6 stratégies éprouvées pour optimiser l'efficacité du fraisage CNC

En usinage CNC, la méthode de fraisage désigne la méthode de planification de trajectoire lorsque l'outil termine le fraisage de la pièce. Pour une même pièce, diverses méthodes peuvent satisfaire les exigences dimensionnelles et de précision, mais l'efficacité d'usinage diffère.

Classification des méthodes de fraisage

Les méthodes de fraisage se divisent en 4 catégories :

1. Fraisage unidirectionnel
2. Fraisage aller-retour (réciproque)
3. Fraisage circulaire (en contour)
4. Fraisage composé

Un passage composé mélange les trois premiers. Le passage unidirectionnel ou réciproque sont des passes de fraisage en termes de stratégies. Selon les stratégies, on distingue le fraisage en ligne, le fraisage circulaire et d'autres méthodes spéciales. Les coupes en ligne et en boucle sont couramment utilisées.

La méthode de fraisage en ligne favorise le débit maximal de la machine, et la qualité de surface est meilleure que le fraisage circulaire. Cependant, quand une poche plane complexe a plusieurs îlots formant plusieurs contours intérieurs, une action supplémentaire de relevage d'outil survient souvent : quelque part dans le parcours, pour éviter l'interférence entre l'outil et l'îlot, ou pour revenir dans la zone non usinée restante, on relève l'outil à une certaine hauteur du plan d'usinage, puis on le transpose au début d'un autre parcours, et on continue le fraisage.

Le parcours de fraisage en ligne est principalement composé de segments de droite parallèles à une direction fixe, calcul simple. Adapté à la finition de poches simples ou à l'ébauche avec gros enlèvement.

En fraisage circulaire, l'outil suit un chemin aux contours de bordure similaires, composé d'un ensemble de courbes fermées, assurant que l'outil maintient le même état de fraisage. Comme le processus construit la courbe de boucle actuelle par décalage continu pour calculer la suivante, le calcul est complexe et chronophage. Adapté à l'usinage de cavités complexes et surfaces courbes.

6 clés pour l'amélioration du fraisage CNC

1. Forme et éléments géométriques de la pièce elle-même

La forme et les éléments géométriques incluent la forme géométrique du domaine d'usinage, la taille et la position des îlots. C'est une caractéristique inhérente à la pièce, immuable, mais c'est le facteur fondamental déterminant la méthode de fraisage.

2. Gamme de processus (Process route)

La gamme de processus est le processus direct pour atteindre l'objectif, et la base directe pour le choix de la méthode de fraisage. Elle détermine la séquence des domaines, la fusion et la division des îlots, la division ébauche/semi-finition/finition. Il existe de nombreuses gammes pour atteindre l'objectif, déterminant différents choix de méthode.

3. Matériau de la pièce

Le matériau est aussi un facteur déterminant. C'est l'objet direct d'usinage, n'affectant pas directement la méthode, mais influençant le choix du matériau d'outil, taille, méthode, etc., affectant indirectement la méthode. La forme et taille du brut influencent l'uniformité de la répartition de la surépaisseur. Pour les pièces avec brut optionnel, la différence de taille/formes du brut change la méthode de serrage, la redistribution du domaine, la stratégie, menant à différentes façons de prendre l'outil.

4. Méthode de serrage et fixation de la pièce

La méthode de serrage affecte aussi indirectement la méthode de fraisage. Changement de serrage, vibrations affectent la façon de prendre l'outil.

5. Sélection des outils

La sélection inclut : matériau, forme, longueur, nombre de dents. Ces paramètres déterminent la zone et la fréquence de contact outil/pièce, donc le volume de matière enlevé par unité de temps et la charge machine. La résistance à l'usure et la durée de vie déterminent la durée de fraisage. La taille de l'outil (diamètre) a un impact direct sur la méthode. Des diamètres différents modifient la taille de la zone résiduelle, changeant la trajectoire, donc la méthode.

6. Sélection du domaine d'usinage

En fraisage, quand une cavité plane complexe a plusieurs îlots formant plusieurs contours intérieurs, des actions de relevage d'outil supplémentaires surviennent pour le fraisage en ligne ; pour le circulaire, cela allonge le parcours. Ces relevages ou allongements réduisent sérieusement l'efficacité. Comment minimiser ces situations est une préoccupation majeure.

On divise toute la zone de fraisage en plusieurs sous-zones selon les besoins, chaque sous-zone usinée séparément. Le relevage se fait entre sous-zones. Ces sous-zones sont fusionnées ou divisées selon la méthode, voire ignorées. Cette sélection différente réduit non seulement le nombre de relevages, mais n'allonge pas le parcours, et permet d'adopter la méthode la plus rationnelle pour la nouvelle zone, améliorant l'efficacité.