L’Usinage Grande Vitesse est un sujet d’actualité. Mais qu’en est-il réellement? Est-ce que c’est simplement le fait de faire tourner sa machine à la vitesse maximale d’avance travail tout en prenant de multiples passes avec une faible profondeur?

Cette stratégie est souvent bien moins efficace qu’en prenant moins de passes à des profondeurs et largeurs respectables! Le temps d’usinage est lié forcément à la vitesse d’avance, mais la relation n’est pas nécessairement “vitesse d’avance rapide = plus efficace”. On assiste bien souvent à des outils qui enlèvent à grande vitesse très peu de matière mais qui parcourent des kilomètres ! Et tout ceci impacte forcément le temps d’usinage, les états de surface et la durée de vie des outils !

Avec l’Usinage Haute Efficacité, usiner une pièce en un minimum de temps est le but réel. La clé pour réussir un usinage de haute efficacité est de faire varier les vitesses d’avance pour chaque nouvelle condition de coupe rencontrée.

La méthode d’usinage grande vitesse (grande vitesse d’avance et de très petite profondeur de passe) peut aller à l’encontre de l’objectif de réduction du temps d’usinage !

Couper plus profondément enlève de la matière plus efficacement. Cependant, l’outil peut passer en état de surcharge, entraînant sa rupture ou le dépassement de la puissance de la machine. Connaissant la quantité de matière enlevée, Optipath ajuste les vitesses d’avance en conséquence et maintient une épaisseur de copeaux constante. Ceci assure un usinage plus efficace tout en protégeant la machine et l’outil !

En apparence, la technologie de contrôle adaptatif (CA) semble être une alternative viable à l'optimisation logicielle. Après tout, le CA détecte les conditions de coupe et ajuste les vitesses d'avance en temps réel. Il peut être connecté directement à une machine-outil CN.

Mais il y a un certain nombre de questions à prendre en considération si vous envisagez d'investir dans la technologie CA. Le premier est celui des frais d'installation et de maintenance. Chaque machine CN doit être équipée de son propre CA, ce qui peut coûter des milliers d’Euros par machine. Chacun doit ensuite être installé et configuré individuellement, et les CAs se comportent différemment sur différentes machines et commandes. Une fois que le CA est installé et qu'il fonctionne correctement, comme tout système électromécanique, il y a aussi des considérations d'ajustement, de fiabilité et d'entretien.

Ensuite, la technologie CA est un système " réactif ". Les CAs ajustent les vitesses d'avance en fonction de la réponse reçue du moteur d'entraînement de la broche, c'est-à-dire qu'ils ajustent les vitesses d'avance pour maintenir une charge constante sur l'entraînement de la broche. Ce type d'optimisation est approprié pour certains types de fraises très rigides qui peuvent supporter une charge élevée, comme les fraises à surfacer ou les fraises en bout de grandes dimensions.

Cependant, l'optimisation de la charge de la broche ne permet pas toujours d'obtenir les meilleures vitesses d'avance pour diverses conditions de coupe. Par exemple, une coupe en rampe n'augmente pas toujours significativement la charge de la broche. Il augmente la charge sur les moteurs d'axes car il devient plus difficile de pousser la fraise à travers le matériau, mais il n'est pas aussi difficile de maintenir la broche en rotation (Figure 1).

Un autre exemple est l'usinage avec les fraises à plaquettes en carbure de haute technologie d'aujourd'hui. Elles sont conçus pour couper très librement (ne nécessitent pas beaucoup de puissance pour des taux d'enlèvement de volume élevés). L'objectif de ces fraises est de couper à une épaisseur de copeaux optimale. Mais il y a un point où l'épaisseur des copeaux devient trop importante, ce qui provoque la rupture prématurée de l'arête de coupe.

Ceci conduit finalement à une dégradation précoce de l'outil. La charge de la broche est un mauvais indicateur de l'avance maximale à utiliser, car l'augmentation de la charge sur la broche est négligeable, même si l'avance est trop élevée. Le temps que le système adaptatif ajuste la vitesse d'avance, il est trop tard.

En fin de compte, la technologie de CA est limitée aux ajustements basés sur l’instant où la charge de la broche dépasse un seuil prédéfini. Celui-ci n'a aucune " connaissance " des conditions réelles de coupe pendant le processus d'usinage, si bien qu'il ne peut pas déterminer avec précision la vitesse d'avance idéale pour chaque segment de coupe (Figure 2).

OptiPath, quant à lui, ajuste automatiquement les avances en fonction des conditions de coupe spécifiques à chaque segment de la trajectoire de l'outil. C'est le seul produit disponible qui optimise les débits basés sur une technologie de vérification solide. Plutôt que de réagir aux réactions du moteur d'entraînement de la broche, OptiPath assigne la meilleure vitesse d'avance en fonction des conditions de coupe actuelles (volume de matière enlevée, épaisseur copeau, profondeur, largeur et angle de coupe).

Au lieu de s'efforcer d'obtenir une charge de broche constante, OptiPath maintient une charge de coupe constante. Dans l'exemple d’usinage d’une rampe, le maintien d'une charge de coupe constante permet d'obtenir des vitesses d'avance plus sûres. Pour les fraises de haute technologie, le maintien d'une charge constante prolonge la durée de vie de l'outil. Il est parfois souhaitable de maintenir une épaisseur de copeaux constante pendant la coupe - une tâche simple pour OptiPath, mais quelque chose que les systèmes de CA ne peuvent pas faire.

OptiPath est également une méthode plus rentable d'optimisation de la vitesse d'avance. Un petit nombre de licences logicielles peut fournir une capacité d'optimisation pour des dizaines de machines CN - de tous types, pilotées par toutes sortes de commandes. Un système de CA est limité à une seule machine.