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ER I S S O D

e r u d D . M . A é . A C . c C o r P Choix matériaux du projet l Importation des fichiers l Placement des travaux l Choix gamme d’usinage l Agencements l Bords cervicaux l Supports de fixation l Reprise d’usinage l Préparation de l’usinage l Usinage l Documentation du projet l

Toutes les étapes sur le CAM

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Ü

Dossier

Procédure CAM

CAO POUR ADJOINTE

Les logiciels CAM Comment ça marche ? Comme vous venez de le voir en lisant les nouvelles notions qu’il vous faut comprendre ainsi que la terminologie adaptée, le monde de la machine outil à commande numérique est une discipline à part entière qu’il vous faudra maîtriser pour produire, et au moins bien connaître pour vous y lancer. Beaucoup s’imaginent qu’une fois le logiciel de conception maîtrisé avec l’usage du scanner, la partie réalisation par une usineuse sera un jeu d’enfant, mais en fait il n’en est rien.

Critères et choix pour chaque travail Même si certains ont développé, pour les très grosses stations d’usinage des logiciels automatiques entièrement paramétrables selon vos critères et en fonction de chaque

type de travail et de chaque particularité, il ne faut pas compter disposer de tels logiciels pour les machines d’établi avant quelques années et pour l’instant il revient à l’opérateur de redéfinir systématiquement pour chaque travail ses choix pour chaque élément à fabriquer. Pour ce faire le logiciel CAM ou FAO (fabrication assistée par ordinateur) doit être utilisé et il faut renseigner chaque critère, et ils sont nombreux pour que le travail soit prêt à être usiné par la machine.

Le CAM, l’œil et le cerveau de la machine Si on veut prendre une comparaison avec le travail manuel, la conception en trois D correspond à l’idée que l’on a dans le cerveau, l’usinage aux gestes que l’on va opérer avec les différents outils sur le matériau et le CAM

Etapes de procédure possibles sur le logiciel CAM :

1/ Préparation du projet PROCÉDURE CAM

Renseignement du projet Avant tout il convient de nommer et de renseigner le projet d'usinage, date, type de travail, matériau, opérateur, etc.

Choix matériau, bloc et machine Ensuite, on choisit dans la liste personnalisée du labo (1) le type de matériau et le conditionnement, métal, zircone, cire, PMMA… bloc, galette, barre… Dans les systèmes ouverts, tous les supports et matériaux utilisés par le labo sont paramétrables (hauteur, largeur, épaisseur, diamètre…) et forment une liste que l'on peut compléter à tout moment (2). Dans les systèmes fermés, tout est déjà paramétré. Pour la zircone, il est indispensable d’indiquer le coefficient de rétraction figurant sur la galette. On choisit ensuite, dans la liste, avec quelle machine on veut travailler (si on en a plusieurs)

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Ü vient se substituer au protocole que l’on suivrait mentalement pendant la tache manuelle et au contrôle que l’on effectuerait à l’œil pour vérifier si ce que l’on fait amène le résultat escompté. Seul petit hic, l’ordinateur ne peut ni voir ni réfléchir et il faut donc anticiper, imaginer et programmer toutes ces étapes pour que la machine n’ait plus qu’à les exécuter.

Les petits génies de l’industrie ! Si vous y réfléchissez bien c’est un véritable travail de fou que d’avoir réussi à remplacer une réflexion instantanée humaine par un programme qui a envisagé toutes les hypothèses et tenu compte de tous les facteurs par avance. On ne peut être qu’être admiratif devant le travail de fourmi, le génie et la patience qu’il a fallu à ces ingénieurs programmeurs pour réussir à mettre noir sur blanc et à

coder tout ce que nous faisons naturellement sans y réfléchir par simple acquis pluri-millénaire des expériences de l’homo habilis que nous sommes également.

Un step by step didactique Voici donc dans les pages qui suivent les étapes non automatisables pour l’instant qu’il vous faudra encore renseigner pour que la machine puisse vous satisfaire, ce n’est pas ultra compliqué mais il faut savoir que cela fait partie des contraintes, qu’il faut de l’expérience et que cela prend un certain temps. Pour chaque logiciel, nous avons indiqué en vert si l’étape ou la fonction automatique était prévue, vous pourrez suivre ainsi une sorte de simulation de travail tout en sachant les options et les facilités qu’apporte ou non chaque logiciel.

