Maîtrise du fraisage : comment les ateliers d'usinage de précision façonnent des pièces complexes

Le fraisage est l'un des procédés les plus courants en usinage CNC, très probablement parce qu'il est si polyvalent. En utilisant un seul outil, les ateliers d'usinage peuvent créer des formes presque illimitées sur la surface d'une pièce. Le fraisage peut transformer complètement un morceau de métal brut en une pièce finie de complexité presque quelconque.

Le processus de fraisage en usinage CNC consiste à enlever de la matière avec un outil de coupe rotatif. Contrairement au tournage, la pièce n'a pas besoin de tourner lors des opérations de fraisage. Dans certains cas, la pièce se déplacera linéairement contre un outil de coupe ; dans d'autres cas, la pièce restera stationnaire tandis que l'outil de coupe se déplace.

Différents types de fraisage

Le fraisage CNC peut être divisé en plusieurs sous-types, basés sur la caractéristique usinée, l'outil spécifique utilisé et le mouvement de l'outil de coupe le long de la surface de la pièce. Les sous-types de fraisage incluent :

• Fraisage de face
  L'une des opérations de fraisage les plus courantes, le fraisage de face implique un outil de coupe avec un axe de rotation perpendiculaire à la surface de la pièce. Le fraisage de face est souvent effectué pour créer une surface précisément plane, ou des rainures peu profondes et précisément formées.
• Fraisage d'épaulement
  Dans le fraisage d'épaulement, un outil de coupe rotatif se déplace le long du bord d'une pièce, laissant un « épaulement » en L de largeur spécifique. Souvent, le fraisage d'épaulement est réalisé pour obtenir un angle de 90 degrés entre deux surfaces orientées vers l'extérieur.
• Fraisage de profil
  Lorsqu'un outil de coupe rotatif coupe un chemin le long d'une surface verticale ou inclinée, le processus est appelé fraisage de profil. Le fraisage de profil peut être effectué de diverses manières, en utilisant un outil de coupe qui tourne autour d'un axe soit perpendiculaire, soit parallèle à la surface de la pièce. Le fraisage de profil implique souvent un mouvement autour de surfaces adjacentes non planes.
• Fraisage de rainure
  Le fraisage de rainure forme un canal dans la pièce, souvent à l'aide d'un outil de coupe en forme de disque. Cependant, le fraisage de rainure peut également être effectué avec un outil de coupe qui tourne le long d'un axe perpendiculaire à la pièce.
• Fraisage de chanfrein
  Le fraisage de chanfrein est effectué avec un certain outil de coupe appelé chanfrein, dans lequel les parties de l'outil qui entrent en contact avec la pièce sont positionnées à un angle. Le résultat est une surface inclinée, remplaçant souvent un bord à 90 degrés ou entourant un trou.
• Fraisage de filetage
  Une façon d'usiner des filets dans un trou, ou sur l'extérieur d'une surface, est le fraisage de filetage. Une alternative au taraudage, le fraisage de filetage utilise un outil de coupe qui tourne et se déplace le long de la surface à fileter. Contrairement au taraudage, le fraisage de filetage peut créer des filets sur des surfaces avec une variété de diamètres.

Quels outils sont utilisés pour le fraisage ?

La machine de fraisage, souvent appelée simplement « fraiseuse », est l'outil le plus basique utilisé pour le fraisage. Les machines de fraisage varient largement, cependant, et beaucoup sont combinées en centres d'usinage. Dans les machines de fraisage ou les centres d'usinage, la forme du produit est déterminée par le mouvement soit de la pièce, soit de l'outil de coupe, le long de trois dimensions linéaires (X, Y, Z) et jusqu'à trois dimensions de rotation (tangage, lacet et roulis).

Autrefois, les ateliers d'usinage déplaçaient manuellement les pièces entre les tours, les fraiseuses, les scies et les perceuses pour former une pièce terminée. Aujourd'hui, des équipements polyvalents capables d'effectuer plusieurs procédés sur la même pièce offrent une plus grande efficacité. Les centres fraisage/tournage, par exemple, combinent les capacités de fraisage avec le tournage et l'alésage. Beaucoup incluent également des tourelles motorisées avec de l'outillage vivant, permettant à la machine de combiner la coupe rotative avec le mouvement linéaire. La technologie CNC et les logiciels 3D aident les ingénieurs à choisir la meilleure stratégie pour produire des produits usinés précis et exacts aussi efficacement que possible.

Que le fraisage ait lieu sur une fraiseuse traditionnelle ou un centre d'usinage à 6 axes, le processus est le même : un outil de coupe rotatif est mis en contact avec une pièce pour en enlever la matière par copeaux. La forme résultante dépend de la vitesse de rotation, de la forme de l'outil de coupe et du mouvement de l'outil de coupe le long de la surface de la pièce.

Plus de notre série « Ce que font les ateliers d'usinage de précision »

• Introduction
• Fraisage
• Tournage
• Alesage
• Perçage
• Sciage
• Brochage

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