Dans le monde moderne d'aujourd'hui, vous avez peut-être remarqué que les machines à commande numérique par ordinateur prennent d'assaut l'industrie manufacturière. Ils contrôlent non seulement une grande variété de machines complexes, mais aident également à la production de différentes pièces de machines et prototypes. Cela signifie que si vous choisissez une machine CNC pour fabriquer vos pièces de machine, votre produit sera fabriqué en moins de temps avec moins de déchets et un risque minimum d'erreur humaine. En bref, une machine CNC vous permet d'obtenir efficacement le produit tridimensionnel de haute qualité souhaité.
Cependant, vous vous demandez peut-être ce qui rend ces machines si précises et si polyvalentes. Eh bien, vous devriez considérer deux choses ici. Le premier est leur nature informatisée, qui en fait une technologie révolutionnaire en termes de précision et d’efficacité. Alors que le second propose des options presque infinies pour les outils de coupe. Maintenant, que sont les outils de coupe ? Explorons-les dans cet article. Nous vous avons apporté des recherches approfondies sur les différents outils de coupe utilisés dans Machines CNC, comment fonctionnent-ils et où peuvent-ils vous aider. Alors, commençons!
Avant d'aborder les types d'outils de coupe utilisés dans les machines CNC, vous devez savoir ce que sont exactement les outils de coupe. N'oubliez pas que ces outils sont appelés outils de coupe même si la procédure ne s'appelle pas coupe en CNC. Nous appelons plutôt cela la procédure de fraisage. C'est pourquoi les outils de coupe sont également appelés Fraisage CNC fraises ou fraises CNC.
Leur fonction est d’enlever de la matière d’un bloc de matière solide. En d’autres termes, ils vous aident dans la découpe 3D d’un matériau par un procédé de déformation par cisaillement. Ces outils tranchants tournent à une vitesse très élevée, ce qui fait que le matériau est coupé en de nombreux petits copeaux et éjecté de la pièce. Ainsi, vous obtenez la forme, les dimensions ainsi que la taille du matériau requises.
Le choix des outils de coupe est crucial si vous souhaitez un enlèvement de matière précis et efficace. Différents types d'outils de coupe disponibles sur le marché vous aident à concevoir la géométrie de votre pièce plus rapidement et plus facilement. Vous trouverez ci-dessous les 8 outils les plus importants utilisés dans les machines CNC. Commençons par examiner leur fonctionnalité, leur application et leur analyse comparative.
Les fraises en bout sont des outils de coupe polyvalents principalement utilisés dans les opérations de fraisage, où elles enlèvent de la matière d'une pièce en faisant tourner l'outil le long de son axe tout en le déplaçant latéralement. Ces outils comportent des bords tranchants à la pointe (ou « extrémité ») et sur les côtés, leur permettant d'effectuer diverses actions de coupe.
Les fraises en bout trouvent de nombreuses applications dans tous les secteurs, notamment la fabrication, l'aérospatiale, l'automobile et l'électronique. Certaines applications courantes incluent :
Contournage : Les fraises en bout sont utilisées pour créer des formes et des contours complexes sur une pièce, telle que des moules, des matrices et des profils 3D.
Rainurage : Ils excellent dans la découpe de fentes ou de rainures dans un matériau, généralement observées dans les rainures de clavette, les canaux et les éléments internes.
Poche : Les fraises en bout sont idéales pour enlever de la matière afin de créer des poches ou des évidements dans une pièce, souvent utilisées pour loger des composants ou créer des géométries précises.
Forage: Avec une conception appropriée, les fraises en bout peuvent également effectuer des opérations de perçage, produisant des trous précis dans une variété de matériaux.
Finition: Des fraises en bout dotées de revêtements et de géométries spécialisées sont utilisées pour les opérations de finition, offrant des finitions de surface lisses et des tolérances serrées.
Les fraises à surfacer sont des outils de coupe utilisés dans les opérations de fraisage pour enlever de la matière de la surface d'une pièce. Ils sont constitués d’un corps circulaire avec de multiples arêtes coupantes disposées en périphérie. Les arêtes de coupe s'étendent vers l'extérieur à partir du centre de l'outil, lui permettant de s'engager dans la pièce sur toute sa face.
Les fraises à surfacer trouvent des applications dans diverses industries, notamment la fabrication, l'aérospatiale, l'automobile et la construction. Certaines applications courantes incluent :
Orienté vers: Les fraises à surfacer sont utilisées pour usiner des surfaces planes sur une pièce, en s'assurant qu'elles sont perpendiculaires à l'axe de la pièce.
Fraisage superficiel : Ils sont utilisés pour usiner de grandes surfaces d’une pièce afin d’obtenir une finition lisse ou de la préparer pour des opérations ultérieures.