PROCÉDURE CAM

2/ Choix brut neuf ou entamé Mémoire des bruts* déjà entamés A ce moment on peut choisir soit un brut neuf soit un brut déjà partiellement utilisé. Certains logiciels mémorisent l'état des disques déjà entamés et proposent automatiquement une liste de ceux qui correspondent au projet avec affichage des parties utilisées. Pour les autres, il faut rechercher physiquement le disque, créer un projet nouveau et marquer manuellement à l’écran les emplacements déjà utilisés. On nomme ensuite la galette neuve pour qu'elle soit identifiée et mémorisée si nécessaire

*Brut : Désigne les blocs de matériau dans le jargon de l’usinage.

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3/ Sélection des travaux en provenance du CAD PROCÉDURE CAM

Affichage des travaux compatibles en hauteur

On choisit le dossier où sont stockés les travaux à usiner avec le matériau choisi, le logiciel affiche les travaux à réaliser correspondant au matériau. Les logiciels signalent en général la hauteur incompatible une fois le fichier importé seulement. Certains logiciels tiennent compte de la hauteur du bloc et affichent dès la procédure d’importation : - dans une première liste les travaux adaptés (titre bleu) - dans une deuxième (titre orange) ils signalent les travaux qui pourraient y correspondre sous réserve d’une modification de l'orientation dans une étape ultérieure - dans la troisième ceux qui ne peuvent pas rentrer dans le brut (titre rouge). On peut reporter les travaux trop hauts pour un autre usinage ou choisir une galette plus épaisse. DISPONIBLE

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Importation automatique des limites marginales Certains logiciels permettent à ce moment de choisir l’option d’importation des limites cervicales du dessin réalisé avec le logiciel CAD si le format du fichier final les contient, le logiciel signale alors les fichiers accompagnés de leurs limites marginales. Par exemple, il faut savoir qu’il existe un format avec le logiciel 3Shape, le format .ASC (en option gratuite à demander à votre fournisseur) qui contiendra automatique les limites définies par le designer lors de la conception, sur Dental Wings ce format de fichier est .WNCDW. Renseignez-vous auprès de votre fournisseur de logiciel pour les autres marques.

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PROCÉDURE CAM Création automatique des renforts de grands bridges Certains logiciels offrent une option de conception automatique d’un renfort destiné à stabiliser, lors de leur cuisson, les pièces de longue portée en zircone pour éviter les distorsions dimensionnelles. La forme du renfort est adaptée au dessin et à la hauteur de la pièce et comporte un socle pour poser la pièce verticalement dans le four. Le logiciel calculera les dimensions idéales selon des critères que vous aurez définis initialement par défaut, pourcentage de hauteur par rapport au bridge, retrait de matière au centre du bloc, taille du socle... Vous pouvez modifier ces critères au cas par cas à l’étape des opérations de support et de fixation de votre élément.

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Astuce Attention, il faudra modifier les tiges de fixation reliant le grand bridge au support de cuisson, il faut les placer de manière à ce qu’elles soient toutes symétriques et angulées à l’identique par rapport à l’axe vertical, ce qui évitera les mauvaises surprises en sortie de sintérisation.

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4/ Placement des fichiers dans le brut (nesting) PROCÉDURE CAM

Importation manuelle des travaux du serveur CAD Soit vous appelez les fichiers un par un et vous les placez manuellement au fur et à mesure, soit vous sélectionnez tous les fichiers et le logiciel les place tous au centre ou à l’extérieur du brut et ce sera à vous de les placer manuellement en vérifiant les proximités et en gérant les îlots de matière.

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Nesting Automatique, Certains logiciels offrent à cette étape un placement automatique des éléments dans la galette dans l’ordre d’affichage en les plaçant au fur et à mesure de façon contiguë et dans les limites de proximité requises. Rien ne vous empêche de modifier ce positionnement si vous trouvez un agencement plus judicieux pour tel ou tel élément, le but étant de placer le maximum d’éléments dans une galette pour avoir le minimum de gaspillage de matériau.

