Choisir la bonne fraise :types et guide de sélection d'experts

Il existe différents types et catégories d’outils de fraisage, chacun ayant des objectifs et des capacités de coupe différents. Voici les types d'outils de fraisage courants.

Catégories n° 1 : Fraises en bout

Les outils de fraise en bout sont des outils de coupe qui coupent dans toutes les directions, ce qui les rend très différents des outils de forage qui coupent uniquement axialement. Les fabricants utilisent la fraise en bout pour la coupe de l'acier à outils et d'autres processus de fraisage, notamment la plongée, l'alésage, le rainurage, le perçage, le surfaçage, le fraisage de profilés, etc. Il existe des types courants de fraises en bout.

1.1 Fraises à boulets

Ces fraises en bout sont dotées d'un nez sphérique. Ils sont idéaux pour le fraisage de surfaces profilées grâce à leur surface de coupe ronde.

1.2 Fraises à bout carré

Utilisées pour le fraisage complet, ces fraises en bout ont un profil à 90 degrés. Également connues sous le nom de fraises à bout plat, elles sont idéales pour les applications de fraisage telles que la plongée, le profilage et le rainurage.

1.3 Fraises à rayon

Ces fraises présentent des coins arrondis. Ces coins sont idéaux pour couper un rayon spécifié de manière plus uniforme, évitant ainsi l'usure de l'outil et prolongeant sa durée de vie.

1.4 Couper les fraises en bout

Également connu sous le nom de coupe-sucette, cet outil de coupe CNC bien équilibré offre une polyvalence maximale. Leur forme en fait le choix idéal pour l'usinage de contre-dépouilles.

1.5 Fraises à arrondir

Cet outil de fraisage comporte des extrémités renforcées. Leur objectif principal est de fraiser des bords arrondis.

1.6 Fraises en bout à rayon d'angle

Doté de plusieurs dentelures de cannelures, cet outil, connu sous le nom de moulin à porc, laisse une finition rugueuse. Sa capacité à éliminer rapidement de grandes quantités de matière le distingue.

Catégories n°2 :Outil de fraisage de faces

Cet outil est utilisé pour le surfaçage. Alors, qu’est-ce que le fraisage du visage ? Il s'agit de l'enlèvement de portions d'une pièce. Un outil de fraisage de face est utilisé pour obtenir une excellente finition de surface. Sur les côtés de cet outil, il comporte des arêtes de coupe qui coupent dans une direction horizontale, par opposition aux fraises en bout qui coupent verticalement. De plus, un outil de fraisage est principalement utilisé pour couper l'extérieur du flan.

Catégories n°3 :Fraises à rainure en T

Les fraises à rainure en T comportent des dents perpendiculaires au diamètre extérieur. Également connues sous le nom de fraises à bois, ces fraises sont surtout connues pour découper des fentes en forme de T dans les pièces et les pièces à usiner. Ces types de fraises sont idéales pour couper les fentes utilisées pour les têtes de boulons et les supports de suspension dans les panneaux muraux.

Catégories n° 4 : Outil de coupe-scie à refendre le métal

Ces scies ont des applications dans diverses industries en raison de leur géométrie et de leur rigidité uniques. Cependant, des industries telles que l’automobile, l’ingénierie de précision et la construction les utilisent couramment pour couper des matériaux non ferreux et en acier. Voici les différents types de scies à refendre pour métaux.

4.1 Fraises à refendre le métal ordinaire

Il s'agit d'outils de coupe CNC avec des bords de coupe périphériques uniquement, avec une concavité sur le côté pour empêcher la coupe de glisser vers l'intérieur.

4.2 Fraises à refendre à dents latérales

Ce type de scie à refendre possède des dents latérales et périphériques. Cette fonctionnalité lui permet de maintenir une largeur de coupe constante lors de l'élimination des copeaux.

4.3 Fraise concave

Il s'agit d'une scie à refendre utilisée pour produire un véritable rayon convexe. Cette fraise applique une forme semi-circulaire sans couture et lisse aux pièces.

4.4 Fraise cylindrique

Il est idéal pour les applications où un taux d'enlèvement de matière élevé est requis. Cette scie à refendre a des dents sur la surface périphérique uniquement.

4.5 Fraise simple

Également connu sous le nom de fraise à dalles ou fraise plane, ce type de fraise a des dents hélicoïdales ou droites. De plus, ses dents taillées sur des fraises cylindriques ou périphériques fraisent des surfaces planes parallèles à l'axe de la fraise. Les fraises simples sont idéales pour les projets à petite échelle et ceux nécessitant des travaux de fraisage légers.

Catégories n°5 :Coupe-mouches

Ces surfaces planes d'outils de fraisage utilisent un ou plusieurs outils rotatifs à un seul point. Semblable à l'outil de coupe au tour, les fabricants montent un outil de coupe à la mouche sur un support spécial. Il est également important de noter que les coupe-mouches ne sont pas idéales pour les opérations de coupe lourdes. Vous trouverez ci-dessous les différents types de découpeurs de flyers.

