La rencontre du caoutchouc et de la route

Stewart-Haas Racing est le support mécanique de plusieurs équipes NASCAR victorieuses. La croissance de l’entreprise s’accompagne d’une augmentation de sa charge de travail en matière de fabrication. L’équipe d’usinage de Stewart-Haas a récemment commencé à produire davantage de pièces en interne, préférant tirer parti de ses propres capacités. L’usinage supplémentaire a été rendu possible grâce à la combinaison d’une main-d’œuvre expérimentée, de machines CNC puissantes et d’un logiciel intuitif.

En bref :

Product Used: Mill, Lathe, Dynamic Motion

Industrie : Transport

PROJECTION

• Le défi : Fabriquer de manière rentable des composants de course automobile complexes, auparavant sous-traités, afin de gagner du temps et de l’argent tout en conservant une qualité irréprochable.
• La solution : Mastercam, le logiciel de commande numérique le plus utilisé pour les opérations de CAO/FAO.
• Avantages:
  • La technologie du mouvement dynamique permet d’obtenir des taux de coupe extrêmes tout en économisant du matériau et en prolongeant la durée de vie de l’outil.
  • S’associe parfaitement à une large gamme de machines CNC.
  • Les parcours d’outils en constante amélioration sont faciles à apprendre et très adaptables.

Gene Haas, le fondateur de la société Haas Automation, qui fabrique des outils à commande numérique, n’était pas étranger à l’industrie de la course automobile lorsqu’il a formé sa première équipe de la série NASCAR Cup en 2002. Lui-même compétiteur en CART, INDYCAR, Formule 1 et NASCAR, Haas a laissé sa passion pour l’ingénierie alimenter sa passion pour la course. Il a rapidement trouvé un partenaire en la personne de Tony Stewart, trois fois champion de la Monster Energy NASCAR Cup Series, et ensemble, en 2009, ils ont cofondé Stewart-Haas Racing à Kannapolis, en Caroline du Nord.

L’usine Stewart-Haas de Kannapolis, d’une superficie de 200 000 pieds carrés, emploie environ 370 personnes, qui se consacrent toutes à la construction de voitures de course plus rapides et plus efficaces. John Simmons est le directeur de l’atelier d’usinage, d’une superficie de 4 000 pieds carrés. Il n’est pas surprenant que l’équipement de l’atelier soit en grande majorité constitué de machines Haas, produits de Haas Automation. Ces derniers temps, Stewart-Haas Racing a parcouru encore plus de kilomètres sur ses quinze machines CNC afin de commencer à fabriquer des pièces supplémentaires en interne.

L’atelier d’usinage s’est récemment équipé de nouveaux centres de tournage Haas avec des têtes de fraisage en direct, car la majeure partie de ses travaux précédemment externalisés était constituée de pièces tournées. La production interne de ces pièces permet une plus grande personnalisation, des temps de conception et d’usinage plus courts, un meilleur contrôle de la qualité et des délais de livraison plus courts. L’équipe d’usinage a associé les nouvelles machines Haas à Mastercam pour un fraisage fiable et efficace.

“The biggest transformation I’ve seen in the last year in our shop is the full adoption of Mastercam’s Dynamic toolpaths,” said Simmons, whose team uses the software’s Dynamic Motion technology to achieve the speed and precision needed to profitably manufacture the new parts. Dynamic milling toolpaths use smoother, safer cutting motions than traditional means. The key is in the software’s constant monitoring of the material being cut. As the parent material changes, the technology assesses, interprets, and extrapolates the fluctuations so that the tool is constantly engaged in the safest way. The calculations are instantaneous. Not only do cutting times melt away, but tool life also lengthens as fewer milling mistakes are made.

M. Simmons prend l’exemple d’une biellette centrale de direction de Stewart-Haas pour illustrer l’une de ces nouvelles pièces. Cette pièce, qui relie le boîtier de direction aux bras de levier et, en fin de compte, aux roues, permet au véhicule de tourner avec le volant. La biellette centrale de direction est d’abord une barre massive d’acier allié de 150 livres, d’environ 4 pouces de large, 5 pouces de haut et 23,5 pouces de long, avant d’être ébauchée sur une fraiseuse CNC verticale Haas VF6 TR à cône 50. Simmons explique que le processus d’ébauche de cette pièce prenait auparavant une douzaine d’heures. Aujourd’hui, l’ébauche ne prend plus que sept heures. « Je dirais que nous sommes 60 à 75 % plus efficaces », a-t-il déclaré.

Simmons ne néglige pas non plus l’assurance qualité qui accompagne les stratégies de mouvement dynamique. Stewart-Haas prend la fiabilité et la précision au sérieux, avec un service de contrôle de la qualité entièrement équipé, prêt à évaluer chaque pièce à la recherche d’imperfections. Le fraisage dynamique offre un haut degré d’exactitude et de répétabilité à chaque coupe. Le dialogue permanent entre le logiciel et le matériau permet d’éviter les erreurs avant même qu’elles ne se produisent et d’usiner les pièces avec une précision clinique.

L’équipe de Stewart-Haas refuse toutefois de s’attribuer tout le mérite de l’application du logiciel. « Alors que la technologie complexe devient de plus en plus omniprésente dans notre atelier, le soutien que nous recevons de nos différents fournisseurs est d’une importance capitale », explique Simmons. « Il ne s’agit pas seulement d’avoir la technologie ; nous voulons nous assurer que nous tirons le meilleur parti de nos investissements, afin d’économiser de l’argent, d’améliorer l’efficacité et de fabriquer des véhicules compétitifs. Par exemple, l’évolution vers les parcours d’outils dynamiques, bien qu’elle en vaille la peine pour les avantages qu’elle procure, peut être difficile à gérer. La lumière s’est allumée beaucoup plus rapidement avec l’aide des ingénieurs d’application de Mastercam et de leur revendeur dans ma région, Barefoot CNC« .

Le vaste réseau de revendeurs compétents de Mastercam est un atout précieux pour tout atelier d’usinage, et Stewart-Haas Racing ne fait pas exception à la règle. Simmons a admis que même avec ses quinze années d’expérience en usinage, il a trouvé l’aide des représentants de Barefoot CNC cruciale dans son propre apprentissage.

Alors que l’atelier d’usinage de Stewart-Haas prend en charge de plus en plus d’opérations d’usinage, il ne montre aucun signe de ralentissement. Dans le monde de la course comme dans celui de l’usinage, il est vrai que quelqu’un doit toujours arriver dernier, mais ce ne sera pas Stewart-Haas Racing.

Devis client

« Nous pouvons désormais fabriquer des pièces complètes directement à partir d’une grande billette, plutôt que de devoir fabriquer des composants plus petits et de les souder ensemble. Les parcours dynamiques nous donnent beaucoup plus d’engagement d’outil, ce qui nous évite d’avoir à optimiser les parcours d’ébauche et nous permet d’arriver beaucoup plus rapidement aux opérations de finition. »

-John Simmons, responsable de l’atelier d’usinage CNC chez Stewart-Haas Racing, Kannapolis, Caroline du Nord