Tutoriel complet - Cincinnati MAG-3
Guide complet de mise en marche, d'usinage des composites et de maintenance du centre d'usinage horizontal grande capacite Cincinnati MAG-3 equipe de la commande Siemens SINUMERIK 840D sl.
Partie 1 : Mise en marche
1.1 Verifications avant demarrage
Controle visuel de la machine
Avant toute mise sous tension, effectuer un tour complet de la machine :
Zone de travail
Peripherie machine
Niveaux de fluides
Systeme d'aspiration composites
1.2 Procedure de mise sous tension
Etape 1 : Alimentation electrique principale
1. Verifier que TOUS les arrets d'urgence sont ENFONCES (position securite)
2. Mettre le sectionneur general sur ON (armoire electrique principale)
3. Attendre l'initialisation du SINUMERIK 840D sl (environ 60-90 secondes)
4. L'ecran affiche le logo Siemens puis le HMI Advanced
5. Verifier l'absence d'alarmes critiques sur la barre d'etat
Etape 2 : Demarrage des auxiliaires
1. Demarrer le groupe de refroidissement broche
- Attendre la stabilisation de temperature (5 minutes)
- Temperature cible : 20-25 degres C
2. Demarrer le systeme d'aspiration
- Verifier la depression sur le manometre
- Minimum requis : -50 mbar
3. Demarrer le compresseur d'air (si dedie)
- Pression minimum : 6 bar
- Debit : 500 l/min
Etape 3 : Liberation des securites
1. Fermer toutes les portes de protection
2. Verifier les voyants des interverrouillages (tous verts)
3. Tourner chaque arret d'urgence dans le sens horaire pour liberer
4. Appuyer sur la touche RESET du pupitre principal
5. Le voyant "MACHINE PRETE" doit s'allumer
6. Sur l'ecran : disparition des messages d'alarme
Etape 4 : Mise sous puissance des axes
1. Appuyer sur le bouton "POWER ON" (voyant orange puis vert)
2. Attendre le message "Variateurs prets" sur l'ecran
3. Les axes sont maintenant sous couple
4. Verifier l'absence d'alarme variateur
1.3 Prise d'origine machine (Referencement)
Le referencement est OBLIGATOIRE apres chaque mise sous tension sur le SINUMERIK 840D sl.
Procedure via le HMI
1. Selectionner le mode REF POINT (touche de mode)
2. Appuyer sur la softkey "Reference"
3. Selectionner "Tous les axes"
4. Appuyer sur NC START
Ordre de referencement :
- Axe Z en premier (securite hauteur)
- Axe X
- Axe Y
- Axes rotatifs (si presents)
5. Attendre le message "Referencement termine"
6. Les icones de position deviennent valides (symbole maison)
Referencement manuel axe par axe
1. Selectionner le mode JOG
2. Activer REF POINT sur le pupitre
3. Deplacer l'axe Z vers le haut avec Z+
4. L'axe ralentit en approche du capteur
5. Attendre la validation (icone maison)
6. Repeter pour X puis Y
Attention : Ne JAMAIS lancer un programme sans referencement valide. Le SINUMERIK 840D sl affichera une alarme de securite.
1.4 Mise en chauffe de la broche
La broche electrobroche HSK-A100 de 100 kW necessite une mise en chauffe progressive.
Cycle de chauffe recommande
; PROGRAMME DE CHAUFFE BROCHE MAG-3
; Fichier : CHAUFFE_BROCHE.MPF
N10 G90 G40 G60 ; Initialisations
N20 G0 Z100 ; Position securite
N30 M3 S3000 ; Broche 3000 tr/min
N40 G4 F180 ; Attente 3 min
N50 M3 S6000 ; Broche 6000 tr/min
N60 G4 F180 ; Attente 3 min
N70 M3 S12000 ; Broche 12000 tr/min
N80 G4 F180 ; Attente 3 min
N90 M3 S18000 ; Broche 18000 tr/min
N100 G4 F180 ; Attente 3 min
N110 M3 S24000 ; Broche 24000 tr/min (max)
N120 G4 F300 ; Attente 5 min
N130 M5 ; Arret broche
N140 M30 ; Fin programme
Duree totale de chauffe : 17 minutes minimum
Surveillance pendant la chauffe
| Parametre | Valeur normale | Alarme si |
|---|
| Temperature broche | < 45 degres C | > 55 degres C |
| Vibrations | < 2 mm/s | > 5 mm/s |
| Bruit | Regulier | Sifflements anormaux |
Partie 2 : Usinage des composites
2.1 Preparation pour materiaux composites
Le MAG-3 est specialement concu pour l'usinage des composites aeronautiques (CFRP, GFRP, nid d'abeille).