5.1 Coupe-pointe

Il comporte des pointes en forme d'aiguilles de grande portée, idéales pour couper des coraux densément compactés. Les coupes produites ici sont toujours nettes et précises.

5.2 Outil de sculpture rotatif

L’objectif principal de cet outil est de sculpter des matériaux durs. Il trouve une application dans la sculpture sur bois et la gravure sur verre soufflé.

5.3 Outil de coupe rotatif

Ces outils de coupe coupent le tissu d’un matériau sans déformer la ligne de coupe à motif. Certains professionnels utilisent cet outil pour couper jusqu'à huit couches de matériau en une seule séance de fraisage.

Catégories n°6 : Fraises de forme

Il s'agit d'un cutter utilisé pour façonner des contours irréguliers, à la fois en 2D et en 3D. Ces couteaux se présentent également dans différentes configurations et formes. Il est idéal pour créer des engrenages hélicoïdaux et d'autres surfaces complexes et complexes. Il est utilisé pour le fraisage de rainures, de chanfreinages et de rayon complet. Il existe trois grands types de fraises de forme.

6.1 Fraise convexe

Il s'agit d'une fraise de tournage et de fraisage CNC conçue pour produire un demi-cercle qui se courbe vers l'intérieur. Les fraises convexes facilitent la production de formes concaves.

6.2 Fraises à arrondir les coins

Ce cutter s'utilise individuellement ou par paire. Ces fraises à arrondir les coins, également appelées fraises à rayon, facilitent le fraisage à rayon.

6.3 Fraises à dents insérées

La fraise à dents insérée comporte des dents brasées au bon endroit à l'aide de vis ou ajoutées mécaniquement à la fraise. Le matériau des dents est généralement du carbure ou de l’acier à outils. En revanche, l'acier usiné est idéal pour fabriquer le corps de la fraise.

Il existe différents procédés de découpe adaptés à différentes conditions. Cette différence de processus et de conditions nécessite l'utilisation de différents matériaux de fraise. Voici les matériaux les plus couramment utilisés pour fabriquer des outils de fraisage.

Acier à outils en carbone

Il s'agit d'un matériau métallique peu coûteux et doté d'une bonne usinabilité pour la fabrication d'outils de coupe de fraisage. Ce matériau contient 0,6 à 1,5 % de carbone et généralement moins de 0,5 % de manganèse et de silicium. Il pourrait également inclure des métaux comme le chrome et le vanadium, en fonction de la taille des grains et de la dureté souhaitée par le fabricant.

Les fraises en acier à outils au carbone conservent longtemps leur tranchant grâce à leur haute résistance à l'abrasion. Cependant, à des températures supérieures à 250°C, la dureté de ce matériau diminue rapidement. Cela le rend idéal pour fabriquer des outils d’usinage à basse vitesse comme des forets hélicoïdaux, des outils de fraisage et des outils de formage et de tournage. Il fonctionne également très bien pour l'usinage de matériaux métalliques mous tels que le magnésium, l'aluminium, le laiton, etc.

Acier rapide (HSS)

Il s'agit d'acier au carbone mais avec une petite quantité de molybdène, de tungstène, de chrome et d'autres métaux d'alliage, ce qui le rend considérablement différent de l'acier au carbone conventionnel. Avec l'ajout de ces alliages, l'acier rapide a une ténacité, une résistance à l'usure et une trempabilité plus élevées, ce qui lui confère un taux d'enlèvement de métal plus élevé.

Pour prolonger la durée de vie de cet outil, les fabricants recourent à la fois au réaffûtage et à l'utilisation de liquides de refroidissement (car il perd sa dureté à des températures supérieures à 650°C). Ce matériau pour outils de fraisage est idéal pour fabriquer des forets, des broches et des outils de coupe de tour à un seul point.

Outil en carbure cémenté et Cermet

Cet outil de fraisage produit par la technique de la métallurgie des poudres est extrêmement dur et peut supporter des opérations de coupe à très grande vitesse. Ce matériau composé de tungstène, de carbure de titane et de tantale reste dur jusqu'à 1000°C. Il existe différents liants que les fabricants utilisent pour lier les constituants de cet outil, notamment le cobalt, le nickel et le molybdène.

Lorsque le liant est du nickel et du molybdène, cet outil s'appelle Cermet et est utilisé pour différentes opérations de fraisage de finition et de semi-finition sur différents matériaux, notamment les alliages et l'acier inoxydable. D'un autre côté, les outils à faible teneur en cobalt sont idéaux pour les opérations de finition, tandis que les outils à haute teneur en cobalt sont les meilleurs pour les coupes grossières.

Céramique

Ce matériau est non réactif et plus dur que ses homologues en cermet. Il présente également une meilleure résistance à la chaleur, à l’usure et à la déchirure que les carbures. Cette résistance à la chaleur rend les fraises en céramique idéales pour le fraisage de pièces en superalliage. Pour les matériaux durs, une chaleur élevée est nécessaire pour que la céramique fonctionne correctement.

