Lettre d'information "The Sharp-E"
Mars 2014
La société Benchmark Carbide fabrique des fraises et alésoirs en carbure de tungstène. La société est située à Springfield, Massachusetts, aux Etats-Unis.
«Notre marque est très réputée et nous fabriquons des outils de qualité depuis 1996,» nous indique Paul St Louis, propriétaire de la société. Depuis 2001 l’entreprise avait progressivement amélioré sa performance mais récemment ils ont dû faire face à une augmentation très importante de la demande sur leurs fraises brevetées.C’est difficile de satisfaire une telle demande. Paul fait entièrement confiance à ses 11 affûteuses ANCA CNC avec chargeurs d'outils. «Nous utilisons nos machines 24 heures par jour, 7 jours sur 7, et produisons en moyenne 1300 fraises par jour; Sur un week-end, nous pouvons produire plus de 3000 fraises.» nous indique Paul.
L’usine Benchmark Carbide
L’automatisation augmente la production de façon significative
L'usine est très bien organisée et optimisée. «Chaque machine est alimentée par un chargeur et nous n’utilisons que 18 personnes. Les jeux de meules doubles montés sur les doubles sorties d'électro broche et l'avivage interne des meules autorise de très longues heures de travail sans interruption et une haute qualité d'outils.»
3 de ces machines sont des TX7 orientées vers la production automatique d'outils de grandes dimensions et jusqu’à 38 mm de diamètre. 8 RX7 produisent des outils de diamètres 1.5 à 13 mm (.006 à .500 in). «Avec huit machines conventionnelles, je ne pourrais pas faire un tiers de ce que nous produisons actuellement,» souligne Paul. L’automatisation et la bonne organisation permet à Benchmark de produire à prix maitrisés et d’offrir au marché des créations d’outils innovants qui réduisent le coût d’usinage de pièces en aluminium et d’autres matériaux. Les TX7 ont une électro broche puissante de 49HP (37kW) 10,000 RPM, un changement de meule automatique, un système de chargement automatique et un axe porte outil qui tourne jusqu'à 3000 tr/min. Le logiciel ANCA Toolroom d'affûtage et de production assure le pilotage complet des machines.
Le changement de jeux de meules, blocs d'arrosage, pinces de serrage et palette s'effectuent en moins de 3 minutes sur la TX7, là ou des machines de marques différentes requièrent entre 15 et 20 minutes voire même plusieurs heures pour certaines applications. Pour la TX7, les jeux de meules et blocs d'arrosage associés, sont préparés hors machine et rapidement échangé pour produire un nouvel outil.
Paul St Louis, PDG de Benchmark
Les outils Benchmark réduisent les vibrations à la coupe
Les utilisateurs des outils de Benchmark les considèrent comme des fabricants innovateurs. Ils fabriquent des fraises pour l'usinage de l’aluminium d’une façon différente des autres fabricants. Et elles fonctionnent exceptionnellement bien, avec une meilleure performance que celles des autres marques Explications:
La plupart des outils fabriqués par d’autres fabricants sont faits avec un témoin cylindrique, où la queue de l'outil est du diamètre de la partie coupante. Les fabricants de fraises normalement taillent les goujures et laissent un témoin cylindrique de .003” de largeur. C'est souvent très difficile à maitriser: trop large la coupe est repoussée, trop étroite il y a vibration. «Sur nos ANCA nous faisons l’affûtage du diamètre en primaire et secondaire et un affûtage final qui réduit la vibration et qui nous permet de contrôler la taille du témoin entre . 0015” et .002” de largeur, dit Paul, «ainsi lorsque les outils fraisent l’aluminium il n’y a pas ni bruit ou ni vibration. La fabrication est toujours de grande qualité, et les outils tous identiques. De plus nous avons deux opérations de goujure pour faciliter le dégagement du copeau».
La société fabrique des outils à 2, 3, 4, et 5 dents pour utilisation sur des centres d'usinage UGV pour l'aluminium. Les hélices variables sont l'une des spécialités de Benchmark, tout comme les hélices évolutives qui démarrent à 45 degrés et finissent à 60 degrés.
