Différence entre le processus de tournage et le processus de fraisage

L'usinage ou la coupe du métal est un processus de fabrication soustractif qui est principalement utilisé pour éliminer les matériaux indésirables de la pièce afin d'améliorer la précision et la tolérance dimensionnelles. Au fil des âges, de multiples processus d'usinage ont été développés pour un traitement efficace d'une plus grande variété de matériaux de manières innombrables. De manière générale, ces processus peuvent être classés en processus d'usinage conventionnels, processus de finition par abrasif et processus d'usinage non traditionnels (NTM). Par définition, l'usinage conventionnel est l'un des processus de fabrication par lequel le matériau en excès est cisaillé d'une ébauche préformée sous forme de copeaux à l'aide d'un outil de coupe en forme de coin afin de fournir la forme, la taille et la finition souhaitées. Le tournage, le filetage, le surfaçage, le centrage, le perçage, l'alésage, l'alésage, le taraudage, le façonnage, le rainurage, le rabotage, le fraisage, le brochage, le taillage, etc. sont des exemples d'opérations d'usinage conventionnelles.

Par conséquent, le tournage et le fraisage sont des opérations d'usinage classiques ; cependant, chacun d'eux a des capacités différentes et convient donc à la fabrication de différentes caractéristiques en enlevant de la matière de la pièce. Tourner est largement utilisé pour générer une surface cylindrique ou conique. Ici, l'ébauche primaire (matière première pré-usinée) peut être de n'importe quelle forme (en fonction de l'outillage disponible et de la capacité de la machine). Il utilise un outil de tournage monopoint pour cisailler une fine couche de matériau sous forme de copeaux continus ou discontinus. Cette opération est réalisée sur une machine-outil bien connue et polyvalente, appelée tour. Sur la base des caractéristiques usinées, le tournage peut être regroupé en tournage droit, tournage conique, tournage intérieur, tournage étagé, etc. Cependant, dans tous les cas, la surface générée est cylindrique ou conique.

Bien que le fraisage soit également une opération d'usinage comme le tournage, sa technique de traitement, sa capacité et la forme de l'élément généré diffèrent du tournage. Alors que le tournage produit une surface cylindrique ou conique, le fraisage est utile pour générer des surfaces planes ou sculptées. Il utilise un outil de coupe multipoint qui peut contenir de 2 à 150 arêtes de coupe. Ainsi, le fraisage est un processus plus rapide qui se traduit par une productivité plus élevée. L'opération est réalisée sur une fraiseuse qui peut avoir soit une broche horizontale, soit une broche verticale. Sur la base des caractéristiques et de la technique générées, le fraisage peut également être sous-groupé en surfaçage, fraisage latéral, fraisage en bout, etc. Diverses différences entre le tournage et le fraisage sont présentées ci-dessous sous forme de tableau.

Table :Différences entre le tournage et le fraisage

Surface et fonctionnalité générées : Le tournage est principalement utilisé pour générer des surfaces cylindriques ou coniques, quelle que soit la forme de la matière première. Toute entité générée par ce processus doit être symétrique en rotation. Généralement, il peut être utilisé pour fabriquer des pièces axisymétriques telles que des arbres cylindriques ou coniques, des arbres étagés, des objets coniques, augmenter le diamètre des trous internes (ne peut pas créer de trou), couper des rainures cylindriques, etc. Contrairement à cela, le fraisage peut être utilisé pour générer des plats surface de n'importe quelle orientation ainsi que des surfaces de contour. Des caractéristiques telles que des fentes, des canaux, des trous de serrure, des poches, des parois, des ailettes, des toiles, etc. sont couramment rencontrées dans le fraisage.

Machines-outils utilisées pour les opérations : Dans le domaine de la coupe des métaux, la machine-outil est une catégorie spécifique de machines qui impriment tous les mouvements nécessaires au travail et/ou à la fraise et fournissent des installations pour les monter. Différentes opérations d'usinage sont effectuées dans différentes machines-outils; cependant, certaines machines-outils sont également capables d'effectuer un certain nombre d'opérations similaires. Le tournage est effectué dans une machine-outil polyvalente appelée tour. Il s'agit principalement d'une machine-outil à axe horizontal (la broche est horizontale) ; cependant, un tour à axe vertical est également disponible, en particulier un tour de table. Le fraisage est effectué dans une fraiseuse, qui peut avoir un axe vertical ou un axe horizontal (les deux sont communs).

