Un volume copeau important avec de grandes avances et de longues durées de vie avec les outils Hitachi Tool
«Dans les métiers du moule et de l’outillage, la pression technico-économique exercée par la concurrence internationale est de plus en plus forte. Ceci impose à nos clients, confrontés quotidiennement à des travaux d'usinage de plus en plus compliqués, d’élaborer en permanence de nouvelles stratégies de production bien pensées, afin d'abaisser les coûts de production pour rester compétitif.
En conséquence, nos techniciens sont confrontés, chez le client, à des tâches de plus en plus complexes, ayant pour but de réduire les temps d'usinage, tout en garantissant simultanément la précision du travail.», déclare Markus Fischer, Directeur technique Europe chez Hitachi Tool, qui effectue le suivi client dans toute l'Europe pour Hitachi Tool, depuis plus de 13 ans.
Fischer continue : «L'époque où l'on devait se contenter d'un poste de jour pour l'ébauche, afin de reporter la finition de préférence sur le 2éme poste horaire est révolue. En choisissant l’outil adapté, en association avec une stratégie optimisée, il est possible de réaliser l'ébauche et finition «avec une équipe réduite», avec pour objectif premier la garantie de la précision et de la stabilité du processus.
L'exemple d'usinage décrit ci-dessous permet d'illustrer parfaitement ces affirmations.
| Fig. 1 : | Carter de commande de vanne |
|---|---|
| Matériau : | 1.2344 Z40CDV5-1 |
| Dureté : | 52HRc |
| Dimensions : | 50 x 75 x 55m |
La tâche consistait à usiner la pièce représentée sur la Fig. 1, rentablement et surtout en garantissant une qualité au moins équivalente au processus existant.
Jusque là le client utilisait pour cette pièce de forme gauche plusieurs fraises hémisphériques, afin d'approcher le profil étape par étape. Ceci a mis à jour le problème suivant : les outils se suivant étaient exposés à un changement continuel des efforts de coupe, causé par le passage dans des zones que l'outil précédent ne pouvait pas atteindre (voir aussi la Fig. 2). Cela rendait l'ensemble du processus incertain, à cause de l’écaillage des outils qui étaient soumis à des contraintes variables.
D'autre part l'état de surface présentait souvent des marques, dues aux vibrations et à l’échauffement des outils.
Ainsi, non seulement la durée de vie était excessivement faible, mais aussi le processus tout entier en devenait incontrôlable.
Fig. 2 : Matière résiduelle, fraise hémisphérique Ø6
Grâce à la mise en œuvre de l'ETM Epoch Turbo Mill, en association avec une stratégie d'usinage modifiée, le résultat a été drastiquement amélioré.
Pour remplacer les diverses fraises hémisphériques, nous avons alors utilisés, des fraises toriques de la gamme ETM Epoch Turbo Mill de Ø 2 mm et 5 mm de différentes longueur. Ces changements apportés à la stratégie et à la gamme d’usinage nous ont permis d’approcher, dès l’ébauche, le profil final – aux cotes de finition – (voir aussi la Fig. 3).
Grâce à ce changement de stratégie, même en utilisant des fraises de différentes longueurs, on évite de repasser dans des zones « déjà usinées » car, par le fait, il n’y a plus de matière résiduelle.
Pour l'ensemble des 5 longueurs de fraises utilisées dans ce cas, nous avons programmés les mêmes valeurs de coupe (Vc & Vf). Seule la profondeur de passe axiale ap à été réduite en fonction des différents porte-à-faux.
Fig. 3 : Matière résiduelle, ETM Epoch Turbo Mill Ø2
La pièce à été réalisée sur un centre d'usinage HSC équipé d'une broche HSK63A (20.000 trs/min). La vitesse de rotation utilisée était inférieure à 12.700 trs/min. Dans le cas d’usinage d’aciers traités, il est rarement indispensable d’utiliser 100% des capacités de la broche. Grâce à sa géométrie particulière, nous avons pus travailler avec une avance de 4060 mm/min (fz 0,08) avec la fraise torique 4 dents ETM Epoch Turbo Mill.
Avec un rapport de longueur utile de 6 à 13,5 x Ø, prise de passe axiale ap a été modulée de 0,07mm à 0,025mm.
Le temps total de fraisage, tenant compte des tolérances et qualités requises, a été ramené à moins de 5 heures.
Fig. 4 : Usure de la fraise
Ø2 x 27 mm après 80 min
Aucun outil n'a été détruit, et un contrôle des fraises utilisées a montré que tous les outils pouvaient être réutilisés pour d'autres usinages (voir aussi la Fig. 4).
Il existe de nombreuses stratégies d’usinage qui jusqu'ici étaient en corrélation avec les besoins et donc les outils utilisés dans les entreprises. Toutefois les nouvelles générations de fraises faites de matières et de revêtements ultra durs, ainsi que leurs géométries dédiées aux optimisations, réclament une remise en question. Elles ouvrent la porte sur des solutions d'usinage innovantes qui font progresser le savoir faire de l’utilisateur, afin que ce dernier puisse conserver ou améliorer sa position sur le marché. Aucun objectif aussi pointu ne peut être uniquement le fruit du prix ou du la qualité des outils ; Mais par le développement d’une étroite collaboration avec l'utilisateur. La mise en œuvre de ce transfert de compétence est la raison d’être de notre équipe technique.
Parallèlement à notre programme de développement d'outils innovants ; chaque technicien d’Hitachi Tool, où qu’il se trouve, possède un accès au savoir faire technique de toute l'Europe à partir d’une base de données constituée de plus de 1.000 rapports illustrés numérisés. Le technicien peut sélectionner les projets et applications les plus divers, à l'aide des multiples critères de recherche : par outil, matière, dureté, type de client, etc… Nous avons la possibilité, par exemple de rechercher une application similaire en tout points à celle que souhaite réaliser le client.
Cela donne à l'utilisateur la possibilité, avant même le début de la collaboration, de se faire une idée très précise des performances que pourront lui apporter les produits d'Hitachi Tool.
«Souvent, c'est la pierre fondatrice d’une collaboration fructueuse.»
M. Jérôme Orozco
Hitachi Tool Engineering Europe
Parc tertiaire de Bois Dieu
3 Allée des Chevreuils
69380 Lissieu