Ebauche : Les fraises à surfacer sont efficaces pour les opérations d'ébauche où la matière doit être enlevée rapidement et efficacement, comme lors de l'usinage ébauche de pièces moulées ou forgées.
Contournage : Ils peuvent également être utilisés pour des opérations de contournage afin de créer des formes ou des profils complexes sur la surface de la pièce.
Mise au carré : Les fraises à surfacer sont utilisées pour équarrir les bords d'une pièce ou créer des angles droits précis sur sa surface.
3. Fraisages de dalles
Les broyeurs à brames sont des outils de coupe principalement utilisés dans les opérations de fraisage pour enlever la matière des grandes surfaces planes d'une pièce. Ils sont constitués d'un corps cylindrique avec des dents coupantes en périphérie et parfois sur la face. Les fraiseuses à brames se distinguent par leur large tranchant, qui leur permet de couvrir une large zone de la pièce en un seul passage.
Les broyeurs de brames trouvent des applications dans diverses industries, notamment la fabrication, la construction et la métallurgie. Certaines applications courantes incluent :
Orienté vers: Les fraiseuses à brames sont utilisées pour créer des surfaces planes sur les pièces, garantissant qu'elles sont lisses et parallèles les unes aux autres.
Fraisage superficiel : Ils sont utilisés pour usiner de grandes surfaces d’une pièce afin d’obtenir une finition uniforme ou de la préparer pour des opérations ultérieures.
Ebauche : Les broyeurs de brames sont efficaces pour les opérations d'ébauche où des taux d'enlèvement de matière élevés sont requis, comme dans les étapes initiales de l'usinage d'une ébauche de fonderie ou de forgeage.
Planification: Ils peuvent être utilisés pour des opérations de planification afin d'obtenir une épaisseur ou une planéité précise de la surface de la pièce.
Rainurage: Les fraiseuses à brames peuvent également être utilisées pour les opérations de rainurage afin de découper des rainures ou des fentes dans la surface de la pièce.
Percer Les mèches sont des outils de coupe utilisés dans les opérations de perçage pour créer des trous dans une pièce. Ils se composent d'une tige cylindrique avec un tranchant à une extrémité, généralement en acier rapide (HSS), en acier au cobalt ou en carbure.
La fonction principale des forets est d'enlever la matière d'une pièce en les faisant tourner tout en appliquant une force axiale. Au fur et à mesure que le foret tourne, les arêtes de coupe s'engagent dans la pièce, enlevant progressivement de la matière pour former un trou.
Les forets trouvent des applications dans diverses industries et matériaux, notamment le métal, le bois, le plastique et les composites. Certaines applications courantes incluent :
Travail des métaux : Les forets sont largement utilisés dans les opérations de travail des métaux pour créer des trous dans des composants métalliques à des fins d'assemblage, de fixation ou d'usinage.
Travail du bois : Ce sont des outils essentiels dans le travail du bois pour percer des trous dans les planches de bois, les meubles, les armoires et les projets de menuiserie.
Construction: Les forets sont utilisés dans la construction pour des tâches telles que percer des trous pour la plomberie, le câblage électrique, les ancrages et les chevilles dans le béton, la maçonnerie ou d'autres matériaux de construction.
Automobile: Ils sont employés dans la réparation et l'entretien automobiles pour des tâches telles que le perçage de trous pour les boulons, les vis et les rivets dans les pièces et composants métalliques.
Bricolage et amélioration de l'habitat : Les forets sont essentiels pour les bricoleurs et les projets de rénovation domiciliaire, notamment l'installation d'étagères, la suspension d'œuvres d'art, l'assemblage de meubles et d'autres tâches ménagères.
Les fraises à engrenages sont des outils de coupe spécialisés utilisés dans les processus de fabrication d'engrenages pour produire des engrenages avec des profils de dents précis. Ils sont constitués de plusieurs arêtes de coupe disposées autour de la périphérie de la fraise, chacune étant façonnée pour correspondre au profil de dent d'engrenage souhaité.
Les fraises à engrenages trouvent des applications dans diverses industries, notamment la fabrication de l'automobile, de l'aérospatiale, des machines et des équipements industriels. Certaines applications courantes incluent :
Fabrication d'engrenages : Les fraises à engrenages sont des outils essentiels dans la production d'engrenages pour divers systèmes mécaniques, notamment les boîtes de vitesses, les transmissions, les moteurs et les équipements de transmission de puissance.
Mise en forme des engrenages : Ils sont utilisés dans les machines de façonnage d'engrenages pour couper des dents d'engrenage externes et internes sur des pièces cylindriques, produisant ainsi des engrenages avec des profils de dents, un pas et un alignement précis.
