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Fraisage simultané 5 axes : le mouvement à tous prix ?

03/06/2008
L'année dernière, les ventes de fraises 5 axes ont dépassé tous les records. La plupart des fournisseurs de FAO proposent aujourd'hui des logiciels 5 axes. Face à la multiplication des solutions FAO, le choix devient difficile pour l'utilisateur.

Lorsqu'elles choisissent une nouvelle solution FAO, les entreprises peuvent généralement se fier à la vaste expérience dans le domaine du fraisage 3D. Les choses sont différentes pour le 5 axes. En raison de la complexité de l'usinage simultané 5 axes et du manque d'expérience, il est difficile de comparer les technologies et les fonctions selon leurs performances et leur efficacité. Aucune décision ne peut être prise sans essai préalable.

Efficacité prouvée grâce aux essais d'usinage

Les progrès de ces dernières années dans le domaine des machines, des commandes et des logiciels de programmation favorisent aujourd'hui le déploiement à grande échelle de la technologie 5 axes. Des applications spéciales bien connues, comme les roues à ailettes et les aubes de turbines, jusqu'aux pièces standard de la construction mécanique, d'outils et de moules. Une série de critères détermine la qualité et le délai de livraison de la pièce sur la machine. Les machines 5 axes ne proposent pas toutes les mêmes conditions d'usinage simultané 5 axes. La dynamique atteignable, qui varie selon les masses à déplacer, et la cinématique de la machine doivent être prises en compte. L'utilisateur doit se demander si le mouvement simultané 5 axes est réellement la solution idéale sur la machine utilisée.

C'est là qu'intervient un autre facteur important : le logiciel de FAO. Outres les stratégies d'usinage, permet-il de traiter des cinématiques de machine définies ? Les stratégies disponibles permettent-elles de programmer toutes les pièces de manière optimale ? Ceux qui découvrent la technologie 5 axes auront du mal à trouver la solution adaptée à leur gamme d'usinage et à leurs équipements. Seuls des essais permettront de déterminer la solution la mieux adaptée. On entend souvent dire qu'un logiciel 5 axes général peut usiner n'importe quelle pièce dans une qualité irréprochable. Un bon usinage exige parfois des stratégies d'usinage et de prévention des collisions spéciales, impossibles à mettre en œuvre avec une solution standard. Dans certains domaines, tels que la technique médicale et énergétique ou l'aérospatial, il est important de posséder de bonnes connaissances en usinage de matériaux difficilement usinables. Des usinages longs et un coût élevé d'outils produisent des pièces financièrement non compétitives.

Par ailleurs, l'usinage des géométries n'est pas aussi efficace sur toutes les machines 5 axes. Heureux est celui qui dispose d'un partenaire qui pourra le conseiller judicieusement. Il l'aidera à prendre les bonnes décisions, à raccourcir les délais de démarrage et à amortir plus rapidement les investissements dans les machines et les logiciels.

Les spécialistes des pièces particulières

Les systèmes spéciaux 5 axes pour l'usinage de roues à ailettes ou d'aubes et disques combinés existent depuis longtemps. Ils intègrent un savoir-faire acquis pendant des décennies pour un type de pièce défini. Grâce à des fonctions spéciales, l'usinage peut être optimisé avec une très grande précision. Cependant, l'utilisateur doit posséder des connaissances pointues. De plus, ils sont uniquement adaptés à ces pièces en raison de leur spécificité.

Le mouvement n'est pas une fin en soi

Les solutions 5 axes générales disposent à ce jour d'une gamme comparable de stratégies et de fonctions d'usinage 5 axes. Elles ressemblent à des boîtes à outils bien garnies mais peu ordonnées. On y trouve tout ce qu'il faut, même des outils spéciaux. L'utilisateur « n'a plus qu'à » trouver l'outil correspondant et à l'utiliser correctement. Plus un usinage est complexe, plus l'utilisateur devra démontrer son savoir-faire en matière d'usinage et se montrer créatif. Que se passe-t-il si l'utilisateur ne parvient pas à trouver l'outil adéquat ou à l'utiliser ? En outre, les détails des applications spéciales, comme les turbines radiales ou axiales et rouets fermés, ne sont pas ou difficilement définissables. Résultats : les temps de programmation et d'usinage augmentent et/ou les surfaces obtenues ne sont pas satisfaisantes.

La technologie remplace le mouvement

Les stratégies d'usinage optimisées pour chaque application, comme celles proposées par le logiciel de FAO hyperMILL de OPEN MIND Technologies AG, trouvent le juste équilibre entre les usinages simultanés 5 axes multiples et la faisabilité des détails technologiques spéciaux. En pratique, les stratégies sont plus nombreuses qu'avec les FAO classiques ou les extensions FAO des grands éditeurs généralistes. La prise en compte de l'aspect technologique est judicieuse et minimise le nombre des paramètres à saisir. Les applications spéciales sont assimilées et utilisées de manière fiable et rapide, en seulement quelques heures au lieu de plusieurs jours. Cette approche s'assimile à une boîte à outils entièrement utilisable: les outils généraux et les outils spéciaux sont classés par type de travaux. Les instructions permettent de trouver l'outil adéquat et de l'utiliser.

Programmation 5 axes simple avec des fonctions automatiques Les fonctions automatiques sont d'une grande aide car elles facilitent considérablement la programmation avec les stratégies 5 axes. A cet effet, OPEN MIND Technologies AG a développé une solution pour son logiciel FAO hyperMILL permettant de programmer des opérations 5 axes et 3D. Pour y parvenir, l'entreprise a perfectionné la prévention des collisions qui rend inutile la création ou la programmation d'un gabarit, d'une courbe d'inclinaison ou de diverses informations géométriques additionnelles. Il suffit d'indiquer l'angle d'incidence souhaité et maximum pour définir un usinage simultané 5 axes. Le cycle d'usinage calcule automatiquement le positionnement optimal sans collision par rapport au modèle. Grâce à une fonction automatique, il est possible de programmer automatiquement et à tout moment un usinage conventionnel avec axes fixes.

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