Sommaire : Les Organes p2 Les Outils p9 L usinage usinage p 15 Les Conseils p 17 1
Le châssis Les boutons de commande Le capot et la Sécurité La broche standard Les broches haute fréquence La table d'usinage Le PC & les logiciels Les axes orthonormés Le capteur d'outil Le capteur d'aspiration Le châssis Le châssis est en fait un squelette, sur lequel vont venir se fixer tous les organes de la machine, que nous allons vous présenter ci-dessous. Le châssis Les châssis des machines sont en mécano soudé,, usiné, afin de donner à nos machines une bonne rigidité, une bonne masse pour absorber les résonances, et pour avoir une bonne géométrie dans les usinages. Les Organes Mécaniques Les organes mécaniques sont composés de Rails de guidage (1) fixés sur le bâti, sur lesquels coulisses des patins linéaires (4) à circulation de billes, équipés de graisseurs. Chaque axe (XYZ) possède un ou deux rail(s), et un ou plusieurs patins. Une pièce moulée fait office de liaison entre les patins, la douille à billes et vers l'extérieur de la machine, le chariot de l'axe X (non visible). (2) graisseur, (3) racleur. Les chariots c de translation sont fixés sur ces patins : L'axe X: transporte l'axe Z L'axe Y: c'est la table d'usinage L'axe Z: supporte la broche 2
La transmission La transmission permet d'effectuer les mouvements mécaniques à l'aide des éléments suivants: 1- La vis à billes (1) est reliée d'un côté au moteur électrique par l'intermédiaire d'un accouplement (non visible) et de l'autre côté au chariot mobile grâce à une douille à billes (2) fixée au chariot, la douille est équipée d'un graisseur. La table d'usinage La table d'usinage La table d'usinage est l'élément porteur de vos pièces à usiner. Elle est équipée de rainures en T qui permettent la fixation d'un étau, de butées, des pinces, ou du plateau martyr. Les Boutons de commande En standard la machine dispose de deux boutons: M - Ce bouton permet la mise en service de la machine S - Ce bouton sert à la fois de bouton d'arrêt d'urgence et d'arrêt général de la machine. Lorsqu'il est enclenché il faut soit le tourner soit le tirer, suivant le modèle, pour le libérer. Le PC & les logiciels Le PC Le PC est l'interface homme / machine, pour piloter la machine charlyrobot vous utilisez un logiciel. Le PC dialogue en permanence avec la machine par l'intermédiaire d'une liaison RS232. 3
Le logiciel de CAO Le logiciel de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) permet de créer la pièce à usiner, c'est un logiciel de dessin en deux (2D) ou trois dimensions (3D). Le logiciel de FAO Le logiciel de Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO) permet de créer les trajectoires de vos usinages, ces trajectoires d'usinage peuvent être en deux (2D) ou trois dimensions (3D). Le logiciel de pilotage Le logiciel de pilotage permet d'exploiter les fichiers d'usinage, il possède tous les paramètres de la machine (volume de la zone d'usinage, magasin d'outils, etc.) qui sont reconnus automatiquement par le logiciel dès la connexion de la machine (Plug & Play). Le Capot et la Sécurité Le capot de sécurité est réalisé dans une matière spéciale non cassante, Ce capot possède un verrouillage lié à la mise sous tension de la machine et à la commande de broche. Le déverrouillage du capot intervient après l'arrêt total de la rotation de la broche (env.7 sec). Lorsque que le capot est ouvert il n'est pas possible d'effectuer des mouvements sur les axes ou de mettre en route la broche. 4
Les axes orthonormés Les axes orthonormés L'axe X L'axe X est l'axe qui déplace la broche de gauche à droite, vu de l'opérateur. L'axe Y L'axe Y est l'axe qui déplace la pièce vers le fond de la machine, vu de l'opérateur. 5
L'axe Z L'axe Z est l'axe qui déplace la broche verticalement. La broche standard La broche standard La broche standard de nos machines possède une puissance de 600 watt, le réglage de la vitesse s'effectue à l'aide de la molette (1) située sur le carter de protection, un code couleur permet d'identifier rapidement la vitesse de rotation. 8000 9500 13500 20500 24000 Tr /Min La micro lubrification La micro lubrification permet d'avoir une distribution automatique d'un brouillard de lubrifiant. Le réglage du cycle permet de définir la fréquence et le volume de pulvérisation, l'ensemble est piloté automatiquement par la commande numérique. 6
