Mastercam donne à McAfee Tool & Die l’alimentation nécessaire pour respecter des tolérances serrées
L’équipe de McAfee Tool & Die est fière de sa capacité à répondre aux commandes complexes de l’industrie automobile. Toutes les pièces que McAfee produit pour les véhicules monocoques présentent des courbes et des géométries inhabituelles, mais il est impératif que McAfee respecte chaque tolérance extrêmement serrée, sous peine de compromettre la sécurité du véhicule. Pour ce faire, McAfee utilise Mastercam.
En bref :
- Produit utilisé : Tournage, fraisage, Fil, Multiaxes
- Industrie : Numéro d’outil, Transport
Détails du projet :
- Le défi : Fabriquer des pièces automobiles avec des tolérances incroyablement serrées et des angles et géométries bizarres.
- La solution : Mastercam CAO/FAO
- Avantages :
- Modélisation 3D avancée pour faciliter la conception pour les besoins de la fabrication
- L’Ébauche et d’autres technologies de mouvement dynamique maximisent l’enlèvement de matière tout en maintenant les outils engagés en toute sécurité pour une durée de vie prolongée.
- Les fonctions multiaxes alimentées éliminent la nécessité d’une manipulation excessive des stocks.
McAfee Tool & Die est connue pour la qualité des pièces qu’elle fabrique et pour sa volonté de s’adapter aux dernières tendances, technologies et techniques de l’industrie. La pièce, située à Green, dans l’Ohio, a intégré le fraisage tridimensionnel à son répertoire depuis plus de trente ans. Au cours de cette période, McAfee a suivi l’évolution des machines à commande numérique, de la technologie de coupe et des logiciels de programmation.
Aujourd’hui, l’atelier de McAfee Tool & Die abrite un centre d’usinage 5 axes MC Machinery Systems, deux centres d’usinage verticaux 4 axes OKK CNC, un centre d’usinage vertical 4 axes Mitsubishi CNC, deux fraiseuses Hurco CNC, un tour Mazak Super Quick-Change CNC avec outillage en direct, cinq électroérosions à fil et une machine de découpe laser modèle Mazak. Tous ont été choisis pour l’avantage stratégique qu’ils confèrent à McAfee Tool & Die en matière de fabrication d’outils et de matrices.
McAfee a récemment travaillé à la production d’un bloc de poinçonnage, l’un des nombreux composants de la matrice dans la fabrication d’une monocoque. Ce bloc de forme, usiné à partir d’un bloc d’acier solide, est utilisé avec une forme correspondante qui forme la tôle avec une grande précision. Les formes sont ensuite utilisées comme outils dans les matrices de formage pour estamper les pièces qui composent le châssis de l’automobile.
Le directeur de l’usine, Joseph Lysiak, a déclaré : « C’est une pièce très difficile à construire parce qu’il n’y a rien de droit. Tout est fait d’angles et de rails, mais tout doit être très précis parce que nous n’avons plus le rail du châssis en dessous. Toutes les pièces doivent s’adapter parfaitement. Plus elles s’emboîtent, plus le véhicule sera solide et sûr ».
Le programmeur Ben Ohler explique que Mastercam est le meilleur outil dont il dispose dans son arsenal, utilisant le logiciel de CAO/FAO pour respecter ces tolérances serrées. Lorsqu’il a dû déterminer comment fabriquer la pièce du début à la fin, il a passé la majeure partie de son temps dans la fonction de modélisation du stock du logiciel, à bricoler et à peaufiner le Design. L’objectif de M. Ohler pour cette pièce était de créer le programme le plus efficace possible et d’obtenir les meilleurs résultats.
John Stiles, programmeur principal, insiste sur le fait qu’il faut programmer les choses de plusieurs façons, puis choisir la meilleure et continuer. Il estime que son équipe acquiert une expérience complète en essayant toutes les fonctions du logiciel, y compris les superpositions pour le vérifier, ce qui lui permet de rester à l’avant-garde de la courbe que McAfee est si déterminée à battre.
