La meilleure réponse à l exigence de la demande de votre secteur

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1 L usinage GRANDE VITESSE

2 La meilleure réponse à l exigence de la demande de votre secteur L usinage 5-axes représente la technologie la plus demandée qui va répondre à toutes vos exigences : haute précision et qualité de surface de la pièce en un minimum de temps. C est pourquoi nous avons développé en partenariat avec les constructeurs et les utilisateurs la commande numérique SINUMERIK 840D disposant de fonctions évoluées très performantes. Si ces fonctions sont exploitées avec intelligence, elles simplifient considérablement la programmation de l usinage 5-axes et contribuent à l amélioration du résultat final. Industrie automobile : de l idée au produit final via le prototype Notre offre SINUMERIK est un excellent outil pour la production en série, combinant à la fois productivité et grande qualité tout en permettant la réduction de certaines étapes de rectification coûteuses. Industries aéronautiques et astronautiques : maîtrise assurée des matériaux de haute technologie Aujourd hui les avions dépendent de plus en plus de pièces intégrées dont l usinage nécessite l enlèvement de matière atteignant 90% du volume de la pièce brute. Les pièces finales sont de plus en plus légères avec une structure de plus en plus résistante. L industrie des biens de consommation : des pièces de formes très variées Le nombre de surfaces sculptées sur les moules d injection plastique sont sans limites. Les consommateurs sont sans cesse à la recherche de nouvelles esthétiques et d une meilleure ergonomie (ordinateurs, téléphones ). 2 Développement de la puissance : l usinage 5-axes pour accroître l efficacité de sa production Grâce aux pales de turbine très innovantes, les usines produisant de l énergie sont de plus en plus efficaces. L usinage 5-axes reposant sur la SINUMERIK 840D permet d accélérer la production. D autres technologies clés telles que la construction des machines, l électricité, le transport, le médical et les systèmes de convoyage bénéficient également des excellentes performances des systèmes d entraînement Siemens.

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4 Une productivité accrue avec la mécatronique La mécatronique décrit l interaction entre l électronique, les technologies de l information et les aspects mécaniques dans les machines et les usines. C est dans cette optique que nous offrons des solutions et des services spécifiques. Notre offre en mécatronique vous permet de simuler vos concepts très tôt durant la phase de développement. Vous pouvez aussi tester des solutions intermédiaires et des prototypes en virtuel. Avantage : le produit, développé plus rapidement, entre sur le marché en moins de temps. De plus, vous pouvez choisir la machine répondant parfaitement à votre besoin, et bénéficier ainsi d une grande rapidité d exécution et d une haute productivité. L usinage grande vitesse par excellence L usinage à grande vitesse avec la CN SINUMERIK 840D permet de répondre aux exigences actuelles en matière de production d outils et de moules : rapidité, haute précision, qualité de la surface sans passer par l étape de rectification. Ce succès est possible grâce à notre offre complète de composants associés à des logiciels permettant de couvrir toutes les fonctions dont vous avez besoin. basse résolution 4

5 L efficacité dans une nouvelle dimension Les systèmes de commande innovants SINUMERIK et SIMODRIVE sont décisifs pour profiter au maximum de l usinage 5-axes. Aujourd hui, intégrer une commande numérique SINUMERIK à un centre de fraisage permet d atteindre un rendement opérationnel encore pratiquement impossible il y a quelques temps. On obtient ainsi une précision supérieure à 1 µm et les moteurs linéaires autorisent des accélérations à plus de 1 g (= 9.81 m/s2). Les profils de vitesse réalisés par la CN permettent de meilleures accélérations : Look ahead Pour éviter la violation du contour, la CN SINU- MERIK 840D assure que le profil de vitesse prend toujours en compte la capacité d accélération des entraînements avec la fonction Look Ahead G642. Tout en respectant l intervalle de tolérance spécifique à chaque axe, cette fonction peut assouplir les discontinuités entre blocs en utilisant les Splines. Cela supprime les vibrations de la machine, améliorant ainsi l état de surface. Simplification de la prise de décision avec le cycle UGV. Les fonctions telles que le compresseur spline, la limitation des secousses (la limitation du jerk), et le look-ahead G642 améliorent énormément les performances des machines. Rapidité, précision et qualité de l état de surface : chaque paramètre est ajusté de manière à optimiser le critère souhaité de la machine. Le réglage des fonctions évoluées est alors simplifié par le cycle UGV. 5

