Mesurer sans retouche !

La mesure des pièces dans la machine a permis à ACTech d’éliminer les sources d’erreurs et de réduire de manière décisive la retouche des pièces à faibles tolérances. Les palpeurs et le logiciel de m&h sont désormais utilisés sur 12 machines.

“Le logiciel 3D Form Inspect de m&h nous a beaucoup aidés” explique Jan Wasserfurth, le chef d’équipe Usinage mécanique de la société ACTech dès le début de l’entretien. Depuis quelques années, la mesure des pièces alors qu’elles sont encore dans la machine-outil est une routine quotidienne chez ACTech.

ACTech ou Advanced Casting Technologies est une entreprise de la ville de Freiberg en Saxe, dotée d’un équipement technique très moderne et spécialisée dans l’ingénierie, la création et l’usinage de prototypes, principalement pour l’industrie automobile, l’aéronautique et la fabrication de machines. L’entreprise utilise des technologies modernes pour créer des prototypes métalliques qui doivent correspondre aux caractéristiques ultérieures du produit. Le frittage laser de matières moulées en carapace (croning®) et le fraisage directe de matières moulées comme procédure de moulage et de prototypage rapide en font partie. Du dessin à la pièce prête au montage en passant par la coulée et l’usinage final, la société propose une gamme complète de prototypage de pièces en aluminium, en fer, en acier ou en alliages spéciaux sur mesure. Plus de 370 collaborateurs travaillent dans l’entreprise créée en 1994 et d’autres embauches sont en cours.

L’entreprise effectue l’usinage des prototypes métalliques dans son propre atelier. Avec des tailles de lots allant de 1 à 10 pièces et des critères de précision de plus en plus pointus, elle s’est rapidement tournée vers la solution de la mesure dans la machine-outil, et ce, dès 1999. 10 centres d’usinage 5 axes, un centre d’usinage 3 axes et un centre de tournage-fraisage désormais sont équipés de palpeurs de m&h.

ACTech mise également sur le logiciel 3D Form Inspect de m&h pour comparer la pièce et les spécifications cibles issues du modèle CAO à l’aide de contours et de géométries librement programmables. Les points du contour à mesurer sont définis sur l’ordinateur de l’atelier par un clic de souris sur une représentation graphique de la pièce et la fonction de mesure prédéfinie s’affiche par un autre clic.

Les points à mesurer peuvent également être transmis à partir des données du dessin. Une tolérance générale ou individuelle peut être attribuée à chaque point de mesure. Une compensation des tolérances s’effectue automatiquement durant l’évaluation. Le logiciel programme automatiquement les déplacements du palpeur en arrière-plan. Les contours de tous les palpeurs de m&h et leurs possibilités de combinaison sont enregistrés dans le logiciel 3D Form Inspect, celui-ci effectue automatiquement un contrôle des collisions avec les contours de la pièce et empêche toute opération de mesure susceptible d’entraîner un risque de collision des palpeurs, rallonges et stylets cruciformes sélectionnés avec la pièce. Cela permet à l’opérateur de maîtriser ses interventions, de contrôler rapidement la pièce à tout moment entre les étapes d’usinage et de détecter, le cas échéant, suffisamment tôt les écarts de mesure.

Le logiciel 3D Form Inspect nous a permis d’éliminer les sources d’erreurs latentes. Jan Wasserfurth le sait par expérience, “il existe de nombreuses raisons expliquant de tels écarts de mesure lors de l’enlèvement de copeaux”. “A commencer par l’usure de l’outil jusqu’aux déplacements des outils, en passant par les influences thermiques et les écarts d’usinage, tous ces facteurs ont un effet sur les contours usinés.” Bien que ACTech ait équipé ses machines de “kits de sécurité”, ces influences n’ont pas disparu. Les clients de la société ACTech exigent de plus en plus de tolérances étroites. Des tolérances de 3 centièmes ne sont pas rares et constituent un vrai défi technique. Comme dans d’autres entreprises, la mesure s’effectuait manuellement sur des machines, ce qui engendrait souvent des erreurs et inexactitudes. C’est pourquoi, les pièces étaient autrefois d’abord contrôlées sur des machines à mesurer tridimensionnelles après l’usinage. Dans bien des cas, il fallait brider à nouveau les pièces pour les retoucher, ce qui engendrait une perte de temps et de précision, sans parler des périodes d’attente non programmées.

L’acquisition du logiciel 3D Form Inspect en 2009 a permis d’améliorer sensiblement les conditions. Les programmes de mesure générés sur l’ordinateur de l’atelier sont transmis aux machines et s’affichent comme tout programme d’usinage classique. Après la mise en place des palpeurs, la machine effectue une brève opération de calibrage qui a été généré automatiquement par le programme. Cela permet de déterminer les états thermiques et cinématiques actuels de la machine et de les prendre en compte lors de l’évaluation de la mesure. Sur les machines à 5 axes, une compensation automatique des erreurs pivots dans le quatrième et le cinquième axe est effectuée durant ces opérations. Seule cette méthode brevetée par m&h permet de garantir à tout moment la reproductibilité et la fiabilité des valeurs de mesure déterminées. Celles-ci correspondent aux valeurs documentées par la suite sur les machines à mesurer tridimensionnelles.

“Le logiciel 3D Form Inspect nous a permis d’éliminer les sources d’erreurs latentes”, se réjouit Jan Wasserfurth. Il est enfin possible de mesurer des contours tridimensionnels et des géométries inclinées dans l’espace avec un palpeur. “Les brides et les contours 3D sont mesurés dans la machine et peuvent, en cas de doute, être retouchés directement sans un nouveau bridage”. Grâce à la commande simple, on effectue désormais plus fréquemment des mesures entre les étapes d’usinage. “Nos processus ont gagné en fiabilité et nous produisons beaucoup plus de pièces parfaites”, déclare Jan Wasserfurth. “Nos retouches sont passées de 50% autrefois à environ 5% aujourd’hui”, confirme-t-il.

En réduisant de façon significative les efforts de mesure et les opérations de réusinage, Jan Wasserfurth reconnaît avoir gagné en temps et en précision. Le système de m&h a fait ses preuves chez ACTech sur 11 machines. “C’est un bon système”, confirme Jan Wasserfurth. “Simple à utiliser et fiable. Pour nous, la mesure sur la machine est devenue une routine quotidienne grâce à m&h”.