Stratégies et fonctions FAO pour des usinages plus productifs
J’ai repris l’idée d’une publication de l’éditeur OpenMind qui dans une de ses plaquettes listait l’ensemble des fonctionnalités de son logiciel qui faisait de lui un outil plus productif que ses concurrents. La liste des particularités tait déjà très étendus mais bien évidement elle ne mentionnait que le point fort du produit en ne parlant pas des autres fonctionnalités qui existe chez d’autres fournisseurs et qui font d’un logiciel de CFAO et produit productif. Vous retrouverez sur le site de l’éditeur allemand les deux PDF d’origine.
BRO_hyperMILL_Overview_fr_01.pdf
Cette page permet donc de faire un état de l’art des fonctionnalités avancées proposé par les logiciels de CFAO à ce jour.
Note : Le point de départ de cette page étant un logiciel de CFAO plutôt reconnu dans les domaines de la forme et de l’outillage mais aussi dans les utilisations en fraisage 5 axes , il est probable que la structuration et la réflexion ayant permis d’aboutir à la rédaction de ce guide soit aussi orienté pour ces secteurs d’activité.
Le logiciel de FAO propose de nombreuses stratégies d’usinage, notamment celles destinées à la programmation en 2 axes, 3 axes, UGV, 5 axes simultanés ou en fraisage-tournage. Toutes les stratégies sont accessibles à partir d’une interface utilisateur unique. Des outils de gestion, de la gamme d’usinage ou des tâches par composant, permettent de travailler de manière claire et sécurisée.
Les fonctions telles que la programmation associative ou l’utilisation de variables et de paramètres dissociables facilitent et personnalisent la programmation aux standards de l’entreprise. L’apprentissage et l’utilisation quotidienne en sont plus simples et plus rapides.
Utilisation simplifiée, une interface pour toutes les stratégies, programmation rapide et fiable
L’utilisation du logiciel de FAO est axée sur ce que l’utilisateur connaît bien. L’interface de type Windows facilite l’utilisation. Les masques graphiques clairement structurés et la saisie guidée par des menus contextuels aident les utilisateurs lors de la programmation.
Des opérations individuelles et des gammes d’usinage complètes peuvent être copiées d’un projet à l’autre par glisser-déposé. Des processus éprouvés peuvent être ainsi copiées par simple clic vers des projets similaires.
Programmation et modification rapides et sans erreurs
L’interface utilisateur doit intégrer une aide didactique qui facilite la compréhension des paramètres et permet un apprentissage plus rapide du logiciel. De plus la saisie des paramètres est validée par le logiciel pour éviter que l’opérateur ne rentre des données incohérentes. La description des erreurs et des problèmes réduisent les erreurs de programmation et de saisie. Toutefois si l’opérateur désire outrepasser les conseils du logiciel pour des besoins particulier il doit pouvoir le faire avec un mécanisme de déverrouillage des limites L’affichage de l’état de l’usinage et l’édition, la modification et la copie simplifiées permettent d’apporter des modifications en un clin d’œil.
Programmation pendant un calcul, méthode de travail structurée et enregistrement des taches
Le logiciel de FAO doit pouvoir ouvrir plusieurs projets en même temps, calculer un projet et en programmer un autre en parallèle. Une gamme d’usinage peut être utilisée pour toutes les stratégies d’usinage appliquées, du tournage aux usinages 5 axes simultanés. Les gammes d’usinage sont directement enregistrées dans le modèle CAO. Toutes les informations importantes sont ainsi associées sans travail supplémentaire et sont facilement accessibles.
Pour des gammes d’usinage clairement structurées
Une liste des opérations permet d’organiser et de gérer clairement les projets. Plusieurs groupes d’opérations peuvent être créées dans une gamme d’usinage. Elles permettent de réaliser un tri par phase, géométrie, situation dans l’espace ou orientation de l’outil. Il est donc possible de structurer les processus complexes composés de centaines de tâches. Les opérations peuvent être affichées ou masquées. Un groupe d’opérations peut être associée à une transformation qui s’appliquera à toutes les opérations correspondantes.
Gérer la génération des fichiers ISO
Une liste des parcours généré est disponible indépendamment des opérations calculés. Cette liste permet de spécifier l’ordre de sortie des parcours et les parcours que l’on désire générer. Ainsi le programme final ne sera pas dépendant des opérations calculés mais pourra être adapté en fonction des besoins et plusieurs versions pourront être sorties.
Modification souple et programmation rapide de variantes
La programmation basée sur des paramètres permet de décrire les dépendances et donc d’effectuer une modification rationnelle avec des variables définies par l’utilisateur. Vous apportez des modifications et créez des variantes rapidement.
Programmation rapide avec copies associatives
Cette fonction garantit un travail en souplesse et la modification rapide des stratégies d’usinage similaires pour lesquelles seuls quelques paramètres diffèrent dans certaines opérations. Tous les paramètres d’une tâche sont associés à l’original, et toute modification apportée au modèle s’applique automatiquement aux tâches qui en découlent. Les paramètres, qui doivent être librement définissables pour chaque opération, peuvent être dissociés de l’original par simple clic et personnalisés pour cette opération. Tous les paramètres dissociés de l’original s’affichent dans le masque de saisie de l’opération où ils peuvent être ajustés.
Adaptation a des tolérances de situation ou au posage multiple
En définissant les points d’origine, les tolérances de situation et les positions peuvent être adaptées en souplesse et de manière transparente aux exigences particulières. Chaque origine définie est attribuée à l’aide d’un ID unique et converti en code CN via un tableau pendant le post-traitement. La définition de plusieurs points d’origine est possible.
Modification aisée et rapide
L’interface utilisateur du logiciel de FAO doit permet les modifications à toutes les étapes de la programmation réalisée. Outre les paramètres principaux, tels que les distances de sécurité, la profondeur, la surépaisseur ou l’avance, toutes les sélections géométriques comme les surfaces de fraisage et les macros, sont modifiables dans toutes les tâches.
Gestion optimisée des données et fichiers utilisés dans le logiciel de FAO
Cette fonction facilite la manipulation, la saisie et la configuration des répertoires pour les données requises par le logiciel de FAO, comme les postprocesseurs, les définitions des machines et les fichiers CN. Cette gestion des configurations à son intérêt pour la société travaillant en sous-traitance. Une structuration simple et claire des données permet d’adapter simplement son environnement de travail à son client.
Les fonctions générales, comme l’exécution d’ébauche, le concept de surfaces d’usinage et d’arrêt ou la prévention automatique des collisions garantissent un travail efficace et convivial.
Analyse des pièces et des outils pour une préparation optimale du travail et la programmation FAO
Avec les nouveaux outils d’analyse de modèle, de surface et d’outil, l’utilisateur peut facilement identifier les propriétés d’usinage des éléments de construction. Un simple clic sur une surface suffit à obtenir des informations importantes sur le type de surface (rayon, plan, surface aux formes libres), le rayon minimum et maximum, la position, l’angle et les coordonnées du point de sélection pour le système de cadre choisi. En sélectionnant deux éléments, la fonction présente l’écart minimum entre les deux surfaces.
Outre l’analyse de surfaces isolées, le logiciel de FAO recherche automatiquement tous les plans et rayons de l’ensemble de la pièce et marque la position et la taille en couleur. Les informations relatives à l’usinage, comme le type d’usinage ou les tolérances, sont souvent présentées sous forme d’un tableau de couleurs.
