Une technologie de pointe pour suivre l'usure des outils
Grâce aux progrès réalisés dans les machines à commande numérique, on atteint maintenant des tolérances de surface de l'ordre du micromètre. Cependant, la dégradation des outils rend difficile de maintenir ce niveau de régularité. De fait, cette dégradation est le facteur qui affecte le plus l'exactitude et le fini de surface des pièces usinées. Le projet REALISM (Real-time in situ monitoring of tool wear in precision engineering applications), financé par l'UE, a fourni une solution pour soutenir les nombreuses PME du secteur de l'usinage. Les scientifiques ont développé un système de capteur intelligent qui envoie des informations sur l'usure de sa surface à la machine à commande numérique et à l'opérateur. Cela permet d'ajuster en temps réel les paramètres du traitement pour compenser l'usure et réduire les pertes. Actuellement, l'état de surface est vérifié à la fin du cycle d'usinage, alors que des produis inacceptables ont déjà été fabriqués. La nouvelle solution de REALISM réduit l'arrêt nécessaire pour remplacer les outils ainsi que l'énergie gaspillée à fabriquer des pièces inutilisables. Elle a un impact important sur la productivité, la rentabilité et l'environnement. Des études précédentes ont montré que la surveillance optimale de l'état de l'outil résulte de l'association de plusieurs types de capteurs, afin de mesurer et d'analyser diverses variables du traitement. Le système de REALISM intègre les trois principaux types de capteurs (émissions acoustiques, force de coupe et vibration) et les place au plus près de la zone de coupe mais sans qu'ils soient pour autant influencés par les pièces mobiles de la machine. Les données des capteurs sont traitées par le logiciel LabVIEW, puis envoyées sur un serveur de type cloud où elles sont accessibles à tous les membres du consortium. Ensemble, trois PME et quatre institutions de recherche ont mis au point et testé un prototype de système de surveillance en temps réel et sur site qui a été intégré dans un tour industriel. Sur une période de 6 semaines, les partenaires ont fait état d'une réduction importante des déchets et d'une diminution de plus de 60 % des coûts liés aux rebuts. Ce nouveau système de surveillance aura un impact important sur les coûts, les délais et la consommation d'énergie, encourageant la compétitivité des PME de l'UE dans le secteur de l'usinage tout en respectant l'environnement.
Mots‑clés
Usure des outils, surfaces, dégradation des outils, REALISM, surveillance sur site, usinage
