Le fraisage est un type de procédé de découpe utilisé pour produire diverses pièces mécaniques en résine ou en métal. En utilisant une variété d’outils différents pendant le processus d’usinage, des formes complexes peuvent être usinées. C'est également une méthode de traitement avec une précision de traitement de surface élevée.
Le fraisage est une méthode de traitement qui fait tourner un outil de coupe à grande vitesse pour couper une pièce fixée sur l'établi. Les outils de coupe cylindriques sont collectivement appelés fraises. Principalement utilisé pour le traitement des engrenages, des moules, des pièces mécaniques, etc. En utilisant différents types d'outils de coupe, diverses formes telles que des plans, des surfaces courbes, des trous, des fentes, etc. Généralement, l'outil de coupe se déplace de haut en bas, tandis que l'établi contenant la pièce se déplace vers l'avant, la gauche et la droite pour terminer le processus de traitement. Bien que l'outil et la table de travail puissent se déplacer dans l'espace 3D et traiter des formes complexes, il faut noter que selon la machine-outil, certaines formes peuvent être traitées et d'autres non. . Une fraiseuse dont la broche-outil est perpendiculaire à la table de travail est appelée une fraiseuse verticale et c'est le type de fraiseuse le plus courant. Une fraiseuse dont la broche est parallèle à la table de travail est appelée une fraiseuse horizontale.
Il existe de nombreux types de machines-outils utilisées dans les opérations de fraisage. Ce qui suit présente les caractéristiques des principales machines-outils utilisées pour le traitement de fraisage.
Une fraiseuse à usage général fait référence à une fraiseuse dans laquelle l'opérateur installe manuellement les outils de coupe et effectue le traitement. La qualité de la pièce usinée dépend de l'expérience et des compétences de l'opérateur. Si des travailleurs qualifiés effectuent le traitement, ils peuvent effectuer des ajustements précis sur la machine-outil pour obtenir des résultats de traitement de haute précision et de haute qualité. La machine est donc adaptée au traitement de prototypes aux formes complexes ou de commandes uniques de haute précision. La fraiseuse à usage général était une machine-outil principalement utilisée des années 1820 jusqu’aux premiers jours de la croissance économique rapide. On peut dire qu'il s'agit de l'équipement de base pour le traitement mécanique.
Fraiseuse CNC fait référence à une fraiseuse qui utilise un ordinateur pour traiter en contrôlant numériquement les conditions de traitement. La commande numérique (NC) est l'abréviation de COMMANDE NUMÉRIQUE. L'inconvénient des fraiseuses à usage général est que la qualité de la pièce traitée varie d'un opérateur à l'autre. Par conséquent, l’objectif du développement de fraiseuses CNC est de réduire la différence de qualité des pièces traitées. Les fraiseuses générales nécessitent des réglages manuels à chaque étape du processus de traitement, tandis que les fraiseuses CNC peuvent être contrôlées numériquement, améliorant ainsi la précision et la qualité du traitement.
Un centre d'usinage est une machine-outil qui peut non seulement ajuster les conditions de traitement via un système CNC comme une machine-outil CNC, mais également changer automatiquement d'outils. Auparavant, un seul type d'outil pouvait être installé, mais désormais plusieurs outils peuvent être installés en même temps. Les outils peuvent être changés automatiquement, éliminant ainsi le besoin d'opérations manuelles, augmentant ainsi l'efficacité. La technologie CNC continue de se développer, rendant possible un usinage complexe de haute précision.
La machine-outil de traitement d'engrenages CNC est une fraiseuse utilisée pour le traitement des engrenages. L'usinage est effectué en faisant tourner un outil de coupe spécialisé appelé « plaque de cuisson ». Les engrenages ont des formes complexes et sont des pièces très précises. Il existe de nombreux types d'engrenages, tels que les engrenages droits, les engrenages hélicoïdaux et les engrenages à vis sans fin. Les machines-outils de traitement d'engrenages CNC peuvent facilement ajuster des paramètres tels que le nombre de dents et effectuer automatiquement le taillage d'engrenages.
