Décomposer les avantages du fraisage CNC

Une machine à commande numérique par ordinateur (CNC) est un appareil programmé pour transformer un code numérique en coordonnées cartésiennes afin de transformer une matière première en une pièce finie. Le fraisage CNC est un type spécifique d'usinage CNC qui utilise des commandes informatisées et une fraiseuse pour éliminer progressivement la matière d'un bloc solide afin de produire une pièce. Une fraiseuse est similaire aux autres perceuses en ce sens qu'elle est destinée à couper et à percer le matériau.

Cependant, les fraiseuses diffèrent des perceuses standard en ce sens qu'elles sont capables de couper sous différents angles et de se déplacer le long de différents axes. Techniquement, il n'y a pas de limite au nombre d'axes qu'une fraiseuse peut avoir, mais la plupart sont communément appelées machines à 3 axes, 4 axes et 5 axes. Le fraisage CNC convient à de nombreux matériaux, notamment le verre, le métal, le plastique et le bois.

Comme la plupart des processus d'usinage CNC, le fraisage repose sur des commandes informatisées pour faire fonctionner les outils qui coupent et façonnent le matériau brut. Cependant, contrairement à la plupart des autres processus de fabrication soustractive CNC, le fraisage CNC est un processus mécanique, ce qui signifie que la matière est retirée de la pièce par des moyens mécaniques plutôt que par des moyens chimiques, électriques ou thermiques.

Comprendre le processus de fraisage CNC

Le processus de fraisage comprend les mêmes étapes que la plupart des autres processus d'usinage CNC, notamment les suivants.

1. Conception des pièces à l'aide de la conception assistée par ordinateur (CAO)  :Cette première étape consiste à créer la représentation virtuelle de la pièce finale via un logiciel de CAO, généralement à l'aide d'un programme de CAO-FAO.
2. Traduire les fichiers CAO en code numérique :De nombreux programmes CAD-CAM traduisent automatiquement les conceptions en code numérique que la fraiseuse comprendra. Ces programmes vérifient également les erreurs de conception, garantissant que la fraiseuse ne sera jamais invitée à créer une pièce comprenant des caractéristiques impossibles à usiner.
3. Configuration de la fraiseuse :Les fraiseuses CNC coupent et forent automatiquement, mais d'autres parties du processus nécessitent une saisie manuelle. D'une part, il est nécessaire de fixer la pièce à la table de travail et de fixer les outils de fraisage à la broche.
4. Produire des pièces  :Pour produire une pièce, la fraiseuse utilise un outil rotatif qui entre en contact avec la pièce pour couper en continu les copeaux et donner au matériau la forme finale souhaitée.

Fraisage conventionnel contre fraisage en pente

Il existe deux techniques courantes de fraisage CNC :le fraisage conventionnel et le fraisage en avalant. Traditionnellement, le broyage conventionnel a été plus fréquemment utilisé. Le fraisage conventionnel se produit lorsque l'outil coupe dans la direction opposée à celle de l'outil. Pendant des décennies, c'était la méthode préférée des machines, car elle peut être plus indulgente sur des machines moins précises. Bien que le fraisage conventionnel soit toujours utile dans certaines situations, il convient de noter qu'il implique un peu de frottement et de friction. Cette usure peut raccourcir la durée de vie de l'outil; cela signifie également que la pièce nécessite un serrage et une fixation plus serrés.

Pour ces raisons, le fraisage ascendant a tendance à être privilégié aujourd'hui. Les techniques de fraisage modernes telles que le fraisage à haute dynamique (fraisage trochoïdal) tirent parti de la coupe ascendante avec une grande profondeur de coupe axiale et de petits pas radiaux pour produire des stratégies de fraisage très efficaces. Le fraisage en avalant avec des trajectoires d'outil dynamiques produit un copeau de coupe plus fin avec moins de frottement et de friction, ce qui empêche la pièce de surchauffer et prolonge la durée de vie de l'outil. Comme avantage supplémentaire, la pièce nécessite également moins de serrage puisque les efforts de coupe sont généralement réduits.

Avantages et limites du fraisage CNC

Le fraisage CNC, comme les autres méthodes d'usinage CNC, offre de nombreux avantages. Certains des plus remarquables incluent sa précision, sa réplicabilité et ses faibles coûts de main-d'œuvre.

Cependant, le fraisage présente une poignée d'inconvénients. L'un est le coût initial élevé des machines, car les équipes de produits doivent soit investir dans des fraiseuses CNC coûteuses à l'avance, soit sous-traiter les services à un fabricant de confiance. Cela nécessite également une formation spécialisée pour fonctionner avec succès, ce qui complique le processus si les équipes choisissent d'investir dans leurs propres machines.

Matériaux adaptés au fraisage CNC

Processus très polyvalent, le fraisage CNC peut être utilisé pour créer des pièces à partir d'une large gamme de matériaux. La sélection efficace des matériaux dépend bien sûr des exigences d'un projet spécifique, mais tous les matériaux suivants conviennent au fraisage :

Métaux

• Aluminium
• Laiton
• Acier doux
• Acier inoxydable
• Acier à outils

Plastiques

• ABS
• PEHD
• Nylon
• COUP D'OEIL
• Polycarbonate (alias Lexan)
• POM (alias acétal ou Delrin)
• PTFE (alias Téflon)

Quand envisager le tournage CNC à la place

Alors que le fraisage CNC convient à une large gamme de matériaux et peut être très rentable, il n'est pas nécessairement approprié pour toutes les applications de fabrication. Un certain nombre d'autres procédés de fabrication sont compatibles avec la technologie CNC.

Le tournage CNC est similaire au fraisage CNC, mais les processus diffèrent à plusieurs égards. Alors que le fraisage CNC utilise un outil rotatif, le tournage CNC utilise une pièce rotative et un outil de coupe qui ne tourne pas. Le tournage CNC crée des pièces avec des sections transversales rondes, tandis que le fraisage est généralement utilisé avec des pièces prismatiques. Les pièces complexes qui ont à la fois des caractéristiques prismatiques et des caractéristiques de section transversale circulaire peuvent être fabriquées à l'aide de plusieurs configurations sur des centres de fraisage et de tournage, ou sur des machines Mill-Turn ou MultiTasking qui combinent à la fois des opérations de fraisage et de tournage dans un seul équipement.

Le tournage pur est plus couramment utilisé pour les pièces simples et cylindriques telles que les arbres, les tubes creux ou les formes coniques. Bien que ces formes puissent être réalisées avec une fraiseuse, il est généralement plus rapide, plus efficace et moins coûteux de créer ces pièces par tournage.

Commencer avec le bon processus de fabrication

En fin de compte, il appartient aux équipes de produits de déterminer quelle méthode de fabrication est la mieux adaptée aux exigences uniques de leur projet. Et choisir la meilleure méthode de fabrication pour répondre à vos besoins peut être difficile - et faire le mauvais choix peut entraîner des retards coûteux, un gaspillage de matériel et un produit de qualité inférieure.

Pour ces raisons, il est sage de s'associer à une équipe de fabrication de confiance comme Fast Radius. Chez Fast Radius, notre objectif est d'aider les clients à obtenir exactement les résultats qu'ils souhaitent, à un prix et dans un délai compétitifs. Contactez-nous dès aujourd'hui si vous êtes prêt à commencer.

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