Les nombreuses tâches de la Leitz PMM-C Ultra dans la fabrication de pièces de précision

Une pièce profilée de précision, une vis spéciale ou un élément de déplacement subit plusieurs opérations de traitement avant son montage dans le produit final. Tout commence au service de développement de SFS intec, où l‘on élabore des articles à partir des plans du client. L‘objectif consiste à garantir selon un principe économique avant tout la fonction de la pièce à travers une étroite collaboration avec le client. Qu‘il s‘agisse d‘une denture pour l‘entraînement motorisé d‘une chaîne, d‘une vis miniature pour un téléphone portable ou d‘une pièce de réducteur destinée à une perceuse. Par ailleurs, le service du développement doit concevoir la pièce de manière à ce qu‘elle soit réalisable avec les techniques de métallurgie des poudres et de frappe à froid appliquées à Heerbrugg. SFS intec a recours à la métallurgie des poudres notamment pour les pièces à géométrie complexe. La frappe à froid intervient quant à elle dans la fabrication de grandes séries caractérisées par de hautes valeurs de résistance. 

Techniques de mesure dans la réalisation d‘outils

La structure de l‘outil joue un rôle décisif pour la qualité des pièces frappées à froid, telles que les pignons pour démarreurs ou systèmes de ceinture. L‘équipe de construction du bureau technique chez SFS intec est responsable de la configuration exacte de la matrice et des poinçons. Les collaborateurs du service de construction d‘outils effectuent des travaux de meulage, d‘érosion par enfonçage, de tournage et de fraisage. Les outils fabriqués sont contrôlés avec deux machines à mesurer tridimensionnelles Brown & Sharpe de la série caméléon intégrées dans le parc des machines en 2000. Ces deux MMT ont accompli de nombreuses tâches de mesure jusqu‘à l‘acquisition, cinq ans plus tard, de la Leitz PMM-C Ultra. L‘évolution des exigences des clients – surtout des constructeurs automobiles – s‘est répercutée sur les machines à mesurer tridimensionnelles. Elle a rendu nécessaire l‘acquisition d‘une machine plus précise, maîtrisant aussi des tâches de mesure plus complexes. Le choix s‘est porté sur la Leitz PMM-C Ultra, qui a séduit par son bon rapport prix/performances, sa haute précision, sa grande vitesse et enfin et pas le moindre par sa haute précision en mode scan. 

La Leitz PMM-C Ultra en œuvre chez SFS intec présente une erreur de mesure de longueur volumétrique de 0,4 + L/1 000 µm et est placée dans une salle climatisée. Pour adapter l‘instrumentation de mesure aux dimensions des pièces fabriquées, les collaborateurs du service Techniques de mesure chez SFS intec utilisent la Leitz PMM-C Ultra en combinaison avec des palpeurs d‘un diamètre de 0,5 millimètre. Outre le programme PC-DMIS, le personnel applique le logiciel de mesure QUINDOS pour les géométries de dentures et formes complexes. La plage de mesure est de 1 200 mm x 1 000 mm x 700 mm. 

Assistance pendant le développement...

La Leitz PMM-C Ultra remplit de multiples tâches chez SFS intec: elle s‘utilise pour la mesure de calibres, d‘éléments de réception, d‘échantillons de la production de série et de pièces complexes fabriquées. On s‘en sert aussi pour contrôler les échantillons initiaux et comme aide dans les analyses de processus. 

SFS intec réalise au moyen de machines un contrôle intégral de grandes séries de pièces dont les cotes sont liées à l‘outil alors que les petits lots sont directement vérifiés par le personnel du service de fabrication avec des calibres. Ces derniers offrent l‘avantage d‘un maniement simple et d‘un gain de temps. Le service Techniques de mesure est très présent dans le développement des calibres. „La vérification de pièces de série n‘exige pas une machine de mesure 3D extrêmement précise. Les pièces fabriquées par compression ne demandent pas le respect d‘une tolérance de l‘ordre du millième d‘une unité. Pour les clients, il est plus important que toutes les pièces soient identiques et puissent donc être montées avec des machines. L‘utilisation de calibres, par exemple, pour un contrôle fonctionnel des pièces constitue une solution idéale. Ces éléments nous permettent de contrôler les géométries de dentures dans la fabrication, telles que le profil complet, la largeur d‘une dent et le diamètre intérieur de la pièce. 

