Comment l'automatisation dans l'usinage CNC améliore la précision et la productivité

L'automatisation des machines CNC aide les entreprises à réduire l'intervention humaine requise pour le processus d'usinage et à atteindre des niveaux plus élevés d'efficacité, de précision et de productivité dans leurs opérations.

Dans les années 1940, l’industrie a vu apparaître les premières machines CNC, qui utilisaient du code stocké sur une bande perforée. Les configurations d'aujourd'hui sont beaucoup plus sophistiquées et incluent des configurations multifonctionnelles qui intègrent des outils tels que des perceuses, des tours et des instruments de fraisage dans les cellules. Le rapport In(Sight) 2020 suggère que l'automatisation est en hausse. Cinquante-quatre pour cent des employés estiment qu'ils pourraient gagner jusqu'à 240 heures par an grâce à l'automatisation, tandis que 61 % des chefs d'entreprise estiment que l'automatisation pourrait être facilement appliquée à leur secteur au cours des douze prochains mois. L'usinage CNC ne fait pas exception. Les machines CNC sont livrées avec différents niveaux de logiciels et d'automatisation. Le niveau d'automatisation spécifié peut améliorer considérablement les processus d'usinage et, par conséquent, la qualité des composants du fabricant. Néanmoins, la difficulté réside dans la détermination de la machine-outil CNC et de l'automatisation adaptées à votre installation.

La gamme d’outils doit être la première et la plus importante considération. Dans un atelier d'usinage moderne, il est raisonnable de s'attendre à avoir besoin d'environ 40 outils ou plus, des forets aux fraises à mouche. Cependant, le choix de l'outil dépend du type d'opération, comme le perçage, le fraisage, le tournage ou le filetage. Avant que les ingénieurs ne créent un plan, il est avantageux d’effectuer des recherches pour s’assurer que la gamme d’outils nécessaire correspond aux capacités d’usinage et à l’équipement disponible. Par exemple, il se peut que la machine CNC puisse exécuter sept étapes d'usinage sur dix sur un tour CNC, mais que deux autres étapes nécessitent un usinage par électroérosion (EDM) et qu'une étape finale nécessite une opération supplémentaire de la part d'un fournisseur externe. Ces étapes supplémentaires et l'implication d'un fournisseur tiers auraient un impact sur le coût global. Le changement de vitesse est également une considération essentielle ; cela ne sert à rien d'avoir tous ces outils si vous ne pouvez pas les utiliser. Les centres d'usinage sont équipés de mécanismes de changement d'outils automatiques conçus pour rationaliser le processus de changement d'outils. Les modèles modernes présentent des temps de changement d'outils rapides, qui pourraient bien répondre à vos attentes.

Souvent, si vous utilisez des modèles de machines CNC plus anciens, les changements d'outils automatisés ne sont pas une option. Toutefois, si vous souhaitez optimiser le temps de cycle, vous pouvez prendre certaines mesures pour réduire les durées de changement d'outil. Améliorer le temps de changement d'outil sans automatisation nécessite une combinaison de processus manuels efficaces, d'une organisation et d'une formation appropriées. Une première étape positive consiste à garantir que les outils et les porte-outils sont stockés de manière logique et facilement accessible. Les supports multi-outils à l'intérieur de la machine CNC elle-même, comme les magasins d'outils ou les carrousels d'outils, peuvent également réduire le besoin de changements d'outils fréquents au cours d'un travail. De même, investir dans des systèmes d'outillage à changement rapide, tels que des porte-outils à dégagement rapide ou des systèmes d'outillage modulaires, pour réduire considérablement les temps de changement d'outils. Cependant, dans un monde idéal, cela serait géré par l’automatisation. L'échange manuel des composants du robot dans un système est une tâche qui nécessite une expertise en programmation robotique. Quelque chose qui peut entraîner à la fois des temps d'arrêt prolongés et un recours à un personnel qualifié. Un système d'automatisation tel que le système CubeBOX de Tezmaksan Robotics offre une interface conviviale qui permet aux opérateurs de remplacer sans effort des pièces sans aucune connaissance préalable en programmation de robot. Ce chargement et déchargement rapides des pièces améliore considérablement la flexibilité et l'agilité du processus de production, facilitant ainsi des ajustements rapides à l'évolution des besoins de production. Vient ensuite la zone d'usinage, y compris la capacité de la machine à traiter plusieurs palettes à la fois. Les capacités d'usinage du système doivent par exemple être prises en compte : est-il idéal pour l'usinage de gros volumes et de travaux intensifs, ou les deux ?

Par exemple, les systèmes d'automatisation CubeBOX de Tezmaksan Robotics pour l'entretien des machines CNC peuvent exécuter de manière transparente des tâches telles que le chargement et le déchargement de pièces, les changements d'outils et les inspections de qualité. En automatisant ces tâches, les fabricants peuvent faire fonctionner leurs machines CNC en continu pendant 24 heures, ce qui entraîne une augmentation de la capacité de production et une réduction des coûts de main-d'œuvre. Cette automatisation contribue également à améliorer la précision et la cohérence des opérations d’usinage. Les systèmes robotiques CubeBOX sont équipés de capteurs avancés et de capacités de programmation, garantissant que chaque opération est exécutée avec un niveau de précision difficile à atteindre par des opérations manuelles. Ceci est particulièrement précieux dans les industries où des tolérances strictes et des normes de qualité sont essentielles. Ces systèmes robotiques peuvent s'adapter à différents types et tailles de machines CNC, ce qui les rend adaptés à un large éventail d'applications dans différents secteurs. Qu'il s'agisse du travail des métaux, du travail du bois ou d'autres secteurs manufacturiers, l'automatisation peut être adaptée pour répondre aux besoins et exigences de production spécifiques. Enfin et surtout, il y a la question de la sécurité. L'automatisation des machines CNC améliore la sécurité sur le lieu de travail en réduisant la nécessité pour les opérateurs humains d'effectuer des tâches répétitives et physiquement exigeantes, et donc en minimisant le risque d'accidents et de blessures. Cela protège non seulement le bien-être des employés, mais réduit également les temps d'arrêt potentiels et les coûts associés. Essentiellement, l'adoption de l'automatisation dans l'usinage CNC, ainsi qu'une concentration stratégique sur les spécifications des machines, fourniront un avantage concurrentiel aux entreprises cherchant non seulement à optimiser leurs opérations, mais également à rester à la pointe de la fabrication moderne.