6 Une trajectoire plus rapide : interpolation spline A la différence de l interpolation linéaire, l interpolation spline assure une courbe douce durant les transitions. Cela supprime les changements de vitesse soudain des axes, ainsi que les résonances dans les composants de la machine, permettant d améliorer la rapidité de la trajectoire et la qualité de la surface. Une conversion en temps réel en spline : la technologie du compresseur Le compresseur intégré à la commande numérique SINUMERIK 840D est une caractéristique importante pour l optimisation des avances et la qualité de l état de surface. Basé sur une programmation en points à points, la conversion du programme en spline est possible en temps réel. Cette fonction est facile à activer dans le programme pièce. Elle a été étendue pour permettre son utilisation sur les machines 5-axes. Aucune résonance machine : limitation du jerk Atteindre une vitesse maximale en un minimum de temps est décisif pour la productivité des centres d usinage. Cela nécessite que les changements de vitesse par unité de temps, appelés «jerk», soient limités pour éviter la résonance de la machine. La fonction de limitation du jerk de la SINUMERIK 840D représente un élément essentiel pour assurer une adéquation maximale entre la réponse des entraînements et la dynamique de la machine. Sans compresseur Avec compresseur 6

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8 Un maximum de fonctions pour l usinage 5 axes Pour toutes les cinématiques machine : la transformation 5-axes intégrée. La SINUMERIK 840D inclut la transformation 5-axes. Cette «transformation 5-axes dynamique» est utilisée pour programmer dans le système de coordonnées de la pièce, ou bien est utile pour la fonction RTCP, que les axes de rotation soient sur la tête, la table ou répartis sur les 2. En d autres termes, un programme pour une pièce donnée peut être exécuté sur des machines à cinématiques différentes. La transformation interne peut même prendre en compte les caractéristiques de la machine, telles que l orientation des axes de rotation, sans qu ils aient besoin d être orthogonaux. Une transformation dynamique pour l utilisateur. Le point important de la transformation 5-axes réside dans l intégration dans le langage de programmation de la commande TRAORI (orientation de la transformation). Non seulement elle permet de changer de cinématique dans le bloc, mais elle offre aussi à l utilisateur de nombreux avantages : par exemple, si la longueur de l outil est modifiée, il n est pas nécessaire de changer le programme de la commande numérique étant donné que la transformation cinématique fait maintenant partie intégrante de la commande. De même pour guider l orientation de l outil dans le système de coordonnées de la pièce d une orientation initiale à une orientation finale en suivant une trajectoire précise, les points intermédiaires sont calculés par la CN par rapport au point pivot de la machine. Ils représentent la base sur laquelle la transformation interne exécute les mouvements compensatoires des axes cartésiens. Du «sur mesure» l interpolation de l orientation Une variante de l interpolation de l orientation est l interpolation de grand cercle une fonction supportée par les outils de FAO. Elle est particulièrement utile dans le cas d interpolations précises le long de plans inclinés dans les cas d un fraisage périphérique et, par exemple, pour l usinage de poches à parois minces sur des pièces de structure. En comparaison avec les interpolations linéaires des axes d orientation les plus répandues, l interpolation de grand cercle nécessite beaucoup moins de points intermédiaires pour éviter les violations de contour. Les orientations d outil près des pôles sont particulièrement délicates. Selon la cinématique machine même des changements de trajectoire extrêmement faibles peuvent nécessiter des changements importants dans l orientation des axes. Pourtant il est aisé d éviter la perte de vitesse engendrée en commutant automatiquement de l interpolation de grand cercle à l interpolation linéaire à l intérieur du cône des pôles. La commande numérique 840D réalise les transitions des positions de l outil (3 axes) à une nouvelle orientation de la trajectoire (5 axes) en effectuant une orientation par avance des axes rotatifs. Dans le bloc suivant, une transition harmonieuse vers le contour incliné de la pièce, est exécutée sans ralentissement de l outil. Il en résulte un meilleur état de surface et des transitions optimisées. En conclusion: des gains francs sont apportés à la vitesse d usinage et à la qualité de l état de surface. Sans TRAORI Avec TRAORI Orientation outil Orientation outil et pièce Orientation pièce 8