Le Capteur d'outil Le Capteur d'outil Le Capteur d'outil permet d'effectuer une mesure de l'outil afin de calculer automatiquement l'origine pièce (Z). Les broches haute fréquence Les broches haute fréquence Il existe plusieurs types de broches haute fréquence. Elles se distinguent par des puissances et par des vitesses de rotation différentes. Elles peuvent être aussi équipées ou non d'un changeur d'outil automatique. La vitesse de rotation peut être pilotée de plusieurs façons: * Par un potentiomètre e : * Par la commande numérique (Vitesse donnée par le logiciel de pilotage) Le changeur d'outil * Par la commande numérique avec bouton d'augmentation ou de diminution de la vitesse. Le changeur d'outil automatique est une option qui peut être adaptée à partir de la gamme CRL. Entièrement géré par nos logiciels, le cycle permet de rétracter la brosse d'aspiration, d'ouvrir le capot du râtelier porte outils, d'effectuer le cycle de changement d'outil avec le nettoyage du cône en automatique. 7
La Micro Lubrification La Micro Lubrification permet d'avoir une distribution automatique d'un brouillard de lubrifiant, le réglage du cycle permet de définir la fréquence et le volume de pulvérisation, l'ensemble est piloté automatiquement par la commande numérique. Le capteur d'aspiration Le capteur d'aspiration est un élément optionnel permettant d'aspirer les copeaux au plus près de la pièce, il s'adapte sur les modèles 1.1 KW par simple clipsage. Ce capteur est à utiliser uniquement sur les pièces planes, jamais en usinage 3D ni avec une machine équipée d'un changeur d'outil automatique. Il se raccorde automatiquement à l'arrivée d'aspiration de la machine. Il suit le relief de la pièce grâce à un système mécanique lui permettant de coulisser verticalement. 8
Les fraises Les forets Montage outils Changer de pince Fixations pièces Les fraises Présentation des différentes fraises utilisées suivant le travail à effectuer : La fraise cylindrique La fraise cylindrique possède un embout plat avec des lèvres de coupe permettant d'usiner dans les trois axes XYZ. Elles sont réalisées en différentes matières. Il existe tout un choix de fraises cylindriques possédant diverses caractéristiques (angle de coupe de 25,, 30,40,40,, 45,, de filets, nombre de dents, etc..) permettant des usinages dans différentes matières. La fraise à graver D = Diamètre de la queue d'outil D1 = Diamètre de l'usinage L = Longueur de l'outil L1 1 = Longueur active d'outil La fraise à graver est une fraise tronconique, elle possède un embout plat avec une lèvre de coupe permettant d'usiner dans les trois axes XYZ. Cette forme tronconique permet, suivant la profondeur appliquée, d'effectuer différentes largeurs d'usinage. Le minimum de largeur est le méplat. D = Diamètre de la queue d'outild1 = méplat 9
L = Longueur de l'outil L1 = Longueur active d'outil & = Angle de coupe La fraise Hémisphérique La fraise hémisphérique ou fraise boule est une fraise utilisée pour la phase de finition en usinage 3D. La fraise à surfacer D = Diamètre de la queue d'outil D1 = Diamètre de l'usinage L = Longueur de l'outil L1 = Longueur active d'outil La fraise à surfacer est une fraise utilisée pour surfacer le plateau martyr afin de lui donner un bon état de surface pour la pose des pièces à usiner. Sa grande largeur permet de limiter les déplacements lors de l'opération de surfaçage. D = Diamètre de la queue d'outil D1 = Diamètre de l'usinage L = Longueur de l'outil L1 = Longueur active d'outil D est le diamètre de la queue doit correspondre au diamètre de la pince de la broche. Ce diamètre doit être parfaitement calibré afin de ne pas créer des vibrations lors de l'usinage. D1 est le diamètre de l'usinage, il peut être différent du diamètre de la queue. L est la longueur totale de l'outil, une grande longueur permet de réaliser des usinages profonds et d'éviter les collisions (avec le relief de la forme ou les organes de fixation de la pièce), un outil court est toujours préférable afin d'éviter les vibrations. L1 est la longueur active de l'outil, c'est la profondeur maximale d'usinage. 10
Les forets Présentation des différents forets : Le foret Le foret est un outil communément utilisé pour percer uniquement sur un axe, habituellement l'axe Z. Il existe d'autres types de forets dont la fonction peut être le pointage, le centrage, il peut être aussi à fond plat ou à chanfreiner. Réalisée en différentes matières il existe tout un choix de forets possédant diverses caractéristiques (angle de coupe, de filets, nombre de dents, etc..) permettant des usinages dans différentes matières. D = Diamètre de la queue d'outil D1 = Diamètre de l'usinage L = Longueur de l'outil L1 = Longueur active d'outil D est le diamètre de la queue doit correspondre au diamètre de la pince de la broche. Ce diamètre doit être parfaitement calibré afin de ne pas créer des vibrations lors de l'usinage. D1 est le diamètre de l'usinage, il peut être différent du diamètre de la queue. L est la longueur totale de l'outil, une grande longueur permet de réaliser des usinages profonds et d'éviter les collisions (avec le relief de la forme ou les organes de fixation de la pièce), un outil court est toujours préférable afin d'éviter les vibrations. L1 est la longueur active de l'outil, c'est la profondeur maximale d'usinage. 11