Ces derniers peuvent être enregistrés dans le Logiciel de FAO. L’utilisateur accède au programme et sait quelles tolérances et adaptations il doit créer pour les perçages et les autres géométries de la pièce.
Des fonctions d’analyse de la qualité de la géométrie permettent de détecter des problèmes sur les surfaces d’un modèle avant son usinage. Dans les problématique rencontré on peut citer un trou signe d’une surface manquante. Des surfaces formants des angles saillant suite à un mauvais recouvrement par exemple. Des surfaces en double ou des courbes en double qui vont par la suite perturber la sélection des entités.
Avec le positionnement manuel de l’outil, on peut vérifier rapidement si ou sous quel angle les zones difficilement accessibles peuvent être usinées. Chaque outil défini dans le logiciel de FAO peut être positionné librement dans le modèle et pivoté autour de tous les axes. Grâce à la fonction d’analyse optimisation de la longueur d’outil, les collisions peuvent être contrôlées sur le modèle CAO à condition que le contrôle des collisions soit activé et que la zone d’usinage ait été définie. Par ailleurs, l’utilisateur peut reprendre l’outil et la trame directement d’une opération existante pour l’analyse.
Dans les fonctions d’analyse on retrouvera aussi des fonctions d’analyse des contre-dépouilles. Ces fonctions sous formes d’analyse de cartographie de couleur et d’analyse des minimas et maxima permettent de aussi avec une modification interactive du plan de travail de détecter les zones à reprendre ou de déterminer les meilleurs orientations d’usinage.
Comparer facilement deux indices de pièce pour détecter les modifications.
L’usineur est souvent confronter au problème de modification de la version de sa définition numérique en cours de création des parcours. Aussi pour lui permettre une analyse des modifications apportées à une définition, il doit disposer d’un outil de comparaison de DFN.
Cet outil peut aussi lui permettre d’analyser les écarts entre le résultat d’un usinage et la pièce finie. Ceci permet d’avoir une vision de l’état matière et éventuellement la création d’opération complémentaires de reprise.
Contrôle simple de l’état de l’usinage
Le calcul de l’ébauche permet d’obtenir l’état de l’évolution du brut usinage pour chaque étape de travail, pour un nombre d’étapes à définir ou pour l’ensemble de la gamme d’usinage. Une étape d’usinage concerne la pièce brute actuellement calculée. Le calcul de l’ébauche axée sur la gamme d’usinage et la gestion des ébauches garantissent un enlèvement de matière extrêmement précis et efficace. Le brut est automatiquement actualisé dans toutes les opérations de tournage et de fraisage.
Avec la fonction « Ebauche composée », plusieurs pièces, possédant chacune une ébauche, peuvent être usinées en même temps. Les différentes ébauches sont regroupées, ce qui permet d’usiner une pièce (et l’ébauche) par rapport à l’ébauche composée en contrôlant les collisions.
Les pièces brutes calculées s’affichent dans une fenêtre distincte et sont gérées dans la gamme d’usinage. La pièce brute peut être utilisée pour le contrôle visuel et permet de poursuivre l’usinage (par ex. une ébauche de brut quelconque). Les pièces brutes peuvent être enregistrées au format STL et être exportées pour d’autres applications.
Usinage plus précis, délimitation souple et plus précise des zones d’usinage, précision supérieure
Outre la limitation connue des zones d’usinage à l’aide de courbes, des surfaces d’usinage et d’arrêt doivent être utilisées. L’utilisateur définit la zone à usiner en quelques clics en sélectionnant les surfaces d’usinage. La zone d’usinage peut aussi être délimitée à l’aide de courbes et surfaces d’arrêt. Les surfaces d’arrêt ne sont pas touchées par l’outil lors de l’usinage.
Limitation des hauteurs usinages selon la géométrie pièce et au restant matière
La limitation des usinages selon une zone est une fonction de base des logiciels de FAO. Par contre tous ne gère pas correctement la limitation des hauteurs d’usinage dès lors qu’il s’agit d’avoir une limitation complexe qui diffère d’une gestion selon un plan. Cette gestion doit prendre en compte à la fois la géométrie pièce et la présence de matière à usiner.
Modification interactive des parcours
La limitation des parcours calculés selon une zone ou une sélection de passes permet d’améliorer la qualité des parcours. Cependant pour assurer un suivi de ces modifications la fonctionnalité doit permettre d’assurer une traçabilité des opérations et si possible une réaffectation de ces modifications dans le cas d’une modification du parcours d’origine.
Edition de l’orientation outil pour éviter les collisions ou optimiser les conditions d’usinage
Editer l'axe d'outil dynamiquement et/ou l'orientation de la machine, pour permettre des mises à jour rapides et faciles de parcours d'outils existants avec le nouvel axe d'outil ou aux axes de la machine. La fonctionnalité doit aussi permettre, la création d'un nouveau plan de travail aligné au nouvel axe d'outil et aux axes machine. Idéalement le fonctionnement n’est pas limité au cas des fraises boules mais permet aussi une modification pour tout type d’outil sur les opérations de finition.
Support pour les machines avec des axes rotatifs incrémentaux.
Pour reproduire les usinages de géométries identiques ou similaires
Grâce aux fonctions de transformations, les programmes d’usinage d’éléments géométriques identiques ou similaires au sein d’une pièce ou de plusieurs pièces identiques peuvent être reproduits dans un serrage. La transformation des étapes d’usinage dans l’espace facilite la programmation et réduit les coûts. Les étapes d’usinage peuvent être déplacées plusieurs fois sur l’axe X et/ou Y ou pivotées autour d’un axe.
Avec les transformations, il est possible de créer facilement des programmes pour des serrages multiples dans le plan ou pour des dispositifs de serrage, comme les dés de posages multiples. Les modifications apportées aux programmes ou à la géométrie peuvent être rapidement appliquées car les « copies » sont associées au modèle. Le logiciel de FAO répercute automatiquement les modifications apportées au modèle sur les tâches qui en découlent. En outre, chaque paramètre est personnalisable. La modification et la suppression locale des paramètres et de dépendances permettent de travailler en souplesse (voir aussi Programmation associative).
Le contrôle des collisions des programmes déplacés et/ou pivotés par rapport à la pièce usinée est une autre particularité. Les usinages avec dé de posage ou serrage multiple peuvent donc être programmés de manière rationnelle et fiable.
Des transformations sont définissables dans toutes les opérations.
Pour créer des géométries ou éléments géométriques symétriques dans les pièces et obtenir la programmation complète des pièces en miroir
La fonction miroir d’un logiciel de FAO actuel est plus qu’une fonction miroir simple. Elle ne crée pas que les trajets CN, mais peut s’appliquer à toute l’opération, et ouvre ainsi de nouvelle perspective de programmation. Le nouveau calcul permet de déterminer un trajet d’outil indépendant sur la géométrie usinée en miroir. Les mouvements en avalant sont ainsi conservés. Les stratégies d’engagement et de dégagement automatiques, l’orientation des courbes et les mouvements d’avance optimisés sont également pris en comptes dans la tâche usinée en miroir. La fonction miroir peut créer ou non, automatiquement un élément associatif (c'est-à-dire la géométrie sur laquelle s’appuie la création des parcours). Les modifications apportées au modèle de référence sont automatiquement appliquées aux modèles en miroir. Là aussi, chaque paramètre est personnalisable.
