Méthode de mesure optimale

Des mesures répétées de divers outils ont permis au fabricant d'outils Hufschmied d'obtenir des informations jusqu'alors insoupçonnées. Le Dr Fuentes rapporte : « Par exemple, nous mesurions les surfaces des tiges des fraises à l'aide d'un palpeur. Malgré des valeurs optimales de rugosité de surface R_a, certains outils étaient régulièrement éjectés des mandrins à expansion hydraulique ou à ajustement serré en raison des forces de coupe. Nous les avons alors mesurés visuellement et sommes parvenus à des résultats étonnants. » 

Les fabricants d’outils ont découvert que les résultats de mesure obtenus par palpage dépendent fortement de la direction. Cela s’applique principalement aux tiges d’outils et aux forces de serrage transmissibles qui en résultent. De plus, comme l’explique le Dr Fuentes, les résultats de mesure obtenus par palpage ne sont pas toujours comparables entre eux et ne peuvent pas être utilisés de manière cohérente pour évaluer la rugosité. « Il existe des différences significatives dans le comportement des outils, même si les profondeurs de rugosité R_z moyennes et mesurées de plusieurs outils correspondent. 

D’après notre expérience, nous ne pouvons évaluer de manière adéquate et détaillée les relations entre les profondeurs de rugosité et le comportement de surface en termes de forces de serrage et de couples transmissibles qu’à l’aide de méthodes de mesure optiques et des systèmes d’inspection »mμFocus« de ZOLLER. »

Des avantages considérables 

La mesure optique avec le système d’inspection »mμFocus« de ZOLLER offre aux spécialistes du fabricant d’outils Hufschmied un aperçu sans précédent des propriétés des surfaces d’outils. Pour la première fois, il est possible de mesurer et d’évaluer la rugosité sur l’ensemble d’une surface, et non plus uniquement le long d’une seule ligne et dans une seule direction, comme c’est le cas avec la mesure par contact. Le système d’inspection »mμFocus« utilise un faisceau lumineux pour capturer une zone de 1,0 x 0,8 mm avec une résolution de 1,3 million de pixels. L'image de la surface sur l'écran couleur affiche le profil de hauteur avec une résolution de 0,3 μm en utilisant différentes couleurs. Cela permet à l'opérateur d'évaluer la surface capturée et mesurée de manière globale. On obtient ainsi des informations qui n'étaient pas anticipées auparavant. Par exemple, sur certaines surfaces, comme la tige de l'outil, on peut identifier une orientation directionnelle claire de la rugosité. « Cela peut être dû à la rectification des outils », rapporte le Dr.-Ing. Fuentes. 

Des résultats similaires sont également obtenus avec des outils revêtus à l’aide de la méthode de mesure optique microscopique. Alors que la valeur de rugosité moyenne arithmétique R_a, couramment mesurée, est uniforme sur l’ensemble du revêtement, des différences significatives sont visibles sur les surfaces mesurées à l’aide de l’appareil d’inspection »mμFocus«. Cela concerne, d’une part, la nature des structures de hauteur et, d’autre part, les profondeurs de rugosité. On sait actuellement peu de choses sur les propriétés géométriques réelles des outils à revêtement spécial. De plus, les microgéométries ne peuvent être évaluées que de manière générale à l’aide des méthodes de mesure conventionnelles. En revanche, la méthode de mesure optique innovante utilisant les appareils d’inspection »mμFocus« ouvre des perspectives importantes pour évaluer les surfaces avec une précision et un niveau de détail bien supérieurs.

Chez Hufschmied, on est toujours ouvert à l'innovation, comme le souligne Ralph Hufschmied. C'est pourquoi, il y a quelques mois, l'entreprise a accepté la proposition de ZOLLER de travailler avec le dispositif d'inspection optique »mμFocus«. 

Cette technologie de mesure est l’une des innovations d’avenir du fabricant basé à Pleidelsheim. Pour ZOLLER, cette collaboration présente l’avantage particulier de bénéficier des retours d’un fabricant d’outils disposant d’une expérience pratique en matière de fonctionnalité, d’utilisation et de résultats de mesure. 

Ralph Hufschmied ajoute : « En collaboration avec ZOLLER, nous trouvons depuis plus de 20 ans des méthodes de mesure adaptées à notre production d’outils. Par exemple, nous utilisons les appareils de mesure »genius« depuis plusieurs années. Là encore, notre expérience et nos retours d’expérience ont contribué à optimiser les appareils de mesure en termes de fonctionnalités et d’utilisation pratique. » C’est pourquoi les deux partenaires ont rapidement convenu de poursuivre ensemble le développement de la méthode de mesure optique innovante »mμFocus« en s’appuyant sur les connaissances issues de la production d’outils.

Ralph Hufschmied, directeur général du fabricant d'outils Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH à Bobingen, explique que son entreprise produit principalement des outils optimisés sur mesure. « À partir d’un modèle standard, nous développons des outils de perçage et de fraisage parfaitement adaptés aux conditions d’usinage, aux matériaux à usiner et aux exigences économiques des entreprises de fabrication. Nous contribuons ainsi de manière significative à l’optimisation des processus », explique-t-il, décrivant le concept du fabricant d’outils. 

Il y a trente ans, son père et lui ont fondé l’entreprise avec cette idée en tête. Aujourd’hui, près de 130 collaborateurs de Hufschmied fabriquent sur cette base des outils de perçage et de fraisage de haute qualité, principalement destinés aux matériaux difficiles à usiner et aux opérations d’usinage inhabituelles. Cela inclut, par exemple, le détourage et l’usinage de haute précision de composants en plastiques renforcés de fibres de verre et de carbone pour l’industrie automobile. Le fabricant d’outils développe et met également en œuvre des processus et des outils productifs et efficaces pour l’usinage de métaux résistants et tenaces, tels que les alliages titane-aluminium utilisés dans le domaine de la technologie médicale.