Coupe point unique et multipoint : Un outil de coupe (ou fraise) peut contenir seulement un ou plusieurs bords de coupe actifs qui peuvent participer à l'action d'enlèvement de matière pendant l'usinage. En fonction du nombre d'arêtes de coupe, les fraises peuvent être classées en tant que fraises à un seul point ou à plusieurs points. L'opération de tournage est effectuée à l'aide d'une fraise à point unique, appelée SPTT (outil de tournage à point unique). Il n'a donc qu'un seul tranchant principal qui peut participer activement au cisaillement ou à l'enlèvement de matière. Contrairement à cela, une fraise peut contenir 2 à 150 arêtes de coupe, parfois même plus. Évidemment, il s'agit d'une fraise multipoint car plusieurs arêtes de coupe participent simultanément au cisaillement ou à l'enlèvement de matériaux.

Mouvement de coupe et mouvement d'avance : Il existe deux mouvements relatifs entre la pièce et la fraise dont l'action simultanée provoque le cisaillement d'une couche du matériau de travail. Ces deux mouvements sont appelés mouvements primaires car la majorité de la puissance de coupe est absorbée par celui-ci ; cependant, il peut y avoir d'autres mouvements secondaires basés sur la caractéristique ou la surface à produire. C'est la fonction de la machine-outil de transmettre de tels mouvements relatifs dans la direction prévue à une vitesse prédéterminée. En tournage, la rotation de la pièce à une vitesse de coupe fixe fournit en fait le mouvement de coupe requis, tandis que le mouvement du chariot d'outil (sur lequel la fraise est montée fermement) fournit le mouvement d'avance requis. Dans le fraisage, c'est complètement le contraire - le mouvement de coupe est fourni par la rotation de la fraise à un régime fixe tandis que le mouvement d'avance est fourni en déplaçant la table de travail (sur laquelle la pièce est montée).

Coupe continue et discontinue et copeaux correspondants : Pendant l'opération de tournage, la fraise reste continuellement en contact étroit avec la pièce et génère ainsi des copeaux continus. Bien que le type de copeau dépende de nombreux facteurs prévisibles et imprévisibles, le tournage a la capacité de produire des copeaux continus dans des conditions de coupe favorables. Le fraisage produit par nature des copeaux discontinus car aucune arête de coupe ne reste en contact avec la pièce; au lieu de cela, les tranchants s'engagent et se désengagent à plusieurs reprises tout au long de l'opération.

Problèmes de charge de puce et de productivité : La zone du matériau de travail devant l'outil de coupe à tout moment est appelée charge de copeaux. Il est proportionnel au taux d'enlèvement de matière (MRR). Dans le fraisage, en raison de la participation d'un plus grand nombre d'arêtes de coupe à chaque révolution, une charge de copeaux plus élevée peut être utilisée car la charge totale de copeaux sera répartie également entre toutes les arêtes de coupe. Ainsi, des paramètres de coupe plus élevés, en particulier l'avance et la profondeur de coupe, peuvent être utilisés en un seul passage, et ainsi un plus grand volume de matériau peut être enlevé en un temps spécifique. En tournage, les valeurs des paramètres de coupe ne peuvent pas être augmentées après un certain niveau en raison des changements de défaillance de l'outil. Ainsi, le fraisage est très productif par rapport au tournage lorsque l'enlèvement de matière en vrac est la principale préoccupation.

Une comparaison scientifique entre le tournage et le fraisage est présentée dans cet article. L'auteur vous suggère également de parcourir les références suivantes pour une meilleure compréhension du sujet.

• Usinage et machines-outils par A. B. Chattopadhyay (1 ^er édition, Wiley).
• Manufacturing Engineering and Technology :SI Edition par S. Kalpakjian et S. R. Schmid (7 ^e édition, Pearson Ed Asia).