Le Design d’Ohler fait appel à des techniques d’ébauche avancées qui réduisent le temps de cycle tout en préservant le matériau en stock. « Pour cette pièce, nous avons utilisé une queue d’aronde pour maintenir la pièce, ce qui nous a permis de serrer une petite partie du bloc et de laisser le reste ouvert. Cela nous a permis de voir plus de choses et de nous appuyer fortement sur l’Ébauche Optique », explique-t-il.
L’Ébauche Optique est une stratégie d’enlèvement de matière bidirectionnelle à grande vitesse qui effectue des coupes agressives pour enlever rapidement de la matière. Elle fait partie de la technologie Dynamic Motion, un ensemble de stratégies de parcours d’outils qui prolongent la durée de vie de l’outil et maximisent l’efficacité de la coupe tout en utilisant des algorithmes exclusifs pour surveiller le matériau en stock et éviter les goujures.
L’équipe de programmation utilise également les solutions avancées Multiaxes du logiciel. Après l’ébauche de la zone, Ébauche a utilisé Flow 5 axes pour les opérations de semi-finition et de finition. Nouveauté de Mastercam 2021, l’avance d’entrée dispose désormais d’options de contrôle de vitesse d’avance séparées pour les mouvements de liaison d’entrée et de sortie. » Nous avons semi-fini la forme avec un pas d’usinage plus lourd et une tolérance plus lâche – probablement environ 0,001 de tolérance – et un pas d’usinage de 0,1, laissant 0,005 sur les surfaces. Au moment de la finition, nous avons resserré la tolérance à 0,0005 et le pas d’usinage à 0,008. » Cette stratégie a permis de créer un état de surface supérieur et de se passer du polissage de la pièce. Le résultat final a été une pièce plus précise avec peu ou pas d’ajustement.
Une fois les opérations d’usinage multiaxes terminées, d’autres opérations ont été nécessaires pour usiner l’arête de coupe proprement dite. La pièce a été inversée, la queue d’aronde a été fraisée et la pièce a été soumise à un traitement thermique avant une nouvelle découpe.
« Grâce à la création dynamique de plans, nous avons incliné la pièce et ébauché l’arête de coupe à l’aide d’un balayage 3D. Cela nous a permis de forcer l’outil à s’approcher de la forme sous un angle spécifique, tout en laissant de la matière pour le fraisage dur. Les pièces peuvent bouger un peu pendant le processus de traitement thermique ; pour garantir la précision, les pièces à tolérance serrée sont usinées dur, tout comme la plupart des arêtes de coupe », explique M. Ohler.
Une fois qu’une forme de poinçonnage est construite et mise en production, elle peut emboutir plusieurs pièces par minute, en fonction de la taille et de l’épaisseur. Ces pièces sont embouties dans des tôles fines, puis soudées pour former un cadre monocoque solide.
Le personnel talentueux et dévoué de McAfee Tool & Die s’efforce de dépasser les attentes en matière de satisfaction de la clientèle. Gary McAfee, propriétaire de l’entreprise, a déclaré : « À l’avenir, nous cherchons à développer notre capacité d’usinage de pointe. Nous prévoyons d’acheter une nouvelle fraiseuse 5 axes, deux nouvelles fraiseuses à commande numérique, un nouveau tour à commande numérique, d’ajouter un module complémentaire de Mastercam et d’embaucher quelques employés supplémentaires. Notre engagement en faveur de l’excellence passe par la communication, la satisfaction des besoins de nos clients et une longueur d’avance sur les technologies d’usinage en constante évolution. »
McAfee Tool & Die est soutenu par le représentant Mastercam FASTech, Inc. Pour trouver votre représentant local Mastercam, remplissez ce formulaire.
Devis client
« Depuis que nous disposons de ce logiciel et de la capacité de rétro-ingénierie, nous pouvons produire tous les composants de matrice dont une monocoque a besoin. Nous créons également des composants de rechange afin que les lignes de production ne s’arrêtent pas. Une fois dans le système, les remplacements peuvent être effectués sans qu’il soit nécessaire d’envoyer la matrice à l’atelier. Les économies réalisées par les clients s’additionnent rapidement. »
– Joseph Lysiak, Plant Manager, McAfee Tool & Die