Configuration du systeme d'aspiration
1. Verifier les filtres (remplacement si colmates)
2. Raccorder les buses d'aspiration pres de la zone de coupe
3. Activer l'aspiration : M-code dedie (M50 typiquement)
4. Verifier la depression : minimum -50 mbar
5. En usinage : surveiller le colmatage des filtres
Configuration du systeme MQL
La micro-lubrification est essentielle pour les composites.
| Parametre | Valeur recommandee |
|---|
| Pression air | 4-6 bar |
| Debit huile | 5-20 ml/h |
| Type huile | Huile vegetale ou synthetique non reactive |
| Position buse | 15-30 mm de la zone de coupe |
2.2 Outils pour composites
Types d'outils recommandes
| Type d'outil | Application | Vitesse de coupe |
|---|
| Fraise PCD (diamant polycristallin) | Detourage, contournage | 300-600 m/min |
| Fraise carbure micro-grain | Ebauche composites | 150-300 m/min |
| Fraise compression (Burr Router) | Detourage sans delaminage | 200-400 m/min |
| Foret PCD etage | Percage composite/alu | 80-150 m/min |
| Foret orbital | Percage sans bavures | 100-200 m/min |
Parametres de coupe CFRP
| Operation | Vc (m/min) | fz (mm/dent) | ap (mm) |
|---|
| Detourage finition | 400-600 | 0.05-0.08 | Epaisseur piece |
| Surfacage | 300-400 | 0.08-0.12 | 0.5-2 |
| Rainurage | 200-350 | 0.04-0.06 | 2-5 |
| Percage | 80-120 | 0.02-0.05 | - |
2.3 Strategies d'usinage composites
Detourage et contournage
; EXEMPLE DETOURAGE COMPOSITE CFRP
; Outil : Fraise PCD D10
N10 G90 G54 G40
N20 T1 M6 ; Fraise PCD D10
N30 G0 X-20 Y-20
N40 G43 H1 Z50
N50 M50 ; Aspiration ON
N60 M7 ; MQL ON
N70 S18000 M3 ; Broche 18000 tr/min
N80 G0 Z2
N90 G1 Z-12 F2000 ; Descente dans matiere (ep. 10mm)
N100 G41 D1 ; Compensation rayon gauche
N110 G1 X0 Y0 F6000 ; Approche contour
N120 ; ... contour piece ...
N130 G40 ; Annulation compensation
N140 G0 Z50
N150 M9 ; MQL OFF
N160 M51 ; Aspiration OFF
N170 M5
N180 M30
Percage orbital
Le percage orbital permet d'obtenir des trous sans delaminage.
