Face Milling 101 :Voici ce que chaque concepteur de produit doit savoir

L'industrie manufacturière a parcouru un long chemin et a vu beaucoup de progrès au fil des ans pour devenir ce que nous avons aujourd'hui. Par exemple, au XVIIIe siècle, des ouvriers qualifiés fabriquaient des pièces à l'aide d'outils à main conventionnels. Malheureusement, non seulement ce processus entraînait de longs délais, mais il était également sujet à des erreurs coûteuses qui rendraient les pièces inutiles.

Cependant, à ce jour, nous disposons de plusieurs technologies et processus de fabrication capables de répondre aux exigences de conception de produits les plus strictes. L'un de ces processus de fabrication est appelé surfaçage.

Mais qu'est-ce que le surfaçage et comment ça marche ? Cet article couvre tout ce que vous devez savoir sur ce processus de fabrication intéressant.

Qu'est-ce que le surfaçage ?

Le surfaçage est un type de processus de fraisage CNC, ce qui signifie qu'il consiste à retirer des parties de matériau d'une pièce à l'aide d'outils de coupe. Cependant, contrairement au fraisage conventionnel, ce processus implique de placer l'outil de coupe de sorte que son axe de rotation (ou axe de fraise) soit perpendiculaire à la pièce, comme indiqué ci-dessous.

Figure 1 :Le processus de surfaçage

Remarquez comment l'outil de coupe à plusieurs dents est positionné face vers le haut de la pièce. Ce processus enlève de la matière en faisant tourner l'outil de coupe dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lorsque la pièce se déplace sur l'outil de coupe.

Fraisage frontal vs fraisage périphérique :quelle est la différence ?

Le surfaçage et le fraisage périphérique sont les deux principaux types d'opérations de fraisage. Ils sont assez similaires dans leurs modes de fonctionnement mais diffèrent dans leur configuration et leur adéquation aux fonctions de fabrication. Par exemple, le fraisage périphérique a son outil de coupe placé parallèlement à la pièce, comme illustré ci-dessous.

Figure 2 :Le processus de fraisage périphérique

La configuration unique du fraisage périphérique garantit que le côté de la fraise meule le haut de la pièce. Par conséquent, le fraisage périphérique enlève efficacement de grandes quantités de matière d'une pièce. En revanche, le surfaçage enlève une petite partie de matière à l'aide de la pointe de la fraise, ce qui les rend mieux adaptés aux applications nécessitant des finitions de surface fines.

Choisir l'outil de coupe idéal pour le surfaçage

Le processus de surfaçage peut produire avec précision une large gamme de pièces et de caractéristiques. Cependant, le succès de ce processus dépend également du choix de la fraise à surfacer idéale. Jetons un coup d'œil à trois outils de découpe courants.

Figure 3 :Fraises à surfacer

Fraise n° 1

Les fraises en bout comportent généralement une arête de coupe (ou des dents de coupe) à leur extrémité et à leur tige, qu'elles utilisent pour créer des surfaces planes le long de l'axe de la broche en rotation à des vitesses élevées. Cette conception unique les rend idéales pour créer des motifs complexes, de petites faces, des profils et des fentes lors de la phase de finition de surface du développement du produit.

Figure 4 :Fraise en bout

Cependant, vous pourriez les trouver inefficaces lorsque vous devez retirer de gros morceaux de matériau au cours de la phase initiale de l'usinage.

Moulin à coquillages #2

Les fraises à coquille sont les fraises les plus couramment utilisées pour les opérations de surfaçage. Cet outil de coupe comporte plusieurs dents de coupe et des inserts sur son bord extérieur, comme illustré dans la figure ci-dessous.

Figure 5 :broyeur à coquillages

La conception unique du broyeur à coquilles offre des forces de coupe équilibrées et un contrôle précis de la quantité de matériau que la fraise enlève à des vitesses élevées. En conséquence, les machinistes optent généralement pour le broyeur à coquilles pour obtenir des finitions de surface constantes et de haute qualité. Cependant, avec les fraises à carapace, il peut être parfois nécessaire d'échanger les plaquettes en fonction du matériau de la pièce.

#3 Coupe-mouches

Une fraise à la volée est un outil de coupe monopoint principalement utilisé pour l'usinage de grandes surfaces. Par "point unique", nous entendons que l'outil de coupe comporte un tranchant qui enlève des portions de matériau à la fois.

Figure 6 :Coupe-mouche

Contrairement aux fraises en bout et aux fraises à coquille qui offrent des coupes et une finition de surface impressionnantes à des vitesses élevées, une fraise à la volée peut obtenir de meilleures coupes et une meilleure finition de surface à des vitesses inférieures. Cela signifie qu'un machiniste aura besoin de moins de puissance pour créer des coupes de haute qualité à l'aide du coupe-mouche.

Les machinistes optent généralement pour des fraises à la volée lorsqu'ils cherchent à obtenir une finition de surface fine, et la vitesse n'est pas un problème.

Conseils pour le surfaçage

Le processus de surfaçage est un excellent moyen d'obtenir des produits très précis et rentables, tant que le machiniste est qualifié et respecte les règles essentielles. Les machinistes de haut niveau respectent les conseils essentiels suivants au cours de ce processus :

• Utilisez la vitesse de rotation de broche recommandée pour éviter d'user l'outil de coupe.
• Toujours positionner l'outil de coupe décentré par rapport à la pièce à usiner, car cela produit des copeaux fins, c'est-à-dire l'excès de matériau formé comme sous-produit de l'opération de surfaçage. Cette orientation garantit des coupes plus nettes et des finitions plus fines.
• Évitez d'entrer et de sortir fréquemment de la pièce, car cela pourrait créer des contraintes sur l'arête de coupe et affecter la précision de la pièce usinée.
• N'effectuez pas d'opérations de fraisage sur des fentes ou des trous car ces bords provoquent également de multiples entrées et sorties sur la pièce.
• Utiliser la technologie de commande numérique par ordinateur (CNC) pour automatiser le processus de coupe, permettant des pièces très précises et précises.

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