La fonction miroir s’emploie sur toutes les opérations et l’ensemble de la gamme d’usinage.
Gestion des contraintes liées à une machine
Le logiciel de FAO actuelle doit pouvoir gérer le contexte machine. Ce contexte est la prise en compte dès le départ de la machine sur laquelle les usinages seront réalisés. Ainsi la programmation réalisée pourra utiliser les conditions de coupe associée à une machine, la gestion des moyens de bridage pourra aussi être associée à la machine. Enfin la prise en compte des limites des axes machines, des particularités de sa cinématique permettront de créer des parcours validés dès la phase de création.
Même les machines de même type ont des différences qui doivent être prises en compte, surtout dans le cadre d’un usinage multiaxes et 5 axes:
Prise en charge des axes de rotation indexés
Axes de rotation avec denture
Plage d’angle limitée des axes de rotation
Correction des décalages linéaires dépendant de l’angle de rotation (RTCP/TCPM)
Trajets de rotation les plus courts
Prise en compte des paramètres associés à la dynamique de la machine. (Concept de machine DNA Delcam)
L’association et l’organisation ingénieuse des taches et la réduction notable des temps morts
Les opérations usinées avec le même outil peuvent être regroupées dans une opération unique grâce à la fonction de liaison d’opérations ou liaison interopération. Dans ce cas, les opérations individuelles restent inchangées.
Le logiciel de FAO calcule les trajets CN entre ces usinages en tenant compte de la pièce, avec optimisation du trajet et contrôle des collisions. Ce lien entre les opérations ne dépend pas du type d’usinage (2, 3 et/ou 5 axes) ni de son sens. Liaison interopération procède à un engagement sécurisé, même dans les contredépouilles.
Cette fonction inédite permet à l’utilisateur de regrouper plusieurs stratégies en un cycle d’usinage unique. Ceci permet d’éviter les mouvements de retour au plan de sécurité entre les opérations et réduit considérablement les temps morts.
Sécurité des processus renforcée, souplesse accrue
Le logiciel de FAO détecte les collisions et propose des solutions efficaces de prévention des collisions. Les outils coupants peuvent être décrits en détails avec la rallonge, le corps renforcé, plusieurs extensions et une zone de protection de la broche. Diverses géométries peuvent être utilisées pour le calcul et la simulation. Selon l’outil et la stratégie d’usinage, plusieurs options sont disponibles pour le contrôle et la prévention des collisions. Pour des raisons de sécurité, les composants d’outil sélectionnés n’apparaissent pas en couleur pour le contrôle des collisions.
Des surépaisseurs de sécurité différentes peuvent être définies pour le contrôle des collisions par rapport au modèle pour tous les composants d’outil (zone de la broche, rallonge, extensions et corps renforcé). Pour cela, la prise en compte des différents états de pré usinage est très simple. Il est inutile de modifier la géométrie des éléments d’outil pour la prévention des collisions.
Définition avancée de l’outil et contrôle des collisions
À partir des longueurs d’outil prédéfinies, cette fonction calcule la longueur maximale de sortie de l’outil nécessaire pour éviter les collisions et la longueur de sortie de l’outil la plus courte. La fonction Prolonger calcule la longueur de sortie de l’outil la plus importante. La fonction d’optimisation Raccourcir calcule la longueur de sortie de l’outil sélectionné afin que celle-ci ne soit pas supérieure à la longueur exigée mais que la longueur de sortie de l’outil minimum soit au moins atteinte. Si un outil plus long est nécessaire, la zone n’est plus prise en compte ou le calcul est interrompu.
Modification de l’orientation de l’outil avec prévention active des collisions, surseoir des trajets
La prévention des collisions est une prévention active qui recherche automatiquement une position d’outil sans collision. Lors de l’ébauche, les trajets peuvent être déplacés latéralement ce qui permet d’obtenir des profondeurs d’usinage plus importantes. Lors de la finition à l’aide de l’usinage simultané 5 axes, le logiciel de FAO évite les collisions en modifiant automatiquement l’orientation de l’outil. La modification de l’orientation de l’outil peut s’effectuer pendant l’usinage simultané en 5 axes ou par l’indexation automatique. Par ailleurs, il est possible d’arrêter l’usinage ou de surseoir les trajets d’outil à collision afin de les usiner ultérieurement avec un outil plus long et/ou une position d’outil différente.
Prise en compte de la cinématique de la machine
En fonction de la pièce et la cinématique de la machine, le programmeur indique lequel des deux axes rotatifs doit être utilisé pour la prévention des collisions. Les options suivantes sont disponibles :
Utiliser uniquement l’axe C, le 5e axe (A/B) reste fixe
L’axe C est utilisé avant l’axe A/B
Seul l’axe A/B est utilisé, l’outil suit exactement les informations de guidage sur l’axe C
L’axe A/B est utilisé avant l’axe C
En plus de la programmation et de la prise en compte de la cinématique de la machine, les mouvements réduits de l’axe assurent des mouvements d’outil réguliers.
Définition complète des outils avec leurs données techniques
Le logiciel de FAO doit disposer d’une architecture de base de données outils très proche de la réalité de l’atelier. La définition des outils doit permettre de représenter les outils de manière réaliste. Il doit être possible d’importer des outils complets, de personnaliser des outils et d’assembler des outils complets en intégrant les rallonges et le porte outil.
Des rallonges d’outil personnalisables avec le système de couplage correspondant sont prévues pour l’assemblage des outils. La saisie des données techniques pour ces prolongements d’outil permet d’adapter automatiquement les valeurs correspondantes lorsque les outils sont pris en compte dans la gamme d’usinage.
Pour chaque outil créé dans la base de données, l’utilisateur peut créer différents profils en plus des données de coupe spécifiques au matériau. Diverses applications peuvent être prédéfinies et sélectionnées dans les opérations pour les matériaux d’usinage et de coupe identiques.
Un format d’échange de données indépendant est disponible pour l’importation et l’exportation des données d’outil. La synchronisation de l’entrée permet de comparer automatiquement les données avec les autres systèmes de base de données.
Avec les formes ou fonctions géométriques technologiques et les macros de processus, les utilisateurs du logiciel de FAO peuvent standardiser et automatiser la programmation des géométries. Elle offre de nombreuses possibilités d’utilisation des informations de géométrie et technologiques présentes dans la CAO pour la programmation FAO. Elle permet aussi la définition des géométries courantes et récurrentes en tant que fonctions géométrique technologiques (feature). La nouvelle option «Customised Process Feature» permet de définir des modèles de programmation avec les normes d’usinage propres à la société.
Détection des géométries, création de limites, courbes directrices, profils et regroupement de surfaces et de pointages/perçages/lamages/taraudages
La détection automatique des fonctions technologiques sélectionne des géométries à partir de solides et de modèles de surface, comme les perçages, les perçages étagés avec et sans filetage et des poches ouvertes et fermées. Les paramètres, nécessaires à la programmation des stratégies d’usinage et à la sélection de l’outil, sont automatiquement générés.
Les fonctions technologiques peuvent être classées automatiquement ou manuellement par type, diamètre ou plan de travail. Plusieurs filtres sont disponibles pour le regroupement. Comme les fonctions technologiques peuvent être regroupées, les programmes de multiaxes indexés sont générés sans programmation supplémentaire.