; CYCLE DE PERCAGE ORBITAL
; Variable :
; R1 = Diametre trou final
; R2 = Diametre outil
; R3 = Profondeur
N10 G90 G54
N20 T5 M6 ; Outil percage orbital
N30 G0 X100 Y100
N40 G43 H5 Z50
N50 M50 ; Aspiration ON
N60 S20000 M3
N70 G0 Z5
N80 CYCLE802(R1, R2, R3) ; Appel cycle orbital Siemens
N90 G0 Z50
N100 M51 ; Aspiration OFF
N110 M5
N120 M30
2.4 Surveillance en usinage composite
Points de controle pendant l'usinage
| Indicateur | Surveiller | Action si anomalie |
|---|
| Aspiration | Depression stable | Arreter, nettoyer filtres |
| Temperature outil | < 150 degres C | Reduire Vc, verifier usure |
| Etat surface | Pas de delaminage | Changer outil, ajuster fz |
| Bruit | Regulier | Verifier serrage, usure |
Signes d'usure outil sur composites
- Augmentation de la temperature
- Fibres non coupees (filaments)
- Delaminage en entree/sortie
- Degradation de l'etat de surface
- Augmentation des efforts de coupe
Partie 3 : Checklists operationnelles
3.1 Checklist de debut de poste
+------------------------------------------------------------------+
| CHECKLIST DEBUT DE POSTE - MAG-3 / SINUMERIK 840D sl |
+------------------------------------------------------------------+
| Date : ___________ Operateur : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
| SECURITE |
| [ ] Zone de travail degagee (8500 x 6200 mm) |
| [ ] Arrets d'urgence fonctionnels (tester) |
| [ ] Portes et capotages en bon etat |
| [ ] EPI portes (lunettes, masque poussieres si composites) |
| [ ] Systeme d'aspiration operationnel |
+------------------------------------------------------------------+
| NIVEAUX |
| [ ] Lubrifiant guidage : _______ (mini/OK/maxi) |
| [ ] Huile refroidissement broche : _______ |
| [ ] Reservoir MQL : _______ ml |
| [ ] Circuit refroidissement : temperature _______C |
+------------------------------------------------------------------+
| MISE EN ROUTE |
| [ ] Mise sous tension OK |
| [ ] SINUMERIK 840D sl demarre sans alarme |
| [ ] Referencement tous axes effectue |
| [ ] Cycle de chauffe broche fait (si arret > 4h) |
| [ ] Groupe froid en marche |
+------------------------------------------------------------------+
| ASPIRATION (si usinage composites) |
| [ ] Filtres propres |
| [ ] Bacs de recuperation vides |
| [ ] Depression : _______ mbar (mini -50) |
+------------------------------------------------------------------+
| Signature : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
3.2 Checklist usinage composites
+------------------------------------------------------------------+
| CHECKLIST USINAGE COMPOSITES - MAG-3 |
+------------------------------------------------------------------+
| OF : ___________ Matiere : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
| PREPARATION |
| [ ] Fiche technique matiere consultee |
| [ ] Outils PCD ou carbure adaptes |
| [ ] Systeme d'aspiration connecte et teste |
| [ ] MQL configure (debit : _______ ml/h) |
| [ ] Masque FFP2/FFP3 disponible (intervention zone) |
+------------------------------------------------------------------+
| MONTAGE PIECE |
| [ ] Table propre (pas de residus) |
| [ ] Support d'appui adapte (eviter delaminage) |
| [ ] Bridage sans deformation |
| [ ] Origine piece definie |
+------------------------------------------------------------------+
| PROGRAMME |
| [ ] Strategies adaptees composites |
| [ ] Vitesses de coupe conformes |
| [ ] Aspiration activee (M50/M51) |
| [ ] MQL active (M7/M9) |
+------------------------------------------------------------------+
| SURVEILLANCE |
| [ ] Depression aspiration stable |
| [ ] Temperature outil surveillee |
| [ ] Pas de delaminage visible |
| [ ] Usure outil controlee regulierement |
+------------------------------------------------------------------+
