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Optimiser la production grâce à un centre d’usinage multifonctions et la FAO usinage ESPRIT (1/2)

17/05/2011
La spécialité de Central Utah Tool, ce sont les pièces que personne ne veut fabriquer. L’entreprise a récemment acquis une machine multifonctions Okuma Multus B300, afin de mener à bien des usinages encore plus complexes. Cette machine est équipée de deux poupées en opposition ainsi que d’une tourelle supérieure double-fonction avec axe B, axe Y et changeur automatique d’outil. Auparavant, des programmeurs expérimentés se chargeaient d’entrer les codes G, mais la nouvelle machine est bien trop sophistiquée pour une programmation manuelle. Après avoir étudié plusieurs pistes, Central Utah Tool a finalement opté pour ESPRIT, le logiciel de programmation de CFAO conçu par DP Technology.

« DP Technology s’est énormément impliqué pour nous aider à démarrer la programmation de cette puissante machine », nous explique Matt Watters, de Central Utah Tool. « Le constructeur de la machine nous avait dit que personne ne possédait le post-processeur pour cette machine, mais DP Technology en avait un, qui fonctionne pièce après pièce. Grâce à ESPRIT, il nous faut maintenant une seule journée pour programmer des pièces sur cette machine, alors que, manuellement, il nous aurait fallu un mois. »

140 ans d’expérience

A eux tous, le patron et les meilleurs usineurs de Central Utah Tool affichent 140 ans d’expérience dans l’usinage de pièces compliquées et sortant de l’ordinaire, quelle que soit la quantité à produire. « Nous sommes peu nombreux, mais nous sommes tous qualifiés et d’authentiques programmeurs, » ajoute M.Watters. « Chris Lauridsen, le patron, est l’un des meilleurs rectifieurs d’outils que j’aie jamais vu. Ce qui nous donne un sacré avantage sur la concurrence, c’est notre capacité à fabriquer des outils sur mesure. »

Il existe chez Central Utah Tool un département rien que pour la rectification : rectification d’outils et de fraises, rectification cylindrique, plane et extra fine. L’entreprise possède également des fraiseuses manuelles et à Commande Numérique, plusieurs tours à Commande Numérique, un tour d’outilleur et un tour à pinces Hardinge de grande précision. On trouve également deux machines d’usinage par électroérosion (une avec perçage d’avant trou et une autre à électrode), ainsi qu’une soudeuse Miller TIG/à la baguette. On peut ainsi gérer toutes les pièces, du simple acier au carbone jusqu’aux soudures en aluminium et au titane.

Récemment, Central Utah Tool a acheté plusieurs machines multifonctions puissantes, comme la Okuma 7 axes Multus B300. Cette machine peut réaliser une très grande variété d’usinages. Elle comprend également un axe B de 2250 mm et une broche tournant à 10 000 tr/min, l’usinage étant possible soit sur la poupée de gauche, soit sur celle de droite. « Ces machines sont extrêmement difficiles à programmer à la main, » explique M.Watters. « De plus, quand on programme ce type de machine à la main, on ne peut accéder qu’à une petite partie de leurs capacités d’usinage. Seulement, nous n’avions jusqu’à présent jamais utilisé de logiciel de programmation. Trois d’entre nous, chez Central Utah Tool, programment en codes G, alors que deux autres utilisent la programmation conversationnelle. » « En fait, nous possédons deux solutions logicielles de programmation sur Commande Numérique, mais comme notre spécialité était la programmation manuelle, nous étions peu au point sur ces logiciels, » ajoute M.Watters. « J’ai examiné de près ces logiciels et j’en ai conclu qu’ils n’étaient pas à la hauteur pour programmer la Multus ou des machines du même type. Je reçois régulièrement des bulletins d’informations sur l’usinage, et j’ai lancé une recherche sur ce sujet. Les utilisateurs de machines multifonctions recommandent invariablement ESPRIT comme étant le logiciel de programmation sur Commande Numérique le plus à même de maîtriser la programmation des machines multifonctions. »

La programmation de pièces complexes est un véritable casse-tête

D’après M.Watters, alors que les deux premières pièces à programmer avec le nouveau logiciel étaient relativement simples, la troisième pièce représentait un véritable test. « Cette pièce est le prototype d’un support en aluminium qui doit recevoir le joystick d’une machine à matelasser, ainsi que 10 voyants et les câbles, » nous explique-t-il. « Ce support fait environ 50 cm de long et 12,5 cm de large. Il n’est constitué que de surfaces gauches. Il peut faire penser à un vaisseau spatial pour les films de science-fiction. Un des plus gros défis était l’usinage des supports de LED, dont chaque trou est particulier, chaque angle étant différent. La pièce est usinée dans une grande barre de brut. »

« Si vous commencez à usiner cette pièce sur des centres d’usinage conventionnels à trois ou quatre axes, vous allez devoir démonter la pièce et définir un plan sinus pour chaque LED, ce qui prend un temps fou, » détaille M.Watters. « La Multus de chez Okuma est la machine idéale pour usiner cette pièce car sa tête de fraisage sur l’axe B peut usiner selon des angles complexes sans avoir besoin de reconfigurer. La broche de l’axe C peut positionner la pièce pendant que l’axe B oriente la tête de fraisage selon le bon angle. Seulement voilà : c’est un énorme défi que de programmer cette pièce sur l’Okuma. Cela nous aurait pris un mois entier pour créer le programme avec des codes G, et si j’avais essayé de le faire, j’aurais eu les yeux rivés sur la pendule, avec l’angoisse de prendre du retard. »

ESPRIT nous a considérablement simplifié la tâche. M.Watters a ouvert le modèle 3D, élaboré sous SolidWorks et fourni par le client, dans le logiciel de programmation. Il a ajouté un modèle de la pièce à usiner et positionné la pièce à l’intérieur. ESPRIT est tout à fait capable de reconnaître et d’organiser les entités géométriques dans la pièce, mais M.Watters a fait le choix d’effectuer ce travail manuellement pour toutes les entités, excepté les perçages et les taraudages. Il a sélectionné les trous et ESPRIT les a automatiquement convertis en entités géométriques pouvant être facilement usinées en une seule opération.

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