Tournage continu sur Turn-Mills

Un attrait évident pour la plate-forme de tournage-fraisage est la possibilité d'usiner complètement des pièces en une seule configuration. Les progrès du logiciel de FAO permettent désormais aux machines de tournage-fraisage équipées d'une tête de fraisage d'axe B d'effectuer le tournage de finition des profils de pièces intérieures et extérieures à l'aide d'un seul outil de coupe. Ce nouveau cycle de finition de tour peut couper en continu le long des profils intérieurs et extérieurs en une seule étape avec un seul outil, éliminant ainsi le besoin d'utiliser une série d'outils de tournage avec différentes géométries.

Le cycle de contournage de l'axe B a été développé par DP Technology (Camarillo, Californie) et est disponible dans le package Esprit 2008 CAM de la société. Le cycle adopte une approche efficace en faisant tourner en continu l'axe B pendant que l'outil de coupe suit le contour, permettant à l'outil d'atteindre des zones qui seraient autrement inaccessibles en raison de la géométrie de l'outil. L'utilisation de ce nouveau cycle d'usinage réduit le nombre d'outils de coupe nécessaires, le nombre de changements d'outils et le temps de programmation tout en offrant une finition de surface lisse et sans étapes. En fin de compte, les résultats possibles sont des économies de temps et d'argent pour les ateliers d'usinage.

Suivre le contour

En juin 2007, une coupe d'essai réussie de contournage de l'axe B a été effectuée au centre technique de Mori Seiki à Los Angeles, en Californie, sur une machine de tournage-fraisage NT3150. Les coordonnées dans le code NC ont été sorties pour le centre du nez de l'outil à l'aide de la fonction de rotation du point central de l'outil (RTCP) de la commande Fanuc de la machine. La fonction RTCP, qui doit être utilisée pour le cycle de contournage, fait tourner l'outil autour de son point de contrôle plutôt que autour du point de pivot de l'axe B.

Le cycle de contournage de l'axe B est basé sur le cycle de contournage SolidTurn d'Esprit. La principale différence est que la technologie de l'axe B offre un contrôle total sur le choix des stratégies de rotation de l'axe B et des limites d'angle autorisées pour l'axe B.

Les utilisateurs peuvent adopter deux stratégies pour gérer l'orientation de l'outil tout au long de l'opération de tournage. La première consiste à maintenir un angle d'attaque constant entre l'outil et la surface de la pièce. Ainsi, l'outil conserve l'angle d'attaque initial par rapport au profil en cours de coupe. Cet angle d'attaque initial est fonction de l'orientation d'origine de l'outil dans la tête de l'axe B et de l'orientation du premier élément dans le profil. Lorsque la pente du profil change, la tête de l'axe B incline l'outil en conséquence pour maintenir le même angle d'avance par rapport à la surface de la pièce. L'inclinaison totale de l'outil est limitée par une plage d'angles d'avance définie par l'utilisateur en plus de la capacité de détection automatique de collision pièce/outil du logiciel. Cette stratégie produit les meilleures conditions de coupe en maintenant l'angle optimal entre l'outil et la surface à couper. Cependant, il nécessite un mouvement presque constant dans l'axe B, ce qui peut générer un mouvement de surcourse.

La deuxième stratégie de rotation de l'axe B consiste à minimiser la rotation de l'outil en inclinant l'outil uniquement lorsque cela est nécessaire. Cette stratégie maintient l'orientation initiale de l'outil jusqu'à ce que l'outil atteigne une surface qui ne peut pas être coupée avec l'outil dans son orientation actuelle. Ce n'est qu'alors que l'outil s'incline autant que nécessaire pour couper la surface dans les limites d'angle de l'axe B définies par l'utilisateur. Cette stratégie, utilisée dans le test de coupe mentionné précédemment, limite la rotation de l'axe B aux zones qui ne peuvent pas être coupées à un angle d'outil traditionnel.

Les deux stratégies sont facilement vérifiables et les utilisateurs peuvent afficher les vecteurs d'axe d'outil à l'écran pour déterminer la meilleure stratégie pour une géométrie de pièce donnée. L'utilisateur a un contrôle total sur la plage de rotation de l'axe B pendant toute la coupe. Une façon de limiter l'angle de l'outil consiste à limiter la rotation totale autorisée de l'axe B en appliquant des angles d'axe B minimum et maximum définis par l'utilisateur. Alternativement, pour un contrôle encore plus précis, les angles d'attaque minimum et maximum définis par l'utilisateur définissent la plage autorisée de l'angle d'attaque local de l'outil.

Prévention des collisions

La détection de collision intégrée empêche une collision entre la pièce et l'outil lors du calcul de la trajectoire de l'outil. Au lieu de se fier uniquement à la géométrie définie de l'outil, la détection de collision utilise une silhouette de l'outil qui peut être modifiée par l'utilisateur. La forme de la silhouette de l'outil dépend de la géométrie réelle de l'outil et des valeurs de dégagement définies par l'utilisateur pour l'avant et l'arrière de l'outil. Un dégagement supplémentaire peut être ajouté autour de l'outil pour éviter que l'outil ne creuse le matériau lorsqu'il coupe des profils qui ont un angle similaire à l'avant ou à l'arrière de l'outil.

Les programmeurs n'ont plus besoin de créer plusieurs programmes en utilisant des méthodes traditionnelles. Au lieu de cela, une seule opération de contournage sur l'axe B finira un profil entier sans s'arrêter pour les changements d'outils. L'élimination des changements d'outils permet de gagner de précieuses secondes sur le temps de cycle global et élimine également la possibilité de marques témoins lorsqu'un outil se termine et qu'un autre commence.

À propos de l'auteur : Ann Mazakas est responsable des communications techniques chez DP Technology.