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5/ Choix des gammes d’usinage PROCÉDURE CAM

Gamme unique pour toute la galette Les gammes d’usinage sont des programmes qui définissent le nombre d’axes que la machine utilisera pour réaliser les travaux ainsi que la finesse souhaitée de l’usinage. Bien entendu, le nombre d’axes choisi est limité par le nombre d’axes de votre machine. La finesse est en général déterminée par trois niveaux, standard, moyen, et fin, correspondant au nombre et au calibre des fraises utilisées. Plus le travail est fin et plus il y a d’axes, plus ce sera long, donc on paramètre selon les besoins réels. Certains logiciels se limitent à une même gamme d’usinage pour tout le brut et, dans ce cas, c’est à vous de vous organiser en plaçant sur un même projet des travaux de type identique ou alors d’admettre que des travaux de types différents seront usinés dans le même mode, ce qui veut dire soit une perte de temps soit une perte de niveau de qualité pour certains éléments.

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Gamme personnalisée pour chaque élément de la galette D’autres logiciels offrent la possibilité, après avoir défini un standard pour tous les éléments du disque, de modifier le nombre d’axes et le degré de finesse individuellement pour chaque pièce. Celà offre le choix de pouvoir limiter les temps longs propres au 5 axes et au mode fin uniquement aux éléments qui le méritent vraiment. Ainsi, sur un même disque, on pourra usiner du 3 axes, du 4 axes et du 5 axes dans les 3 finitions possibles, standard, moyen ou fin.

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6/ Agencement des éléments PROCÉDURE CAM

Vérification orientation (contre-dépouilles)

Le logiciel affiche les parties en contredépouille par une zone isolée en vert au milieu du rouge dans les parties inférieures (usinées par le bas) et en rouge au milieu du vert dans les parties supérieures (usinées par le haut). Vous voyez sur l’élément n°2 (couronne anatomique) une zone de vert proche de la limite marginale. En l’état, cette partie ne pourra pas être usinée, il faut soit la réorienter et si ce n’est pas suffisant il faudra augmenter le nombre d’axes.

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Modification orientation contre-dépouille En présence d'une contre-dépouille, on peut modifier l'orientation de l'élément jusqu'à disparition de celle-ci. Ici sur l’élément n°2, on a corrigé l’orientation et la contre-dépouille a disparu sans provoquer d’autre contredépouille ailleurs, ce qui arrive parfois et impose alors d’augmenter le nombre d’axes pour un tel élément.

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PROCÉDURE CAM Modification orientation hauteur C'est aussi l'étape où on peut s'occuper des pièces qui ne passaient en hauteur qu’à condition de modifier leur orientation. On fera basculer la pièce jusqu’à ce qu’elle rentre dans le brut, on n’est pas à l’abri d’une contre-dépouille et l’on contrôlera cela en vérifiant l’orientation comme précédement. Il se peut que l’on soit contraint de passer la pièce à un nombre d’axes supérieur. Certains logiciels ont cette fonction automatique, c’est le logiciel qui calcule lui-même la position idéale pour réduire la hauteur au minimum, on apelle ça l’optimisation automatique.

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Modification mode usinage sur une pièce (nb axes/finesse) En cas de contre-dépouille non-résorbable par changement d'orientation, comme c’est le cas pour la chape (élément n°5) on peut demander au logiciel de passer à un nombre d'axes supérieur pour cet élément, 4 axes, 3+2, ou 5 pour accéder aux zones embarrassantes de l'élément si la machine le permet. Si la zone est vraiment petite il sera préférable d’opter lors des étapes ultèrieures pour une reprise d’usinage (voir plus loin) juste sur la zone critique ce qui évite de perdre du temps sur l’ensemble de l’élément. On peut également changer la finesse de l'usinage individuellement si un élément le nécessite.

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6/ Agencement des éléments PROCÉDURE CAM

Modification altitude pièce

Pour les matériaux dégradés, par exemple, on peut ajuster la hauteur de l’élément dans le bloc pour optimiser la répartition des teintes.

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Modification placement Si l’on souhaite optimiser l’occupation du disque on peut changer les éléments de place, le logiciel signale la distance avec les autres éléments et le bord du disque et si cette distance est trop faible, il le signale en rouge.

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PROCÉDURE CAM Gestion des îlots de matière Les îlots sont les parties de matière résiduelles isolées non rattachées à la galette, cela arrive lorsque les éléments sont trop proches et que les limites d’usinage se chevauchent (lignes rouges) on appelle cela les intersections d’usinage. Si on conserve les îlots, ils permettent de rigidifier l’ensemble des éléments et le disque. L’absence d’îlots économise de la matière, mais fragilise la galette. Pour la zircone qui est fragile on rigidifie l’ensemble en maintenant des îlots et donc en évitant de rattacher les éléments les uns aux autres.

