À l'intérieur de la transition : Comment les ateliers adoptent les machines CNC 5 axes pour une efficacité supérieure

À quoi ressemble pour un atelier le passage à l'usinage 5 axes ? Nous avons parlé avec Columbus McKinnon et Leighton Machine & Tool pour le découvrir.

Les avantages de l'usinage CNC 5 axes sont bien connus, incluant la réduction du temps de préparation et des rebuts, ainsi que l'augmentation de la précision des pièces et de la productivité. Mais qu'est-ce qu'il faut pour qu'un atelier fasse le passage à l'usinage 5 axes ? Pour avoir une vue réelle, nous avons parlé avec Bobby Widener, de Columbus McKinnon (CM Hoist), et Jacob Leighton, superviseur d'atelier CNC chez Leighton Machine & Tool.

Leighton utilise des machines 5 axes depuis 2012, quand l'entreprise a acheté sa première machine 3+2. L'achat le plus récent de l'entreprise était un tour-fraise 5 axes combiné. CM Hoist possède à la fois un Mazak i200 Integrex et un DMG Mori Seiki NLX 2500.

Défis et solutions : Programmation CNC, Vérification de trajectoire d'outil

Widener met en garde que la programmation pourrait devenir un problème qu'un atelier devra gérer lors de l'intégration d'une machine 5 axes.

« J'étais plus familier avec le langage de programmation MAZATROL, mais les machines Mori Seiki sont assez compliquées, fonctionnant tout sous le langage FANUC, avec des codes G et M », dit-il.

La programmation était aussi un problème pour Leighton.

« Quand vous faites tourner un 5 axes complet, il y a beaucoup de choses qui se passent dans la machine et du côté CAO/FAO qui doivent toutes se parler correctement », dit Leighton. « Ensuite, vous devez vous soucier de comment vous tenez la pièce, et surveiller la longueur de votre outil — donc il y a beaucoup à assimiler. »

Pour faciliter son passage au 5 axes, Leighton s'est renseigné sur les machines 3+2 et a découvert qu'il pouvait écrire plusieurs programmes 3 axes, disant à la machine de pivoter entre chaque programme et de se verrouiller dans une nouvelle position inclinée pour travailler les différentes faces. Il a trouvé que c'était beaucoup plus facile à mettre en œuvre jusqu'à ce qu'ils soient prêts pour le 5 axes complet.

Finalement, Leighton Machine a acheté un DMG CTX gamma 2000 TC, qui permet l'usinage complet 6 faces.

« Le seul vrai mal de tête que nous avons eu quand nous avons enfin fait le saut vers l'usinage simultané complet était de chercher un logiciel CAO/FAO qui le piloterait avec précision », dit Leighton. « Nous sommes allés chez un fournisseur avec notre machine et le contrôleur, et ils ont livré une solution clé en main. »

Si vous prévoyez de faire beaucoup de travail 5 axes complet, Leighton recommande également de regarder du côté des logiciels de vérification de trajectoire d'outil, pour éviter le risque de crasher une machine ou de gorger une pièce.

Exigences d'outillage différentes pour l'usinage 5 axes

Un avantage d'une machine 5 axes est qu'elle peut faire des coupes plus profondes et plus rapides car elle fait pivoter la pièce pour qu'elle reste tangente à l'outil de coupe. Selon Widener, cela signifie que les programmes CAO/FAO peuvent utiliser le même outil pour une gamme de coupes, sans nécessiter d'outillages de multiples tailles.

« Nous nous sommes assurés de ne pas avoir à avoir sept fraises en bout différentes — nous utilisons juste un couple de fraises en bout pour faire tout ce que nous avons besoin de faire », dit-il.

« Parce que vous pouvez accéder à cinq faces d'une pièce, le 5 axes vous permet aussi de raccourcir vos longueurs d'outil », dit Leighton. « Cela fait un outil plus rigide, ce qui vous permet de tourner plus vite et d'obtenir de meilleures finitions de surface. »

Il y a tellement plus sur l'usinage 5 axes. Obtenez les points forts dans « 8 Faits Importants sur les Machines 5 Axes et Centres d'Usinage Haute Performance. »

Choisir une machine 5 axes

« Mon conseil serait d'apprendre toutes les capacités de la machine que vous voulez acheter, et de vous assurer que vous avez le support CAO/FAO pour la faire tourner, parce qu'au 5 axes, vous comptez presque uniquement sur le logiciel pour la piloter », dit Leighton.

Et, dit-il, quand vous cherchez à acheter une machine 5 axes, soyez conscient du poids et de la taille typiques des pièces de votre atelier.

« Ces machines semblent venir en deux types de base — ce que j'appelle « table-table », où vous avez deux axes rotatifs sur la table et vous déplacez la pièce, ou « tête-tête », où vous faites pivoter l'outil vers la pièce », dit Leighton. « Quand vous entrez dans les applications de moules de grande taille, où le poids devient un problème, vous voudriez utiliser le style où vous faites pivoter l'outil, plutôt qu'une grande pièce. »

CM Hoist fabrique une gamme de composants sur ses machines 5 axes, des colliers de capot de 1 pouce jusqu'aux roues de levage à cinq poches pour palans de 2 tonnes.

« Vous devez évaluer le type et le nombre de pièces que vous faites, avant de considérer l'une de ces machines », dit Widener.

« Nous sommes entre un atelier de sous-traitance et un atelier de production, tournant entre 50 et 100 pièces à la fois, donc nous faisons beaucoup de changements de pièces », dit-il.

« Nous avons découvert qu'avec nos deux machines 5 axes, nous pouvions les combiner avec beaucoup de notre travail sur barres plus que ce que nous pensions à l'origine », dit Widener. « Cela fait gagner du temps, cela évite de multiples préparations et cela fait gagner de la main-d'œuvre pour déplacer la pièce, car une pièce que nous faisons maintenant sous une seule préparation aurait pu passer par deux, trois, peut-être quatre autres machines. »

Quels obstacles pensez-vous devoir surmonter pour passer à l'usinage CNC 5 axes ? Partagez vos histoires.