Les calibres doivent présenter une bonne construction. Ils sont fabriqués avec une tolérance de 5 µm. Nous avons besoin d‘une machine à mesurer tridimensionnelle de haute précision, comme la Leitz PMM-C Ultra, pour effectuer cette vérification“, explique Walter Vetter, chef d‘équipe du service Techniques de mesure chez SFS intec à Heerbrugg. Pendant la phase de lancement d‘un projet, les techniciens de mesure ont une autre fonction importante: „Les contrôles d‘échantillon initial se font aussi avec la MMT Leitz“, indique le technicien Urs Köppel. Compte tenu du court temps de fabrication du premier échantillon, la mesure correspondante doit elle s‘effectuer rapidement. Les calibres deviennent inutilisables dans ce cas chez SFS intec. Car la conception fait souvent l‘objet de petites modifications dimensionnelles pratiquement jusqu‘au début de la fabrication de l‘échantillon. D‘où l‘impossibilité de réaliser des calibres à temps. Du point de vue de sa rapidité et de sa précision, la Leitz PMM-C Ultra se prête de ce fait idéalement aux contrôles d‘échantillon initial. 

...et la production. 

Pendant la phase de production, l‘équipe de mesure tire également parti des hautes performances de la machine à mesurer tridimensionnelle: „La Leitz PMM-C Ultra nous permet d‘assister les domaines les plus variés dans notre entreprise, du développement à la fabrication. Nous réalisons des contrôles aléatoires de pièces de série avec ce matériel“, précise Urs Köppel. La table de granite réceptionne aussi des pièces complexes impossibles à contrôler dans l‘usine. Les connaissances acquises à travers le relevé de ces pièces entrent dans la fabrication. Les techniciens de mesure peuvent ainsi fournir une précieuse aide au service de production. Ils décident par exemple de la modification de la matrice ou des valeurs machine. Au final, l‘entreprise améliore ses processus de fabrication et peut garantir une haute qualité de production. 

L‘optimisation constitue aussi la première priorité des analyses de processus ciblées. Certains processus qui généraient des pièces incorrectes ont été passés au crible avec la Leitz PMM-C Ultra et corrigés. „Nous avons réalisé pour un client du secteur diesel une pièce constituée d‘un plateau et d‘une tige. Arrivé à la dernière étape de traitement, le plateau se courbait toujours. Nous avons alors examiné les différentes étapes en mesurant la pièce après chaque opération. Les tolérances de forme et de position classiques comme le parallélisme et la perpendicularité n‘apportent pas grandchose ici. Nous devons par exemple savoir comment un point de surface en particulier change d‘une étape à l‘autre. Ce point doit toujours présenter la même position, la même orientation et la même profondeur. La machine Leitz nous permet d‘effectuer de telles analyses et de modifier le processus de fabrication de telle façon que la pièce soit finalement correcte. Pour celle mentionnée plus haut, les examens ont fait apparaître la nécessité de réaliser l‘opération de compression en dehors de la tolérance pour pièce finie. L‘usinage postérieur enlevait du matériau, ce qui entraînait la dilatation de ce matériau et un dépassement de la plage de tolérance“, commente Walter Vetter. Là aussi, l‘utilisation de la Leitz PMM-C Ultra s‘est avérée profitable. Et Walter Vetter ajoute: „La compatibilité avec les machines existantes justifie également le choix de Hexagon Metrology. Nous utilisons le logiciel PC-DMIS sur toutes les machines. Par ailleurs, le support technique couvre à la fois le matériel Brown & Sharpe et la Leitz PMM-C Ultra. Cette dernière nous permet de réaliser des tâches impossibles à exécuter préalablement.“ 

SFS intec accorde une attention particulière à l‘amélioration continue des processus, à leur maîtrise et à la haute qualité. Jour après jour, la Leitz PMM-C Ultra aide l‘équipe de mesure à réaliser cet objectif. La machine à mesurer tridimensionnelle de haute précision continuera à veiller à la qualité des travaux d‘usinage - compression, tournage, meulage, roulage et laminage - dans l‘entreprise.