Fraisage CNC vs Tournage CNC : différences clés et implications pour la conception

Fraisage vs Tournage

Le fraisage et le tournage sont les deux opérations primaires effectuées en usinage de précision. Celui dont vos pièces ont besoin est dicté par leur géométrie (et certains en auront besoin des deux). Dans ce blog, nous :

• Expliquons les principes fondamentaux de ces deux technologies d'usinage de précision
• Discutons pourquoi presque tous les fraiseuses et tours viennent avec CNC
• Résumons leurs implications pour la conception et la fabrication de pièces

Principes fondamentaux

L'usinage nécessite qu'un outil de coupe se déplace à travers la pièce. Quelques machines-outils hautement spécialisées coupent dans une seule direction (les broches en particulier), mais la rotation de l'outil ou de la pièce entraîne une efficacité plus élevée.

En fraisage, la pièce est fixée sur une table et un outil rotatif enlève la matière. Les fraiseuses ont une broche verticale ou horizontale qui tient la fraise, plus trois axes linéaires. Ces configurations permettent à la machine de produire les surfaces droites requises par les pièces prismatiques. La fraise peut être remplacée par un foret pour produire des trous dans la pièce et des tarauds pour le filetage.

En contraste, le tournage implique d'amener un outil de coupe contre une pièce en rotation maintenue à une extrémité dans un mandrin ou un collet. Cela produit des pièces cylindriques. Un tour de base a deux axes linéaires pour déplacer l'outil parallèle et perpendiculaire à l'axe de la pièce, plus la rotation de la broche. (Notez que l'outil de coupe peut aussi se déplacer sur la face d'extrémité de la pièce pour produire une surface plane.)

Le tournage peut être effectué sur des diamètres internes ainsi qu'externes, auquel cas on l'appelle alésage. En montant un foret dans la contre-pointe (utilisée pour soutenir les pièces longues), il est possible de percer des trous sur l'axe de rotation de la pièce.

L'ajout du CNC

À partir des années 1960, les axes motorisés des fraiseuses, tours et autres types de machines-outils ont été placés sous contrôle informatique. Cette commande numérique par ordinateur (CNC) permet à la machine de suivre une séquence de mouvements dictée par un programme.

Le CNC a entraîné une amélioration dramatique de la productivité et de la qualité. La productivité a augmenté car plusieurs opérations pouvaient être effectuées en une seule configuration. La qualité s'est améliorée grâce à une précision et une répétabilité accrues. Un autre avantage majeur était la flexibilité accrue. Les machines-outils de précision CNC sont rapidement changées d'un travail à l'autre, les rendant rentables pour presque toute quantité de pièces.

Aujourd'hui, la vitesse, la flexibilité et la précision signifient que presque toutes les fraiseuses et tours viennent avec CNC. Cependant, ces contrôleurs varient largement en termes de méthodes de programmation, de puissance de traitement et de capacités. Lorsque les gestionnaires et propriétaires d'ateliers d'usinage de précision achètent de nouvelles machines CNC, l'évaluation du contrôleur est une partie importante du processus de sélection.

Implications du fraisage CNC et du tournage CNC pour la conception et la fabrication de pièces

Le fraisage CNC est utilisé pour produire des surfaces planes sur les pièces. Ce sont souvent celles utilisées pour le montage, comme les surfaces supérieure et inférieure d'une culasse de cylindre, l'extrémité ouverte d'un corps, ou la base d'un support. Le fraisage peut également être utilisé pour découper un grand volume de métal d'un bloc solide, bien que cela soit généralement fait seulement pour le prototypage.

En contraste, le tournage CNC produit des formes cylindriques comme des tiroirs de soupape, des manchons et des arbres d'entraînement. Le tournage est effectué sur des barres, généralement coupées à la longueur mais sur certains tours, elles peuvent être alimentées à travers la broche du tour. Les pièces moulées peuvent aussi avoir des caractéristiques cylindriques tournées en elles : cela nécessite un montage soigneux dans le mandrin.

Les opérations de fraisage et de tournage produisent des finitions de surface très différentes. Le tournage, qui est un processus de coupe à pointe unique, produit un rainurage pas très différent de ceux vus sur les vieux disques vinyles. Le fraisage est un processus de coupe multipoints qui laisse de larges balayages de rainures parallèles sur une surface plane.

Dans le fraisage et le tournage, la taille des rainures, et donc la rugosité de surface, sont influencées par le rayon de la pointe de l'outil, la vitesse de coupe et le taux d'avance. Une avance plus lente réduit la profondeur effective de la rainure, car les rainures se chevauchent. Cependant, les surfaces plus lisses sont plus coûteuses à produire car elles nécessitent plus de temps d'usinage.

Expertise en usinage de précision chez Impro

Lors de l'approvisionnement en services d'usinage de précision, il vaut la peine de trouver un atelier d'usinage avec des fraiseuses et tours modernes, et la capacité d'utiliser pleinement leurs capacités. Impro peut offrir aux clients une capacité étendue de fraisage et de tournage, effectuée sur des machines plus récentes avec des contrôles CNC avancés. Si vos pièces ont besoin de précision et d'une excellente finition de surface, contactez-nous aujourd'hui.