Êtes-vous en train de choisir un procédé de fraisage pour votre projet ? Le fraisage peut sembler compliqué car il existe de nombreux types de procédés. Choisir la bonne opération vous permet d'obtenir des résultats précis, un bon état de surface et une production efficace. Connaître les principaux types d'opérations de fraisage peut vous aider à éviter les erreurs et à mieux planifier votre travail.
Les opérations de fraisage décrivent la manière dont une machine coupe, façonne et finit les matériaux. Chaque type d'opération a sa propre utilité et ses propres avantages. Les opérations courantes comprennent le surfaçage, le fraisage périphérique, le rainurage et l'utilisation d'une fraise pour le perçage. Certaines opérations se concentrent sur la finition des surfaces, tandis que d'autres enlèvent rapidement de la matière ou façonnent des pièces.
Le fraisage offre de nombreuses options, chacune ayant un objectif spécifique. Comprendre ces types de fraises permet de choisir plus facilement la bonne méthode pour votre projet.
Qu'est-ce que le broyage ?
Le fraisage est un procédé de fabrication soustractive dans lequel un outil de coupe rotatif enlève de la matière d'une pièce stationnaire. Ce processus permet de façonner des pièces et de créer des caractéristiques spécifiques. La rotation de l'outil et le mouvement linéaire de la pièce travaillent ensemble pour réaliser la coupe souhaitée.
L'idée principale est simple : enlever de la matière mécaniquement. Les arêtes tranchantes de l'outil de coupe éliminent les petits copeaux. Nous gérons le processus en contrôlant la vitesse, l'avance et la profondeur de coupe. Ces paramètres influent sur la qualité, la précision et l'état de surface de la pièce.
Relation entre la pièce et l'outil
La pièce à usiner est la matière première en cours d'usinage. Elle est fermement fixée à la table de la machine. L'outil de coupe, appelé fraise, tourne dans une broche à grande vitesse.
Leur interaction est définie par le mouvement. L'outil tourne rapidement tandis que la pièce se déplace lentement en ligne droite. Ce mouvement peut se faire le long de l'axe X, Y ou Z. La forme de l'outil et sa trajectoire forment directement la pièce finale.
Types d'opérations de broyage
Les opérations de broyage se présentent sous de nombreuses formes. Chaque type répond à un objectif spécifique. Voici les principales opérations utilisées dans l'usinage moderne.
Fraisage du visage
Fraisage du visage aplanit la surface supérieure d'une pièce. Dans le cas du fraisage vertical, l'axe de la fraise est perpendiculaire à la surface. Les bords extérieurs enlèvent la plus grande partie de la matière, tandis que la face frontale donne une finition lisse. Le surfaçage est idéal pour les grandes surfaces planes. Il est souvent utilisé sur les culasses automobiles, les dissipateurs thermiques et les grandes plaques métalliques.
Son principal avantage est son taux d'enlèvement de matière élevé. Les machinistes commencent généralement par une passe d'ébauche, suivie d'une passe de finition pour le lissage. Le choix de la fraise, la vitesse de la broche, la vitesse d'avance et la profondeur de coupe ont une incidence sur la qualité de la surface et la durée de vie de l'outil.
Fraisage à plat
Fraisage à platL'enlèvement de matière le long d'une surface plane est une opération appelée "fraisage de brames". L'axe de la fraise est parallèle à la pièce à usiner et les dents de la fraise coupent en continu lorsque le matériau passe. Le fraisage à plat est efficace pour les surfaces longues et larges et permet d'enlever la matière avant les opérations de précision.
Les opérateurs choisissent la taille de la fraise et la vitesse de rotation pour équilibrer l'enlèvement de matière et la finition de la surface. Plusieurs passages peuvent être nécessaires pour les coupes plus profondes.
Fraisage latéral
Fraisage latéral utilise une fraise munie de dents sur les côtés. Elle enlève de la matière sur le côté d'une pièce pour créer des rainures, des fentes ou des épaulements. Cette opération est courante pour les rainures en T, les rainures de clavette et d'autres caractéristiques de parois verticales.
Le fraisage latéral permet un contrôle précis de la largeur et de la profondeur. Les fraises sont disponibles en différents diamètres et épaisseurs pour les petites pièces de précision ou les composants plus importants. Un bon serrage réduit les vibrations et améliore la précision.
Fraisage en cavalier
Le fraisage à cheval utilise deux ou plusieurs fraises latérales sur le même arbre. Il permet d'usiner des surfaces parallèles en même temps. Cela permet de gagner du temps et de garantir un espacement régulier.