Prise en compte de fonctions technologiques à partir de solides
Lors de la conception avec des solides ou de l’importation de données tierces via des interfaces directes, les fonctions technologiques du modèle CAO peuvent être directement importées à partir de l’arborescence du modèle.
Par exemple, les filetages et les perçages complexes, les fonctions de filtrage, les listes structurées, les référencements croisés, les couleurs définies par les utilisateurs, et les signets facilitent la création et l’utilisation de fonctions technologiques géométriques.
Détection des perçages
Dans une zone définie, l’utilisateur peut rechercher les pièces selon des perçages simples et des perçages de niveau. Le logiciel de FAO reconnaît également les propriétés des fonctions géométriques technologiques, comme le filetage et les adaptations ISO, si celles-ci ont été enregistrées dans un tableau couleur. La recherche et le regroupement des « features » de perçage peuvent être gérés par des filtres, par ex. en fonction du diamètre du perçage et des plans de travail nécessaires. La fonction Perçage 5 axes permet d’usiner les perçages dans une même opération avec une orientation spatiale variable.
Détection automatique des poches
L’analyse des formes géométriques poches (features poche) détecte les poches fermées, les poches avec îlots, les poches à côtés ouverts et les poches entièrement ouvertes (fond ou côté) et leur attribue les profondeurs d’usinage correspondantes. Le tri et le regroupement s’effectuent automatiquement en fonction des plans de travail et des positions. En mode automatique, toutes les ouvertures fermées dans le modèle sont reconnues dans le sens du plan. En mode manuel, l’utilisateur peut détecter les zones ouvertes ou les ouvertures en indiquant un point de départ et d’arrivée.
Programmation efficace et automatisée
Outre la géométrie, les fonctions technologiques comprennent les informations d’usinage, telles que la surface, la profondeur et le point de départ. Elles sont définies une seule fois et peuvent être associées à la stratégie d’usinage. Si la géométrie ou les paramètres technologiques changent au cours du processus, il suffit simplement de modifier la fonction technologique. Les modifications de la fonction technologique sont appliquées lorsque l’opération est recalculée
Gestion des fonctions technologiques
Le navigateur de fonctions technologiques facilite l’utilisation de celles-ci. L’utilisateur peut travailler avec plusieurs listes de fonctions technologiques. Pour une meilleure visibilité, les fonctions technologiques peuvent apparaître dans des couleurs différentes et/ou être filtrées selon le type, la profondeur, le diamètre ou selon leur état d’utilisation. Les signets permettent de les retrouver rapidement.
Association des stratégies d’usinage et des outils avec les fonctions technologiques
Avec les gammes, les programmes sont créés rapidement et aisément. Les gammes associent des stratégies d’usinage et des outils pour des géométries caractéristiques. Elles peuvent être composées d’une ou de plusieurs opérations. Elles comprennent les instructions d’usinage pour les zones caractéristiques de la fonction technologique correspondante, comme par exemple le diamètre du filetage, le type d’évidemment, la profondeur, les poches ouvertes ou fermées. Les séquences d’usinage enregistrées sont automatiquement assignées aux géométries en cours des fonctions technologiques sélectionnées.
Capitalisation des connaissances en matière d’usinage
Les gammes d’usinage sont enregistrées dans une base de données et peuvent être exécutées à tout moment. Des images et commentaires peuvent également être enregistrés dans cette base de données. Ils documentent les opérations et garantissent un travail clair et structuré. Le contenu des gammes est accessible à tout moment par l’utilisateur et permet de capitaliser sur le savoir-faire de l’entreprise.
Automatisation de la programmation FAO et définition de normes d’usinage propres à la société
La technologie avancée des fonctions géométriques ou feature permet de définir et d’appliquer des processus complexes d’entreprise à des géométries génériques définies par le client. Enregistrés en tant que macros de processus, l’opérateur peut les réutiliser facilement et à tout moment, sur les tâches d’usinage similaires. Cela est possible par l’association de géométries caractéristiques, défini par le client comme un standard maison, avec des séquences librement définissables de stratégies d’usinage variées (fraisage 2 axes, 3 axes et 5 axes, tournage).
Ces mêmes éléments peuvent être utilisés dans des opérations diverses pour des tâches variées. Ainsi, une sélection de surface pourra servir de surface d’arrêt dans une opération et de surface de fraisage dans une autre.
La sélection de chaque élément géométrique peut s’effectuer manuellement à partir du modèle ou automatiquement en définissant des règles de sélection. Avec des données externes structurées, on peut ainsi programmer rapidement des pièces similaires ou sujettes à des modifications de conception.
Pour une méthode de travail claire et structurée, les sélections peuvent être nommées et des textes d’aide et captures d’écran sont enregistrables
Avec le logiciel de FAO, les trajets d’outils sont calculés indépendamment de l’armoire de commande. À partir de ces données neutres, le post processeur doit créer des programmes CN parfaitement adaptés à la machine, à la commande et à la gamme de pièces.
La simulation complète de la cinématique machine et de l’usinage permet un contrôle préalable de la zone de travail et des collisions.
Conversion de trajets d’outil indépendants de la machine en trajets CN adaptés à la machine et à la commande.
Les postprocesseurs compte tenu des différences entre les machine sont à ce jour forcément personnalisés.Par un développement sur mesure, un postprocesseur sera adapté à toutes les opérations d’usinage 2 axes, 3 axes, 5 axes et de fraisage-tournage.
Les postprocesseurs du logiciel de FAO doivent tenir compte de la variété des fonctions des commandes CN, notamment:
Cycles de commande 2 axes
Correction du rayon outil 2 axes et 3 axes
Gestion de la dynamique en fonction du type de parcours
Cycle de mesure
Paramètres, par ex. pour les valeurs d’avance
Sous-programmes
Répétitions de parties de programme
Changement de plan de travail
Usinages simultanés 5 axes
Prise en compte des origines machines
Un décalage du support est soit une donnée coordonnée ou une origine machine (G54, G55..) que vous spécifiez, puis appliquez sur un parcours. Cela vous permet de décaler le parcours sans avoir à le recalculer, et usiner dans une nouvelle position. Un décalage d’origine vous permet également de faire des ajustements de dernière minute de la position d'un parcours, comme vous pouvez utiliser le contrôleur de la machine-outil pour modifier les valeurs du décalage du support sur le fichier d'enregistrement. Dans des cas d’usinage Multi-pièces (électrodes par exemples) le procédé permettra d’associer aux parcours des opérations de dégauchissage à l’aide des palpeurs de mesure pour obtenir un positionnement pièce précis et un usinage plus précis.
Contrôle du programme FAO créé
La simulation graphique de l’usinage permet de contrôler visuellement le programme FAO créé. La désactivation des trajets d’usinage d’une ou de plusieurs opérations permet d’éviter les superpositions. Les trajets sont ainsi mieux représentés et plus facilement contrôlables.
Contrôle de la zone de travail et des collisions
La simulation d’enlèvement de matière et des mouvements de la machine permet de contrôler précisément la zone de travail. L’utilisateur recherche les collisions éventuelles en tenant compte de la pièce, de la rallonge, du serrage et du mouvement de la machine. Il choisit de tester les collisions entre :
la machine et la pièce
la machine et l’outil
la machine et la machine
la machine et la rallonge
l’outil contre et le porte outil
le dispositif de fixation pièce contre la machine
le dispositif de fixation pièce contre la rallonge
le dispositif de fixation pièce contre l’outil
la rallonge et le modèle.
