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Planification proactive pour une défaillance prévisible de l'outil
Planification proactive pour une défaillance prévisible de l'outil


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Christa Kettlewell
Allied Machine

info@alliedmachine.com

La durée de vie des outils est souvent une priorité absolue lorsqu'on travaille dans un environnement de haute production. Dans une certaine mesure, il n'est pas important d'avoir l'outil le plus rapide ou le meilleur ; il est plus important d'avoir un outil qui est défaillant de manière constante et exactement de la même manière, mais la question est alors de savoir comment y parvenir ? Comment pouvez-vous planifier de manière proactive une défaillance prévisible de l'outil ? 

De nombreux facteurs contribuent à une défaillance constante, depuis les outils eux-mêmes jusqu'à des facteurs extérieurs comme le liquide de lubrification, l'entretien de la machine, la dureté du matériau, etc. Bien qu'il ne soit pas réaliste d'atteindre une répétabilité de 100%, il est essentiel de conserver autant de facteurs que possible identiques d'un travail à l'autre et d'une pièce à l'autre. En établissant la répétabilité, il est plus facile de prévenir les défaillances catastrophiques qui endommageront la pièce et l'outillage, ce qui devient beaucoup plus coûteux que de retirer l'outil plus tôt, même si c'est avant qu'il ne soit complètement usé. La réduction des coûts est donc l'un des principaux avantages d'une durée de vie constante des outils. Il est préférable de changer un insert à l'avance plutôt que de le pousser au maximum de sa durée de vie et d'endommager potentiellement des composants de l'outil ou des composants de la machine, ce qui entraîne plus de temps de réglage et plus de temps d'arrêt de la machine. 

Compte tenu des avantages que peut procurer la mise en place d'un processus contrôlé, voici quelques conseils pour vous aider à mieux y parvenir. 

  • Entretien et filtration appropriés du lubrifiant. Qu'il s'agisse de bactéries, de lubrifiants de machine, d'acidité ou de débris de coupe, les contaminants du lubrifiant peuvent entraver la couche protectrice que le lubrifiant fournit à la fois au matériau et a l’arête de coupe des outils. Que l'on utilise un réfractomètre pour évaluer les niveaux de concentration ou des bandelettes réactives pour mesurer le pH, il est toujours plus économique d'entretenir le lubrifiant que de remplacer l'ensemble du système ou de risquer d'endommager les outils. 

  • Effectuer une maintenance préventive. Pour obtenir une durée de vie constante des outils, il est nécessaire d'effectuer une maintenance préventive des composants et des dispositifs de la machine-outil. Les vibrations et le manque de rigidité dus à des composants usés peuvent être préjudiciables aux nouveaux outils en carbure que les ateliers rencontrent dans la fabrication moderne. Dans l'ensemble, il est important de planifier et de tenir des registres afin d'économiser sur l'outillage et les temps d'arrêt des machines. 

  • Achetez vos matériaux auprès de fournisseurs réguliers. Bien qu'il soit difficile d'acheter des matériaux auprès des mêmes fournisseurs en raison des problèmes de COVID et de chaîne d'approvisionnement, il est important d'essayer d'acheter auprès des mêmes fournisseurs car les différences de matériaux font que les outils fonctionnent différemment. Lorsque l'on s'approvisionne auprès de différents fournisseurs, il est important de surveiller les certificats matières de l’usine (MTR) entrants pour s'assurer que les compositions chimiques sont comparables et d'apporter les modifications nécessaires aux programmes pour prolonger la durée de vie des outils. 

  • Se concentrer sur les attachements. Dans le cas de l'usinage à usage général, les attachements ne sont généralement pas le facteur déterminant de la réduction de la durée de vie des outils. Néanmoins, pour obtenir des résultats cohérents à des vitesses de broche plus élevées, il est nécessaire de disposer d'un attachement équilibré et de s'assurer que l'outil est assemblé avec un faux-rond total (TIR) minimal afin d'obtenir des résultats positifs. Le nettoyage des attachements ainsi que de la broche de la machine sont également des aspects importants des composants de l’attachement, car une couche d'huile séchant sur ces surfaces peut induire un TIR à l'assemblage, ce qui crée des charges radiales supplémentaires sur les outils et peut provoquer des défaillances et des résultats incohérents. 

  • Un outillage cohérent signifie des résultats cohérents. Pour ce faire, il est essentiel de s'approvisionner en outils auprès de fabricants qui disposent de bons systèmes de qualité pour produire des pièces de qualité identique à chaque fois. En cas de changement de fabricant, les processus seront affectés, même si les outils ont les mêmes dimensions, car les normes de qualité et de performance varient selon le fabricant. 

Outre ces principaux facteurs à prendre en compte pour planifier les pannes d'outils prédictives, vous pouvez également vous efforcer d'établir une base de référence pour vos outils. Lorsque vous exécutez un projet pour la première fois, les deux premiers outils que vous insérez dans la pièce doivent être contrôlés pour s'assurer que les vitesses et les avances sont optimisées et que la répétabilité est établie. Si cela se répète après quelques outils, c'est votre ligne de base ; vous pouvez atteindre une quantité "x" de pièces par outil.  

D'autres éléments à prendre en compte sont l’indicateur de charge et les compteurs de pièces. Pour prédire les pannes d'outils dans les ateliers, utilisez l’indicateur de charge. Si un outil fonctionne constamment à 80 % de sa charge, lorsque la charge commence à grimper régulièrement vers la limite supérieure, vous saurez que les inserts sont émoussés et doivent être changées. Les compteurs de pièces peuvent être intégrés aux programmes. En établissant une base de référence comme indiqué ci-dessus, vous saurez ce que l'outil peut faire et vous pourrez ensuite le programmer dans la machine. Comme le programme actuel compte les pièces au fur et à mesure qu'elles sont traitées, il n'y a pas d'erreur comme si un opérateur comptait les pièces ; le programme s'arrête et aucune pièce supplémentaire ne peut être exécutée à moins que l'outil ne soit changé.  

En fin de compte, tous les ateliers n'utilisent pas ou ne sont pas capables d'utiliser la défaillance prédictive des outils dans leurs processus, mais la collecte de données et le suivi des outils constituent un bon point de départ. Si vous ne suivez pas la durée de vie des outils ou ne tenez pas un journal, il est difficile de déterminer la durée de vie des outils ou comment les faire durer plus longtemps. Les ateliers de fabrication de charpentes métalliques, en particulier, pourraient bénéficier de la collecte de données ; souvent, ils usinent de grands composants dans le même matériau, aux mêmes vitesses et avances, mais comme il n'y a pas de suivi, les outils finissent par se casser. Le simple fait de suivre les données et d'effectuer des contrôles ponctuels des outils pourrait permettre aux ateliers d'économiser de l'argent et du temps, en plus d'établir une méthode de prédiction des pannes d'outils.  

Connaître ses limites et être préparé sont les clés de la prédiction des pannes d'outils. Cela peut sembler simple, mais dépasser les limites de la machine, de l'opérateur, du processus, des outils ou de l'application entraînera un résultat moins que satisfaisant. Une meilleure connaissance de l'application - que ce soit par la collecte de données ou par une formation adéquate - vous permet de mieux établir la répétabilité souhaitée.  



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