Production d'engrenages sur mesure : Les fraises à engrenages permettent la fabrication d'engrenages personnalisés adaptés à des exigences de conception spécifiques, telles que le rapport d'engrenage, le profil des dents et la taille, pour des applications et des machines spécialisées.
Réparation et remise à neuf d'équipements : Les fraises à engrenages sont utilisées dans les ateliers de réparation d'engrenages pour recouper ou reprofiler les dents d'engrenage endommagées ou usées, prolongeant ainsi la durée de vie des engrenages et rétablissant leur fonctionnalité.
Développement de prototypes : Ils sont utilisés dans le développement de prototypes et dans des projets de recherche pour produire des engrenages à des fins de test et d'évaluation, permettant ainsi aux ingénieurs d'affiner la conception des engrenages et d'optimiser les performances avant la production à grande échelle.
Les fraises à mouche sont des outils de coupe simples mais efficaces utilisés dans les fraiseuses pour créer des surfaces planes ou enlever de la matière des pièces à usiner. Ils se composent d'un outil de coupe à un seul point (généralement une plaquette en carbure ou un foret en acier rapide) monté sur une broche ou un arbre rotatif.
Les coupe-mouches trouvent des applications dans diverses opérations d'usinage, notamment :
Fraisage superficiel : Ils sont couramment utilisés pour les opérations de fraisage de surfaces afin de créer des surfaces lisses et plates sur les pièces, telles que les surfaces de montage, les dessus de table et les bancs de machines.
Mise au carré : Les fraises à mouche sont utilisées pour équarrir les bords des pièces ou pour enlever l'excès de matériau afin d'obtenir des dimensions et une équerrage précises.
Finition: Ils peuvent être utilisés pour les opérations de finition afin d'améliorer la qualité de la finition de surface et d'obtenir des tolérances serrées sur les surfaces usinées.
Ébavurage : Les fraises à mouche sont efficaces pour éliminer les bavures et les arêtes vives des pièces, résultant d'opérations d'usinage ou de processus de manipulation de matériaux antérieurs.
Usinage de prototypes : Ils sont souvent utilisés dans le développement de prototypes et dans les environnements de production à faible volume pour usiner rapidement et efficacement des surfaces planes et des géométries simples sur des pièces.
Les fraises creuses, également connues sous le nom de fraises à tubes ou de carotteuses, sont des outils de coupe utilisés principalement dans les opérations de tour pour l'usinage interne de pièces cylindriques. Ils se composent d'un corps cylindrique creux avec des dents coupantes sur le diamètre extérieur et un trou central pour le montage sur un arbre ou un mandrin de tour.
Les fraises creuses trouvent des applications dans diverses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale, l'usinage et la fabrication d'outils et de matrices. Certaines applications courantes incluent :
Ennuyeux: Les fraises creuses sont utilisées pour agrandir ou affiner les trous existants dans les pièces afin d'obtenir des dimensions et des tolérances précises. Ils sont couramment utilisés dans l’usinage des alésages de cylindres de moteurs, l’usinage de sièges de soupapes et la production de boîtiers de roulements.
Alésage : Ils sont utilisés pour les opérations de finition afin d'améliorer la précision, la finition de surface et la cohérence dimensionnelle des trous percés ou percés. L'alésage avec des fraises creuses garantit des tolérances serrées et des finitions de surface lisses dans les applications critiques telles que les composants de machines de précision et les vérins hydrauliques.
Contre-alésage : Les fraises creuses sont utilisées pour créer des évidements ou des contre-alésages autour des trous existants afin d'accueillir des fixations, des roulements ou d'autres composants avec un ajustement affleurant ou encastré.
Chanfreinage : Ils peuvent être utilisés pour chanfreiner ou biseauter les bords des trous percés ou alésés, offrant ainsi un aspect fini et réduisant les bords tranchants qui pourraient causer des blessures ou endommager les composants correspondants.
Les fraises à fileter sont des outils de coupe utilisés pour produire des filetages dans des pièces à l'aide d'une fraiseuse ou d'un centre d'usinage CNC. Contrairement aux tarauds traditionnels, qui coupent les filetages en tournant et en se déplaçant linéairement dans la pièce, les fraises à fileter fonctionnent en interpolant hélicoïdalement un profil de filetage dans la pièce.
Les usines à fileter trouvent des applications dans diverses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale, la fabrication et la robotique. Certaines applications courantes incluent :
Fraisage de filetage : Les fraises à fileter sont utilisées pour usiner des filetages internes et externes dans une large gamme de matériaux, notamment les métaux, les plastiques et les composites. Ils offrent des avantages tels qu'une durée de vie améliorée, des forces de coupe réduites et la possibilité de produire des filetages proches du fond des trous borgnes.