Les collisions s’affichent en couleur et toutes les positions sur lesquels les collisions sont probables sont enregistrées dans une liste. En cas de besoin, le programme FAO seul peut être simulé.
La simulation doit pouvoir se faire soit au niveau du parcours seul ou sur une liste de parcours ( voir Liste des parcours). Si l’opération se fait sur la liste de parcours elle permettra de simuler aussi les mouvements inter-opération.
Le logiciel de FAO permet de programmer et d’éditer efficacement les opérations 2 axes standard. Du contournage 2 axes et la prise en charge des formats CN spécifiques à la commande à la technologie ingénieuse des fonctions technologiques, le logiciel de FAO conjugue efficacité avec productivité.
Surfaces étendues
Avec la stratégie « Surfaçage », les zones planes sont usinées rapidement et aisément en mode sens unique ou zigzag. Plusieurs surfaces indépendantes peuvent être usinées en même temps.
Poches ouvertes et fermées avec ou sans ilots, poches circulaires et rectangulaires
Ainsi, toutes les poches peuvent être usinées, même celles comprenant des îlots et d’autres poches de hauteur et de profondeur variables. La stratégie recherche toujours un point de départ pour une passe en dehors du matériau. Si c’est impossible, la passe a lieu directement dans le matériau via une rampe ou une hélice selon le type de fraise et le réglage. Cette stratégie prend également en charge les cycles de commande pour les poches circulaires et rectangulaires.
Usinage optimise de contours ouverts et fermes
Les contours complexes sont usinés avec la stratégie «Contournage». Vous avez le choix entre bande centrale et bande de contour incluant la correction du trajet d’outil G41/G42. Le logiciel de FAO prépare automatiquement les contours, détecte les goulots et intersections et contourne les collisions avec des zones de protection définies. Orientation automatique, optimisation des mouvements rapides et tri des contours assistent l’utilisateur lors de la programmation des modèles à plusieurs contours ou de l’usinage des géométries de poche détectées automatiquement. La recherche automatique du point de départ associée à des engagements et dégagements intelligents veille à ce que l’usinage s’opère toujours dans les meilleures zones avec la stratégie d’engagement la plus adaptée. Grâce à la subdivision automatique de la coupe, les passes multiples et la sélection d’une surépaisseur de finition supplémentaire, les outils peuvent être utilisés efficacement et en toute sécurité.
Usinage de la matière résiduelle
Pour les zones inaccessibles avec les outils de grande taille lors du contournage 2 axes et de l’usinage de poches, cette stratégie calcule des trajets d’outils distincts pour les fraises de dimensions inférieures. La comparaison entre le contour original et un cycle de référence permet de détecter et d’usiner automatiquement toutes les zones non traitées. Les zones au sein d’un contour et celles situées entre plusieurs contours sont détectées.
Passe tangente pour des surfaces optimales
Création aisée de trajets d’outil
Des trajets d’outil en 2X peuvent être générés manuellement en déplaçant l’outil sur le modèle à l’aide de la souris. Le logiciel de FAO contrôle les collisions de l’outil choisi avec le modèle. En cas de collision, le logiciel raccourcit le parcours et le déplace vers un point exempt de collision.
Centrage, perçage simple, perçage avec débourrage, perçage avec brise-copeaux, alésage et alésage à la barre, filetage à la fraise et taraudage, perçage de trous profonds
Associées aux fonctions technologiques et aux macros, les stratégies et fonctions de perçage garantissent une programmation ultra-efficace. Par ailleurs, en fonction du type de commande, la technique de sous-programme, les listes de points et les cycles d’usinage correspondants sur la machine sont pris en charge ou édités par le postprocesseur en tant que mouvements individuels ou en tant que simples mouvements G1.
Pour le perçage hélicoïdal, la fraise se visse sur une passe hélicoïdale vers le bas. L’angle d’inclinaison de la spirale peut être défini par l’utilisateur dans l’environnement technologique applicable. Le filetage à la fraise permet d’usiner un filetage intérieur ou extérieur. L’option de perçage de trous profonds permet de fraiser en profondeur.
Optimisation du perçage: parallèle a X
Optimisation du perçage: trajet le plus court
Perçage de trous profonds
Avec le logiciel de FAO, des perçages étagés ou des forages de trous profonds et complexes, croisant d’autres perçages peuvent être programmés individuellement. Les avances, les vitesses et la gestion de la lubrification peuvent être personnalisés pour les zones et éléments géométriques, comme le manchon de guidage, le perçage pilote ou les perçages transversaux. La stratégie détecte automatiquement les perçages transversaux à partir de l’ébauche définie. Pour se faire une étape préliminaire de la définition des intersections permettra une préparation des gammes à utiliser.
Usinage par niveau Z
Ajustage 2 axes au modèle avec subdivision automatique de la coupe
Arrondissement des bords extérieurs avec boucle
Fonction trefflage
Vérification des intersections, goulots et collisions
Usinage en spirale jusqu’au bas
Avec passe latérale multiple
Perçage avec des positions d’outil variables dans une opération avec des déplacements réduits
Avec la fonction «Perçage 5 axes», les perçages sont programmés automatiquement et rapidement avec des positions d’outil variables dans une opération. Une fonction automatique calcule la position d’outil et associe les points d’engagement des perçages de manière optimisée pour le trajet.
Dans certaines zones de perçage, le plan de sécurité peut être défini très près de la pièce. Pour usiner plusieurs zones de perçage avec des positions d’outils variables, il convient de définir des positions de recul supplémentaires qui réduisent les déplacements. Le contrôle des collisions par rapport au modèle est automatique pour les mouvements d’approche entre les points de perçage et les mouvements entre les plans d’usinage. Lorsque des collisions sont détectées, le cycle passe automatiquement à un plan évitant la collision.
Une fonction d’optimisation réduit les déplacements entre les perçages dans un même plan. Lorsqu’un mouvement d’axe de rotation est nécessaire, l’utilisateur indique si l’axe A ou l’axe C doit être utilisé en premier. L’utilisateur peut également choisir la hauteur Z comme critère de tri.
Optimisation du perçage selon le plan Z : traitement des perçages situés sur un même plan.
Optimisation du perçage selon l’axe C
Optimisation du perçage selon l’axe B
Le logiciel de FAO doit disposer d’une large gamme de stratégies 3 axes. Grâce à des fonctions intelligentes supplémentaires, des programmes d’usinage optimisés sont générés pour produire des surfaces optimales et raccourcir l’usinage.
Ebauche optimisée et sécurisée, à partir du calcul du brut résultant
Les pièces brutes sont usinées par plan, parallèlement au contour ou à l’axe. Elles peuvent par exemple être générées à partir de modèles de surface et de solides, en tant que résultat d’usinages précédents et sur la base de contours pivotés ou déplacés. Avec les informations précises sur l’état de l’usinage de la pièce, seuls sont fraisés les zones où il reste de la matière.
