Précision de la machine jet d'eau vs précision des pièces

2 novembre 2010 par le Dr Olsen

Beaucoup de gens supposent que la « précision » d’un système de découpe au jet d’eau abrasif (AWJ) peut être déterminée en examinant simplement la fiche technique du fabricant.  Cette hypothèse les amène ensuite à la conclusion que la machine avec les spécifications techniques les plus précises doit également être celle qui produit la pièce la plus précise. 
Malheureusement, ni l’hypothèse ni la conclusion ne sont vraies, et la personne qui achète un système AWJ basé sur les spécifications de précisions peut être très déçue lorsqu’elle mesure les pièces produites.  Ce n’est pas que les fournisseurs de systèmes AWJ essaient intentionnellement d’induire en erreur les acheteurs potentiels, mais plutôt que les simples spécifications de table X-Y ne racontent pas toute l’histoire derrière la précision d’une pièce finale produite par AWJ.

En premier lieu, la précision X-Y répertoriée d'une table de découpe est très souvent basée sur des mesures statiques du déplacement X et Y – le changement réel de l'emplacement du chariot X ou Y le long de l'axe X ou Y par rapport à un changement dirigé par la commande numérique de la machine.  Il peut s’agir d’une comparaison réelle effectuée à l’aide d’un appareil de mesure précis tel qu’un laser, pour déterminer la distance réelle parcourue, ou il peut simplement s’agir de la précision linéaire déclarée de la vis à billes ou d’un autre dispositif de mouvement linéaire utilisé pour déplacer la tête de coupe.  Dans les deux cas, cette approche ne tient pas compte de toute variation de l’emplacement de la tête, due à des erreurs d’équerre, de torsion ou de rectitude dans la machine. 
D’autres mesures peuvent suivre la position réelle de la buse par rapport à la position commandée pour les mouvements point à point.
De telles mesures de précision basées sur des conditions statiques ne donnent pas vraiment une bonne indication  de la précision du système pendant qu'il coupe et ne prédisent donc pas vraiment la précision de la pièce produite.  Des erreurs supplémentaires se produisent lorsque la machine est en mouvement en raison d’erreurs de servo, de vibrations et d’autres sources liées au mouvement.

Une bien meilleure façon d’évaluer la précision X-Y est de la mesurer à l’aide d’un test dynamique, tel que la BallBar ™  Renishaw.  Cette approche mesure électroniquement l’écart du mouvement réel de la tête par rapport à celui d’un cercle programmé parfait, lorsque la tête se déplace à une vitesse rapide typique d’une coupe réelle. 
En effectuant de tels tests dans une série d'endroits, sur le format de la table de découpe, vous pouvez obtenir une évaluation beaucoup plus réaliste de la précision réelle du système de mouvement X-Y en fonctionnement réel.

Cependant, il faut se rendre compte que même une spécification précise de la précision de positionnement X-Y en mouvement, ne prédira pas entièrement la précision d’une pièce produite sur un système AWJ. 
La raison en est la nature du jet de coupe lui-même.  En termes simples, ce n’est pas un outil de coupe rigide et rigide inflexible.  Le jet se plie en se déplaçant.  La partie inférieure du jet ne se comporte pas exactement comme la partie supérieure.  La largeur du jet change et se déforme.  Le jet se rétrécit au fur et à mesure qu’il coupe.  Et toutes ces choses changent avec différents matériaux, différentes épaisseurs, différents paramètres de buse, différentes vitesses de coupe, différents taux d’accélération et une foule d’autres facteurs. 
Ainsi, la précision du mouvement ne fixe que la limite inférieure de l’erreur observée dans une pièce.  En se déplaçant très lentement le long du parcours de la pièce, l’utilisateur peut approcher cette précision. Cependant, aucun utilisateur ne veut couper aussi lentement.

Lors d’une coupe rapide, la vitesse doit être contrôlée avec précision pour gérer les déviations du jet afin de minimiser les erreurs sur la pièce.  Cette tâche est très difficile à faire avec la programmation manuelle. C’est le logiciel de contrôle qui définit les vitesses, les accélérations, les taux de changement d’accélération, la trajectoire de coupe réelle, les angles de compensation de dépouille et d’autres variables en fonction de ses propres algorithmes intégrés et stratégies de coupe.  La table de découpe la plus précise au monde ne fabriquera pas rapidement une pièce précise et reproductible, sans un trés bon logiciel.

Chez OMAX, nous sommes fiers de la conception de nos tables de découpe et de leur précision inhérente et de leur exactitude du mouvement.  Cependant, c’est notre logiciel de contrôle qui leur permet de fabriquer des pièces précises et reproductibles.  C’est pourquoi nous disons aux utilisateurs potentiels d’OMAX de ne pas juger notre système (ou tout autre système AWJ, d’ailleurs) sur les spécifications de sa précision X-Y.  Faites des pièces de test réelles, mesurez-les et comparez.  La précision mesurée des pièces réelles produites sur un système AWJ est la seule et unique véritable mesure de la précision.