Tournage, Fraisage & Perçage : Procédés d'Usinage Clés Expliqués

Publié par l'Équipe Communications Techniques · 23 août 2024

Qu'est-ce que l'Usinage ?

Dans un blog précédent, nous nous sommes concentrés sur l'avenir de l'impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive. La fabrication additive nécessite d'empiler des couches de matériau pour former un objet 3D. L'usinage est une autre méthode de produire le même objet. Au lieu d'ajouter du matériau, l'enlèvement de matière permet d'obtenir la forme désirée. On pourrait dire que l'impression 3D est comme poser des briques tandis que l'usinage est comme sculpter.

En usinage, plusieurs opérations se produisent dans une séquence planifiée pour obtenir les meilleurs résultats. Nous couvrons trois des opérations les plus courantes incluant le tournage, le perçage et le fraisage. L'usinage est un procédé de fabrication très courant et polyvalent. Ainsi, il est possible d'usiner divers types de matériaux en utilisant ces trois méthodes. Métaux, plastiques, composites et bois sont tous des matériaux de pièce possibles.

Table des Matières :

Outillage Machine

Qu'est-ce que le Tournage ?

Qu'est-ce que le Perçage ?

Qu'est-ce que le Fraisage ?

Innovations en Usinage

Types d'Outillage Machine

Outils à pointe unique -

• Processus de Tournage : Ce type d'outil fait tourner la pièce tandis que l'outil de coupe se déplace en mouvement linéaire. Ce processus peut être fait manuellement ou automatiquement

Outils multipointes -

• Processus de Perçage : L'outil crée ou affine des trous ronds dans une pièce. Cela se fait généralement à travers un outil rotatif avec deux ou quatre arêtes de coupe hélicoïdales
• Processus de Fraisage : Ce type d'outil crée des designs en enlevant du matériau de la pièce en faisant tourner un outil de coupe

Outils à Pointe Unique vs Multipointes

La forme désirée du matériau déterminera quel type d'outils vous aurez besoin pour le travail. Les deux types de base d'outils de coupe sont à pointe unique et multipointes. Utilisez des outils à pointe unique pour le tournage, l'alésage et le dressage. Utilisez des outils multipointes pour le fraisage et le perçage. Il est impératif d'utiliser et d'entretenir correctement les outils de coupe pour des raisons de qualité. Malheureusement, la bonne maintenance des machines et de l'outillage est là où cela peut devenir coûteux.

L'outillage est disponible dans une variété de matériaux. Les plus courants sont le carbure et l'acier rapide. Vous pouvez choisir d'utiliser de l'acier rapide (HSS) pour le fraisage à usage général. Mais, optez pour le carbure pour usiner des aciers à outils plus durs et plus résistants.

Vitesse de Coupe, Avance, Profondeur

La vitesse de coupe, le débit d'avance et la profondeur de coupe sont tous des paramètres à considérer lors de l'usinage. Le matériau de la pièce, le matériau de l'outillage et les dimensions influenceront ces paramètres. La vitesse de coupe fait référence à la vitesse à laquelle l'outil de coupe coupe dans le matériau de la pièce. Elle est mesurée en pieds par minute. L'avance de coupe fait référence à la vitesse à laquelle la pièce se déplace sur son axe vers l'outil de coupe. Elle est mesurée en pouces par minute.

Calculateurs de Vitesses et Avances

Calculateur Vitesse et Avance Tournage

Calculateur Vitesse et Avance Perçage

Calculateur Vitesse et Avance Fraisage

Comme la sculpture artistique, la pièce subit d'abord une ou plusieurs passes d'ébauche. Leur but est de se rapprocher le plus possible de la forme et dimensions finies. Après la phase d'ébauche, une passe de finition est appliquée pour atteindre les dimensions finales, tolérances et finition de surface. Les passes de finition sont généralement faites à bas avances et profondeur. L'application de fluide de coupe pendant les deux phases de coupe refroidit et lubrifie l'outil de coupe.

Tournage Machine

Le tournage implique la rotation de la pièce tandis que l'outil de coupe se déplace en mouvement linéaire. Cela résulte en une forme cylindrique. Un tour est la machine de choix pour toutes les opérations de tournage.