| Signature : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
3.3 Checklist de fin de poste
+------------------------------------------------------------------+
| CHECKLIST FIN DE POSTE - MAG-3 |
+------------------------------------------------------------------+
| Date : ___________ Operateur : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
| PRODUCTION |
| [ ] Quantite produite : _______ |
| [ ] Rebuts : _______ |
| [ ] Programme sauvegarde sur serveur |
+------------------------------------------------------------------+
| NETTOYAGE |
| [ ] Poussieres composites aspirees (JAMAIS souffler) |
| [ ] Table nettoyee |
| [ ] Zone machine propre |
| [ ] Bac de recuperation vide |
| [ ] Filtres aspiration verifies |
+------------------------------------------------------------------+
| MISE EN SECURITE |
| [ ] Broche au point haut (Z+) |
| [ ] Broche arretee et refroidie |
| [ ] Aspiration coupee |
| [ ] MQL coupe |
| [ ] Groupe froid en veille (selon consignes) |
| [ ] Portes fermees |
+------------------------------------------------------------------+
| ANOMALIES CONSTATEES : |
| ____________________________________________________________ |
| ____________________________________________________________ |
+------------------------------------------------------------------+
| Signature : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
3.4 Checklist de maintenance hebdomadaire
+------------------------------------------------------------------+
| CHECKLIST MAINTENANCE HEBDOMADAIRE - MAG-3 |
+------------------------------------------------------------------+
| Semaine : ___________ Technicien : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
| LUBRIFICATION |
| [ ] Niveau lubrifiant guidages : _______ L |
| [ ] Temoin graissage automatique fonctionnel |
| [ ] Pas de fuite sur les circuits |
| [ ] Graissage vis a billes effectue |
+------------------------------------------------------------------+
| BROCHE |
| [ ] Temperature au repos : _______C (cible < 25) |
| [ ] Bruit au ralenti : normal / anormal |
| [ ] Cone HSK-A100 propre |
| [ ] Circuit refroidissement : niveau OK |
+------------------------------------------------------------------+
| ASPIRATION |
| [ ] Filtres primaires : OK / A remplacer |
| [ ] Filtres HEPA : OK / A remplacer |
| [ ] Depression a vide : _______ mbar |
| [ ] Gaines flexibles : etat OK |
+------------------------------------------------------------------+
| CHANGEUR D'OUTILS |
| [ ] Cycle de test OK |
| [ ] Pinces de prehension propres |
| [ ] Temps de changement : _______ s (cible < 8) |
| [ ] Capteurs de position OK |
+------------------------------------------------------------------+
| PNEUMATIQUE |
| [ ] Pression : _______ bar (cible 6) |
| [ ] Purgeur automatique fonctionnel |
| [ ] Pas de fuite audible |
+------------------------------------------------------------------+
| AXES |
| [ ] Jeu axe X : _______ mm |
| [ ] Jeu axe Y : _______ mm |
| [ ] Jeu axe Z : _______ mm |
| [ ] Protections telescopiques : etat OK |
+------------------------------------------------------------------+
| Signature : _______________ |
+------------------------------------------------------------------+
Partie 4 : Depannage Siemens SINUMERIK 840D sl
4.1 Interface et navigation
| Touche | Acces |
|---|
| MACHINE | Ecran de conduite machine |
| PARAMETER | Parametres outils, origines, R |
| PROGRAM | Editeur et gestionnaire programmes |
| DIAGNOSIS | Alarmes, diagnostic, PLC |
| OFFSET | Correcteurs outils et origines |
Touches de commande essentielles
| Touche | Fonction |
|---|
| NC START | Demarrage cycle |
| NC STOP | Arret cycle (reprise possible) |
| RESET | Effacement alarmes, reinitialisation |
| FEED HOLD | Suspension avance |
| SPINDLE STOP | Arret broche immediat |