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Suppression/ maintien automatique des ilots Les logiciels proposent en général de maintenir ou de supprimer automatiquement les îlots. Dans le cas d’usinage de métal ou de PMMA, on rattache les éléments directement entre eux sans îlots car la solidité du matériau ne fait prendre aucun risque. On peut ainsi augmenter substantiellement le nombre d’éléments par galette.

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7/ Gestion des bords cervicaux fins PROCÉDURE CAM

Manuel

Dans le cas de la zircone qui est fragile, il convient de signaler au logiciel les bords fins pour qu’il les épaississe un peu lors de l’usinage et qu’il indique à la machine de procéder à un usinage délicat. On procède exactement comme sur le logiciel de conception (CAD) en indiquant point par point où passe la limite et le logiciel calcule la trajectoire entre deux points.

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Auto modifiable Certains logiciels détectent eux-même la ligne de la limite, mais peuvent se tromper et dans 10 à 15 % des cas il faut retoucher manuellement la limite en bougeant les points, comme dans le logiciel de conception.

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PROCÉDURE CAM Importations données du CAD à la demande. Si l’on n’a pas choisi, lors de l’importation des fichiers, l’option importation automatique des limites dessinées dans le CAD alors qu’elles sont disponibles, ou si l’option n’existe pas au début, on peut à cette étape choisir pour chaque élément d’importer la limite en activant la fonction « chargement de la limite marginale ».

Si celle-ci a été sauvegardée sur le fichier en fin de conception CAD, dans ce cas le logiciel affiche le fichier lié et vous n’avez plus qu’à le sélectionner, comme c’est le cas de l’élément n° 16 construit avec 3Shape et dont le format .ASC contient la limite cervicale. Sur Dental Wings ce format de fichier est .WNCDW.

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8/ Supports de fixation PROCÉDURE CAM

Placement manuel

Certains logiciels imposent à l’opérateur de placer les tiges une à une là où il le souhaite ce qui permet d’optimiser le résultat en fonction de différents facteurs, morphologie, fragilité, mais c’est assez laborieux…

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Placement automatique des supports Certains logiciels offrent le positionnement automatique des tiges selon des critères prédéfinis sans modification possible, en général sur la ligne de plus grand contour pour les éléments anatomiques et à une distance paramétrée proche du contour marginal pour les armatures. D’autres logiciels offrent la possibilité de paramétrer soi-même la hauteur et certains même de modifier cette position si besoin.

PARAM MODIFIABLE

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PARAM NON MODIF

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PROCÉDURE CAM Placement interactif D’autres logiciels permettent un choix manuel de la section et de l’emplacement des extrémités par deux clics et c’est le système qui va placer automatiquement la tige entre ces deux points à la hauteur prédéfinie en fonction du type d’élément anatomique ou armature, vous pouvez ensuite ajuster le placement au mieux notamment en fonction des îlots résiduels pour une meilleure rigidité.

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Diamètre des supports Certains logiciels imposent le diamètre des tiges de fixation, d’autres permettent de paramétrer un diamètre de notre choix par défaut pour tout le disque, d’autres encore permettent de paramétrer un diamètre différent pour chaque élément, mais chaque tige de l’élément aura le même diamètre non modifiable. Certains enfin permettent de modifier le diamètre pour chaque tige.

PARAM. MODIF

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PARAM. PAR ÉLÉMENT

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8/ Supports de fixation PROCÉDURE CAM

Ajustement précis position supports de fixation

Cette option permet d’affiner la position des tiges en hauteur et sur le pourtour avec visualisation de la section de la pèce. Cette option est assez utile quand on débute, notamment pour les pièces tarabiscotées ou pour des pièces avec des épaisseurs très fines.

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Placement manuel renfort de cuisson des grands bridges Si vous avez oublié de le faire automatiquement au début ou si le logiciel n’offrait pas ce choix, vous pouvez à ce moment placer manuellement le renfort de cuisson du bridge, le logiciel calculera les dimensions idéales selon des critères que vous aurez définis initialement par défaut. Vous pouvez modifier ces critères au cas par cas au moment de réaliser votre élément, pourcentage de hauteur par rapport au bridge, retrait de matière au centre du bloc, taille du socle... La forme du renfort diffère selon les logiciels, certains ont une arcade de renfort externe ou interne, ici c’est un renfort avec socle support de cuisson.

