L’usinage 5 axes à la loupe

27/05/2010. Pour les spécialistes, la solution de programmation hyperMILL^® d’OPEN MIND Technologies AG est le système FAO numéro un pour l’usinage 5 axes. La technologie logicielle proposée s’est fixée un objectif majeur : garantir la rentabilité de l’usinage CN.

 

L’usinage en 5 axes, notamment en continu, présente de nombreux avantages pour la production. Comme par exemple : l’usinage facilité des pièces comprenant cinq faces, car sans démontage ; l’usinage en continu de plus grandes surfaces ; des longueurs et sorties d’outil plus courtes pour des processus de fraisage plus rapides et plus fiables ; des volumes copeaux plus importants ; le fraisage de géométries en contre-dépouille; des surfaces de meilleure qualité.

Ces avantages ont incité la plupart des fournisseurs de FAO à proposer l’usinage en 5 axes. Il existe toutefois de grandes différences entre les systèmes, et elles justifient les différences de prix.

Quiconque souhaite acquérir ce type de système ne doit pas seulement vouloir dénicher la bonne affaire instantanée, mais  considérer la rentabilité opérationnelle à plus long terme. Pour cela il lui faut de comprendre les avantages proposés par cette solution logicielle. En ne gagnant par exemple que quelques minutes sur l’usinage de chaque pièce, on peut dégager un gain de rentabilité significatif sur une année pleine, ce qui fera paraître le prix d’achat du système bien dérisoire », affirme le Docteur Eike Jung, Consultant Grands Comptes chez OPEN MIND Technologies AG.

 

Performances optimales, utilisation conviviale. En tenant compte de ces critères, OPEN MIND a conçu un système FAO qui facilite la création de programmes CN et permet d’exploiter pleinement les performances des machines-outils.

Grâce aux menus contextuels, l’utilisateur ne dispose que des options dont il a besoin pour le travail qu’il souhaite accomplir, et non pas de toutes les variantes possibles. « Nous ne pensons pas qu’il soit utile de fournir toutes les options à l’utilisateur. Nous souhaitons uniquement proposer les méthodes éprouvées dans chaque domaine d’application avec un minimum de commandes », explique le Dr. Jung.

L’utilisateur appréciera la possibilité de programmer tous les types d’usinages, en 2 axes, en 3 axes, UGV et en 5 axes ou en fraisage –tournage à partir d’une seule interface utilisateur. En effet, peu de pièces ne nécessitent qu’un seul type d’usinage.

Autre particularité d’hyperMILL^® : l’usinage avec des axes indexés. L’usinage en 5 axes ne doit pas être qu’une suite de « mouvements aléatoires dans l’espace» mais se définit plutôt comme un fraisage rentable. L’objectif est atteint si le travail est réalisé avec un minimum de mouvements. « hyperMILL^® indexe automatiquement les axes non utiles. L’exécution n’est simultanée que là où c’est indispensable », explique le Dr. Eike Jung. Cette méthode préserve également la machine, un autre facteur de rentabilité.

La prévention automatique des collisions, en 2 axes comme en 5 axes, fait aussi partie des atouts d’hyperMILL^®. Ce dernier crée des trajets CN sans collisions, même avec les mouvements complexes.

Autre avantage : l’intégration dans différents systèmes CAO. Ici, toutes les étapes du processus sont exécutées dans un seul et même noyau géométrique. Les erreurs ou pertes de données pendant les transferts sont impossibles.

Les technologie des features ou fonctions géométriques, et des macros de procédés, qui permettent de standardiser et d’automatiser la programmation, y compris de géométries particulières à des produits spécifiques clients, sont également des facteurs de productivité importants.

 

De l’importation des données au post-process. La création d’un programme CN commence toujours par l’importation des données à partir d’un système CAO. En cas d’intégration directe, cette étape n’a pas lieu car l’utilisateur travaille directement avec les fonctions FAO. hyperMILL^® est directement intégré dans hyperCAD^® (le système de CAO de la société), Thinkdesign, Solidworks et Inventor.

La prise en compte des données d’autres plateformes CAO peut s’effectuer à l’aide d’interfaces standards comme DXF, IGES ou STEP, ou au format natif, permettant pour certains, comme le traducteur direct pour Dassault CATIA V5 et PTC Wildfire, de reconnaitre les fonctions géométriques comme les perçages mais également des géométries comme les poches fermées, ouvertes ou débouchantes.

Une fois les informations de géométries présentes dans le système, l’utilisateur sélectionne la stratégie d’usinage correspondante. Lorsque le système CAO lit les « features », ces dernières peuvent être utilisées. La convivialité est telle qu’il est possible de sélectionner simultanément toutes les « features » détectées pour utiliser ensuite la base de données des macros.

Les séquences d’usinage nécessaires sont alors automatiquement identifiées et assignées à partir de la base de données des macros de processus. Selon le Dr Jung : « Il en va de même pour les outils. L’assignation est également automatique si tant est que la base de données outils a été préalablement créée et renseignée. »

Ainsi, tous les éléments d’usinage d’une pièce sont programmés de manière homogène et avec une excellente prise en charge du système. Le travail est plus rapide, plus simple, plus sure.

La prochaine étape consiste à calculer et à représenter les trajets CN. Dès la phase de calcul, le système contrôle les collisions et l’espace de travail, ce qui allège le travail de l’utilisateur.

L’étape simulation, n’est pas toujours nécessaire d’après le Dr Jung, car les calculs de l’outil réalisés par notre système sont fiables. Aucun parcours calculé avec succès n’entraîne de collisions. »

Le système propose néanmoins deux options de simulation efficaces. D’une part, la simulation du trajet d’outil, et d’autre part, une simulation de l’ensemble du comportement de la machine virtuelle (celle-ci ayant été préalablement intégrée dans le système).

Une fois le programme CN terminé et accepté, on passe au traitement ultérieur. Il convient maintenant d’utiliser un efficace post processeur industrialisé. Dans ce domaine, les professionnels affirment qu’il est possible d’améliorer de 30% les performances de la machine, mais aussi de les réduire d’autant.

OPEN MIND Technologies a choisi de développer tous les post-processeurs et de les adapter du mieux possible à chaque combinaison machine/commande grâce à ses étroites relations avec les fabricants. L’utilisation judicieuse des cycles existants d’une commande est un point important. Et avoir un interlocuteur compétent qui fera évoluer le post-processeur pour répondre aux spécificités de son client en est un autre.

Certaines géométries nécessitent d’effectuer une nouvelle simulation après le traitement par le post-processeur. Pour cela, hyperMILL^® propose une interface directe vers les logiciels Vericut et NCSimul.

 

Applications particulières. Certaines pièces, comme les tubes, profils de pneu, aubes de turbines et turbines, imposent des conditions particulières au système de programmation CN que les stratégies standard ne peuvent remplir efficacement. Pour cela, hyperMILL^® propose des applications métiers. Elles sont plus simples de mise en œuvre grâce à des assistants de programmation et permettent au client d’améliorer sa productivité. S’il est possible à ce jour de réduire de moitié la durée d’usinage de certains moules avec le package pneu, on comprend l’engouement pour hyperMILL^® par les industriels de ce secteur à travers le monde. Personne n’ignore que l’industrie automobile recherche, encore et toujours, des gains de productivité.