Fraises à chanfreiner : Améliorer résistance, sécurité et esthétique en usinage

Une fraise à chanfreiner (chamfer mill), ou fraise à chanfrein (chamfer cutter), est l'un des outils les plus couramment utilisés par les machinistes au quotidien. Lors de la création d'une pièce, les opérations d'usinage peuvent souvent laisser un bord vif sur une pièce. Une fraise à chanfreiner élimine les bords vifs, laissant une surface inclinée, ou un chanfrein, à la place. Ce faisant, la pièce sera plus solide et plus esthétiquement attrayante pour son utilisateur final.

Cet outil unique peut offrir de nombreux avantages en termes d'économie de coûts aux machinistes. En plus de l'opération éponyme qu'il effectue sur une pièce, une fraise à chanfreiner peut être utilisée pour plusieurs opérations d'usinage, notamment le biseautage, l'ébavurage, le fraisage de logement de vis (countersinking) et le centrage (spotting).

Fraise à chanfreiner pour biseautage

Les termes « chanfrein » et « biseau » sont souvent utilisés de manière interchangeable. Ces deux caractéristiques, bien que similaires, ont en réalité deux définitions différentes. Alors qu'un chanfrein impacte une portion du côté d'une pièce – spécifiquement le bord d'une pièce, un biseau incline le côté entier de ce qui était une caractéristique de pièce carrée. Ainsi, le côté d'une pièce peut comporter deux chanfreins, ou un seul biseau (Figure 1).

Une fraise à chanfreiner, cependant, peut effectuer les deux opérations. Les deux caractéristiques sont équivalentes tant en géométrie qu'en méthode d'usinage. Une fraise à chanfreiner créera les deux caractéristiques de pièce de la même manière ; un biseau peut simplement utiliser une plus grande partie de la surface de coupe, ou peut nécessiter plusieurs passes pour créer une grande caractéristique de pièce.

Fraise à chanfreiner pour ébavurage

Comme de nombreux autres outils polyvalents, une fraise à chanfreiner peut être utilisée pour ébavurer facilement et rapidement une pièce pendant le processus d'usinage CNC. Ce faisant, l'efficacité est maintenue car l'ébavurage manuel – un processus chronophage – n'est pas nécessaire.

La surface de coupe inclinée d'une fraise à chanfreiner, montrée dans l'image ci-dessous, en fait un excellent outil pour l'ébavurage des bords de pièce. Comme une très petite quantité de la face de coupe du fraise à chanfreiner sera utilisée, un simple ajustement des paramètres de coupe permettra des opérations d'ébavurage simples en utilisant une profondeur de coupe très légère.

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Fraise à chanfreiner pour centrage et fraisage de logement de vis

Perçer des trous précis, propres et esthétiquement attrayants dans une pièce n'est pas un processus en une seule étape. En fait, certains utilisent jusqu'à quatre outils différents pour usiner un trou parfait : foret de centrage, foret, alésage à fond plat et fraisage de logement de vis. Cependant, une fraise à chanfreiner est souvent utilisée pour effectuer deux de ces opérations simultanément.

En utilisant une fraise à chanfreiner pointue avec un diamètre plus grand que celui du trou à percer, un machiniste peut centrer et fraiser le logement de vis en une seule opération avant sa création. Les fraises à chanfreiner tronquées (Tipped-off) ne peuvent pas effectuer une opération de centrage car elles ne coupent pas au centre. En centrant un trou, le foret a un point de départ clair. Cela permet d'atténuer la déviation pendant le processus de perçage, ce qui réduit drastiquement le risque de trous mal alignés. En fraisant un logement de vis, la vis affleure la pièce, ce qui est souvent une exigence pour de nombreuses pièces dans l'industrie aérospatiale.

Une considération à garder à l'esprit est qu'un foret de centrage en carbure doit toujours avoir un angle plus grand que celui du foret qui le suit. Cependant, de nombreux fraises de logement de vis ont des angles plus petits que la plupart des pointes de foret. Cela crée un dilemme dans le choix d'un outil de chanfrein pour à la fois le centrage et le fraisage de logement de vis, car ils peuvent réduire le nombre d'outils nécessaires, mais ne voient pas le plein avantage d'un foret de centrage avec un angle approprié.

Points clés à retenir

Une fraise à chanfreiner, également connue sous le nom de fraise à chanfrein, est un outil qui peut effectuer plusieurs opérations d'usinage, notamment le chanfreinage, le biseautage, l'ébavurage, le centrage et le fraisage de logement de vis. En raison de cette polyvalence, les fraises à chanfreiner sont une partie essentielle de l'arsenal de chaque machiniste. Tout ce qui est nécessaire pour les exécuter dans ces diverses opérations est un léger changement des paramètres de coupe et de la profondeur de coupe.