Le fraisage à cheval est souvent utilisé pour les barres hexagonales, les guides de machine ou les rainures de clavette. Il améliore la précision et l'efficacité et réduit le nombre de réglages nécessaires.
Fraisage en groupe
Le fraisage en groupe permet de monter plusieurs fraises sur un même arbre. Chaque fraise produit une surface ou une caractéristique différente en une seule passe.
Cette opération est idéale pour les pièces complexes présentant de multiples caractéristiques. Elle est courante dans la production de masse, où la vitesse et la répétabilité sont importantes. L'alignement correct des fraises garantit la précision des dimensions.
Fraisage d'angle
Le fraisage d'angle produit des surfaces à un angle spécifique par rapport à l'axe de la fraise. En fonction du profil, on utilise des fraises à angle simple ou à angle double.
Il est utile pour les chanfreins, les rainures en V et les arêtes biseautées. La géométrie de l'outil et la vitesse d'avance sont sélectionnées avec soin pour éviter le broutage et maintenir la qualité de la surface.
Fraisage de formes
Le fraisage de forme utilise une fraise dont la forme correspond au contour de la pièce. Il est idéal pour les profils irréguliers, les courbes et les formes personnalisées.
Le fraisage de forme est couramment utilisé pour les dents d'engrenage, les surfaces concaves et les moules. Il peut reproduire de manière cohérente des formes complexes, ce qui le rend adapté au prototypage et à la production.
Fraisage en bout
Fraisage en bout ont des arêtes à la fois sur l'extrémité et sur les côtés, ce qui les rend polyvalents pour les fentes, les poches, les contours et les surfaces 3D complexes.
Le fraisage en bout permet de façonner avec précision des surfaces planes et irrégulières. Il est largement utilisé dans la fabrication de moules, de matrices et de composants mécaniques. L'avance, la vitesse de rotation de la broche et la profondeur de coupe sont réglées en fonction des exigences en matière de matériau et de finition.
Fraisage à la scie
Le fraisage à la scie utilise une fraise circulaire fine à plusieurs dents. Elle découpe des fentes étroites ou sépare des matériaux avec des bords nets et droits.
Il est rapide et efficace pour l'ébarbage de pièces ou la découpe de pièces minces. Le fraisage à la scie est courant dans les ateliers de fabrication métallique.
Fraisage d'engrenages
Le fraisage d'engrenages permet de former les dents des engrenages à l'aide de fraises de forme ou d'outils de taillage. La précision des dents est essentielle pour un bon engrenage.
Cette opération est essentielle dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et des machines industrielles. Le type de fraise, la vitesse et l'avance sont soigneusement choisis pour maintenir le profil et la précision de la dent.
Fraisage de filets
Fraisage de filets coupe les filets intérieurs ou extérieurs avec une fraise rotative. Il permet un contrôle précis de la taille, du pas et de la profondeur des filets.
Contrairement au taraudage, le fraisage de filets permet de produire plusieurs tailles de filets avec un seul outil. Il fonctionne pour les filetages à droite et à gauche et convient aux métaux durs tels que l'acier inoxydable ou le titane.
Fraisage CAM
Le fraisage par CAM usine des cames pour les moteurs ou autres dispositifs mécaniques. Une fraise en forme de came suit une trajectoire programmée pour former le profil.
La précision est essentielle car les cames contrôlent le mouvement d'autres pièces. Le fraisage par FAO est courant dans l'automatisation automobile et mécanique. Il permet de produire des formes 3D complexes de manière efficace et cohérente.
