Examen de l'outillage en direct

May 15, 2023

Voici un outil de travail croisé BMT standard.

L'outillage en direct, en tant que composant d'un tour, est spécifiquement manipulé par la CNC pour effectuer diverses opérations de fraisage, de perçage et d'autres opérations pendant que la pièce est maintenue en position par la broche principale ou la sous-broche.

Ces composants, qu'ils soient BMT ou VDI, sont également appelés outils entraînés, par opposition aux outils statiques, qui sont utilisés lors des opérations de tournage. Tous les outils dynamiques et statiques sont construits selon les spécifications du constructeur de la machine-outil pour chaque modèle qu'il produit.

Le plus souvent, l'outillage motorisé est proposé dans des configurations de tête droite et à angle de 90 degrés standard avec de nombreux systèmes de serrage de sortie d'outil, y compris un mandrin à pince ER, un arbre, Weldon, Capto, sifflet, hydraulique, HSK, CAT, ABS et une variété de systèmes personnalisés ou propriétaires développés par les nombreux fournisseurs de l'industrie.

Lorsque le besoin d'une nouvelle machine-outil se fait sentir, une attention particulière doit être portée pour déterminer quels outils motorisés sont appropriés pour votre application. Bien qu'un ensemble de machines-outils standard vous aide à démarrer, il est important d'anticiper les changements de tâche et de volume, ainsi que tout défi d'usinage imprévu dès le début, afin d'éviter les temps d'arrêt de la machine.

En termes simples, vous devez évaluer votre processus autant que possible lors de la détermination de l'outillage approprié à utiliser, comme vous l'avez fait lorsque vous avez évalué les différentes machines disponibles à l'achat. Ce fait est souvent négligé, et cela peut être une erreur critique à long terme.

Votre examen peut aller du simple (liquide de refroidissement externe ou interne, par exemple) au sublime (configurations réglables ou multibroches) à l'outil personnalisé qui peut être requis et construit pour s'adapter à votre application particulière. Trouver un fournisseur qui dispose d'un atelier d'usinage interne pour la préparation d'outils spéciaux est une grande valeur ajoutée.

La durée de vie de l'outil est le produit de l'intensité de coupe, des matériaux traités, de la stabilité de la machine et, bien sûr, des pièces produites. Deux ateliers apparemment identiques peuvent avoir des besoins d'outillage très différents, car l'un est automobile et l'autre médical, ou l'un est spécialisé dans les travaux ponctuels et à faible volume, tandis que l'autre a une plus grande fréquence de travaux de longue durée. La totalité de votre opération détermine le meilleur outillage pour les machines achetées.

La construction des roulements et la concentricité de la broche qui en résulte déterminent la durée de vie de tout outil.

Vous constaterez peut-être qu'un investissement supérieur de seulement 10 à 15 % dans une meilleure conception peut produire à la fois des fraises plus durables et une finition toujours supérieure sur vos produits. Bien sûr, la stabilité et la rigidité de la machine-outil sont toujours des facteurs critiques. Les engrenages coniques et droits qui sont trempés, rectifiés et rodés en ensembles sont les meilleurs pour une transition en douceur et une sortie de couple maximale. Les roulements à rouleaux coniques sont systématiquement supérieurs aux roulements de broche dans les applications de fraisage d'outils en direct, alors recherchez un système combiné pour obtenir la plus grande rigidité possible. Recherchez également un écrou de serrage interne plutôt qu'externe, de sorte que l'outil de coupe s'installe plus profondément dans l'outil, car des performances supérieures en résulteront.

De même, un liquide de refroidissement interne à haute pression peut être souhaitable. Recherchez des capacités de 2 000 PSI dans les outils à 90 degrés et de 1 000 PSI dans les outils droits.

Un outil multibroche peut améliorer la capacité de coupe de votre tour.

Vous devez vous poser une autre question : le régime de la tourelle est-il suffisant pour gérer le travail à effectuer ?

Il est possible qu'un outil en direct avec un multiplicateur de vitesse intégré, souvent appelé multiplicateur de vitesse, soit utile. Serait-il avantageux de déplacer les opérations secondaires vers votre tour ? Le taillage d'engrenages peut être réalisé de cette manière, tout comme la production de carrés ou de plats, grâce à l'utilisation de l'usinage polygonal.

L'outillage motorisé standard est le plus souvent le mieux adapté au travail de production, où la finition, les tolérances et la durée de vie de la fraise sont essentielles, tandis que les systèmes à changement rapide peuvent être mieux adaptés à l'atelier produisant des familles de produits et d'autres applications où le préréglage d'outil hors ligne est un facteur clé pour maintenir l'atelier à une productivité maximale. C'est un fait dans notre industrie que lorsque la machine ne tourne pas, l'argent ne vient pas.

Cela ouvre la discussion sur la flexibilité à long terme et c'est la considération la plus souvent négligée lors de l'achat d'outils en direct.

Vous vous demandez peut-être quel travail ai-je actuellement dans le magasin et quel travail viendra-t-il à l'avenir ?

Les économies globales d'un système d'adaptateurs interchangeables sur votre outillage peuvent être une considération qui n'est pas souvent prise en compte lorsque vous vous concentrez sur la machine achetée. Des outils dédiés pour de grandes familles de produits peuvent souvent être souhaitables pour certaines applications, mais considérez si un système de changement flexible serait plus approprié. Parlez à votre fournisseur d'outillage pour les différentes options avant de prendre cette décision.

Si l'outillage ER standard convient au travail, il existe de nombreux bons fournisseurs. Il est important, cependant, de prêter une attention particulière aux aspects de construction notés précédemment. Pour un système d'adaptateur à changement rapide ou interchangeable, il y a moins de fournisseurs sur le marché, alors recherchez-les et assurez-vous qu'ils peuvent fournir les styles de produits dont vous avez besoin pour toutes vos marques de tours.

Une entreprise effectuait une application de fraisage croisé, produisant 20 000 pièces par an, à l'aide d'un outil de sortie ER 32 sur un tour Eurotech fonctionnant à 10 IPM à 4 000 tr/min. Il effectuait trois passages avec un temps de cycle de 262 secondes et avait des difficultés avec le bavardage à l'arrivée.

Le coût annuel de l'usinage était de plus de 130 000 $.

En utilisant un outil rotatif alternatif avec une sortie ER 32AX, une conception d'écrou de serrage interne et les mêmes paramètres, l'entreprise a pu produire la pièce en une seule passe avec une finition lisse et un temps de cycle de seulement 172 secondes. Au cours de l'année, cela a permis de réaliser des économies de 45 000 $, soit environ 20 fois le coût de l'outil. La ligne du bas est la ligne du bas, comme nous le disent les comptables.

Un outil réglable de style universel pourrait être la solution idéale pour des familles de pièces.

En fin de compte, vous n'aurez peut-être pas besoin d'un outil réglable universel, d'un support multibroche ou même d'un système d'adaptateur à changement rapide, mais considérez toutes ces options. Parlez à votre constructeur de machines et à plusieurs fournisseurs d'outils, ainsi qu'aux personnes les plus importantes de cette équation, le personnel de votre atelier, car leur contribution est inestimable pour vous permettre de rester opérationnel dans un scénario rentable et satisfaisant pour le client.

Preben Hansen est président de Platinum Tooling Technologies Inc., 16 E. Piper Lane, Suite 128, Prospect Heights, Ill. 60070, 847-749-0633, www.platinumtooling.com.