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PROCÉDURE CAM Placement supports de sintérisation Il est reconnu désormais que la meilleure façon de poser les éléments en zircone dans le four lors de la sintérisation est de créer des tiges-supports qui éviteront le contact avec la plaque du four. C’est mieux que les billes. Certains peuvent faire varier la conicité des tiges.

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9/ Reprise d’usinage

Changement d’axes ou de finesse sur une zone précise Cette option permet de déterminer une zone pour laquelle on souhaite augmenter le nombre d’axes en raison d’une contre-dépouille, diminuer le nombre d’axes d’une pièce sauf à l’endroit indiqué… De même pour la finesse d’usinage on peut délimiter les zones à usiner finement sans pour autant passer l’ensemble de la pièce en mode fin, ou au contraire sur une pièce prévue en mode fin indiquer des zones qui ne le nécessitent pas ? Ces opérations ne prennent que quelques secondes pour l’ensemble de la galette et cela permet de n’utiliser les capacités maximales de la machine, plus chronophages, qu’uniquement là où c’est strictement nécessaire et ainsi d’optimiser substantiellement le temps d’usinage.

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10/ Préparations PROCÉDURE CAM

Prédécoupe anatomique des tiges supports

Cette option permet, une fois l’usinage terminé, d’utiliser les outils de la machine pour pré-découper les tiges dont la rigidité n’est désormais plus nécessaire puisque le travail est fini. La prédécoupe est axiale (géométrique) mais certains logiciels permettent une pré-découpe qui suit exactement la forme de l’élément en 3D (anatomique) ce qui évitera des grattages laborieux et imprécis. D’autres encore prévoient une découpe totale des tiges suivant la morphologie de la pièce.

ANATOMIQUE

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Gravure texte ou logo etc Cette option permet d’éditer un texte ou une image (logo par exemple) qui seront ensuite gravés sur la surface de la pièce.

DISPONIBLE

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DELCAM

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11/ Usinage

PROCÉDURE CAM

Lancement du calcul Direct avec visualisation des parcours On lance le calcul de l’usinage et l’ordinateur affiche les parcours qu’il est en train de calculer et d’écrire dans le fichier qui commandera l’usinage. Tant que le calcul n’est pas terminé, l’ordinateur est indisponible. Certains logiciels n’offrent pas la visualisation des parcours.

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Spool dans un gestionnaire d’attente et libère l’ordinateur Cette option permet de placer le projet dans une interface qui va calculer en tache de fond (arrière plan) le fichier d’usinage et vous laisser libre de travailler sur un autre projet, vous choisirez par la suite dans la liste des projets prêts celui que vous voulez envoyer à l’usinage. DISPONIBLE

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11/ Usinage

PROCÉDURE CAM

Lancement de la simulation permet de visualiser en 3 D le résultat d’usinage Cette option permet de visualiser virtuellement en 3D le résultat du projet tel qu’il serait une fois usiné par la machine, cela permet de vérifier si l’on a pas fait d’erreur.

DISPONIBLE

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Lancement de l’usinage

Une fois le calcul terminé et après avoir placé le brut dans la machine vous envoyez le départ de l’usinage.

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12/ Documentation du projet PROCÉDURE CAM

Récapitulatif du travail, Infos, traçabilités interne et externe… Cette partie du programme permet d’éffectuer les tâches de gestion. Plan d’occupation de la galette, type de travail, infos sur l’opérateur etc... que l’on peut imprimer si nécessaire pour identifier les travaux et transmettre des instructions pour la suite du travail.

RECAP

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PLAN

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RECAPITULATIF

KAVO

VHF SHERA

PLAN OCCUPATION

VHF/ VHF LAVA

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Mémorisation de l’état d’utilisation d’un brut Le logiciel offre de mémoriser l’état d’utilisation d’un bloc avec une image de cette occupation ce qui facilitera le choix des bruts pour les prochains travaux. Cette opération est soit manuelle soit automatique selon les logiciels.

AUTOMATIQUE

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MANUELLE

VHF SHERA VHF/ VHF LAVA

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3 procédure de fabrication fao cam  
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