Montage outils Le mode opératoire pour monter correctement les outils sur la broche : La pince La pince est l'élément de serrage de l'outil. Le diamètre d'outil doit correspondre obligatoirement au diamètre de la pince. La pince se place dans l'écrou chapeau, puis l'ensemble vient se fixer sur la broche, placez ensuite l'outil et serrez suivant les indications ci-dessous. L'écrou chapeau Le serrage L'écrou chapeau est l'élément de serrage de la pince qui elle-même va maintenir l'outil. La pince se place dans l'écrou chapeau, puis l'ensemble vient se fixer sur la broche, placez ensuite l'outil et serrez suivant les indications ci-dessous. Pour fixer l'outil dans la broche utilisez les clefs fournies. Une clef se place dans l'ergot l de l'axe de broche et l'autre sur l'écrou chapeau. La pince est un consommable, lorsque celle-ci ci n'est plus efficace il faut la jeter et en placer une autre. Le changement d'outil Le serrage ne doit pas être trop fort pour ne pas endommager la pince, mais suffisant pour que l'outil soit maintenu et ne rentre pas en vibration. Déverrouillez une première fois puis dévissez à la main l'écrou chapeau jusqu'à ce que vous rencontriez un point dur. Déverrouillez à nouveau pour libérer l'outil, vous pouvez maintenant enlever l'outil. La broche est équipée en standard d'une pince de 6 mm et peut être livrée en option avec une pince de 3,17 mm (1/8") voir le catalogue outillage. Vous pouvez acquérir d'autres diamètres de pince auprès de charlyrobot. 12
Changer de pince Le mode opératoire pour changer de pince : Le changement de pince Exercez une pression de l'écrou chapeau (1) sur la pince posée (2) pour libérer la pince de l'écrou chapeau. Une fois cette pince libérée, placez la nouvelle dans l'écrou chapeau et clipsez l'ensemble (impératif) dans le nez de la broche. Attention! Ne montez jamais directement la pince dans le nez de broche avant de la clipser dans l'écrou. N'oubliez pas : La pince n'est pas un mandrin, le diamètre de queue d'outil l doit être identique au diamètre de la pince. Fixations pièces Les différents accessoires et modes opératoires pour la fixation des pièces : Les brides à excentrique Les brides à excentrique permettent un serrage latéral de pièces diverses. Il faut faire attention au serrage de pièces creuses. (Exemple pour un boîtier plastique vous avez intérêt à fixer le couvercle pour donner de la rigidité). Ce type de serrage n'est pas indiqué lorsque qu'un effort vertical est demandé. Fixation par adhésif La fixation par adhésif est une bonne solution pour l'usinage de plaque ou l'on doit effectuer des détourages extérieurs. Il faut faire attention au type d'adhésif, celui-ci ci doit avoir une très bonne tenue lors des usinages. L'adhésif ne doit pas fluer car r la pièce va se mettre à bouger. N'utilisez pas d'adhésif à moquette toilé, dont les caractéristiques techniques sont inverses à nos 13
L'étau besoins; (grande tenue à l'arrachage et souple en XY). Il faut que l'adhésif soit facile à enlever et qu'il ne bouge pas en e XY. L'étau permet de fixer solidement des blocs. Il faut faire attention aux risques de collision avec les mors lors des entrées et sorties de l'outil. La table a dépression Les pinces sauterelles Fixation CI La table à dépression permet de tenir les pièces par dépression. Cette dépression est créée sous la pièce par une pompe a vide. Cette fixation est intéressante pour la rapidité de mise en place et d'enlèvement des pièces, pour l'usinage avec détourage. Il faut veiller aux ouvertures créées lors de l'usinage. Celles-ci risquent d'annuler la dépression et de détacher la pièce. Dans ce cas il faut faire des réservations sur la table à dépression ou utiliser des patins à dépression. Les pinces sauterelles permettent une bonne fixation pour les efforts verticaux. Pour les efforts d'usinages latéraux, il faut bloquer la pièce avec des brides à excentrique. Pour le perçage des circuits imprimés, il faut utiliser la technique des locating, c'est à dire des pions (1) de centrage. Pour cela vous devez percer le plan de travail de la machine, placer les locating, percer chaque circuit. Étau centreur Ceci permet d'avoir un bon référentiel pour la précision de perçage et permet de palier au décalage éventuel qui aurait pu se produire lors de l'insolation. L'étau centreur est utilisé pour la gravure. Lorsque vous actionnez la manivelle de serrage, les deux mors se rapprochent pour serrer la plaque à graver. 14