Comme la plupart des opérations d'usinage, le tournage est soit fait manuellement, soit automatiquement. L'inconvénient du tournage manuel est qu'il nécessite une supervision continue. Le tournage automatique n'en nécessite pas. Avec la Commande Numérique par Ordinateur, ou CNC, vous programmez tous les mouvements, vitesses et changements d'outillage dans un ordinateur. Ces instructions sont ensuite envoyées au tour pour exécution. Le CNC permet la cohérence et l'efficacité des séries de production élevées.

Les outils de coupe à pointe unique utilisés en tournage existent en diverses formes. Ils sont placés à différents angles pour une variété de résultats.

Calculateur Vitesse et Avance Tournage

Perçage Machine

Le perçage crée un trou rond dans une pièce. Une perceuse à colonne ou une machine à tarauder est conçue pour le perçage, mais ce processus peut également être effectué en utilisant une fraiseuse. Les copeaux sont les morceaux de métal résiduels produits lors de l'usinage d'une pièce. La forme du foret aide les copeaux à s'éloigner de la pièce, la gardant libre de débris.

Placer le foret perpendiculairement à la pièce réduit la dérive. Pour encore plus de précision, une opération de perçage de centrage est souvent ajoutée avant le perçage. Certaines opérations de perçage nécessitent un perçage angulaire. Le perçage angulaire nécessite un outillage de maintien de pièce spécial. D'autres options incluent : rotation de la tête sur une machine manuelle ou utilisation de plusieurs axes sur une machine CNC.

Moyens de prévenir la dérive incluent :

• Marquage par fonderie/moulage/forgeage
• Poinçonnage de centrage
• Perçage de repérage/perçage de centrage
• Surfaçage de repérage

Comme avec les opérations de tournage, différents forets existent pour des opérations de perçage spécifiques. Voici quelques forets spéciaux avec leurs utilisations spécifiques.

• Forets de Repérage – forets courts utilisés pour créer des trous peu profonds ou pilotes. Si on utilise un foret plus long pour ces trous peu profonds, il pourrait avoir tendance à dériver.
• Perçage par Piquage – rétraction fréquente du foret aide à évacuer les copeaux de la pièce et prévenir la dérive.
• Forets pour Machines à Vis – ces forets sont courts et peuvent créer des trous droits et précis sans avoir besoin de repérage préalable.
• Alésoirs à Mandrin – utilisés pour agrandir des trous percés précédemment à des diamètres très précis.

Calculateur Vitesse et Avance Perçage

Processus de Fraisage

Les opérations de fraisage impliquent l'utilisation de fraises multipointes rotatives pour enlever du matériau d'une pièce.

Il y a deux principaux types d'opérations de fraisage : le fraisage en face et le fraisage périphérique. Le fraisage en face coupe des surfaces planes dans la pièce et des cavités à fond plat. L'avance peut être soit horizontale, soit verticale. Le fraisage périphérique coupe des rainures profondes, des filetages et des dents d'engrenages.

La pièce peut être amenée vers l'outil de coupe de deux manières. Le fraisage conventionnel implique d'amener la pièce contre la rotation de la fraise. C'est la méthode recommandée pour les fraiseuses manuelles. Le fraisage en escalade, d'autre part, amène la pièce dans la même direction que la rotation de la fraise. C'est la méthode préférée pour le fraisage CNC.

Le fraisage est mieux appliqué comme processus secondaire sur une pièce déjà usinée. Il aide à définir les caractéristiques et sert de « couche de finition ». Utilisez le fraisage comme processus secondaire pour ajouter des caractéristiques telles que trous, rainures, poches et contours.

Calculateur Vitesse et Avance Fraisage

Innovation en Usinage

Il y a beaucoup qui entre dans l'usinage d'une pièce parfaitement lisse, précise, fonctionnelle. Cela nécessite une grande attention aux détails et de l'expérience. Le tournage, le perçage et le fraisage ne sont que quelques-uns des procédés d'usinage les plus courants. Ils existent depuis de nombreuses, nombreuses années. Heureusement, avec le développement du CNC, l'usinage s'est énormément amélioré. Bien que l'usinage conventionnel ait encore son but dans la fabrication, l'usinage CNC prend la tête. Il aide à faciliter les grandes séries de production avec cohérence et efficacité. Si vous êtes intéressé à suivre les dernières innovations et actualités, American Machinist est une excellente ressource.

Avec 20+ ans en tant que fournisseur de solutions de fabrication, nous sommes confiants dans notre capacité à élaborer une solution personnalisée pour vos besoins. Vous avez encore des questions ? N'hésitez pas à nous contacter et nous envoyer un message ou une demande de devis.