Mesure automatique des arêtes de coupe en production

Tool Flo

ToolFlo Portraet

Dennis Flolo, Directeur Général de Tool Flo Manufacturing

« Pendant des années, nous avons cherché un système de mesure pour nos contrôles qualité, qui nous fournirait ce qu’Alicona propose. D’autres fournisseurs nous ont fait de nombreuses promesses, Alicona a prouvé sa capacité à obtenir les résultats que nous recherchions. Nous ne connaissons aucun autre appareil de mesure avec lequel il est possible d’obtenir ne serait-ce qu’approximativement une telle justesse et une si bonne répétabilité. Cela a amélioré considérablement la qualité de nos outils. » ”

La durée de vie, la géométrie et la stabilité d‘un outil dépendent tout particulièrement de sa préparation d’arête. Tool Flo est un fabricant, basé à Houston au Texas, qui produit des plaquettes de coupe en carbure de tungstène pour le filetage, le tournage et le fraisage. Cet industriel utilise un système de métrologie 3D optique Alicona pour le contrôle qualité de sa production. « Avec Alicona, nous sommes capables de mesurer la géométrie des arêtes de coupe à haute résolution, ainsi que l’écaillage et la rugosité des surfaces de coupe de manière complètement automatisée et libre de toute influence utilisateur ou erreur potentielle », confirme Dennis Flolo, Directeur Général.

La préparation d’arête réduit l’écaillage et augmente la stabilité de l’arête de coupe. Ceci améliore la résistance des outils de précision, et conduit également à allonger la durée de vie des outils et à fiabiliser les procédés de production, induisant ainsi une meilleure qualité des pièces produites. Pour l’assurance qualité intégrée à la fabrication de ses plaquettes, Tool Flo utilise le EdgeMaster, système de mesure 3D optique d’arêtes de coupe d’Alicona. La technologie de mesure Alicona est utilisée dans la fabrication des moules et des outils coupants, en particulier en raison de sa capacité à réaliser des mesures haute résolution, répétables et raccordées, même sur des géométries complexes, des rayons de faible dimension et des flancs abrupts. Elle est idéale pour la vérification des géométries d’arête de coupe.

Mesure de la micro-géométrie des arêtes de coupe

Depuis sa création en 1978, Tool Flo est un fournisseur de premier ordre pour les outils en carbure de tungstène destinés au filetage, au rainurage, au tournage, au fraisage et certaines applications spéciales.

Le fabricant d’outils réalise les plaquettes à l’aide des rectifieuses CNC les plus modernes, afin de fournir des préparations d’arête sans défaut. Les plaquettes de coupe qu’il produit comportent des rayons d’arête allant de 2,5μm à 0,1mm. A ce niveau de précision, il est impératif d’utiliser un système de métrologie haute résolution, capable de mesurer les arêtes de coupe à très haute résolution et avec une très forte densité de points. « Avant de découvrir Alicona, nous avions un projecteur de profil pour mesurer nos préparations d’arêtes. Mais le système n’était tout simplement pas assez résolvant pour nous permettre de mesurer avec justesse des rayons d’arête dans la gamme du micron. C’est seulement après avoir utilisé le EdgeMaster que nous avons été capables de mesurer les arêtes avec une forte résolution et de quantifier la forme de ces arêtes.», explique Dennis Flolo, le Directeur Général. Le EdgeMaster a permis à Tool Flo de numériser les arêtes de coupe et d’ajuster une forme elliptique sur l’arête, afin de calculer deux rayons et ainsi mieux caractériser la géométrie qu’une méthode classique qui ne détermine qu’un seul rayon. Dennis Flolo compare les résultats obtenus entre le EdgeMaster et son ancien projecteur de profil : « Avec les nombreuses contre-dépouilles et les arêtes chanfreinées sur les plaquettes, nous avons atteint les limites de notre ancien appareil de mesure. Maintenant nous arrivons même à mesurer des géométries complexes à haute résolution, ce qui nous était impossible jusqu’à présent, et nous obtenons, en plus, des résultats raccordés ». En complément des rayons, Tool Flo vérifie aussi des paramètres tels que les angles de dépouille, de taillant et de coupe. En outre, les longueurs réelles et projetées des chanfreins positifs et négatifs de l’arête de coupe peuvent également être mesurées. En plus de la géométrie de l’arête de coupe, Tool Flo quantifie son écaillage. Ceci permet de réduire le risque de rupture et allonge la durée de vie de l’outil. « Avec Alicona, nous avons pu éliminer toutes les incertitudes concernant la géométrie d’arête», explique le dirigeant de l’entreprise.

Insert Measurement

« Avec les nombreuses contre-dépouilles et les arêtes chanfreinées sur les plaquettes, nous avons atteint les limites de notre ancien appareil de mesure. Maintenant nous arrivons même à mesurer des géométries complexes à haute résolution, ce qui nous était impossible jusqu’à présent, et nous obtenons, en plus, des résultats raccordés ».", est dit chez Tool Flo.

Mesure automatisée intégrée au procédé de production

Avec des tolérances de fabrication dans la plage micrométrique, Tool Flo ne peut se permettre aucune erreur de mesure. Néanmoins, en environnement de production, les systèmes de mesure conventionnels ont souvent du mal à fournir des résultats de mesure robustes et haute résolution. C’est pourquoi Tool Flo s’appuie sur les solutions de mesure 3D optique automatisées d’Alicona pour contrôler la conformité dimensionnelle de ses produits en production avec une grande justesse de mesure. Avec le EdgeMaster, Tool Flo dispose d’un système de mesure indépendant de l’influence de l’utilisateur et qui ne laisse aucune marge de manoeuvre quant à l’interprétation des résultats de mesure. Même en présence de vibrations, de variations d’intensité lumineuse parasites ou de variations de température, l’appareil Alicona délivre des mesures à haute résolution, répétables et raccordées. Les gammes de mesure et les tolérances sont déterminées une fois pour toutes. Le système est alors capable de réaliser les mesures sans aucun réglage de la part de l’utilisateur. Pour cela, il lui suffit de poser la plaquette dans le support échantillon prévu à cet effet, de démarrer la mesure et il obtient alors en quelques secondes le rapport correspondant. La plage de mesure est également sélectionnée automatiquement par le système en fonction du champ de mesure prédéfini. « Nous utilisons le EdgeMaster dans le cadre de notre procédé de production. Il est simple à configurer, ce qui permet à tous nos opérateurs de l’utiliser sans formation spécifique préalable », déclare Dennis Flolo pour expliquer les avantages de la technologie de mesure optique 3D en production.

Les mesures de plaquette de coupe suivantes sont réalisées sur l e EdgeMaster Alicona en automatique et en production :

  • Mesure des rayons d’arête de 2,5µm à 0.1mm,
  • Mesure de contre-dépouilles et d’arêtes chanfreinées,
  • Mesure automatique de l’écaillage par l’intermédiaire de la mesure de rugosité 2D (module EdgeQuality),
  • Écarts de forme.