Choisir la bonne méthode de fraisage pour une finition de surface de précision

Les surfaces des pièces fraisées se limitent aux plans, contours plans, surfaces courbes, trous et filets. La méthode d'usinage choisie doit être compatible avec les caractéristiques de surface des pièces, la précision requise et la rugosité de surface.

Analyse du schéma de traitement des surfaces

La seule méthode d'usinage des plans, contours plans et surfaces dans les centres d'usinage alésage-fraisage est le fraisage. Après fraisage brut, la précision dimensionnelle du plan peut atteindre IT12~IT14 (distance entre deux plans), et la rugosité Ra 12,5~50 µm. Après fraisage brut et finition, la précision atteint IT7~IT9 et Ra 1,6~3,2 µm.

1) Usinage de contour plan : Composé de lignes droites, arcs ou courbes. On utilise généralement une fraiseuse CNC trois axes pour l'usinage deux axes et demi.

2) Usinage de plan incliné fixe : Plan incliné à angle constant par rapport au plan horizontal. Méthodes courantes :

• Pièce petite : mise à niveau avec plaque de base inclinée ; si la broche peut pivoter, la fixer à l'angle approprié et usiner avec différents outils.
• Pièce grande et pente faible : souvent usinage par découpe filaire.

Pour les surfaces de table circulaire positive et nervures inclinées, on utilise généralement une fraise à forme d'angle spécial, plus efficace que l'usinage par pivotement d'angle sur fraiseuse CNC cinq axes.

3) Usinage de biseau variable : Deux schémas courants :

• Surface à faible variation de courbure : fraiseuse CNC à liaison quatre axes (X, Y, Z, A) avec fraise en bout pour pivotement d'angle par interpolation.
• Surface à forte variation de courbure : la liaison quatre axes ne suffit pas. Utiliser une fraiseuse CNC à liaison cinq axes (X, Y, Z, A, B ou C) pour pivotement par interpolation circulaire.

Analyse des méthodes de perçage

Les opérations sont : perçage, alésage, alésoir, alésage de finition. Les grands diamètres peuvent aussi être fraisés par interpolation circulaire.

1) Diamètres > 30 mm avec avant-trou (fonte/forge) : schéma : alésage brut, demi-finition, chanfreinage d'entrée, alésage fin. Pour trous plus grands : fraisage brut et finition à la fraise en bout. En présence de rainure, fraise-disque pour finition après semi-alésage et avant alésage fin, ou alésage monoutil (mais faible efficacité).

2) Diamètres < 30 mm sans avant-trou : schéma : surfacage, perçage centrage, perçage, chanfreinage entrée, alésoir. Pour petits trous avec exigence de coaxialité : surfacage, centrage, perçage, demi-finition, chanfreinage, finition (ou alésoir). Pour améliorer la précision de position, le surfacage et le centrage doivent précéder le perçage. Le chanfreinage d'entrée se place après semi-finition et avant finition pour éviter les bavures.

3) Filetage : selon le diamètre. Filets M6~M20 mm : taraudage. < M6 mm : avant-trou sur centre d'usinage, taraudage par autre moyen (risque de casse du petit taraud sur centre). > M20 mm : alésage avec plaquette de filetage.