La géométrie en hélice réduit la vibration dans l’outil. « Lorsque l'on produit des fraises 5 dents sur nos ANCA nous pouvons enlever .0001” par dent et plus de 50% du diamètre de l’outil. Avec un tel outil monté sur une machine à 10,000 tr/min de broche vous pouvez obtenir une vitesse de coupe de 12.8 m/min (500ipm), indique Paul. La préparation d'arête fait par Benchmark part du rayon et termine sur le diamètre en une seule opération. La machine et le logiciel permet à Benchmark de conserver son avance technologique. La flexibilité offerte par le logiciel ANCA ToolRoom est capitale pour Benchmark pour concevoir et produire des fraises à hélices variables.
Benchmark produit ses outils en un serrage
L’entrainement direct de la TX7 associé à une grande vitesse de rotation de l'axe A (jusqu'à 3000 tr/min) TX7 permet aux clients ANCA, tels que Benchmark d’inclure des opérations de rectification sans avoir à intervenir dans la machine. Ainsi, les outils peuvent être produits en un seul serrage même si des opérations de rectification d'étages ou coniques sont nécessaires. La précision obtenue et la réduction des temps de production sont très sensiblement améliorées par rapport à un processus nécessitant des opérations complètes séparées.
Les TX7 ANCA utilisent le système breveté de montage de meules Big Plus qui contribue grandement à la précision de travail. Ce montage offre une haute concentricité et précision de serrage. Il est de plus extrêmement rigide et élimine pratiquement tout faux ronds en bout de meules ; grâce à ces montages, on constate une augmentation significative de la durée de vie des meules, un meilleur état de surface et une maitrise des tolérances outils.
Disponible en standard, le dresseur de meules de l'axe A est d'un accès facile et permet le dressage en cours de cycle avec des déplacements d'axe très courts. Le chargeur d'outils de la TX7 possède son propre panneau de contrôle ce qui assure une mise en œuvre simple et rapide tout en nécessitant qu’un seul opérateur.
Le changeur de meules des TX7 permet à Benchmark d’utiliser les trains de meules adéquates pour les applications. Le changement simultané des blocs d'arrosage garantie une parfaite localisation du point d'arrosage sur la meule, et un jet adapté à l'opération et la meule utilisée: un parfait refroidissement synonyme de qualité et de maintien des conditions de coupe de la meule.
Le logiciel ANCA est la clé de la réussite
Clayton Pirie est en charge des machines ANCA chez Benchmark. Il dit avoir chaque jour des nouvelles possibilités grâce au développement constant du logiciel ANCA.
Clayton remarque, «le logiciel ANCA est d’usage facile et nous a permis de produire plusieurs innovations techniques que d’autres machines n’ont pas pu faire». «Le CIMulator3D nous permet de concevoir entièrement l'outil hors machine, ce qui optimise le temps machine. On peut inventer un outil et voir si on peut le fabriquer avant de le mettre sur la machine. C’est le meilleur outil pour innover.»
Le CIMulator3D d’ANCA offre un environnement de développement d’outil hors machine qui permet la création efficace de nouveaux outils et d'optimiser le process de fabrication. La programmation d'un nouvel outil est réduite, optimisée et l'ensemble des données géométriques de l'outil peut être mesuré avant le lancement sur la machine.
Paul note: «Auparavant quand nous lancions des quantités réduites d'outils c’était très stressant. Aujourd’hui il n’y a que trois régleurs par équipe et l’atmosphère est plus calme. On produit plus et avec moins de stress. Les machines font du meilleur travail et ce de façon régulières sur de longues séries.»
Pour en savoir plus sur Benchmark Carbide allez à www.benchmarkcarbide.com
Pour en savoir plus sur les produits ANCA allez sur www.anca.com/products
Ecrit par Dave Amesan, Etats-Unis.
2 mars 2014