Les parcours sont optimisés grâce à la définition de l’enlèvement minimum et les trajets à vide et mouvements très brefs sont évités. Le paramètre « Forcer coupe » permet d’utiliser cette stratégie pour la finition préliminaire et l’usinage de matière résiduelle. Ainsi, le dégrossissage crée déjà une surépaisseur uniforme. La saisie des paramètres d’outil tel son diamètre et sa longueur permet d’optimiser les mouvements de plongée. L’avance est automatiquement calculée et adaptée à l’outil.
Le recalcul de la pièce brute, en fonction de l’usinage en cours, garantit la prévention active des collisions. Si le corps ou la rallonge entrait en collision avec la pièce brute, une trajectoire d’évitement est appliquée. L’usinage est donc fiable et réalisable avec des outils courts et des profondeurs d’usinage importantes.
Usinage parallèle à l’axe
Usinage parallèle au contour
Usinage concentrique
Usinage avec gestion angulaire de l’outil
Usinage complet avec une surépaisseur constante
Prévention pleine coupe Arrondi des angles
Reprise de matière résiduelle sur plusieurs cotes
Déplacement latéral pour éviter la collision du corps et de la rallonge
Usinage avec surépaisseur de brut parallèle au contour
Détection automatique de plan
Utilisation pour la finition préliminaire
Les finitions par balayage permettent d’usiner des surfaces et des groupes de surfaces à proximité du contour, sans collision et sur toutes les surfaces. Ces usinages doivent offrir des stratégies et fonctions d’optimisation multiples permettant d’usiner individuellement les zones complexes et d’adapter les trajets CN aux spécificités d’un modèle.
Usinage parallèle à l’axe
Figure 1 Usinage parallèle à un axe (Doc OpenMind)
Usinage parallèle au contour
Figure 2 Usinage parallèle à un axe (Doc OpenMind)
Trajet d’outil ondule entre deux courbes directrices
Trajet d’outil de part et d’autre de la courbe directrice
Trajet d’outil vertical règle par deux courbes directrices
Trajet d’outil perpendiculaire ou normale a la courbe directrice
Usinage de zones planes uniquement
Figure 3 Usinage des zones plates (Doc OpenMind)
Ebauche par balayage
Optimisation XY
Figure 4 Optimisation (Doc OpenMind)
Pour les zones à fortes pentes
L’usinage est réalisé près du contour sur des plans avec approche en Z constant. Cette stratégie propose de multiples fonctions d’usinage et de paramètres d’optimisation pour un traitement optimal. Dans les zones de fraisage fermées, les résultats sont meilleurs avec la stratégie « en spirale ».
Usinage par zone ou plan de zones d’usinage fermées
Usinage en spirale
Usinage zigzag de zones d’usinage ouvertes
Détection des plans
Usinage des zones a fortes Pentes
Adaptation automatique des pas en Z
Usinage des contre-dépouilles avec fraises lollipop ou fraises à rainurer en T
Reprise de matière résiduelle
La reprise automatique de matière résiduelle détecte les zones de matière résiduelle partiellement usinées dans le trajet de finition. Une fois l’outil de référence et la zone d’usinage définis avec une limite d’usinage, la reprise de matière résiduelle requise est automatiquement exécutée.
Les zones de matière résiduelle, qui n’ont pas été usinées en raison d’un risque de collision, servent de référence à l’étape d’usinage suivante avec un outil modifié, par ex. plus détendu. Ainsi, seules les zones n’ayant pas été atteintes au cours de la première étape sont usinées.
Les stratégies d’usinage pour les cavités permettent également d’usiner les rainures, nervures, fentes étroites ou profondes en une seule opération. Les zones profondes contenant beaucoup de matière sont complètement vidées grâce à une avance constante.
Reprise de matière résiduelle des zones partiellement usinées
Usinage de rainures
Fraise torique comme outil de référence
Tache précédente en tant que référence
Avec définition de la profondeur d’usinage
Usinage des contre-dépouilles avec fraises lollipop
Visualisation des zones non usinées
Usinage de zones à fortes pentes uniquement
Contournage en bi-tangence
Usinage de zones planes uniquement
Electrodes et pièces prismatiques
En associant la finition par niveau Z et la finition par balayage, cette stratégie adapte automatiquement l’usinage aux exigences des zones du modèle. Selon l’angle d’inclinaison donné, l’usinage est automatiquement divisé en zones à fortes pentes et planes qui sont usinées en spirale.
Usinage en fonction de la pente
Trajets d’usinage parallèles pour les zones planes
Orientation automatique selon l’étendue de poche la plus longue
Cycle mixte de balayage de poche et de finition par niveau Z optimise
Modèles avec zones planes et à fortes pentes
En définissant une ou deux courbes directrices, la stratégie calcule les trajets d’usinage parallèlement à la courbe prédéfinie. La distance entre les trajets d’usinage n’est pas calculée sur le plan XY mais toujours de manière constante sur la surface. Ainsi, les zones planes et à fortes pentes peuvent être usinées en un seul passage avec une qualité de surface constante.
Usinage avec courbe directrice fermée (ou parallèle à la courbe bord d’usinage)
Usinage entre deux courbes directrices ouvertes
Usinage en spirale entre deux courbes directrices
Gravure simple et usinage des bords
Avec cette option, la fraise suit un contour défini par une courbe. Cette stratégie permet de créer rapidement des gravures sur une surface (également courbées) ou d’ébavurer, chanfreiner, rayonner, rainurer des contours tridimensionnels.
Dans cette section nous avons listé quelques stratégies disponibles dans les solutions CFAO qui peuvent pour certaines être spécifiques à une solution.
Réutilisation des trajets d’outil pour la prévention des collisions
Avec la reprise du trajet d’outil quelconque, les trajets d’outil d’un usinage de référence peuvent être édités avec contrôle des collisions avec d’autres outils et des positions d’outils modifiées sans devoir recalculer le trajet. Ceci peut être réalisé sur un trajet d’outil complet et sur des sections du trajet qui ont été omis pour éviter les collisions dans l’usinage de référence.
Figure 5 Reprise du trajet d’outil en 3 axes (Doc OpenMind)
Usinage précis d’une zone et des congés de raccordement avec une distance égale entre les trajets
L’usinage iso paramétrique peut être réalisé avec un alignement global ou en définissant la direction d’usinage à l’aide des courbes ISO.
Lorsque l’usinage est réalisé avec un alignement ISO, les passes suivent les courbes ISO (U, V). Les courbes U ou V des surfaces dépendantes sont automatiquement ajustées pour permettre un usinage sur toutes les surfaces sans décrochage. La zone d’usinage peut être délimitée par une limite d’usinage. La stratégie d’alignement global définit automatiquement la direction d’usinage optimale à l’aide de la courbe périphérique la plus longue de la surface sélectionnée. L’utilisateur définit si l’usinage doit s’effectuer transversalement ou en ondulé par rapport à la direction d’usinage. Plusieurs surfaces peuvent être sélectionnées. Par ailleurs, l’usinage hélicoïdal d’une traite sans point d’inversion est possible.
Usinage spécifiques dans les coins
Avec la reprise des coins le logiciel va détecter les zones appelés « coin de valise »
Pour satisfaire aux exigences de précision, de qualité des surfaces, de durée d’utilisation de l’outil et de dynamique de la machine, le logiciel de FAO intègre les fonctions spéciales d’usinage à grande vitesse.
