Des composants plus précis avec des règles pratiques pour un usinage de précision

Les ateliers sont amenés à produire des pièces avec une précision toujours plus grande. La précision des machines d’usinage dépend de différents facteurs. Pour aider les concepteurs et les opérateurs à atteindre la meilleure précision possible, Sirris a défini plusieurs règles pratiques.

Les exigences posées aux composants de haute qualité vont devenir de plus en plus sévères et constituer un défi toujours plus grand. En matière de consommation d’énergie, de résistance à l’usure et de propriétés fonctionnelles en particulier, il faudra sans doute prendre des mesures pour parvenir à la génération suivante de produits, tout en gardant des coûts de production inchangés, voire plus bas. Un des principaux éléments de cette évolution est la précision avec laquelle les composants peuvent être produits. Des tolérances très réduites et une qualité de surface élevée peuvent augmenter fortement la durée de vie d’un composant, mais elles débouchent également sur de nouvelles applications fonctionnelles.

La précision que peuvent atteindre les machines d’usinage dépend de différents facteurs. Il y a tout d’abord la cinématique interne de la machine, qui dépend fortement du type de machine. Mais il y a aussi toute une série d’autres facteurs, tels que la température, l’usure de l’outillage, les conditions de coupe, la méthode de calage, la précision des palpeurs et la programmation de FAO, qui jouent un rôle important en fonction du type d’opération et de la précision souhaitée. Pour permettre aux concepteurs et aux opérateurs de machine d’atteindre une plus grande précision, Sirris propose actuellement plusieurs règles pratiques en rapport avec ces facteurs.

La quête des derniers microns

On a déjà effectué une étude de l’influence de l’usure et des conditions de coupe sur la précision dimensionnelle des pièces fraisées. Pendant le fraisage, on a mesuré la différence par rapport aux dimensions réglées, ainsi que les forces de coupe à l’aide d’un tableau de force XYZ. En comparant ces résultats, on a pu démontrer qu’il était possible de prédire avec grande précision le fléchissement de l’outillage sur la base des forces de coupe, et que ce fléchissement contribuait fortement aux imprécisions dimensionnelles du fraisage de forme. Les facteurs tels que la température, la cinématique de la machine, le calage, la précision des palpeurs et la programmation FAO jouaient un rôle secondaire, voire négligeable.

Un calcul précis des forces de coupe permet désormais de prédire les différences dimensionnelles d’une pièce. Il est aussi possible d’adapter les paramètres de coupe de manière à réduire et à rendre plus constantes les forces de coupe, ce qui permet de réduire fortement le fléchissement. Ce type d’optimalisation du processus de fraisage a déjà permis en pratique de réduire de deux tiers les erreurs dimensionnelles.