9 grossie à 235% Encore plus efficace : l interpolation double spline A la différence de l interpolation conventionnelle, cette fonction permet de définir la position de l outil et son orientation en utilisant deux courbes spline. La première courbe spline est associée à la pointe de l outil et la deuxième correspond à un point virtuel sur l attachement de l outil. Ce type d interpolation permet une trajectoire plus rapide et améliore l état de la surface. Les fournisseurs de logiciels de FAO les plus réputés disposent déjà de cette fonction dans leurs logiciels. Pas de temps perdu pour les calculs dans le post-processor : correction de rayon d outil 3D de correction de rayon d outil. Cela permet d économiser plusieurs cycles de calcul dans le post processeur car le diamètre réduit de l outil de référence est uniquement mémorisé dans la gestion d outils. Grâce au paramètre ISD il est également possible de définir la profondeur de passe en respectant le contour programmé, permettant ainsi une réutilisation fréquente des outils onéreux. Simple à utiliser : orientation de l outil en mode manuel RTCP RTCP fait partie de la transformation 5-axes TRAORI. RTCP permet à l utilisateur de changer l orientation de l outil en conservant la pointe de l outil en position. Ainsi l opération est simple et conviviale. En plus de la correction de longueur d outil, la CN SINUMERIK 840D dispose également de la fonction 9

10 Une large gamme de fonctions supplémentaires pour le posage de la pièce et les mesures.. Une programmation flexible : le concept de FRAME Les frames vous permettent de réaliser la transition d un système de coordonnées cartésiennes à un autre. Cette fonction de la CN SINUMERIK 840D sert également à réaliser des translations, des rotations, des changements d échelle et des changements de systèmes de coordonnées. Une distinction existe entre les frames configurables et les frames programmables. En les combinant en une séquence de frames la programmation est largement simplifiée. Par exemple, l usinage d une surface inclinée sur une pièce d ébauche ne pourrait pas être plus simple : dans l environnement des frames, en utilisant le décalage d origine configuré (G54) on commence par changer de système de coordonnées par la transformation TRANS. Ensuite on réalise une rotation autour de l axe Y par appel de la commande AROT. Ainsi on se retrouve exactement dans le plan d usinage dans lequel sera effectué la passe. L ensemble peut également être exécuté en utilisant la transformation 5 axes de la CN Sinumerik 840D. Décalage configurable Décalage Programmable Définition du retrait : TOROT La commande fait référence au système interne des frames pour lequel l axe Z correspond toujours à l orientation l outil actuel. Rotation Programmable 10 Définition du retrait

11 Mesure en 3 points Réglage et mesure des pièces : Mesure du point pivot avec table Mesure du point pivot avec tête La CN SINUMERIK 840D vous offre une gamme de fonctions de mesure adaptée au fraisage. Le meilleur exemple : la mesure en 3 points qui met en évidence l interaction entre la fonction de mesure et les cycles de transformation. Cette fonction peut être utilisée pour faire pivoter la pièce dans le plan. Elle a pour but de déterminer l angle exact d un plan oblique en trois dimensions. Au moment du pivotement, on a soit une orientation de la table face à l outil, soit une orientation de la tête vers la pièce. La mesure du zéro pièce sur les axes X et Y puis sur l axe Z permet de définir un système de coordonnées sur la pièce pour les usinages suivants. Par exemple, si un outil casse alors qu il est engagé, il peut être retiré en réalisant un mouvement en manuel parallèlement à l axe de plongée. Cette action peut également être menée à l aide de la manivelle. Mesure du point de référence X/Y Mesure du point de référence Z 11

12 RÉGION PARIS-NORMANDIE Agence de Paris Bâtiment Les Renouillères 9, bd Finot Saint-Denis Cedex 2 Agence de Rouen Horizon 2000 Avenue des Hauts Grigneux Bihorel RÉGION NORD Agence de Lille Parc Telmat 78, rue Gustave Delory BP Lesquin Cedex RÉGION MIDI-ATLANTIQUE Agence de Nantes 55, rue de Leinster ZAC Erdre Active de la Boulais BP La Chapelle sur Erdre Agence de Bordeaux Parc Cadéra Sud 36, avenue Ariane BP Merignac Cedex Agence de Toulouse Park Avenue II Bâtiment 2 57 avenue du Général de Croutte Toulouse Cedex 1 RÉGION SUD-EST Agence de Lyon 9/11, chemin des Petites Brosses Caluire et Cuire Agence de Dijon 22B bis boulevard Winston Churchill Dijon Agence de Marseille Parc de la Sainte-Victoire Bâtiment Meyreuil RÉGION EST Agence de Strasbourg 2, rue du Rhin Napoléon BP Strasbourg Cedex Agence de Metz Bâtiment M18 Technopole Metz , rue Edouard Belin Metz Cedex 3 N de référence : E20001-A500-P610-X Imprimé en France. Siemens Automation & Drives 9, boulevard Finot Saint-Denis Cedex 2 Tél. : * automation@siemens.fr *0,51 TTC/mn