| Type de fraisage | Objectif principal | Avantage principal | Applications typiques |
|---|---|---|---|
| Fraisage du visage | Aplanir les surfaces supérieures | Taux d'enlèvement de matière élevé, finition lisse | Culasses, dissipateurs de chaleur, grandes plaques |
| Fraisage à plat | Enlever le matériau des surfaces planes | Enlèvement efficace des stocks, couverture d'une large zone | Dalles, composants plats de base |
| Fraisage latéral | Créer des rainures, des fentes, des épaulements | Coupes latérales précises, largeur/profondeur contrôlées | Rainures en T, rainures de clavette, rainures de clavette d'engrenage |
| Fraisage en cavalier | Usiner des surfaces parallèles | Haute précision, gain de temps | Barres hexagonales, guides de machine, rainures de clavette |
| Fraisage en groupe | Usiner plusieurs surfaces à la fois | Amélioration de l'efficacité, réduction des mises en place | Pièces complexes en production de masse |
| Fraisage d'angle | Créer des surfaces inclinées | Chanfreins et rainures en V précis | Bords biseautés, éléments angulaires |
| Fraisage de formes | Usiner des profils irréguliers | Formes complexes cohérentes | Dents d'engrenage, moules, surfaces concaves |
| Fraisage en bout | Découpe de fentes, de poches, de contours, de formes 3D | Polyvalent, haute précision | Moules, matrices, composants mécaniques |
| Fraisage à la scie | Découper des fentes étroites ou séparer des matériaux | Coupes nettes et droites | Découpage du stock, pièces minces, fabrication métallique |
| Fraisage d'engrenages | Couper les dents de l'engrenage | Grande précision dimensionnelle | Engrenages automobiles, machines, aérospatiale |
| Fraisage de filets | Couper les filets internes/externes | Filets précis, plusieurs tailles avec un seul outil | Composants de haute précision, acier inoxydable, titane |
| Fraisage CAM | Créer des profils de came | Contrôle précis des mouvements, formes 3D | Moteurs, automatisation, dispositifs mécaniques |
Facteurs influençant le choix de l'opération de broyage
Le choix de la bonne opération de fraisage dépend de plusieurs facteurs clés. Chaque facteur influe sur le choix de l'outil, les réglages de la machine et l'efficacité globale.
Matériau de la pièce
Le type de matériau influe sur la vitesse de coupe, l'usure de l'outil et l'état de surface. Les métaux durs comme l'acier inoxydable ou le titane nécessitent des avances plus lentes et des outils plus résistants.
Les métaux plus tendres comme l'aluminium ou le laiton permettent une coupe plus rapide et des taux d'enlèvement de matière plus élevés. Les revêtements d'outils et les qualités de plaquettes sont également choisis en fonction du matériau afin d'améliorer la durabilité et de prévenir les dommages.
Exigences en matière de précision et de tolérance
Les tolérances serrées et la haute précision exigent une sélection minutieuse des opérations. Le fraisage en bout et le fraisage de forme permettent de mieux contrôler les caractéristiques détaillées.
Le surfaçage ou le fraisage en bandes fonctionne bien pour l'enlèvement de matière en vrac, mais des passes de finition peuvent être nécessaires pour obtenir des dimensions exactes. Il est essentiel de maintenir la rigidité de la machine, d'effectuer un serrage adéquat et de sélectionner la fraise appropriée pour répondre aux spécifications.
Volume de production et considérations relatives aux coûts
La production en grande série favorise les opérations qui enlèvent rapidement de la matière et réduisent les mises en place, telles que le fraisage en bandes ou le fraisage CAM.
Les travaux de faible volume ou de prototypage peuvent faire appel à des méthodes plus souples, comme le fraisage en bout, pour traiter différentes caractéristiques sans changer d'outil. Les facteurs de coût comprennent l'usure de l'outil, le temps machine et le nombre de passes. Le choix de la bonne opération permet d'équilibrer la vitesse, la précision et la rentabilité globale.
Conclusion
Le fraisage offre une large gamme d'opérations, chacune conçue pour des tâches spécifiques. Le surfaçage et le fraisage à plat conviennent le mieux aux surfaces planes et à l'enlèvement rapide de matière. Le fraisage latéral, à cheval et en bandes permet d'usiner efficacement des surfaces multiples ou des caractéristiques précises. Le fraisage d'angle, le fraisage de forme et le fraisage en bout permettent de créer des formes et des contours complexes. Le fraisage à la scie, le fraisage d'engrenages et le fraisage de filets permettent de réaliser des coupes spécialisées, tandis que le fraisage CAM permet de produire des pièces précises commandées par le mouvement.
Le choix de la bonne opération dépend du matériau de la pièce, de la précision requise et du volume de production. Contactez-nous dès aujourd'hui si vous souhaitez améliorer l'efficacité de votre production et obtenir des résultats précis pour votre prochain projet. Nous pouvons vous aider à trouver les meilleures solutions de fraisage pour vos besoins spécifiques.
Hey, je suis Kevin Lee
Au cours des dix dernières années, j'ai été immergé dans diverses formes de fabrication de tôles, partageant ici des idées intéressantes tirées de mes expériences dans divers ateliers.
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Kevin Lee
J'ai plus de dix ans d'expérience professionnelle dans la fabrication de tôles, avec une spécialisation dans la découpe au laser, le pliage, le soudage et les techniques de traitement de surface. En tant que directeur technique chez Shengen, je m'engage à résoudre des problèmes de fabrication complexes et à favoriser l'innovation et la qualité dans chaque projet.