Pour une avance à haute vitesse avec un mouvement continu de la machine
Les parcours intérieurs peuvent être rayonnés pour des mouvements plus fluides de la machine et une meilleure découpe dans les coins. Il s’agit d’une fonction complémentaire disponible lors de l’ébauche, de la finition par niveau Z, de la finition par balayage et de la reprise de matière résiduelle automatique.
Conditions de coupe optimales pour une sollicitation constante de la fraise
Une avance optimale peut être maintenue et l’outil préservé avec une hélice ou une rampe tangentielle en cas de plongée.
Mouvement optimisé de l’outil entre les trajets d’outil
L’approche, la rétraction et les liaisons entre les trajets doivent être arrondis. En outre, l’outil peut être légèrement décalé par rapport aux surfaces dans un mouvement lissé.
Pour des avances hautes et des conditions de coupe optimales
L’usinage peut être réalisé lors de la finition équidistante ou de la finition en Z constant, lors de la reprise de matière résiduelle automatique et lors de l’usinage de courbes fermées avec un trajet d’outil continu comprenant l’avance en spirale terminée ou semi terminée.
Coupe constante et prévention des bris d’outil lors de l’usinage de rainures
L’usinage trochoïde permet d’usiner des rainures. D’autre stratégies comme l’usinage avec gestion angulaire de l’outil permettent aussi de répondre aujourd’hui très efficacement à ces problématiques.. Les mouvements d’avance en trochoïde permettent de produire des volumes temps/copeaux importants avec des profondeurs d’approche élevées.
Figure 6 Usinage Trochoïdal (Doc OpenMind)
Avec les géométries complexes, comme les cavités profondes, les parois hautes et à fortes pentes et les contre-dépouilles, l’usinage 3 axes n’est pas adapté en raison des collisions possibles parfois même avec des rallonges d’outils, ou parce que la zone n’est pas atteignable. L’usinage de ces zones exige donc de nombreuses positions d’outil dans des zones d’usinage parfaitement délimitées. Ces positions peuvent être atteintes avec l’usinage 5 axes et sans collisions. En fonction de la géométrie et de la cinématique, il est possible de choisir entre l’usinage 5 axes fixe, l’indexage automatique ou un véritable usinage simultané.
Les surfaces et les géométries quelconques, associées à des surfaces et des profils de guidage, peuvent être également traitées avec l’usinage 5 axes.
Pour les usinages 2 axes et 3 axes multiplans
Cette fonction permet d’usiner des pièces sur plusieurs côtés sans démontage. Elle déplace et bascule le plan de travail. Le sens d’usinage correspond à l’orientation de l’outil. Ainsi, des parties du programme peuvent être ré exécutées, même lorsque les plans de travail ont été déplacés et pivotés sur la machine.
Tous les usinages 3 axes avec outils pivotés par rapport au sens d’usinage
Les zones d’usinage peuvent être programmées avec contrôle des collisions et des positions d’outil variables à partir d’un sens d’usinage. Elles peuvent être délimitées les unes par rapport aux autres simplement, sans recouvrement ni espace. Le parcours des trajets d’usinage des zones adjacentes et l’aspect des surfaces peuvent être déterminés. En outre, cette stratégie permet de calculer intégralement toutes les zones dans les moindres détails.
Usinage automatise 3 + 2, alternative à l’usinage simultané en 5 axes
Les surfaces pour lesquelles plusieurs positions d’outil sont nécessaires sont programmées dans une seule opération puis usinées par indexation automatique. Cette méthode recherche une position d’outil fixe et sans collision pour les zones d’usinage et/ou les trajets d’outil individuels.
Des orientations d’outil verticales ou inclinées peuvent être utilisées. Les zones de fraisage peuvent également être divisées en délimitant manuellement des segments. Au besoin, un usinage simultané 5axes local est possible. Par rapport à l’usinage simultané 5axes complet, les mouvements de la machine sont réduits par l’indexation automatique. La durée d’usinage diminue, ce qui préserve la machine. S’il est impossible de calculer pour une zone, une position d’outil fixe et sans collisions, l’usinage de la matière résiduelle en 5 axes peut par exemple en effectuant automatiquement une division de cette zone en de plus petits segments avec diverses positions d’outil réaliser les parcours restants.
Usinage des parois à fortes pentes ou à proximité de celle-ci, alternative à l’outil fixe ou à l’indexage automatique
L’usinage 5 axes peut remplacer l’usinage conventionnel 3 + 2. On prédéfinit ici l’inclinaison de l’outil par rapport à l’axe Z; le logiciel de FAO la modifie automatiquement pour éviter les collisions. Le logiciel de FAO calcule le mouvement continu de l’outil autour de l’axe Z automatiquement ou d’après les courbes de guidage.
Calcul automatique du positionnement de l’outil
Orientation radiale de l’outil par rapport à l’axe Z
L’axe de l’outil passe toujours par la courbe de guidage
L’axe de l’outil passe locale ment par la courbe de guidage
Courbe manuelle pour le mouvement uniquement autour de l’axe Z
Pour les géométries complexes, comme les cavités et les parois hautes et raides
Avec le logiciel de FAO les stratégies 3 axes « Finition par niveau Z », « Finition par balayage », « Finition équidistante », « Contournage libre », « Usinage de la matière résiduelle » et « Reprise du trajet d’outil » sont complétées par les positions 5 axes. Ces stratégies conviennent donc aussi au fraisage 3+2, à l’indexation automatique et au fraisage 5 axes. Le calcul automatique du positionnement de l’outil permet de programmer les usinages 5 axes aussi facilement que les opérations 3 axes courantes.
La finition par niveau Z 5 axes usine les surfaces raides par niveau ou par poche. Les zones planes sont automatiquement évitées.
Comme avec le 3 axes, la finition par balayage 5 axes permet aussi d’usiner les zones planes ou légèrement courbées. La prévention des collisions 5 axes permet de fraiser d’une seule traite et au plus près des parois raides avec un outil plus court. En combinaison avec l’indexation automatique, l’usinage des parois raides dans le sens du démoulage est également possible.
La finition équidistante 5 axes permet d’usiner les zones raides et planes en une seule opération. Cette stratégie permet de créer des transitions fluides et sans à-coup entre les trajets d’outil. Vous préservez ainsi l’outil et la machine et créez des surfaces optimales.
Avec l’usinage de courbe 5 axes, vous pouvez fraiser par exemple des gravures au plus près des parois, sans risque de collision, avec des outils peu serrés.
L’usinage de matière résiduelle 5 axes offre toutes les options de l’usinage de matière résiduelle 3 axes et les positions 5 axes de l’outil. L’indexation automatique recherche automatiquement les positions et les zones avec lesquelles la pièce peut être entièrement usinée au cours d’une opération.
Avec la reprise du trajet d’outil 5 axes, les programmes 3 axes sont convertis en programmes 5 axes. En outre, les trajets d’outil 3 axes, exclus à cause des collisions, peuvent être usinés avec précision en tant qu’usinages simultanés 5 axes ou avec des positions fixes calculées automatiquement. En outre, tous les trajets d’outil 3 axes et 5 axes peuvent être optimisés pour améliorer les résultats d’usinage.
Usinage d’outils de coupe 3 axes
La stratégie permet un usinage rapide des bords de coupe. L’usinage est défini à l’aide d’un axe de référence. Après avoir sélectionné le bord, saisi la hauteur de coupe et l’angle libre, l’usinage est automatiquement calculé.
