie choisie par Stecker.

​​Matt Oswald, responsable du marketing et de l'amélioration, explique l'importance des outils dans cette catégorie. « Des performances élevées et des processus fluides nous distinguent aux yeux de nos clients », déclare Matt. « Nos collaborateurs ne peuvent pas y parvenir sans des outils de coupe CNC fiables, qui incluent un système de gestion des outils. Les performances d'atelier haut de gamme reposent sur un outillage approprié. »

Nous aimerions partager quatre exemples concrets de solutions d'outillage uniques que nous avons développées chez Stecker Machine. Améliorations et partenariats en matière d'outillage CNC :Un guide pour résoudre les problèmes d'outillage spécifiques explique les meilleurs processus pour répondre aux besoins spécifiques en matière d'outillage CNC. Cliquez ci-dessous pour obtenir votre copie !

À propos de l'auteur

Dan s'assure que les machines de Stecker Machine fonctionnent rapidement. Il optimise les outils et programmes de coupe pour une efficacité maximale, corrige tous les problèmes de fabrication, conçoit et sélectionne des outils avancés pour les nouveaux travaux et les améliorations de produits. Débutant sa carrière dans un atelier d'outillage et d'ajustage, Dan a rejoint SMC alors que la fabrication CNC commençait tout juste à décoller. Chez SMC, il est passé du statut d'opérateur de machine à celui d'ingénieur en amélioration continue, mettant en œuvre des améliorations qui ont permis d'économiser environ 500 000 $ au cours des dernières années.