IMTS 2018 : Comment l'Industrie 4.0 révolutionne le serrage d'outils

De l'aide pour réduire l'impact du fossé des compétences à la possibilité de communiquer des données plus intelligentes entre outils et machines, l'avenir du serrage d'outils est mûr pour plus d'efficacité — avec une automatisation plus intelligente. Nous avons parlé avec un dirigeant de Haimer USA sur la promesse du futur proche du serrage d'outils.

La prochaine évolution de la fabrication numérique vers l'Industrie 4.0 est-elle la capacité de connecter les équipements et de partager des données à l'intérieur et entre les machines ? Les initiés de l'industrie le croient.

« Du point de vue du serrage d'outils, l'Industrie 4.0 consiste à aider les clients à créer un processus de fabrication plus répétable en extrayant des données pour que, éventuellement, des machines avec des algorithmes et de l'intelligence artificielle puissent prendre ces données et faire des changements à la volée », dit Drew Strauchen, vice-président du marketing et du développement commercial chez Haimer USA.

Pour démontrer les possibilités, Haimer présentera son système de gestion d'outils automatisé, y compris le VIO Toolshrink, à l'IMTS 2018. Au stand [West Hall, stand #431546], vous pourrez voir une démonstration d'équilibrage d'un porte-outil, de retrait de l'outil dans le porte-outil, de vérification de l'équilibre, et ensuite d'écriture des données sur une puce RFID fixée au porte-outil. Lorsque l'outil est inséré dans une machine-outil Hermle, elle lira la puce et déterminera et définira le régime en fonction des données d'équilibre.

« Collecter des informations d'équilibrage et trouver un moyen de les communiquer à la machine pour qu'elle puisse réellement prendre une décision, c'est l'Industrie 4.0 réalisée », dit Strauchen.

« Finalement, les données pourront aussi dire à la machine quand changer l'outil, et comment changer les vitesses et avances en fonction de la durée de vie de l'outil qu'elle obtient, mais toutes ces choses reposent sur des points de données précis », dit-il. « Si les points de données sont incohérents d'un jour à l'autre, il est vraiment difficile de commencer à extraire des données et de faire quoi que ce soit avec, donc la première étape pour y parvenir est de stabiliser vos processus. »

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L'évolution des porte-outils

Pour obtenir des processus répétables, les fabricants doivent savoir combien de pièces ils vont produire par jour et combien de temps un outil va durer — ce qui dépend en partie du porte-outil lui-même.

« Cela signifie qu'il ne suffit pas d'avoir juste une bonne précision de concentricité ou un bon équilibre ou un bon couple de serrage — un porte-outil doit avoir toutes ces choses et être aussi répétable entre chaque changement d'outil unique », dit Strauchen.

Il y a eu une « progression naturelle » pour de nombreuses entreprises vers une meilleure technologie de serrage d'outils alors qu'elles s'éloignent des mandrins à collet et des porte-outils Weldon à verrouillage latéral, qui sont « difficiles à maintenir avec un bon degré de précision, parce qu'ils ont tellement de pièces mécaniques qui s'usent avec le temps », explique Strauchen.

« Puisqu'il n'y a pas de pièces mobiles dans un porte-outil à retrait par chaleur, il n'y a rien à fatiguer ou à user, pourvu que les porte-outils soient faits du substrat approprié et que la machine faisant le chauffage utilise la bonne technologie. »

Les porte-outils hydrauliques sont une autre technologie de serrage d'outils hautement précise. Même s'ils ont une vessie qui peut nécessiter une maintenance sur une base annuelle ou biannuelle, ils s'usent moins que les porte-outils de style plus ancien.

« Le marché en général se dirige vers des outils qui non seulement ont une haute précision mais peuvent maintenir ces degrés de précision sur une plus longue période de temps », dit Strauchen.

Combler le fossé des compétences avec des outils qui pilotent des processus répétables sur le long terme

Un autre moteur pour une technologie de porte-outil plus évoluée est le fossé des compétences actuel dans la fabrication.

« Les ateliers de machines ont beaucoup de postes ouverts, donc pour grandir, les entreprises essaient de combler le vide en utilisant l'automatisation, l'usinage sans opérateur et d'autres méthodes pour augmenter la productivité — tout cela nécessite un degré de répétabilité beaucoup plus élevé dans leurs processus », dit Strauchen.

« Cela les pousse naturellement vers des technologies de serrage d'outils qui peuvent suivre les stratégies de trajectoire de dégrossissage modernes et plus agressives, tout en réduisant en même temps la quantité de déviations qui peuvent se produire entre les changements d'outils », dit-il.

Par exemple, il y a myriade de choses qui peuvent se produire pendant un changement d'outil sur mandrin à collet pour causer des déviations dans le processus de coupe, selon Strauchen. Les facteurs incluent l'âge du collet, si quelqu'un l'a nettoyé correctement, qui l'a changé, et si la personne a utilisé les spécifications de couple correctes pour serrer l'écrou.

« Alors qu'avec le retrait par chaleur, peu importe qui change l'outil, parce qu'il est toujours changé de la même façon », dit-il. « C'est une précision immuable, la même à chaque fois, jour après jour, mois après mois, année après année. »

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