Usinage de rainures, trace, gravure, ébarbage et chanfreinage
Avec cette stratégie, l’outil est placé sur une courbe ou de part et d’autre d’une courbe avec une orientation fixe par rapport à la surface. Rainures, chanfreins et autres contours n’ont pas besoin d’une définition détaillée. Avec le contrôle et la prévention automatiques des collisions, ces usinages peuvent être programmés aisément et avec fiabilité. En cas de besoin, l’orientation de l’outil peut également être modifiée manuellement selon la zone et de manière ciblée.
Usinage de rainures
Coupe – orientation verticale par rapport à la surface
Chanfreinage – inclinaison latérale fixe par rapport à la surface
Gravure – orientation verticale par rapport à la surface
Usinage de surfaces nécessitant un dépinçage
L’usinage en bout réduit considérablement la durée d’usinage en augmentant les distances entre les trajets. L’adaptation automatique de l’angle d’inclinaison de l’outil avec les surfaces concaves permet d’obtenir une qualité de surface optimale. L’usinage de plusieurs surfaces est par ailleurs possible. Cette stratégie est aussi efficace pour l’ébauche 5 axes grâce aux prises de passes multiples et à la détection du brut.
Avec une hauteur de crête Constante
Avec position optimale contre la surface
Angle de dépinçage dynamique
L’usinage en roulant usine la surface de la pièce avec le flanc de l’outil.
Les passes sont alors plus larges, réduisant les temps d’usinage et améliorant la qualité de surface. Le flanc de l’outil est guidé par des surfaces de référence. L’outil peut également être guidé entre deux courbes. En définissant plusieurs prises de passe en axiale ou en latérale on peut également faire de l’ébauche. Les zones d’usinages sont définies simplement et précisément par les surfaces d’arrêt, les fonds.
Usinage sur surfaces gauches
Aujourd’hui les machines multifonctions sont de plus en plus présentent dans les ateliers. Il convient donc à un logiciel de CFAO d’offrir un panel de fonctionnalité complet, couvrant tous les aspects de la programmation. L’on doit donc retrouver dans les modules une solution millTURN qui permet de créer des programmes CN de tournage pour usiner en un seul serrage avec le logiciel de FAO toutes les opérations pour les machines multifonctions. Une solution actuelle doit offrir l’intégration complète du module, de la base de données d’outils, et de la gestion du brut, avec le contrôle de collision et le postprocesseur associé à ces opérations. Ainsi peuvent être créé toutes les opérations de fraisage et de tournage.
Création simple et aisée de contour de tournage et d’ébauche de tournage
Avec le logiciel de FAO, l’utilisateur doit pouvoir générer automatiquement le contour de tournage et l’ébauche de tournage pour l’usinage. Le contour de tournage peut être créé en sélectionnant le contour 2 axes et l’axe correspondant ou peut être généré automatiquement en saisissant la trame et la tolérance en sélectionnant les surfaces/solides/STL (cote d’encombrement maximale). Les éléments usinés au cours des étapes suivantes sont automatiquement pris en compte par le logiciel. On obtient ainsi un contour de tournage qui garantit la précision de l’usinage des éléments symétriques à la rotation.
Figure 7 Calcul du profil de tournage (Doc OpenMind)
Outre le contour de tournage, l’ébauche de tournage peut être créée automatiquement. Grâce au calcul de l’évolution du brut, et à la possibilité de basculer entre le fraisage et de tournage, on travaille toujours avec une ébauche actualisée. Ceci garantit un usinage précis et permet d’éviter les trajets à vide inutiles. Les options suivantes sont disponibles pour la définition de l’ébauche de tournage :
Création d’une ébauche à partir d’un modèle 3D
Définition par surfaces/solides/STL (cote d’encombrement maximale), définition des axes et de la tolérance
Définition en tant que cylindre avec ou sans surépaisseur
Définition en tant que tube avec ou sans surépaisseur
Les zones sont sélectionnées par simple clic pour définir les contours limites. Puis, le logiciel de FAO crée automatiquement la géométrie correspondante. Par ailleurs, il est possible de définir une surépaisseur parallèle au contour, par ex. pour les pièces de fonderie.
Perçage avec outil fixe
Cette stratégie permet de créer des perçages au centre, sur l’axe de rotation de la pièce, et comprend l’exécution de l’ébauche avec un outil fixe. Cette stratégie propose donc une alternative au perçage hélicoïdal sur les machines de fraisage-tournage.
Usinage de surfaces internes et externes symétriques a la rotation de pièces brutes de formes quelconques
L’usinage dans le cadre d’ébauche de tournage s’effectue dans le sens axial, radial ou parallèle au contour. Pour cela, on tient également compte des plongés possibles. Les fonctions, telles que la définition de la position d’outil, la sélection du contour, le recalcul du brut en fonction des opérations ou la compensation du trajet d’outil, permettent d’optimiser l’usinage. La définition de l’outil peut également s’opérer à l’aide de sa définition ISO (ex : CNMG1204…).
Ebauche axiale
Ebauche radiale
Ebauche parallèle au contour
Orientation optimisée de l’outil
Angle de sécurité pour la protection de l’arrête de coupe
Usinage de précision parallèle au contour de surfaces symétriques a la rotation
Les surfaces ébauchées d’une pièce de forme quelconque sont finies parallèlement au contour avec cette stratégie. On tient également compte des plongés possibles. Les fonctions de définition de la position de l’outil, les macros d’approche et de rétraction, la correction du trajet outil et la pièce brute offrent diverses possibilités d’optimisation individuelle. Les différentes macros d’approche et de rétraction peuvent être associées à souhait.
La finition en fonction de la pente permet d’usiner avec précision les zones planes et raides et offre des conditions de coupe optimales lors de la finition. L’intégralité du contour est sélectionnée pour définir les zones d’usinage. L’utilisateur indique ensuite quelles zones sont usinées jusqu’à un certain angle d’inclinaison dans une opération.
Finition tournage
Zones raides
Zones planes
Pièces avec rainures ou épaulements
Cette stratégie permet de programmer les opérations gorge, tronçonnage et rainurage. Les pièces présentant des rainures et des épaulements peuvent être usinées de manière radiale ou axiale. La stratégie gorge ISCAR a été déployée pour optimiser l’usinage. La déformation latérale provoquée par les forces de coupe est automatiquement prise en compte. D’autres fonctions d’optimisation, comme la passe d’écrêtage, la distance de la paroi, l’angle de rampe, la compensation du trajet d’outil ou le brise-copeaux, sont disponibles. Cette stratégie permet également un usinage en fonction de la pente.
Gorge axiale
Ebauche radiale pour les rainures fines et profondes
Gorge axiale avec rampe pour les matériaux difficilement usinables
Reprise du trajet d’outil en une passe
Reprise du trajet d’outil de haut en bas
Création de filetages internes et externes avec un pas constant
Le filetage permet d’usiner les filetages intérieurs et extérieurs, à un ou plusieurs pas, de forme cylindrique ou conique avec un pas constant. L’avance s’effectue au choix avec une section de copeau constante ou une valeur X constante. Les filetages peuvent être définis aisément en déterminant le filetage bord extérieur, le diamètre du noyau et extérieur et le mouvement d’engagement et de rétraction. Les adaptations de l’avance, de l’angle de passe ou du décalage de finition permettent de tenir compte des exigences individuelles.