OPEN MIND : le fraisage, un sport d’équipe.

Wessling (Allemagne), octobre 2021

HAIMER et OPEN MIND démontrent ensemble comment réaliser des opérations de fraisage complexes avec vigueur et dynamisme.

HAIMER soutient l’équipe de hockey sur glace DEL Augsburger Panther en tant que partenaire premium. Dans ce contexte, le fournisseur de systèmes complets dans le domaine de la machine-outil a démontré les performances de ses outils et porte-outils en usinant un modèle réduit de panthère. Les spécialistes de la FAO d’OPEN MIND ont réalisé la programmation sophistiquée avec leur logiciel hyperMILL^®.

En Allemagne, les « Augsburger Panther » évoluant dans la DEL (« Deutsche Eishockey Liga », à savoir la ligue allemande de hockey sur glace) comptent parmi les espèces de panthères les plus célèbres. Basée à Igenhausen, à seulement 30 minutes d’Augsbourg, l’entreprise Haimer GmbH est à la fois un supporter et un partenaire de l’équipe professionnelle de hockey sur glace. L’entreprise familiale, qui est leader dans le développement, la fabrication et la vente de produits de haute précision pour l’usinage des métaux, a eu l’idée de procéder à l’usinage d’une panthère en aluminium dans le centre d’application HAIMER. Cette pièce d’exposition démontre que le fraisage 5 axes avec les porte-outils et les fraises en carbure monobloc de HAIMER n’a rien à envier au hockey sur glace en matière de rapidité, de vigueur et de dynamisme.

Konstantin Brodowski, directeur du centre d’application, fait d’autres parallèles : « Dans le hockey sur glace, il n’est pas seulement question de rapidité et de dureté, chaque joueur doit avoir une technique excellente et l’appliquer dans le cadre d’une interaction parfaite. Cela vaut également pour nous, lorsque les produits haute technologie de HAIMER sont associés aux machines-outils les plus modernes et à des logiciels CAO/FAO haut de gamme. »

« Une-deux » entre les professionnels de l’usinage et ceux de la programmation

À la recherche de « coéquipiers » pour réaliser le projet de panthère, l’entreprise HAIMER s’est tournée vers l‘éditeur CAO/FAO OPEN MIND de Wessling, qui est son partenaire depuis plusieurs années. Dans le milieu de l’usinage, son système FAO hyperMILL^® est considéré comme l’un des meilleurs pour l’usinage 5 axes et convient donc parfaitement à la programmation de contours à forme entièrement libre. OPEN MIND a tout de suite accepté de mobiliser un technicien d’application pour programmer la pièce d’exposition insolite et participer à l‘opération commune de fraisage. Christian Neuner, responsable Global Engineering Services, explique : « Un modèle réduit de ce type constitue une excellente opportunité de démontrer la polyvalence et la flexibilité de notre logiciel. Nous-mêmes, nous présentons également des analogies avec la panthère. En effet, hyperMILL^® possède de nombreuses fonctions permettant à l’utilisateur FAO de repousser les limites de la machine avec vigueur afin d’atteindre rapidement son objectif. »

Jakob Nordmann, Application Engineer chez OPEN MIND, s’est donc rendu à Igenhausen pour quelques semaines afin de mettre en œuvre une programmation et un usinage parfaits avec Daniel Swoboda, technicien d’application chez HAIMER. Comme machine de fraisage, ils ont opté pour le centre d’usinage 5 axes DMG MORI HSC70 linear, disponible dans le centre d’application HAIMER. De par sa rapidité et sa précision, il offre les meilleures conditions pour l’usinage de l’aluminium et l’obtention de hautes qualités de surface.

Des solutions d’outillage répondant à tous les défis

L’usinage de la tête de la panthère a été particulièrement délicat, notamment celui de la gueule avec les canines dont la représentation est très détaillée. De par sa forme longue et fine qui la rend extrêmement sensible aux vibrations, la queue a également été difficile à usiner. En outre, de nombreuses zones étaient très difficiles d’accès. C’est pourquoi les responsables ont décidé d’usiner la pièce en deux posages, pour lesquels un étau 5 axes LANG Makro Grip a servi de gabarit.