| JOG | Mode manuel |
| MDA | Mode saisie manuelle |
| AUTO | Mode automatique |
4.2 Alarmes Siemens 840D sl
Alarmes systeme NCK (10000-19999)
| Code | Message | Cause | Solution |
|---|
| 10000 | Division par zero | Calcul impossible | Verifier programme |
| 10001 | Racine de nombre negatif | Calcul impossible | Verifier programme |
| 10604 | Position de fin pas atteinte | Axe bloque | Verifier mecanique |
| 10631 | Arret d'urgence active | AU enfonce | Liberer AU, reset |
| 10680 | Limite de course software + | Fin de course logicielle | Corriger trajectoire |
| 10681 | Limite de course software - | Fin de course logicielle | Corriger trajectoire |
| 10751 | Erreur de poursuite | Ecart position trop grand | Reduire avance |
| 12400 | Outil non defini | T introuvable | Creer outil dans table |
Alarmes variateurs SINAMICS (200000-299999)
| Code | Message | Cause | Solution |
|---|
| 201000 | Surchauffe variateur | Ventilation insuffisante | Verifier ventilateurs |
| 207900 | Defaut codeur | Probleme capteur position | Verifier cablage |
| 207910 | Rupture fil codeur | Cable endommage | Remplacer cable |
| 214000 | Surcharge moteur I2t | Courant excessif | Reduire charge |
| 230000 | Defaut bus DC | Alimentation | Verifier alimentation |
| 235000 | Court-circuit sortie | Probleme moteur/cablage | Verifier connexions |
Alarmes broche (500000-599999)
| Code | Message | Cause | Solution |
|---|
| 500000 | Defaut orientation broche | M19 impossible | Verifier capteur C |
| 500001 | Vitesse broche non atteinte | Surcharge ou defaut | Reduire charge |
| 500010 | Surchauffe broche | Temperature excessive | Verifier refroidissement |
| 500020 | Defaut serrage outil | Probleme verin | Verifier pression air |
Alarmes PLC/automate (700000-799999)
| Code | Message | Cause | Solution |
|---|
| 700100 | Porte ouverte | Interverrouillage | Fermer porte |
| 700101 | Pression air basse | < 5 bar | Verifier alimentation air |
| 700200 | Defaut lubrification | Niveau ou pompe | Verifier circuit |
| 700300 | Defaut changeur outil | Sequence interrompue | Reset changeur |
| 700400 | Defaut aspiration | Depression insuffisante | Verifier filtres |
4.3 Procedures de diagnostic
Acces aux diagnostics
1. Appuyer sur la touche DIAGNOSIS
2. Softkeys disponibles :
- Alarme log : Historique des alarmes
- NC/PLC : Etat des signaux
- Service : Fonctions avancees
- HW Config : Configuration materielle
Lecture de l'historique des alarmes
DIAGNOSIS > Alarme log
- Liste chronologique des alarmes
- Date et heure de chaque evenement
- Contexte (programme, bloc)
- Utiliser les fleches pour naviguer
- Softkey "Detail" pour plus d'informations
Verification des signaux d'entree/sortie
DIAGNOSIS > NC/PLC > Etats PLC
Signaux utiles a verifier :
- DB10.DBX0.0 : Arret d'urgence
- DB10.DBX1.0 : Porte fermee
- DB10.DBX2.0 : Pression air OK
- DB10.DBX3.0 : Lubrification OK
- DB19.DBX0.0 : Outil serre
4.4 Problemes courants et solutions
La machine ne demarre pas
| Verification | Action |
|---|
| Sectionneur general | Mettre sur ON |
| Disjoncteurs armoire | Verifier tous enclenches |
| Arret d'urgence | Liberer tous les AU et reset |
| Ecran NCK | Attendre fin d'initialisation (90s) |
| Message alarme | Noter et traiter |
La broche ne tourne pas
| Verification | Action |
|---|
| Mode machine | Passer en AUTO ou MDA |
| Porte | Verifier fermee (voyant) |
| Temperature | Verifier pas de surchauffe |
| Commande | M3/M4 et S programmes ? |
| Override | Potentiometre broche > 0% |
| Variateur | Verifier pas d'alarme SINAMICS |
Changeur d'outils bloque
ATTENTION : Risque de collision - Suivre la procedure
1. Appuyer sur RESET pour tenter une reinitialisation
2. Si echec, noter la position exacte du bras
3. Acces au menu changeur :
