Débloquer l'usinage CNC multiaxes : Points clés pour les dirigeants d'atelier modernes

Lorsqu'ils décident si les outils multiaxes conviennent au travail, les chefs d'atelier doivent d'abord comprendre ce qui a changé par rapport aux outils d'usinage plus conventionnels, puis quels facteurs considérer.

Sélectionner un tour à commande numérique ou un centre d'usinage était once une tâche simple : Quelle course est nécessaire et combien de tr/min ? Mais avançons jusqu'à l'éblouissante gamme d'outils machines CNC et d'options d'outillage d'aujourd'hui, qui laisse de nombreux acheteurs potentiels se gratter la tête sur ce qui est nécessaire maintenant et souhaiter une boule de cristal pour prédire ce qui sera nécessaire demain.

Bienvenue dans le monde des multitâches modernes, tours-fraiseuses et centres d'usinage 5 axes. Les propriétaires et la direction des ateliers doivent décider laquelle des nombreuses configurations de machines CNC est la plus appropriée pour leurs besoins. Ils doivent aussi déterminer comment l'équiper, qui est le plus qualifié pour faire fonctionner l'équipement, s'il faut et comment automatiser, et quelles pièces sont les mieux usinées sur ces nouveaux outils multiaxes.

L'évolution de l'équipement CNC

Qu'est-ce qui a changé, et pourquoi est-ce important ?

Phase 1 de l'équipement CNC : Le Tour-Fraise

Peu de temps après que le premier tour CNC a atteint le plancher de production, un ingénieur en machines-outils intelligent a eu l'idée brillante de remplacer le contre-point par une broche opposée. Soudain, les ateliers pouvaient tourner les deux extrémités d'une pièce en une seule opération.

Peu de temps après, quelqu'un a décidé de mettre quelques porte-outils rotatifs dans la tourelle et de donner au tour une broche d'indexage, fournissant des capacités de fraisage et de perçage de base.

Bien sûr, l'étape logique suivante était d'équiper ces machines de broches axe C et de glissières axe Y, permettant aux planchers d'atelier de souvent sauter le département de fraisage entièrement. Pendant qu'ils y étaient, de nombreux constructeurs de tours ont ajouté une autre tourelle ou deux, pour que le temps d'usinage puisse être équilibré entre les broches gauche et droite.

Phase 2 de l'équipement CNC : Entrée des machines multitâches

Ce n'est que lorsque les constructeurs ont commencé à équiper leurs machines d'usinage axe B, de broches de type centre et de changeurs d'outils que le terme « machine multitâche » a commencé à gagner une utilisation généralisée. C'est quelque peu ironique considérant que les tours CNC ont eu des capacités multitâches pendant des décennies.

La ligne entre les deux est floue, mais multitâche désigne généralement une machine avec une vraie broche de fraisage et un changeur d'outils, tandis que les machines avec tourelles conventionnelles — peu importe leur complexité — sont simplement connues comme tours-fraiseuses.

Rendant les choses plus floues est le fait que certains constructeurs de machines ajoutent des capacités de meulage, de taillage ou de fabrication additive à leurs divers modèles de machines — augmentant la capacité de produire des pièces en une seule opération.

Phase 3 de l'équipement CNC : Fraisage 5 axes

Pour ne pas être en reste, le centre d'usinage 3 axes éprouvé a aussi reçu un relooking. Prenant leur cue des tables rotatives et indexeurs programmables de style tourelle, les centres d'usinage 5 axes permettent aux ateliers d'usiner cinq faces d'une pièce en un seul serrage (connu comme usinage 3+2).

Poussant ce concept un peu plus loin, le fraisage 5 axes simultané permet la production aisée de pales de turbine, d'implants orthopédiques et de formes libres similaires. Cette capacité fait rapidement de ces machines les leaders du peloton dans de nombreux départements de fraisage.

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Facteurs à considérer avant d'acheter une machine multiaxes

Avec la connaissance des derniers outils d'usinage CNC, quelles sont certaines des choses à considérer avant d'acheter une super machine, et quelle préparation doit se produire avant l'arrivée du nouvel équipement ?

Étape 1 : S'équiper avec le bon équipement CNC

Soyons réalistes : De nombreux ateliers n'achètent nulle part assez d'outillage pour leurs nouvelles machines, comptant plutôt sur les étaux, porte-outils à queue carrée ou cônes CAT-40 déjà sur place. C'est une mauvaise idée, surtout avec une super machine.

Pour commencer, il y a de bonnes chances que l'interface d'outillage soit différente de celle de l'équipement actuel. Capto, VDI et HSK sont courants — savez-vous comment ces outils modulaires fonctionnent, et y en a-t-il assez pour équiper pleinement des dizaines (peut-être des centaines) de positions d'outils ?

Vous voulez aussi la prise la plus rigide possible pour profiter des plus grandes capacités d'enlèvement de matière de la nouvelle machine. Jetez un œil dur au serrage par rétraction ou hydraulique pour des interfaces sans glissement. Et donnez une certaine réflexion à un pré-réglage hors ligne. Il n'y a rien de pire que d'avoir un équipement coûteux assis inactif pendant qu'on cherche des outils ou qu'on les touche sur la machine.

La même chose peut être dite pour le serrage de pièce. Les tours devraient être équipés de mandrins à changement rapide ou de systèmes de pinces de haute qualité (un pour chaque côté). Et ne pensez même pas à mettre un étau de machiniste de 6 pouces sur un nouveau centre d'usinage 5 axes. Il a besoin d'un étau à haut profil offrant un accès sans restriction à tous les côtés de la pièce. Et ici encore, considérez un système de montage à changement rapide, à verrouillage à billes ou à point zéro et des mors d'étau qui sont tout aussi rapides.

Étape 2 : Évaluer les capacités du logiciel FAO

Qu'en est-il de votre logiciel de fabrication assistée par ordinateur ? Si un atelier est plein de tours 2 axes et de fraiseuses 3 axes, il y a de fortes chances que le logiciel FAO ne soit pas à la hauteur. Il est peut-être temps pour une mise à niveau — ou un nouveau système entièrement.

Assurez-vous de planifier la formation maintenant pour que les utilisateurs ne tâtonnent pas le premier jour. Si un remplacement complet du système est prévu, prenez une poignée de fichiers CAO et commencez à tester. Évaluez à quelle vitesse le fournisseur FAO peut programmer les pièces multiaxes. Assurez-vous absolument qu'un post-processeur à toute épreuve est disponible pour la nouvelle machine.

Une dernière chose : Envisagez aussi d'investir dans un logiciel de simulation de trajectoire d'outil car les machines multiaxes sont plus complexes que les tours et fraiseuses plus conventionnels. La simulation est un bon moyen d'évaluer les plans avant l'usinage et d'identifier les pièges potentiels avant qu'ils ne deviennent des problèmes de plancher d'atelier.

Si vous avez fait le passage à une machine CNC super, quel est le conseil que vous vous retrouvez à partager encore et encore ?