Maximisez la production de votre machine 5 axes : conseils d'expert sur bridage, outillage et réglage

Obtenez les conseils d'un machiniste expérimenté sur comment booster la productivité 5 axes avec le bon bridage, outillage et réglage et simulation proactifs.

Certains ateliers négligent leur bridage lors de l'achat de leur premier centre d'usinage 5 axes. Avec toute l'excitation qui vient avec le passage au fraisage 5 axes simultané, c'est un endroit facile à négliger, mais le faire pourrait signifier passer à côté de toute la performance et la production que la nouvelle machine a à offrir.

Sans le bon étau ou dispositif, par exemple, les réglages pourraient être plus difficiles : moins de la pièce sera accessible, menant à des opérations supplémentaires en aval et des problèmes de qualité potentiels. L'interférence porte-outil peut devenir plus préoccupante — et pourrait signifier un crash très coûteux.

Avoir le bon type d'étau ou de dispositif est aussi vrai pour une table rotative-trunnion sur un centre d'usinage vertical 3 axes — ou quand on utilise une machine 5 axes pour du travail 3+2 de base. Dans les deux cas, la pièce doit être suffisamment surélevée pour éliminer toute chance d'interférence entre la table de machine et le corps de broche ou les porte-outils.

La solution ? Rangez votre étau de machiniste de 6 pouces au profit d'un vrai bridage 5 axes. Voici un guide sur comment sélectionner correctement un étau ou dispositif efficace pour vos besoins 5 axes — et plusieurs autres insights clés sur le réglage, la simulation et l'équilibrage du porte-outil.

Étau auto-centrant vs étau à simple effet : lequel pour vous ?

Avez-vous besoin d'un étau à simple effet, ou d'un qui est auto-centrant ? Comme son nom l'implique, ce dernier centre la pièce dans l'étau et est utile lors d'une opération secondaire, où le positionnement par rapport à une caractéristique existante est critique. Cependant, si vous ne faites que des premières opérations sur votre machine 5 axes et finirez toujours la pièce ailleurs, les deux étaux fonctionneront parfaitement bien.

La nécessité de couper (ou acheter) des queues d'aronde pour le serrage

De nombreux étaux 5 axes exigent que vous pré-usiniez le brut de pièce en coupant une queue d'aronde pour le serrage et éventuellement une rainure ou un trou sur l'extrémité de repérage du brut, qui sont tous deux usinés par la suite. Cela signifiera probablement de scier les bruts surdimensionnés de ⅛ de pouce environ et de prévoir du temps supplémentaire pour préparer les bruts, considérations importantes lors de la soumission du devis.

Vous ne voulez pas vous embêter avec des queues d'aronde ? Vérifiez auprès de votre fournisseur de matériaux, car certains offrent maintenant des bruts à queue d'aronde pour leurs clients 5 axes. Oui, vous paierez pour ce service, mais il pourrait être plus rentable de sauter la préparation des bruts et de concentrer votre énergie sur ce que vous faites de mieux : faire des pièces.

La valeur des étaux pyramide

Puisque vous coupez généralement le dessus et les côtés de la pièce (ce qui est tout l'intérêt de l'usinage 5 axes au départ), vous êtes souvent limité à une seule pièce par cycle. Puisque les temps de cycle sont généralement plus longs parce que vous faites plus d'opérations par manipulation de pièce, ce n'est pas aussi gros problème que vous pourriez le penser initialement. Pourtant, vous pourriez préférer charger la machine et revenir deux heures plus tard.

Vous avez de la chance : plusieurs fabricants d'outillage offrent des étaux de style pyramide qui accueillent trois, quatre ou plus de pièces sur un seul dispositif.

Une gamme complète de solutions de bridage et options « changement rapide »

Sachez qu'un certain nombre d'autres choix de bridage existent, incluant la capacité de : serrer les pièces intérieurement, utiliser des blocs de rehausse pour un dégagement supplémentaire, employer des mâchoires crantées et à gradins, utiliser des étaux double-face ou micro, ainsi que compter sur des mécanismes de changement rapide. L'option changement rapide est importante — si votre atelier n'a pas encore fait le passage au positionnement zéro-point ou style verrou à billes, maintenant pourrait être le moment. Donné l'investissement, vous voudrez aider à minimiser et prioriser le temps de réglage pour profiter pleinement de votre machine 5 axes.