L’accessibilité réduite a également eu une influence sur le choix des outils. Si les spécialistes en applications ont utilisé les outils les plus courts possible, ils ont dû avoir recours à des outils mesurant jusqu’à 278 mm de longueur pour certaines parties. Daniel Swoboda a donc opté pour les outils modulaires HAIMER Duo-Lock™ afin de réaliser les opérations d’ébauche. Le système est composé de têtes d’outil en carbure qui sont reliées à différentes rallonges via une interface extrêmement stable. Concrètement, il a choisi une version à quatre dents avec rayon d’arête de la série Duo-Lock™ HAIMER MILL Alu. Ces outils sont équilibrés de façon précise et se caractérisent par une très haute fidélité de répétition des longueurs. Ils offrent un niveau de précision positionné de manière idéale entre agressivité et défensive. « Nous avons procédé au serrage des rallonges cylindriques revêtues des outils Duo-Lock dans les porte-outils de frettage HAIMER Power », explique Daniel Swoboda. « Nous obtenons ainsi un serrage nettement plus fort et des vibrations plus faibles qu’avec les porte-outils standard. Cela permet de réaliser des passes plus grandes et d’obtenir un taux d’enlèvement de copeaux plus élevé. »

Pour la finition, le choix s’est porté sur la fraise en carbure monobloc de la série HAIMER MILL Alu en version hémisphérique, dont la micro géométrie est spécialement prévue pour une avance douce et une haute qualité de surface. Avec le serrage dans les porte-outils HAIMER Power Mini Shrink extrêmement fins mais anti-vibrations, les responsables ont pris en compte l’espace restreint.

Jakob Nordmann, un collègue d’OPEN MIND, ajoute : « Le fait que tous les porte-outils et outils HAIMER soient également disponibles sous forme de fichiers DXF et STEP a été très utile pour mon travail. Les modèles peuvent tout simplement être téléchargés sur la page d’accueil de HAIMER. Ceux-ci sont intégrés en trois clics dans la base de données via notre module hyperMILL^® TOOL Builder et sont à disposition pour la programmation et la simulation. »

Pratique : la CAO pour la FAO et la simulation

Des performances de programmation optimales étaient requises pour obtenir un bel aspect visuel. Premier point crucial : la panthère a été livrée en tant que modèle de données STL. Jakob Nordmann, spécialiste d’hyperMILL^®, explique : « Comme une conversion en un modèle surfacique aurait été très coûteuse, nous avons décidé de réaliser le fraisage sur un maillage STL mais d’utiliser une procédure ligne à ligne avec un espacement de 1 mm afin que la structure des facettes reste invisible.

Pour les parties très détaillées comme la gueule, la queue ou les plis au niveau des articulations, nous avons généré des surfaces supplémentaires pouvant être combinées au réseau STL dans hyperMILL^®. » Pour cela, J. Nordmann a utilisé hyperCAD^®-S, le système « CAO pour FAO » développé spécialement par OPEN MIND pour répondre aux besoins des programmeurs.

Comme différentes inclinaisons d’outil étaient requises en raison de l’espace restreint, il a dû veiller à respecter exactement l’espacement entre les lignes et à garantir une transition harmonieuse sans jonctions visibles. « Pour ce faire, j’ai utilisé la fonction « Editer trajet d’outil » », dévoile J. Nordmann. « Elle permet de définir en premier lieu le trajet d’outil entier puis de le diviser en plusieurs zones, lesquelles sont ensuite usinées avec différentes inclinaisons à l’aide de plusieurs outils. J’ai ainsi économisé beaucoup de travail. »

Autre élément indispensable au fraisage de la panthère : hyperMILL^® VIRTUAL Machining Center, une solution de simulation CN fiable qui assure la conformité des mouvements de machine virtuels avec la réalité et garantit une détection des collisions en toute fiabilité.

Il a fallu près de trois semaines de travail intensif en équipe pour terminer la première panthère. Les curieux pourront en admirer un modèle auprès de HAIMER ou OPEN MIND lors des salons à venir. Bien sûr, le club Augsburger Panther a également reçu un exemplaire à exposer dans le hall d’entrée du stade ou dans le couloir des vestiaires afin de motiver les joueurs au moment d’entrer sur la glace.