Stellite

Il s'agit d'un alliage non ferreux fabriqué uniquement par meulage ou moulage. Il contient différentes quantités de chrome et de cobalt. Il pourrait également contenir du tungstène ou du molybdène. Les arêtes de coupe utilisant ce matériau conservent leur qualité même à des températures et des vitesses extrêmement élevées.

Les fabricants attachent des dents en stellite à un disque en acier sur les grandes fraises; sur les petits couteaux, ils utilisent du stellite solide. Les fraises fabriquées en stellite sont idéales pour fabriquer des pièces moulées de moteurs automobiles et d'autres pièces produites en série.

Il y a quelques éléments que vous devez garder à l’esprit afin de sélectionner la fraise adaptée à votre projet. Voici quelques conseils qui peuvent vous aider :

Taille et diamètre de la fraise

La profondeur et la largeur de fraisage déterminent la taille des outils de coupe du broyeur. Une augmentation de la largeur et de la profondeur avant l'outillage du broyeur signifie une augmentation de la taille de la fraise. Cependant, Φ16 ~ Φ630 mm est la plage de diamètre de fraise à index standard.

Lors du fraisage de pièces de grande surface, il est recommandé d'utiliser des fraises de plus petit diamètre. Idéalement, lors de toute opération de fraisage, 70 % des arêtes de coupe de la fraise devraient participer à la coupe.

Un autre facteur qui peut déterminer le diamètre de la fraise est le diamètre de la broche de la machine-outil. La recommandation pour sélectionner un diamètre d'outil de fraisage de face est D =1,5d, où d est le diamètre de la broche.

De plus, lors du fraisage de trous, la taille de l'outil nécessite également une grande attention car si le diamètre de la fraise est trop grand ou trop petit par rapport au trou, cela pourrait endommager la pièce ou l'outil.

Puissance de la fraise

Lors de la sélection de la bonne fraise, les principaux facteurs à prendre en compte sont la puissance de coupe et la taille de la pièce à usiner. Par exemple, lors de la sélection du diamètre d'un outil de coupe pour fraise à surfacer, la puissance requise de l'outil doit être comprise dans la plage de puissance de l'outil de coupe de la fraiseuse.

De plus, pour une fraise en bout de petit diamètre, la vitesse de rotation maximale de la machine correspondant à la vitesse de coupe minimale de l'outil (60 m/min) doit être la principale considération.

Sélection du corps de l'outil de fraisage

Lors du choix d'un outil de fraisage, le nombre de dents de l'outil est un facteur important à prendre en compte. Une fraise à dents denses peut avoir 8 dents d'un diamètre de 100 mm, tandis qu'une fraise à dents grossières du même diamètre n'a que 6 dents. Les outils de fraisage des métaux grossiers sont idéaux pour l'usinage grossier grâce à leur grande cannelure à copeaux, qui réduit la friction entre la pièce à usiner, le corps de la fraise et les copeaux eux-mêmes.

En outre, il est important de noter que la charge de coupe par dent d'une fraise à dents denses est inférieure à celle d'une fraise à dents grossières à vitesse d'avance égale.

Sélection de la lame de l'outil de fraisage

L’utilisation d’une lame de meulage est la meilleure option pour les outils de fraisage fin. Ce type de plaquette offre une précision dimensionnelle améliorée tout en augmentant la précision de placement de l'arête de coupe pendant le fraisage, permettant une meilleure rugosité de surface et une meilleure précision d'usinage. Cependant, il est préférable d'utiliser une lame emboutie pour l'ébauche car cela peut réduire le coût de traitement.

De plus, l'utilisation de plaquettes en carbure sans angles de coupe aigus réduirait la durée de vie de l'outil, en particulier avec de faibles profondeurs de coupe et de faibles avances.

Quelle est la différence entre une fraise en bout et une fraise à surfacer ?

La principale différence entre une fraise à surfacer et une fraise en bout est que les fraises en bout utilisent à la fois l'extrémité et les côtés de la fraise, tandis que la fraise à surfacer est destinée à la coupe horizontale.

Comment les fraises en bout sont-elles utilisées ?

Les fraises en bout peuvent créer des formes et des trous spécifiques dans une pièce au cours de processus industriels tels que les opérations de fraisage, de profilage, de contournage, d'alésage, de rainurage, de contre-alésage et de perçage. Les fraises en bout ont des dents coupantes sur la face et sur le bord du corps. Ils fonctionnent très bien pour couper divers matériaux dans différentes directions.

Quelle est la différence entre les forets et les fraises ?

Il existe plusieurs différences entre une fraise et un foret. Cependant, comprendre leur fonction peut être un indicateur majeur pour les séparer avec précision. Un foret est un outil parfait pour percer des trous dans une pièce, il doit donc avoir un angle au sommet pour l'aider à s'orienter, alors que la fraise est utilisée pour fraiser le plan, il n'y a donc pas d'angle au sommet.

De plus, le foret a un fond conique pour permettre la pénétration de la pointe de l'outil, alors que le fond d'une fraise est plat.