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À cent à l’heure avec Tebis

Fabriquer des composants de sport automobile de grande qualité rapidement et en toute sécurité

15/05/2017

Tebis est partenaire de l’initiative « Digital Factory 4.0 », qui était représentée avec son propre pavillon au salon international de la mécanique spécialisée, Mecspe 2017 (Parme, Italie). L’une des principales thématiques de l’initiative concernait la fabrication de composants de grande qualité pour le sport automobile. Tebis faisait partie de la chaîne de fabrication pour l’usinage d’un support de moyeu pour les voitures de Formule 4.

Pour fabriquer des composants précis et de grande qualité pour la Formule 4, plusieurs conditions préalables doivent être remplies : l’outil et la machine-outil doivent être adaptés et la commande numérique doit être précise. Ces conditions requièrent également des stratégies performantes pour calculer les parcours d’outils, ainsi que des critères appropriés de distribution des points et l’analyse des données d’usinage.

Si le processus de production doit être optimisé, le logiciel de CAO/FAO doit déterminer un parcours d’outils sans heurt afin d’utiliser au mieux les machines de pointe. Dans le cadre de la chaîne de fabrication du sport automobile, Tebis a pris en charge la totalité de l’usinage 3 axes et 5 axes pour fabriquer un support de moyeu avant en Ergal pour les voitures de Formule 4. Pour ce faire, les spécialistes ont testé un large spectre de fonctions de CAO/FAO de la version 4.0 Release 3. La chaîne de fabrication a été réalisée en collaboration avec Heidenhain, Sigma, Sorma et Schunk.

Réparation automatique des surfaces d’origine

La première étape portait sur la création d’un modèle CAO précis et sûr pour le support de moyeu afin d’obtenir une qualité de production élevée pour une reprise manuelle minimale. À cet effet, le logiciel Tebis calcule les parcours d’outils directement à partir des surfaces mathématiques exactes, et non à l’aide d’un modèle de substitution approximatif (polyèdre). De cette manière, la qualité des surfaces CAO est directement transmise aux programmes CN.

Pour contrôler et optimiser le modèle CAO, Tebis a utilisé des fonctions de corrections automatiques des surfaces d’origine. Les fonctions recherchent les défauts topologiques, les segmentations et les déviations éventuelles et les corrigent si besoin. Le modèle mathématique a une influence significative sur la structure du parcours d’outils : en cas de surfaces fortement segmentées, un nombre de points nettement plus élevé est généré au cours de la programmation CN pour définir les parcours d’outils. Les temps de calcul et les temps machine sont donc plus longs. Grâce à des fonctions spécifiques qui utilisent la nouvelle technologie des courbes guides structurées, la structure des parcours d’outils a pu être optimisée en ce qui concerne la forme des composants. L’incrément latéral des parcours est resté ainsi inchangé (incrément 3D).

Tebis a travaillé sur une distribution de points optimisée pour atteindre la haute qualité de production souhaitée. Lors du fraisage, la distribution des points est l’un des facteurs qui influencent le plus fortement la qualité du parcours d’outils. Tebis a également mené une étude spécialisée en collaboration avec le fabricant Heidenhain, leader mondial du marché des commandes CN. Celle-ci a montré que malgré des valeurs d’erreur cordale inchangées, il était possible d’obtenir des résultats de production très différents avec une seule et même machine. À cet égard, seuls les algorithmes commandant la distribution des points au cours de la création du parcours d’outils sont ajustés. Tebis V4.0 R3 a développé six critères différents de distribution des points, qui peuvent être sélectionnés en fonction des outils disponibles et du degré de finition souhaité. Les performances des toutes dernières CN se distinguent également par la possibilité d’utiliser des valeurs de l’ordre du millième pour l’erreur cordale sans influencer les temps de calcul et de générer des fichiers de programmes CN avec quatre ou cinq décimales.

Détecter et éliminer les collisions à l’avance

En outre, des systèmes de bridage standardisés et calibrés ont garanti une précision maximale, ainsi qu’une accessibilité optimale à cinq côtés lors du positionnement du brut. Cela a permis d’optimiser les flux de travail et la séquence de l’opération, tandis que les changements d’outils ont pu être réduits à un minimum.

En raison de la taille considérable des supports de moyeu, la simulation de la cinématique dans Tebis a également joué un rôle crucial. Comme celle-ci copie virtuellement l’environnement de production réel, il était déjà possible de contrôler le cycle d’usinage au préalable. Cela a rendu possible l’optimisation du placement et de l’équipement de la machine tout en identifiant les éventuels problèmes de sécurité concernant les collisions et la butée de fin de course au préalable. Grâce à cette solution optimale, l’efficacité globale du processus de production a été augmentée et les temps d’arrêt ont été réduits. Dans le même temps, le risque d’erreur potentiel découlant de l’intervention manuelle de l’opérateur de machine a diminué.

Dans la chaîne de fabrication, ces technologies Tebis ont donné lieu à un cycle de production fiable et sécurisé. Celui-ci a permis la création de composants qui correspondent parfaitement au modèle CAO de référence et qui satisfont aux exigences de qualité élevées requises dans le sport automobile.


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