Fraisage CNC expliqué : fabrication de précision pour pièces complexes

Le fraisage CNC est un procédé CNC qui implique l'utilisation de fraises rotatives pour enlever des portions d'un bloc de matière (ou pièce) jusqu'à ce que la forme personnalisée désirée (ou caractéristique) soit réalisée. Il permet aux fabricants de créer des pièces complexes avec précision tout en respectant des exigences de tolérance serrées.

Les machines de fraisage à commande numérique (CNC) ont évolué au fil des ans, permettant la création de pièces de précision qui répondent aux exigences strictes des industries exigeantes d'aujourd'hui. Les applications des machines de fraisage CNC sont quasi infinies, s'étendant à de nombreuses industries comme l'aérospatiale, l'automobile, la robotique et le médical, pour n'en nommer que quelques-unes.

Cet article entrera dans les détails du fraisage CNC. Voulez-vous en savoir plus sur le procédé de fraisage ? Les types d'opérations de fraisage ? Les avantages du procédé ? Vous êtes au bon endroit.

Qu'est-ce qu'une machine de fraisage CNC ?

Fraisage CNC d'acier avec une fraise en carbure

Pour comprendre ce qu'est une machine de fraisage CNC et comment elle fonctionne, revenons aux bases du fraisage. Le fraisage est un procédé d'usinage qui implique l'utilisation de fraises rotatives pour enlever des portions d'un bloc de matière (ou pièce) jusqu'à ce que la forme personnalisée désirée (ou caractéristique) soit réalisée.

Les fraiseuses conventionnelles comportent généralement une table mobile (ou dispositif de serrage) qui maintient la pièce en place, permettant aux opérateurs de déplacer la pièce dans différentes directions contre la fraise rotative.

Comme les fraiseuses conventionnelles, les machines de fraisage CNC s'appuient aussi sur une table mobile et des fraises rotatives pour enlever de la matière et créer des pièces. Cependant, elles diffèrent dans le mode par lequel ces opérations d'usinage sont effectuées.

Les machines de fraisage CNC utilisent des commandes informatisées pour effectuer les opérations d'usinage, alors que le fraisage conventionnel nécessite une opération manuelle de la fraise rotative pour créer des pièces.

Examinons le procédé de fraisage plus en détail.

Le procédé de fraisage CNC

Le procédé de fraisage peut être divisé en trois étapes distinctes.

Étape #1 Créer un modèle CAO 2D ou 3D

La première étape du procédé de fraisage CNC est de créer des dessins 3D (ou 2D) de votre pièce désirée en utilisant un logiciel CAO/FAO comme Autodesk Inventor, Fusion 360 et SolidWorks. Ces outils de conception assistée par ordinateur (CAO) ou de fabrication assistée par ordinateur (FAO) vous permettent de spécifier vos dimensions et exigences de tolérance.

Étape #2 Convertir le modèle CAO en programme CNC

Exportez votre modèle CAO dans un fichier compatible CNC en utilisant le logiciel FAO mentionné à l'étape #1. Les outils FAO ont des fonctionnalités qui vous permettent de convertir votre modèle CAO 3D en un programme informatique appelé G-code.

Le G-code automatise ensuite toutes les actions nécessaires pour fabriquer votre pièce, par exemple, la séquence de coupe, le parcours d'outil, la vitesse de l'outil machine, le mouvement de la pièce, pour n'en nommer que quelques-unes.

Étape #3 Configurer la machine de fraisage CNC et exécuter l'opération de fraisage

C'est la phase où vous insérez votre pièce dans la surface de travail de la machine CNC, fixez vos outils de coupe dans la broche de la machine CNC, et téléchargez le G-code que vous avez déjà créé à l'étape #2.

Une fois toutes ces étapes terminées, lancez le programme d'usinage. Et la fraiseuse effectuera toutes les opérations nécessaires pour transformer votre pièce en votre pièce désirée.

3 opérations courantes de fraisage CNC

#1 Fraisage en face

Le fraisage en face est sans doute le type d'opération de fraisage le plus courant pour créer des surfaces planes. Cette opération d'usinage est effectuée de sorte que l'axe de rotation de l'outil de coupe soit perpendiculaire à la surface de la pièce en cours d'usinage.

Comme son nom l'indique, l'opération de fraisage en face implique l'utilisation d'une fraise en face. Ces fraises ont plusieurs plaquettes de coupe interchangeables, vous permettant de produire votre surface désirée efficacement en une seule passe.

Comparé au fraisage périphérique, le fraisage en face peut aussi vous aider à obtenir des finitions de surface de meilleure qualité. C'est parce que la conception de la fraise en face vous donne un contrôle serré de l'opération d'usinage, vous permettant d'enlever une plus petite quantité de matière comparé au fraisage périphérique.

En savoir plus : Fraisage en face 101

#2 Fraisage en plan

Le fraisage en plan, aussi appelé fraisage de surfage, est une opération de fraisage utilisée pour produire des surfaces planes horizontales. L'opération d'usinage est effectuée de sorte que l'axe de l'outil de coupe soit parallèle à la surface en cours d'usinage.

Le procédé utilise un type spécial de fraise (fraises de fraisage en plan) qui ont leurs dents sur la périphérie, permettant aux machinistes d'effectuer des opérations de coupe.

En savoir plus : Comprendre le fraisage en plan

#3 Fraisage angulaire

Comme le fraisage en plan, le fraisage angulaire vous aide aussi à créer des surfaces planes. Ces deux opérations ne diffèrent que dans la façon dont l'outil de coupe est réglé.

En fraisage angulaire, l'axe de l'outil de coupe est à un angle par rapport à la surface de la pièce. Cela vous permet de créer des caractéristiques comme des rainures, des crénelures et des chanfreins.

En savoir plus : Comprendre le fraisage angulaire

Quelques avantages du fraisage CNC

1. Les machines de fraisage CNC offrent une précision et une exactitude supérieures comparées à de nombreuses technologies de fabrication modernes.
2. Les machines CNC multi-axes peuvent créer des géométries extrêmement complexes tout en respectant des exigences de tolérance aussi serrées que +/-0,004 mm.
3. Les machines CNC sont compatibles avec une large gamme de matériaux, y compris le plastique, les composites et les métaux.

En savoir plus : Les avantages et inconvénients du fraisage CNC

Conclusion

Sans aucun doute, les machines CNC peuvent créer avec précision des géométries complexes et respecter des tolérances serrées. Mais comme avec d'autres technologies d'usinage, la réussite de votre projet de fraisage CNC dépend principalement de vos opérateurs, techniciens et ingénieurs de fraisage CNC. C'est pourquoi vous devez trouver le bon fabricant pour votre projet.

Gensun Precision Machining est un fournisseur de premier plan de services d'usinage CNC à travers le monde. Nous avons une équipe de techniciens et d'ingénieurs hautement qualifiés pour vous aider à créer les pièces dont vous avez besoin.

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