Le PVC Les plastiques Le bois L'aluminium Les CI Le PVC L'usinage de plaques ou de boîtiers plastiques : Le PVC est un matériau qui s'usine facilement. Respectez les paramètres indiqués dans charlygraal et les réglages de votre magasin d'outils. Les plastiques Règles générales sur l'usinage des plastiques : En règle générale les matériaux de couleur noir (chargés au graphite) ou blanc (chargés au caolin) s'usinent facilement. Vous pouvez trouver des cas particuliers, le rouge étant le plus difficile. Le degré de difficulté sera plus ou moins variable suivant que la couleur s'approche du rouge. Respectez les paramètres indiqués dans charlygraal et les réglages de votre magasin d'outils. Le bois L'usinage de plaques ou de blocs de bois : L'usinage doit créer des copeaux qui s'échappent facilement. Si l'outil fait de la poussière, arrêtez l'usinage et affinez les réglages (réduisez la vitesse d'avance et/ou la vitesse de rotation de la broche). Respectez les paramètres indiqués dans charlygraal et les réglages de votre magasin d'outils. 15
L'aluminium Les particularités de l'usinage dans l'aluminium : L'usinage doit créer des copeaux qui s'échappent facilement. Si les copeaux ne s'échappent pas ou sont trop petits, arrêtez l'usinage et affinez les réglages (réglez la vitesse d'avance et/ou la vitesse de rotation de la broche). Respectez les paramètres indiqués i dans charlygraal et les réglages de votre magasin d'outils. Utilisez une micro lubrification. Les CI Le perçage et le détourage des circuits imprimés : Lors de la création de votre CI ou de votre grappe de CI, placez sur le film des pastilles en diagonale (elles facilitent le centrage du foret). Ce seront vos référentiels pour la fixation lors de l'usinage. Ces pastilles permettront le recalage du circuit dû au décalage lors de l'insolation. Lorsque les CI sont réalisés, percez vos pastilles du diamètre d des locating (pions de centrage) que vous allez utiliser. Sur la machine mettez en place les locating. Puis lors de l'opération d'usinage, placez votre CI dans ces locating (1). 16
Les outils Le montage des outils Généralités sur l'usinage Généralités sur les matériaux Le matériau brûle ou fond La profondeur d'usinage augmente Décalages dans les perçages de CI Usinage de l'aluminium Les outils Utilisez des outils de qualité, vous ne pouvez pas réaliser de bons usinages si vous n'avez pas l'outil approprié. N'utilisez pas d'outil bagué, le coût est important, et de toute façon le serrage dans la broche crée un décalage, utilisez le capteur d'outil beaucoup plus précis. Le montage des outils Utilisez des outils avec une queue correctement calibrée, la pince doit correspondre exactement au diamètre de la queue. La pince est un produit consommable, lorsqu'elle n'est plus efficace, il faut la jeter. Serrez correctement la pince, un serrage s trop fort dès le départ peut la détruire prématurément. N'utilisez pas de mandrin, celui-ci ci va mettre l'outil en vibration. Généralités sur l'usinage La profondeur ne doit pas dépasser le demi-diamètre diamètre de l'outil. La vitesse d'avance dépend du nombre de dents de l'outil et de la vitesse de rotation, par exemple pour un perçage on aura intérêt à faire tourner la broche très rapidement. Généralités sur les matériaux Il n'y a pas de matériaux génériques, chaque matériau à ses particularités. Les matériaux métalliques sont bien référencés, dans le cas des plastiques, vous trouverez tout type de particularités. Contactez votre fournisseur de matière pour connaître les paramètres d'usinage. 17
Le matériau brûle ou fond Le matériau matériau n'est pas adapté à l'usinage Si c'est du plastique, lubrifiez à l'eau savonneuse, ou refroidissez à l'aide d'un refroidisseur propulsant un air refroidi. Si c'est du bois, vérifier votre outil, adaptez les paramètres d'usinage à la qualité du bois. La profondeur d'usinage augmente La profondeur d'usinage augmente au fur et à mesure de l'usinage : (1) Vérifiez la fixation de l'outil, la pince n'est pas assez serrée. (2) Il y a un problème sur l'axe Z qui perd des pas lors de la remontée (cas moteur pas à pas). Décalages dans les perçages de CI Utilisez des locating (pions de centrage) pour fixer vos CI ( il peut y avoir des décalages lors de l'insolation du CI). Sur le CI ou la grappe de CI, placez des pastilles en diagonale (les pastilles facilitent le perçage, elle dirigent le foret). Ces locating serviront de référentiel pour le posage des CI. Usinage de l'aluminium Pour l'usinage de l'aluminium utilisez les outils et réglez les paramètres par rapport aux indications du producteur de matière. Utilisez une centrale de micro lubrification qui pulvérisera automatiquement un nuage de lubrifiant à une cadence que vous pouvez régler. Choisir ses conditions de coupe : 18