La mesure de la machine-outil garantit la qualité sur une fraiseuse personnalisée

Le client de l'industrie aérospatiale de F. Zimmermann GmbH leur a demandé de développer une fraiseuse à portique sur mesure pour fabriquer des suspensions complexes en titane pour les surfaces de contrôle des avions. Le nouveau système doit gérer la programmation des parcours de production, toutes les opérations de fraisage et les inspections des composants sur machine. En relevant le défi, Zimmermann a choisi les solutions de mesure de machines-outils d'Hexagon pour sa construction personnalisée afin de gérer les inspections de qualité en cours de fabrication et finales des pièces fabriquées.

Zimmermann est un leader technologique connu pour ses grandes fraiseuses à portique hautes performances et ses centres d'usinage horizontaux. Le constructeur de machines orienté vers l'exportation a livré plus de 550 machines dans 37 pays du monde. En plus de fournir des machines standardisées qui garantissent aux clients un processus de fraisage de haute précision efficace, Zimmermann développe et produit également des solutions de fraisage individuelles sur mesure pour relever des défis d'application plus complexes et uniques.

L'un des clients de l'industrie aérospatiale de Zimmermann avait besoin d'une fraiseuse à portique unique avec plusieurs nouvelles fonctions et avantages. Le client avait besoin de Zimmermann pour sélectionner et roder l'ensemble d'outils d'usinage spécialisés, programmer le chemin de production du composant et enfin, permettre la mesure sur la fraiseuse elle-même.

"Nous avons plus un caractère sur mesure ou sur commande - nous ne sommes pas un fabricant de masse", explique Steffen Nüssle, directeur des ventes à l'exportation, Zimmermann. « Mais la conception modulaire de nos machines nous permet généralement de les adapter relativement facilement aux exigences spécifiques des clients et des applications ; plusieurs fraiseuses sur mesure sont déjà utilisées chez un équipementier aéronautique asiatique. Mais cette nouvelle commande va bien au-delà de ce que nous avions livré jusqu'à présent.

Le composant que le client de Zimmerman doit produire est une suspension en titane d'environ 1,5 mètre pour les gouvernes d'avion. Un défi d'usinage particulier est une série de douze trous dans des ergots situés les uns derrière les autres sur la pièce sur une longueur de 990 millimètres. Ici, le client exige une grande précision, prescrivant pour le diamètre d'alésage de 17 millimètres la tolérance H7, ce qui signifie une variance de trou autorisée de 18 microns. De plus, l'écart de concentricité des alésages doit être inférieur à 50 microns sur toute la longueur du composant. Une précision et une exactitude élevées sont également requises pour les cosses d'alésage, qui doivent être perpendiculaires à la surface du composant.

Dans sa nouvelle machine, pour assurer la qualité du composant, Zimmermann a décidé d'utiliser les palpeurs tactiles à ondes radio de dernière génération d'Hexagon avec HxGN NC Server, qui permet d'utiliser le logiciel de métrologie PC-DMIS pour mesurer les pièces directement sur la fraiseuse. La sonde choisie permet la mesure avec un insert de sonde croisée, qui est nécessaire pour mesurer les alésages. PC-DMIS est un logiciel de métrologie de pointe qui prend en charge divers besoins de mesure sur des systèmes allant des MMT aux bras de mesure portables et aux trackers laser.

HxGN NC Server a aidé le client de Zimmermann à automatiser la production en permettant à ses opérateurs de créer et d'exécuter facilement des routines de mesure PC-DMIS entièrement automatiques sur la fraiseuse à n'importe quelle étape du processus de production. Ceci est particulièrement utile lorsque vous travaillez avec un matériau dur et difficile à usiner comme le titane.

L'inspection des pièces serrées en cours de fabrication évite les écarts de mesure

La mesure en cours de processus du composant est effectuée directement dans le serrage pour éviter les écarts de mesure dus au retour élastique ou au gauchissement. Le système détecte à temps les limites d'engagement de l'outil ou les dépassements de tolérance, avant la production de rebuts coûteux. Ensuite, toutes les pièces finies sont à nouveau inspectées sur la machine-outil, certaines passant à l'inspection finale de la qualité sur la MMT du client pour compléter leur processus d'assurance qualité.

De plus, la taille de la machine d'environ X=8500 mm x Y=3900 mm donne au client la sécurité d'avoir une solution de mesure disponible s'il devait fabriquer des composants plus grands à l'avenir. La taille de leur CMM ne les contraindrait pas.

"Nous nous concentrons sur la construction de systèmes de fraisage hautes performances pour nos clients de l'aérospatiale qui atteignent de manière fiable une précision exceptionnelle", déclare Nüssle. "C'est pourquoi nous avons utilisé HxGN NC Server avec PC-DMIS pour cette version spéciale et sur de nombreuses autres machines - le logiciel est bien établi et éprouvé en matière d'assurance qualité. Nous avons une confiance totale dans les performances de mesure du système et sa contribution à l'augmentation de la productivité des utilisateurs de nos machines."

HxGN NC Server exécute automatiquement les programmes de mesure requis et génère des rapports PC-DMIS lors de l'exécution des routines de mesure. Un opérateur de machine n'a qu'à appuyer sur un bouton, et le composant en titane fonctionnera de manière autonome à travers toutes les étapes de production et d'inspection jusqu'à la création du protocole de mesure final. Aucune autre action de l'opérateur n'est nécessaire.

PC-DMIS simplifie l'acceptation des résultats de mesure tout au long du processus de qualité et permet une comparaison directe avec les mesures CMM du client. Zimmermann et son client apprécient grandement cette facilité d'utilisation et cette expérience utilisateur simple. "Avoir une expérience unifiée sur toutes les opérations de mesure, de la fraiseuse dans l'atelier à la MMT dans la salle de qualité, facilite les choses pour l'opérateur", déclare Nüssle. "Et c'est un gros avantage de ne pas avoir à former les opérateurs sur plusieurs outils logiciels."

"L'essentiel est qu'avec le soutien d'Hexagon, nous avons réussi à construire une solution de fraisage haute performance clé en main comprenant un système de mesure de machine-outil éprouvé pour un client exigeant et désormais ravi."

Pour plus d'informations : www.hexagonmi.com

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