Un travail d’équipe pour du fraisage complexe

Un éditeur de FAO et un fournisseur de systèmes complets dans le domaine de la machine-outil ont travaillé ensemble pour réaliser des opérations de fraisage complexes. La pièce réalisée est une panthère, emblème d’un club de hockey sur glace.

Haimer soutient l’équipe de hockey sur glace DEL Augsburger Panther en tant que partenaire premium. Dans ce contexte, le fournisseur de systèmes complets dans le domaine de la machine-outil a démontré les performances de ses outils et porte-outils en usinant un modèle réduit d’une panthère qui est l’emblème du club. La matière utilisée est de l’aluminium (EN AW 7075). De même, les spécialistes de la FAO d’Open Mind ont réalisé la programmation sophistiquée avec leur logiciel hyperMill.

CAO, FAO et simulation

À la recherche de coéquipiers pour réaliser le projet de la panthère, l’entreprise Haimer s’est tournée vers l’éditeur CAO/FAO Open Mind, de Wessling, qui est son partenaire depuis plusieurs années. Dans le milieu de l’usinage, son système FAO hyperMill est considéré comme l’un des meilleurs pour l’usinage 5 axes et convient donc parfaitement à la programmation de contours à forme entièrement libre. C’est aussi un partenariat de proximité géographique. Open Mind a accepté de mobiliser un technicien d’application pour programmer la pièce d’exposition insolite et participer à l’opération commune de fraisage.

Des performances de programmation optimales étaient requises pour obtenir un bel aspect visuel. La panthère a été livrée en tant que modèle de données STL (nuage de points). Une conversion en un modèle surfacique aurait été très coûteuse, Open Mind a donc décidé de réaliser le fraisage sur un maillage STL, mais d’utiliser une procédure ligne à ligne, avec un espacement d’un millimètre, afin que la structure des facettes reste invisible. Pour les parties très détaillées comme la gueule, la queue ou les plis au niveau des articulations, des surfaces supplémentaires ont été générées pouvant être combinées au réseau STL dans hyperMill. Pour cela, le système CAO pour FAO hyperCAD-S, développé par Open Mind, a été utilisé. Il est complètement intégré à hyperMill. Comme différentes inclinaisons d’outil étaient requises en raison de l’espace restreint, il a fallu veiller à respecter exactement l’espacement entre les lignes et garantir une transition harmonieuse sans jonctions visibles.

La fonction « Editer trajet d’outil » a été utilisée. Elle permet de pouvoir définir le trajet d’outil entier puis de le diviser en plusieurs zones, lesquelles sont ensuite usinées avec différentes inclinaisons à l’aide de plusieurs outils. Cela permet d’économiser beaucoup de travail. Autre élément indispensable au fraisage de la panthère, l’utilisation de hyperMill Virtual Machining Center, une solution de simulation CN fiable qui assure la conformité des mouvements de machine virtuels avec la réalité et garantit une détection des collisions en toute fiabilité.

Machine et outillage

L’entreprise familiale Haimer – spécialisée dans le développement, la fabrication et la vente de produits de haute précision pour l’usinage des métaux – a procédé à l’usinage de la panthère en aluminium dans son centre d’application. Comme machine de fraisage, le centre d’usinage 5 axes DMG Mori HSC70 Linear, présent dans le centre, a été choisi. L’usinage de la tête de la panthère a été particulièrement délicat, notamment celui de la gueule avec les canines, dont la représentation est très détaillée. De par sa forme longue et fine qui la rend extrêmement sensible aux vibrations, la queue a également été difficile à usiner. En outre, de nombreuses zones étaient très difficiles d’accès. C’est pourquoi les responsables ont décidé d’usiner la pièce en deux posages, pour lesquels un étau 5 axes Lang Makro Grip a servi de gabarit. L’accessibilité réduite a également eu une influence sur le choix des outils. Si les spécialistes en applications ont utilisé les outils les plus courts possibles, ils ont dû avoir recours à des outils mesurant jusqu’à 278 mm de longueur pour certaines parties.

Usinage de la pièce en deux posages.

Les outils modulaires Duo-Lock Haimer Mill Alu, dans des porte-outils de frettage Haimer Power, ont permis de réaliser les opérations d’ébauche. Le système est composé de têtes d’outil en carbure qui sont reliées à différentes rallonges, via une interface extrêmement stable. Pour la finition, le choix s’est porté sur la fraise en carbure monobloc de la série Haimer Mill Alu, en version hémisphérique, dont la microgéométrie est spécialement prévue pour une avance douce et une haute qualité de surface. Avec le serrage dans les porte-outils Haimer Power Mini Shrink extrêmement fins mais anti-vibrations, les responsables ont pris en compte l’espace restreint. A noter : le fait que tous les porte-outils et outils Haimer soient également disponibles sous forme de fichiers DXF et STEP a été très utile. Ceux-ci sont intégrés en trois clics dans la base de données, via le module hyperMill Tool Builder, et sont à disposition pour la programmation et la simulation.

Démonstration de savoir-faire

Il a fallu près de trois semaines de travail intensif en équipe, pour terminer la première panthère. Les visiteurs ont pu admirer un modèle auprès d’Open Mind, lors du salon Global Industrie. Cette pièce de démonstration de forme complexe, cette panthère, permet d’apprécier le savoir-faire des deux entreprises Open Mind et Haimer.

Liste d’outils

Les avances et les vitesses utilisées sont les valeurs recommandées dans le catalogue Haimer.

L’objectif principal de ce projet était la qualité de la pièce finale et non l’efficacité du processus d’usinage.

Pour cette raison et en raison du délai imparti, les données de coupe n’ont pas vraiment été optimisées.