La valeur des packages d'auto-réglage, anti-collision et de palpage

Il y a beaucoup plus à l'histoire 5 axes : le type de machine et les options disponibles supportant le travail 5 axes nécessitent une recherche soignée. Certains constructeurs fournissent des capacités d'« auto-réglage », conçues pour réduire les erreurs géométriques, et des fonctions anti-collision pour éliminer la chance d'une mauvaise journée. Aussi, les packages de palpage sont une grande aide pour déterminer les systèmes de coordonnées de travail pendant le réglage, quelque chose qui peut être déroutant pour ceux qui sont nouveaux en usinage 5 axes (et les machinistes expérimentés).

Pour ceux qui cherchent encore une machine 5 axes, soyez conscients des diverses configurations de machine disponibles. Certains constructeurs adoptent une approche trunnion-rotary pour entraîner les axes A et B, tandis que d'autres utilisent un mécanisme swivel-rotate. Qu'en est-il de l'horizontale vs verticale ? Les avantages et inconvénients de chacun sont tout aussi applicables ici. Et n'oublions pas qu'un tour-fraise 5 axes ou machine multitâche pourrait être dans votre avenir, ce qui est une autre bête entièrement. Quel que soit le cas, assurez-vous de vous associer à une entreprise qui comprend l'usinage 5 axes et peut vous aider à tirer le maximum de votre investissement.

La valeur de la simulation machine : comment la CAO/FAO peut aider

Vous cherchez d'autres options de réglage ? Il y a une autre façon de réduire le temps de réglage : le logiciel de simulation de trajectoire d'outil. Un certain nombre d'excellents packages existent, la plupart s'interfaçant proprement avec votre système FAO. Tous sont une grande aide sur n'importe quelle machine-outil, mais surtout sur une avec cinq (ou plus) axes, où les mouvements de machine sont généralement complexes et les dégagements d'outil souvent difficiles.

Simuler la trajectoire d'outil au bureau CAO/FAO élimine les surprises pendant le réglage. Cela donne aux programmeurs une chance d'optimiser tout sur le réglage, de la minimisation des longueurs d'outil à la réduction des mouvements gaspillés en passant par la vérification de l'empiètement ou de l'interférence. Cela laisse aussi les gens de réglage savoir à quoi s'attendre, les rendant plus confiants dans les résultats. Accordé, implémenter un tel système prend un certain effort au départ pour modéliser dispositifs et porte-outils, mais la plupart de ceux-ci sont facilement disponibles en téléchargement. Simplement, si vous ne simulez pas, vous perdez du temps et créez du risque.

N'oubliez pas la valeur des assemblages de porte-outil équilibrés

Last but not least, le porte-outil. Tout comme l'étau doit être surélevé dans la plupart des montages 5 axes, les fraises et forets doivent aussi être faits pour aller plus loin. Heureusement, il n'y a pas de pénurie d'outillage à longue portée : l'astuce est d'investir dans les bons et de les utiliser correctement. Comment fait-on cela ? Vous pouvez commencer par l'équilibrage.

Vous ne faites peut-être pas tourner vos outils à 20 000 tr/min, donc vous pensez peut-être que les porte-outils équilibrés (ou plus proprement, les assemblages porte-outil équilibrés) sont inutiles. Ce serait incorrect, surtout quand il s'agit des porte-outils à longue portée courants avec l'usinage 5 axes, où toute concentricité ou déséquilibre est amplifié exponentiellement.

Donc même si vous ne tournez qu'à quelques milliers de tr/min, c'est une sacrée bonne idée d'équilibrer. Et faites-le comme un assemblage complet, avec l'outil de coupe, le porte-outil et la vis de retenue (si applicable) inclus. Pendant que vous y êtes, sortez ça et les décalages d'outil hors ligne en investissant dans un bon prérégleur. Ensemble avec votre flambant neuf centre d'usinage 5 axes, vous serez bientôt en train de sortir des pièces comme jamais auparavant.

Tirez-vous le maximum de votre machine 5 axes ? Partagez vos défis.