ESPRIT : Les machines-outils et logiciels FAO de pointe permettent aux ateliers de réduire leurs temps de cycle de 50%

M-O et FAO de pointe réduisent les temps de cycle

| Auteur / Rédacteur: Source : DP Technology Europe / Gilles Bordet

L'usinage de cette pièce complexe pour le secteur de la défense avec une machine DMG-MORI NTX 2000 était long et fastidieux avant l'utilisation du logiciel de FAO Esprit.
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L'usinage de cette pièce complexe pour le secteur de la défense avec une machine DMG-MORI NTX 2000 était long et fastidieux avant l'utilisation du logiciel de FAO Esprit. (Source : Creative Technology)

Fondée en 1984 et située dans le sud du Maine, Arundel Machine est devenu l'un des principaux fabricants de composants de précision en Nouvelle-Angleterre.

Avec un investissement annuel conséquent de plus de 1.5 Million de dollars par an, Arundel Machine est équipé de plus de 40 machines à commande numérique (CN) dont trois tours/fraiseuse DMG MORI NTX 2000 9-axes, deux DMG MORI DMU-50s et un centre d’usinage 5 axes DMG MORI NMV 3000 ainsi que de plusieurs centres d’usinage horizontaux

DMG MORI NHX4000/5000. L’entreprise a recruté une équipe d’ingénieurs de fabrication, qui produisent plus de 1500 programmes CN chaque année tout en créant de nombreuses fonctionnalités et outillages personnalisés.

La FAO est à la base d'un usinage rationnel et performant

Arundel Machine usine des pièces pour soutenir le ministère de la Défense des États-Unis, la marine américaine ainsi que d’autres organismes – tous avec des exigences strictes de sécurité. L’entreprise est également fière de servir l’industrie pétrolière avec des équipements sous-marins de première qualité, supportant les pressions et températures extrêmes du fond des océans.

Le troisième marché de Arundel est l’industrie Aérospatiale, l’entreprise fournit des pièces pour les moteurs et les composants de propulsion, les actionneurs, les trains d’atterrissage et les capteurs. Enfin, l’entreprise fournit des composants de flux et de pression pour le secteur des semi-conducteurs, ce qui nécessite une connaissance approfondie des finitions, de la manipulation et des contrôles de processus sensibles.

Alors qu'Arundel Machine augmentait ses investissements dans les technologies de pointe, la société a rapidement reconnu les limites de son précédent logiciel de FAO.

« L'ancien logiciel était laborieux, difficile à utiliser, ne faisait pas très bien l'usinage 3D et manquait d'un bon support technique », explique John Hebert, responsable de l'ingénierie chez Arundel Machine. « Je me suis rendu au centre de formation des développeurs de logiciels pour voir si ces problèmes pouvaient être résolus, mais ce n'était pas possible ».

Esprit prend en charge de nombreuses technologies en matière d'usinage et de contrôle

Monsieur Hebert a recherché une alternative qui aurait pu aider l’entreprise à passer au niveau supérieur. Il a trouvé Esprit CAM de DP Technology, qui offre la possibilité d’importer les modèles des principaux logiciels de CAO et de les utiliser comme base pour le programme FAO. Esprit prend en charge les technologies de pointe, telles que le 5 axes, le tournage/fraisage et le palpage, qui est disponible pour tous types de machines-outils à commande numérique.

« J’ai parlé aux propriétaires de DP Technology et j’ai été impressionné par le fait qu’ils soient autant des machinistes que des programmeurs. Esprit nous a fourni une version d’essai et à la fin de celui-ci, nous étions impressionnés et avons acheté le logiciel. » déclare M.Herbert.

Comme exemple de pièce qu’Arundel Machine a programmé avec succès sur Esprit, M.Herbert a montré une tige construite pour une application dans le secteur de la défense. La tige avait de multiples profils concaves et complexes, des sections plates et des fentes à l'extrémité. Dans le passé, cette pièce aurait été produite en deux réglages sur un tour, un pour chaque extrémité de la pièce, trois réglages sur un centre d'usinage à 4 axes pour produire les profils, les sections plates et le trou transversal, et un réglage sur une fraise verticale à 3 axes pour produire la fente.

« L’assistance est la clé du succès de beaucoup d’entreprises, qu’il s’agisse d’une assistance mécanique pour vos machines-outils ou de support technique pour votre logiciel. Les partenaires comme DP Technology, avec leur formidable assistance technique pour Esprit, se sont révélé être un atout précieux. Ils sont rapides, compréhensifs et toujours prêts à vous aider, tout en vous formant au passage » déclare M.Herbert.

Une réduction de moitié du temps de fabrication grâce à une FAO efficiente

Aujourd’hui, Arundel Machine produit cette pièce en une seule installation en utilisant la Tourneuse/Fraiseuse NTX 2000 et le logiciel de FAO Esprit. L’ingénieur de production à créé la programmation CN en important d’abord le modèle de solide fourni par le client dans Esprit. Il a orienté la pièce et a ensuite utilisé le logiciel FAO pour en reconnaître les caractéristiques. Le logiciel a reconnu presque l’intégralité de la centaine de caractéristiques de la pièce. Pour les autres, l’ingénieur les a créés manuellement en changeant le modèle pour une géométrie filaire, en choisissant les bordures définissant ainsi les caractéristiques une par une et en sélectionnant la commande « chaîne ». Pour définir les parcours d'ébauche, l'ingénieur a utilisé la stratégie ProfitMilling d'Esprit, qui optimise l'angle d'engagement, la charge des copeaux, la force latérale de l'outil de coupe et l'accélération de la machine pour réduire le temps de cycle lors de la découpe de grandes surfaces de matière. Le ProfiTurning a également été utilisé pour le rainurage entre les cames. Par rapport au parcours de tournage traditionnel, ce cycle Esprit a fonctionné à merveille pour casser les copeaux, ce qui a permis d'augmenter les taux d'enlèvement et de prolonger la durée de vie de l'outil. Le fraisage enroulé 4 axes est utilisé pour la coupe, tandis que l'axe C est tourné pour la semi-finition et la finition des profils de cames. Les autres opérations de finition effectuées avec les 5 axes comprennent les cycles de contournage et de composite.

Ces opérations étaient réparties en plusieurs étapes entre les deux broches de la machine :

  • La barre est introduite dans la première broche
  • Des outils de tournage et d'usinage sont utilisés pour usiner les faces exposées de la pièce
  • Lorsque ces opérations sont terminées, la barre est coupée et transférée à la deuxième broche, exposant ainsi la face non usinée de la pièce pour l'usinage
  • Pendant ce temps, la barre avance dans la première broche et la première face de cette nouvelle pièce est usinée

L'ingénieur de fabrication a réparti les opérations entre les deux broches pour égaliser leur temps de cycle en faisant cliquer/glisser les opérations d'une broche à l'autre dans Esprit.

Lorsque l'ingénieur a été satisfait, il a effectué une simulation de l'opération d'usinage pour vérifier l'absence de crash ou de rainure, a inspecté les dimensions de la pièce usinée et a cherché des possibilités d'amélioration du temps de cycle. Le programme a fonctionné exactement comme la simulation sur la machine et a produit de bonnes pièces dès la première exécution.

« Nous n'aurions pas pu programmer cette pièce avec notre ancien logiciel de FAO », a conclu M. Hebert. « Esprit a non seulement permis un processus de programmation relativement simple, mais il nous a aussi permis de réduire le temps de cycle de 50% par rapport à des pièces similaires et moins complexes que nous avions programmées avec notre ancien logiciel ». MSM

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