Fondamentaux de l'usinage :Introduction aux outils de fraisage

Notre série Machining Fundamentals est créée pour vous aider à parfaire vos connaissances CAM, que vous travailliez dans un atelier d'usinage ou que vous débutiez. Chaque épisode est animé par l'un de nos machinistes internes et fournit un aperçu détaillé d'un outil/processus. Dans la dernière édition, nous avons couvert les fraiseuses. Ici, nous avons une introduction aux outils de fraisage, où nous explorerons les différents types d'outils de coupe qui peuvent être utilisés à des fins de fraisage, quand il est préférable d'utiliser ces outils et comment les utiliser dans Fusion 360.

Dans cette vidéo, nous montrons deux des outils de fraisage les plus couramment utilisés :une fraise à bout plat et une fraise à bout hémisphérique. Les fraises à bout plat tirent leur nom du fait qu'elles ont un fond plat sur toute la largeur, qui vient ensuite à 90 degrés sur nos côtés. Les broyeurs à nez sphérique ont un rayon, un hémisphère ou la moitié d'une boule (d'où son nom) pour lui donner une extrémité arrondie à la place.

Maintenant, il existe un type d'outil qui se situe quelque part entre ces deux, qui peut être appelé un Bull Nose Mill ou un Tip Radius End Mill, qui a un fond partiellement plat avec un rayon juste autour des bords. Pour garder les choses simples, nous allons nous concentrer sur notre fraise à bout plat et notre fraise à nez sphérique dans cette vidéo.

Alors pourquoi utiliserions-nous l'un de ces types d'outils plutôt qu'un autre ? Cela se résume vraiment à une combinaison du type de géométrie que nous essayons d'usiner et de l'étape du processus à laquelle nous en sommes.

Si nous regardons notre fraise à bout plat, par exemple, lorsque nous coupons du matériau à l'aide de cela, nous allons nous retrouver avec un stock qui a un fond plat et des parois droites pour correspondre à la géométrie de l'outil. C'est parfait si la géométrie que nous essayons d'usiner a un fond plat et des parois droites. Dans ce cas, nous pouvons utiliser une fraise à bout plat pour finir nos pièces à la forme finale.

Cependant, de nombreuses pièces ont des surfaces courbes plus complexes. Pour ceux-ci, une fraise à bout plat n'est pas idéale à utiliser. C'est là que nous passons maintenant à notre broyeur Ball Nose. Si nous utilisons cet outil pour couper à travers le matériau, encore une fois, nous nous retrouverons avec un brut qui a la géométrie de l'outil, c'est-à-dire le rayon ou la demi-boule à l'extrémité.

Comme vous pouvez le voir, lorsque nous avons plusieurs passages à l'aide du broyeur à nez sphérique, il nous reste le matériau entre ceux-ci, appelés cuspides.
On peut réduire la taille de ces cuspides en réduisant la taille du saut ou des passes.

C'est une façon très inefficace d'usiner une surface plane comme celle-ci. Au lieu de cela, nous ferions bien mieux d'utiliser une fraise à bout plat pour nettoyer rapidement ce matériau et nous donner cette surface plane.

Là où une fraise à bout sphérique nous donne un avantage, c'est lorsque nous voulons usiner une surface incurvée. Si nous essayions d'utiliser une fraise à bout plat pour usiner une surface incurvée, nous nous retrouverions avec des étapes similaires aux cuspides créées avec le nez sphérique. Cependant, sur une surface incurvée comme celle-ci, il faut beaucoup moins de passages avec une fraise à bout sphérique pour réduire ces pointes à une taille acceptable qu'avec une fraise à bout plat.

Pour cette raison, les fraises à bout plat sont généralement utilisées pour l'ébauche lorsque nous voulons éliminer rapidement la majorité du matériau. Alors que les broyeurs à nez sphérique sont ensuite utilisés pour la finition afin de nettoyer ce que les passes de dégrossissage ont laissé. L'exception à cela est que lorsque nous avons une surface plane à finir, nous pouvons utiliser une fraise à bout plat comme géométrie de cet outil, car elle correspond à la forme finale de la pièce finie.

Un autre choix qui peut être fait avec la façon dont nous coupons avec nos outils de fraisage est d'utiliser ce qu'on appelle la coupe en montée ou la coupe conventionnelle. Ceux-ci ont à voir avec la façon dont l'outil tourne par rapport à la direction d'alimentation et au matériau qu'ils coupent.

La coupe en montée fait tourner l'outil de sorte que les dents s'enfoncent dans le matériau et que les copeaux poussent derrière l'outil au fur et à mesure qu'il avance. La façon dont les dents s'enfoncent signifie que l'outil se tire le long du matériau ou grimpe. La coupe conventionnelle est la direction opposée où les copeaux de matériau sont poussés devant l'outil au fur et à mesure qu'il se déplace.

Il existe un certain nombre de facteurs qui détermineront quelle est la meilleure méthode pour une application particulière, et c'est tout un sujet en soi. De manière générale, la coupe en avalant est préférable, car elle conduit à une usure moindre de l'outil et à une meilleure qualité de finition de surface.

Maintenant que nous en savons un peu plus sur ces outils et quand les utiliser, voyons comment nous les utilisons dans Fusion 360. Dans l'espace de travail de fabrication de Fusion 360, nous avons la bibliothèque d'outils, où nous pouvons créer et stocker les outils de coupe que nous allons utiliser pour un travail particulier, ou peut-être trouver ceux qui sont toujours disponibles sur notre machine particulière.
Dans ce document, nous pouvons voir qu'il existe déjà une fraise à bout plat et je peux créer de nouveaux outils à ajouter.

Ici, nous voyons tous les différents types d'outils qui peuvent être créés, y compris les types dont nous avons discuté et de nombreux autres types, à la fois pour le fraisage et pour d'autres applications de fabrication. Pour créer un nouvel outil, je dois sélectionner le type que je veux. Je vais utiliser une fraise boule. Maintenant, je peux remplir toutes les informations nécessaires pour définir cet outil.

Ici, nous pouvons voir un parcours d'outil pour l'usinage de ce congé, qui utilise actuellement une fraise à bout plat. Mais comme nous l'avons déjà vu, une fraise boule fonctionnerait beaucoup mieux pour ce type de surface. Si je modifie cette opération dans l'onglet outil, je peux maintenant sélectionner un nouvel outil dans ma bibliothèque d'outils.

Une autre modification que je peux apporter à cette opération est dans l'onglet Passes, où je peux sélectionner la direction de coupe. C'est là que je peux choisir si les coupes seront en montée, conventionnelles ou dans les deux sens. Il existe des options similaires pour de nombreux autres types d'opérations. Je vais laisser celui-ci en montée.

Restez à l'écoute :après cet épisode sur les outils de fraisage, nous publierons chaque semaine des épisodes sur les fondamentaux de l'usinage. Les prochains sujets incluent les tours, les post-processeurs, les types de parcours d'outil, le code CN, les systèmes de coordonnées de travail, et plus encore.

En attendant, téléchargez Fusion 360 pour commencer à usiner plus intelligemment dès aujourd'hui. Découvrez comment optimiser votre machine avec Fusion 360. Ou, parrainez un ami si vous faites déjà partie de notre communauté.