Fils de discussion multi-démarrage : Ils sont utilisés pour l'usinage de filetages à plusieurs départs, qui comportent plusieurs départs ou pas de filetage, permettant un assemblage et un démontage plus rapides des connexions filetées. Les fraises à fileter peuvent produire des filetages à plusieurs départs avec des relations de pas et des profondeurs de filetage précises.
Matériaux durs : Les fraises à fileter conviennent à l'usinage de filetages dans des matériaux durs tels que l'acier trempé, l'acier inoxydable et le titane, où les méthodes de taraudage traditionnelles peuvent s'avérer difficiles ou peu pratiques en raison de l'usure de l'outil ou de la dureté du matériau.
Profils de filetage complexes : Ils peuvent usiner des filetages avec des profils complexes, notamment des filetages acmé, des filetages contreforts, des filetages carrés et des filetages trapézoïdaux, pour répondre à des exigences de conception spécifiques et aux besoins fonctionnels des assemblages et composants mécaniques.
Les alésoirs sont des outils de coupe de précision utilisés dans les opérations d'usinage pour agrandir et affiner les dimensions des trous existants dans les pièces. Ils se composent d'un corps cylindrique avec des arêtes coupantes le long des cannelures et une extrémité conique ou carrée pour le montage dans une machine-outil, telle qu'une perceuse à colonne ou une fraiseuse.
Les alésoirs trouvent des applications dans diverses industries, notamment l'aérospatiale, l'automobile, la fabrication et la fabrication d'outils et d'outils. Certaines applications courantes incluent :
Finition des trous : les alésoirs sont utilisés pour affiner les dimensions et la finition de surface des trous percés ou alésés, en garantissant qu'ils respectent des tolérances strictes et fournissent une surface de contact lisse pour les arbres, les broches, les boulons ou d'autres composants.
Ajustement de la taille : ils sont utilisés pour ajuster la taille des trous existants afin de s'adapter à des fixations, roulements ou autres composants spécifiques avec des exigences d'ajustement et de dégagement précises.
Trous coniques : les alésoirs peuvent être utilisés pour créer des trous coniques ou des fraisures pour des applications telles que des sièges, des rainures de clavette ou des chanfreins, où un angle ou une profondeur de conicité précis est essentiel pour un fonctionnement et un alignement corrects.
Production par lots : les alésoirs conviennent aux environnements de production à grand volume, où des dimensions de trou et une finition de surface constantes sont essentielles au maintien de la qualité et des performances du produit.
Maintenance des outils : ils sont utilisés dans les ateliers de maintenance et de réparation d'outils pour restaurer ou redimensionner les trous usés ou endommagés dans les pièces de machines, les outils, les matrices et les accessoires.
Les scies à refendre sont des outils de coupe spécialisés utilisés dans les opérations d'usinage pour découper des fentes ou des rainures étroites dans les pièces. Ils se composent d’un corps mince en forme de disque avec plusieurs dents ou arêtes coupantes le long de la circonférence.
Les scies à refendre trouvent des applications dans diverses industries, notamment le travail des métaux, le travail du bois, la fabrication du plastique et la fabrication électronique. Certaines applications courantes incluent :
Rainurage : Les scies à refendre sont utilisées pour découper des fentes ou des canaux dans les pièces à usiner afin de loger des clés, des attaches ou d'autres composants dans des assemblages mécaniques.
Séparation : Ils sont utilisés pour les opérations de tronçonnage afin de séparer les composants individuels d'une pièce à usiner ou d'un matériau de stock plus grand, par exemple en coupant l'excédent de matériau d'un stock de barres ou de tubes.
Coupe fine : Les scies à refendre conviennent pour couper des matériaux fins ou délicats, tels que des tôles, des films plastiques et des composants électroniques, sans provoquer de déformation ou d'endommagement de la pièce.
Coupe de rainure : Ils peuvent être utilisés pour usiner des rainures de clavette ou des fentes de siège de clavette dans des arbres, des engrenages, des poulies et d'autres composants rotatifs pour accueillir des clavettes ou des cannelures pour la transmission de puissance.
Rainurage : Les scies à refendre sont utilisées pour découper des rainures ou des canaux dans des pièces à des fins décoratives ou fonctionnelles, telles que la création de cannelures sur des moulures architecturales ou de canaux pour le câblage dans des boîtiers électriques.
En résumé, les dix outils de coupe présentés ici constituent l'épine dorsale de l'usinage CNC, permettant la précision, l'efficacité et l'innovation dans la fabrication. Des fraises en bout aux scies à refendre, chaque outil répond à un objectif unique, favorisant le progrès et repoussant les limites de ce qui est possible. Avec les progrès technologiques, la maîtrise de ces outils restera cruciale pour façonner l’avenir de l’usinage CNC et au-delà.
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