Programmation et fraisage plus rapides

Avec hyperMILL^® et la fonction BEST FIT, STIHL accélère la fabricationde prototypes

Depuis deux ans, STIHL mise sur le système CAO/FAO hyperMILL^® d’OPEN MIND pour l’usinage CNC de pièces d’essai et profite ainsi d’une efficacité accrue grâce à la programmation rapide des centres d’usinage 5 axes, mais aussi et surtout au module hyperMILL^® VIRTUAL Machining avec la fonction BEST FIT. Cette dernière fait de l’orientation des pièces un « jeu d’enfant » et garantit un processus de fraisage précis.

Les tronçonneuses STIHL : il n’y a pas un ouvrier forestier qui ne connaisse pas ces outils à la couleur orange caractéristique. Depuis 1971, l’entreprise familiale sise à Waiblingen dans le sud de l’Allemagne est le leader mondial du marché des tronçonneuses mais vend également de nombreux appareils de sciage, découpage, tonte, plantage, nettoyage et rangement.
Le slogan de l’entreprise que l’on peut lire sur son site Internet est : « faciliter le travail des hommes avec et dans la nature ». L’entreprise cultive un fort esprit d’innovation afin de créer de la valeur ajoutée technologique pour les clients. Le centre de compétence et de développement, situé au siège de Waiblingen et dans lequel plus de 700 développeurs travaillent ensemble dans toutes les disciplines, joue par conséquent un rôle clé.

C’est également là que se trouve le service des pièces d’essai dans le domaine de la sécurisation des systèmes qui assiste les designers et concepteurs. Le groupe « Fabrication additive et CNC » réalise des prototypes, des petites séries et des échantillons. Boris Matuschka, le responsable du groupe, en décrit les missions : « Nous fabriquons à partir d’aluminium, de magnésium, d’acier, de laiton et de plastique les pièces et composants créés virtuellement par le bureau d’études et de développement. Ces éléments servent à tester nos nouveaux produits. Notre équipe doit par conséquent être extrêmement flexible et réactive afin de réduire au maximum le délai de mise sur le marché. »

Dans la mesure du possible, les pièces sont fabriquées par enlèvement de matière. Pour le fraisage, nous disposons d’équipements de pointe, dont deux centres d’usinage simultané 5 axes et trois machines de fraisage 3+2 axes. « Pour les pièces difficiles à fabriquer par fraisage, nous utilisons notamment une installation de fusion pour la fabrication additive pouvant traiter différentes poudres métalliques », explique Boris Matuschka. « Ces pièces créées par fabrication additive doivent généralement être réusinées par enlèvement de matière pour garantir les dimensions fonctionnelles et les qualités de surface requises. »

Fini le goulot d’étranglement de la programmation CN

L’usinage 5 axes pour les petites séries et la fabrication de prototypes constitue une technologie idéale car elle permet généralement d’obtenir une pièce finie en un seul posage. Pour cela, un programme CN pratique et sûr en matière de processus est la condition sine qua non. « Nous faisions face à un véritable goulot d’étranglement. En effet, la programmation avec l’ancien système nécessitait plus de temps, ce qui impliquait de faire appel à des prestataires de services externes supplémentaires en cas de surcharge », explique le chef de groupe Boris Matuschka.

Deux options s’offraient à STIHL : « Soit nous sous-traitions les surcharges à des prestataires de services externes, soit nous assurions une plus grande productivité et donc un débit de pièces plus élevé dans notre production grâce à un nouveau système FAO. » La décision a été prise d’opter pour un nouveau système et l’équipe responsable s’est mise en quête de la solution CAO/FAO optimale. Quatre systèmes ont été présélectionnés, parmi lesquels deux ont fait l’objet d’une phase de test approfondie. « Nous avons convenu avec les fournisseurs d’un essai qui nous a permis de découvrir les deux systèmes en conditions réelles et de les tester avec nos pièces », décrit Boris Matuschka. « Durant cette période, nous avons également pu avoir un premier aperçu du niveau de service de chaque fournisseur. »

Dans ce domaine, OPEN MIND Technologies AG, Wessling, marquait déjà des points, comme l’explique Benjamin Gruber, technicien et programmeur : « Le système FAO hyperMILL^® offre pour l’usinage 5 axes une fonction extrêmement innovante : l’indexation automatique. Elle permet de programmer et d’usiner en une seule opération des zones dont l’usinage requiert plusieurs positions d’outil. Nous voulions également utiliser cette fonction pour nos machines 3+2 axes. OPEN MIND a accédé à notre demande et a développé une solution adaptée. »

Benjamin Gruber loue la simplicité d’utilisation du système. Après deux semaines de formation de base, il était déjà suffisamment familiarisé avec le logiciel pour que la programmation de l’usinage 5 axes de pièces ne lui pose plus problème : « hyperMILL^® met à disposition un grand choix de fonctions d’usinage 5 axes qui peuvent être programmées de manière largement automatisée. C’est rapide et c’est une des grandes forces de ce système FAO. »

Solution continue - de la CAO à la machine

Benjamin Gruber cite l’offre complète d’OPEN MIND comme un autre avantage décisif. En effet, jusqu’à présent, la fabrication de pièces d’essai de STIHL nécessitait différentes solutions logicielles pour répondre aux exigences de l’usinage moderne. « Nous avions conçu tout un environnement autour du système de programmation, avec un système de simulation supplémentaire, une base de données d’outils, etc. Nous devions utiliser plusieurs systèmes pour arriver au but. hyperMILL^® offre désormais toutes ces fonctions en un seul et unique système », explique le technicien.

Au sein du logiciel CAO/FAO hyperMILL^®, c’est surtout le module VIRTUAL Machining qui fait la différence avec les autres systèmes. C’est en quelque sorte la pierre angulaire de la génération et de la simulation du code CN ainsi que de différentes fonctions. Steffen Völker, spécialiste des applications OPEN MIND, explique : « Comme nous développons nous-mêmes nos logiciels, nous avons pu veiller à ce que la solution soit continue et de bonne qualité. Celle-ci inclut également une simulation précise du code CN qui dispose de toutes les données pertinentes pour le processus à partir d’hyperMILL^® et qui assure une sécurité maximale de ce dernier. »

Avec hyperMILL^® BEST FIT, l’orientation en temps réel se fait directement dans le système FAO. « Nous effectuons une mesure 3D de la pièce non alignée sur la machine et lisons les points de mesure dans le système FAO. Le logiciel se charge de tout le reste », explique Benjamin Gruber. Il adapte le code CN à la position mesurée de la pièce et déplace virtuellement les trajets d’outil vers la pièce. Le code CN adapté est simulé dans la machine virtuelle et optimisé automatiquement. Afin d’assurer un usinage sûr et précis, le monteur-mécanicien effectue une mesure de vérification qui contrôle dans le système FAO si l’orientation se situe dans la tolérance prédéfinie. Le traitement peut ensuite être lancé.

Le spécialiste du fraisage et de la programmation Benjamin Gruber confirme : « Pour nous, cela représente un gain de temps énorme. De plus, la mesure de vérification nous permet d’être sûrs que l’usinage se déroule sans collision et que nous obtenons le résultat de fraisage escompté. »