DIAGNOSIS > Service > Magazine
4. Utiliser les fonctions manuelles :
- Bras avance/recule
- Rotation magasin
- Pince ouvrir/fermer
5. Remettre en position repos
6. Effectuer un cycle de reinitialisation :
PARAMETER > Magazine > Init magazine
Perte de reference (position)
1. Verifier s'il y a eu coupure courant
2. Verifier l'etat des codeurs (DIAGNOSIS > Drive)
3. Si alarme codeur : verifier cablage
4. Sinon : refaire le referencement complet
5. Verifier la precision apres referencement
4.5 Sauvegarde et restauration
Sauvegarde des donnees
SERVICES > Data > NC Backup
Elements a sauvegarder :
- Programmes pieces (*.MPF, *.SPF)
- Table d'outils (TOOL.TOA)
- Origines pieces (FRAMES)
- Parametres machine (COMPLETE)
- Compensation (COMP)
Support : Cle USB, carte CF, reseau
Restauration des donnees
SERVICES > Data > NC Restore
1. Selectionner le support source
2. Choisir les elements a restaurer
3. Confirmer (attention aux ecrasements)
4. Attendre la fin du transfert
5. Redemarrer si demande
4.6 Codes G specifiques Siemens
Codes G essentiels SINUMERIK
| Code | Fonction |
|---|
| G0 | Deplacement rapide |
| G1 | Interpolation lineaire |
| G2/G3 | Interpolation circulaire |
| G17/G18/G19 | Selection plan XY/ZX/YZ |
| G40/G41/G42 | Compensation rayon outil |
| G43/G44 | Compensation longueur outil |
| G54-G59 | Origines piece standard |
| G500 | Desactivation toutes origines |
| G54-G599 | Origines etendues (G54 P1 a P99) |
| G64 | Mode contournage (look-ahead) |
| G90/G91 | Programmation absolue/relative |
| G94/G95 | Avance mm/min ou mm/tour |
Codes M specifiques
| Code | Fonction |
|---|
| M3/M4 | Broche sens horaire/anti-horaire |
| M5 | Arret broche |
| M6 | Changement outil |
| M7/M8 | MQL / Arrosage centre |
| M9 | Arret arrosage |
| M17 | Fin de sous-programme |
| M19 | Orientation broche |
| M30 | Fin programme avec retour debut |
| M50/M51 | Aspiration ON/OFF (specifique MAG-3) |
| Niveau | Responsable | Problemes traites |
|---|
| 1 | Operateur | Alarmes simples, reset, niveaux |
| 2 | Technicien maintenance | Alarmes recurrentes, reglages |
| 3 | Automaticien | Problemes PLC, capteurs, variateurs |
| 4 | Siemens Hotline / Cincinnati SAV | Problemes NCK, retrofit, logiciel |
+-------------------------------------------------------------+
| CONTACTS UTILES |
+-------------------------------------------------------------+
| Maintenance interne : _________________ Poste : _____ |
| Astreinte : _________________ Tel : _________ |
| Siemens Hotline : _________________ Tel : _________ |
| SAV Cincinnati : _________________ Tel : _________ |
+-------------------------------------------------------------+
Annexes
Parametres de coupe recommandes
Fraisage composites (outils PCD)
| Matiere | Vc (m/min) | fz (mm/dent) | Observations |
|---|
| CFRP standard | 400-600 | 0.05-0.10 | Aspiration obligatoire |
| CFRP haute resistance | 300-500 | 0.04-0.08 | Reduire si delaminage |
| GFRP | 200-400 | 0.08-0.15 | Usure outil plus rapide |
| Nid d'abeille Nomex | 300-500 | 0.15-0.25 | Support adequat |
| Nid d'abeille alu | 200-400 | 0.10-0.20 | MQL recommande |
| Matiere | Vc (m/min) | fz (mm/dent) |
|---|
| Aluminium 7075 | 300-500 | 0.10-0.20 |
| Titane Ti6Al4V | 40-70 | 0.05-0.10 |
| Inox 304 | 80-120 | 0.04-0.08 |
| Inconel 718 | 20-40 | 0.03-0.06 |
Resume des codes programme
| Fonction | Code Siemens |
|---|
| Appel outil | T1 M6 |
| Correction longueur | G43 H1 |
| Correction rayon | G41/G42 D1 |
| Origine piece | G54 |
| Avance rapide | G0 |
| Avance travail | G1 F... |
| Arc horaire | G2 |
| Arc anti-horaire | G3 |
| Cycle percage | CYCLE81 a CYCLE89 |
| Cycle fraisage poche | POCKET3/POCKET4 |
| Fin programme | M30 |
Document de formation Cincinnati MAG-3 - SINUMERIK 840D sl - Version 1.0