Maximiser la productivité CNC avec le palpage sur machine : Résultats plus rapides, plus précis

Le palpage en processus devient rapidement monnaie courante alors que les machines-outils deviennent plus automatisées. Voici ce que vous devez savoir sur les avantages de cette pratique.

Vous réglez encore les longueurs et diamètres d'outils manuellement ? Et la reprise des décalages pièce ? Chacune de ces pratiques est sujette aux erreurs et un tracas en plus, alors pourquoi le faire ?

Les systèmes de palpage sur machine existent depuis presque aussi longtemps que les tours CNC et centres d'usinage auxquels ils sont attachés. Ils sont rapides, faciles à utiliser et de plus en plus performants, éliminant le besoin de palpeurs et de cherche-bords, des dispositifs aussi obsolètes que la bande perforée et les outils de coupe à grande vitesse.

Manuel Müller le pense aussi. Responsable marketing produit pour la mesure machine-outil chez la division Manufacturing Intelligence de Hexagon, il note que l'établissement des décalages de longueur d'outil et des positions de pièce continue d'être « une utilisation standard de cette technologie pour la majorité des machines-outils et reste la fonction centrale de tous les systèmes de palpage standard. C'est pourquoi Hexagon continue de fournir de nouvelles capacités dans ce domaine, parmi lesquelles une fonction d'alignement 'Best-Fit' automatisée dans notre logiciel de mesure. »

Avec les environnements de production devenant plus intelligents et les fabricants visant à automatiser les processus aussi efficacement que possible, la demande pour la mesure en processus de toutes sortes grandit, dit Müller.

« Nous offrons des scanners laser pour la mesure de surface, des sondes ultrasons pour vérifier les épaisseurs de paroi, et le palpage de température pour mesurer les changements thermiques pendant l'usinage », dit-il. « La capacité d'effectuer ces tâches d'inspection critiques et d'autres directement dans la machine-outil non seulement réduit la variation des pièces mais élimine les temps d'arrêt machine et le re-montage coûteux des pièces pour la mesure post-processus. »

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La question devient alors, quel type de palpeur devrais-je acheter ? Pour la mesure de longueur d'outil, le réglage de pièce et la vérification dimensionnelle des caractéristiques de pièce, Müller suggère que les palpeurs infrarouges largement disponibles sont capables d'effectuer toutes les mesures standard sur machines-outils et sont une technologie bien établie. Ils ne peuvent pas être perturbés par le Wi-Fi ou la transmission radio industrielle, rendant la transmission très sécurisée.

La limitation avec l'infrarouge, cependant, est dans la quantité de données qui peuvent être transmises, ainsi que la distance limitée entre le palpeur et le récepteur. Sur des machines plus grandes ou où des méthodes de mesure plus sophistiquées sont nécessaires — y compris le balayage laser et les mesures d'épaisseur de paroi mentionnées tout à l'heure — la transmission radio est une option plus puissante.

Quelle que soit la technologie, ce qui est le plus important est de commencer.

« Certains voient la mesure en ligne comme une barrière chronophage à la productivité, et qu'elle soustrait du temps d'usinage disponible », dit Müller. « Mais en ajoutant des capacités de mesure directement à une machine-outil, les fabricants peuvent éviter le retravail coûteux et l'activité de mesure externe qui mène à des goulets d'étranglement de production. Le petit investissement en temps nécessaire pour la mesure en ligne donne en fait aux fabricants plus de temps pour produire de meilleures pièces et contribue à une efficacité et productivité accrues. »

Gravir la pyramide

Dan Skulan, directeur général de la métrologie industrielle chez Renishaw Inc., ne pourrait pas être plus d'accord.

Comme Hexagon, Renishaw offre une variété de solutions de palpage en machine, toutes visant à rendre les fabricants plus productifs. Pourtant, Skulan recommande que les clients prennent une vue holistique de leurs opérations d'usinage s'ils veulent obtenir les meilleurs résultats de la métrologie en ligne, en commençant par la machine-outil elle-même.

« Le palpage fournit quatre fonctions de base, toutes également nécessaires », dit-il. « La première est d'évaluer régulièrement la précision et les capacités de positionnement d'une machine en mesurant un artefact connu. Les grands fabricants aérospatiaux, automobiles, médicaux et autres intelligents valident souvent leur équipement CNC de cette manière avant toute opération d'usinage, surtout sur des pièces de haute valeur. »

Deuxième sur la liste sont les fonctions de réglage de longueur d'outil et de décalage de pièce semi-automatisées déjà discutées, suivies du contrôle de processus en boucle fermée. C'est cette troisième capacité qui devrait être la plus attrayante pour les fabricants automatisés et sans opérateur car elle leur permet de s'ajuster pour l'usure d'outil et d'autres variables de processus sans humain en présence. Cela est suivi par l'inspection de pièce réelle, qui dans certaines circonstances peut éliminer les voyages coûteux au laboratoire de qualité.

« Ici encore, certains des grands fabricants aérospatiaux mènent la voie à cet égard en utilisant leurs machines CNC pour inspecter des pièces de haute valeur, leur économisant des sommes significatives d'argent », dit Skulan. « Ils peuvent le faire parce que leur équipement est traçable à l'artefact connu que j'ai mentionné plus tôt, et parce qu'ils calibrent régulièrement leur machine avec des systèmes d'interféromètre laser et de ballbar. »

Plus facile à faire qu'à dire

Malheureusement, la programmation macro nécessaire pour faire passer les palpeurs à travers leurs paces a une réputation d'être difficile à apprendre. Et s'il y a une part de vérité à cela, Skulan dit que de telles préoccupations ne devraient pas dissuader aucun atelier de poursuivre une solution de métrologie en processus.

« C'est pourquoi nous avons développé notre suite Productivity+ Scanning, qui fournit une gamme de boîtes à outils avancées, la génération de macros parmi elles », dit-il. « Un fabricant aérospatial réparant une pale de turbine, par exemple, peut l'utiliser pour palper une pièce soudée et envoyer les données à un système FAO pour la création de trajectoire d'outil. Des applications similaires existent pour les pièces imprimées 3D, les fonderies et d'autres formes près du net, la reprise de moules et matrices, et ainsi de suite. »

Le logiciel supporte aussi le balayage 2D et 3D de pièces prismatiques ainsi que des surfaces libres, les vérifications de santé machine, les capacités de rapport de données, et l'édition graphique de routines de palpage, éliminant largement le besoin d'apprendre la programmation macro.

« Si vous avez joué à un jeu vidéo, vous pouvez programmer un palpeur », dit-il. « C'est aussi simple que ça. Mais même si ce n'était pas le cas, c'est impératif pour tout atelier concerné par la survie à long terme d'installer le palpage sur leurs machines-outils. C'est l'un des meilleurs moyens d'augmenter les marges et de devenir plus productif, surtout étant donné la pénurie actuelle de main-d'œuvre qualifiée. »

Avez-vous commencé à utiliser le palpage sur machine dans votre atelier ? Cela vous rend-il plus efficace ? Partagez vos réflexions et idées dans les commentaires ci-dessous.

VOICI COMMENT LE PALPAGE SUR MACHINE PEUT VOUS AIDER À AMÉLIORER LA PRODUCTIVITÉ

Le palpage en processus devient rapidement monnaie courante alors que les machines-outils deviennent plus automatisées.

De nos jours, les systèmes de palpage sont rapides, faciles à utiliser et de plus en plus performants, éliminant le besoin de palpeurs et de cherche-bords, des dispositifs qui sont aussi obsolètes que la bande perforée et les outils de coupe à grande vitesse.

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