Le fraisage nécessite l’utilisation d’outils différents selon la forme que l’on souhaite usiner. Les caractéristiques de quatre fraises représentatives sont présentées ci-dessous.
Les fraises planes sont également appelées « fraises à surfacer ». Ils ont plusieurs arêtes de coupe fixées à la circonférence extérieure d'un cercle et traitent la surface de la forme en tournant et en déplaçant la fraise en parallèle. En raison de la grande zone de coupe simultanée, l’efficacité de coupe est très élevée. Il peut effectuer un traitement de surface de haute précision. Il est principalement utilisé sur les fraiseuses verticales et constitue le type d’outil le plus couramment utilisé.
Les fraises planes sont également appelées « fraises à surfacer ». Ils ont plusieurs arêtes de coupe fixées à la circonférence extérieure d'un cercle et traitent la surface de la forme en tournant et en déplaçant la fraise en parallèle.
Une fraise en bout a la forme d’un foret et est allongée. Il s'agit d'un outil multifonctionnel qui peut être utilisé pour traiter diverses formes, y compris le traitement à plat, le traitement de surfaces étagées, le traitement de rainures, etc. En plus des fraises à bout plat à pointes carrées, il existe également des fraises à bille adaptées aux courbes. usinage des surfaces. Les fraises à surfacer peuvent usiner de grandes surfaces planes, tandis que les fraises en bout peuvent usiner des formes plus petites et plus fines. De plus, il peut traiter non seulement des surfaces planes mais également des formes diverses, réduisant ainsi le temps nécessaire au changement d'outil. Le nombre de lames est généralement de 2 à 4, qui peuvent être sélectionnées en fonction de l'usage et de la taille de la pièce.
Comme les fraises à grande vitesse, les fraises à rainurer utilisent un outil en forme de tige ronde pour tourner et se déplacer en parallèle afin de découper la forme de la rainure. La largeur et le diamètre extérieur de la lame déterminent dans une certaine mesure la largeur et la profondeur de la rainure. La vitesse de coupe est plus rapide que celle du rainurage avec une fraise en bout et la précision d'usinage est plus élevée. Cet outil est particulièrement utile pour usiner de nombreuses rainures longues et profondes.
Une fraise plate désigne une fraise cylindrique dont les dents sont réparties sur la circonférence de la fraise. Installé sur des fraiseuses horizontales pour le traitement de surface. Les fraises plates sont plus efficaces mais moins précises que les fraises à surfacer. Par conséquent, il est principalement utilisé pour l’usinage grossier.
Le traitement de fraisage peut traiter différentes formes géométriques en utilisant différents types d'outils. Ce qui suit est une introduction aux types de traitement représentatifs.
L'usinage à plat fait référence à la découpe d'un élément plat sur la pièce. L'établi qui fixe la pièce peut avancer, reculer et gauche pour terminer le processus de coupe de la pièce. L'usinage des surfaces s'effectue principalement à l'aide de fraises à surfacer ou de fraises plates. D'une manière générale, différentes machines-outils utilisent différents outils de coupe. Les fraises à surfacer sont utilisées dans les fraiseuses verticales, tandis que les fraises plates sont utilisées dans les fraiseuses horizontales. Bien que les fraises en bout puissent également être utilisées pour l'usinage de surfaces, elles ne conviennent pas à l'usinage de grandes surfaces et peuvent généralement être utilisées pour usiner des surfaces plus petites.
L'usinage latéral consiste à couper le côté de la pièce en déplaçant l'outil de haut en bas. Comme pour l'usinage de surfaces, il est généralement réalisé avec une fraise à surfacer ou une fraise en bout. De plus, une fraise latérale peut également être installée sur une fraiseuse horizontale pour couper le côté, qui est principalement utilisé pour l'usinage grossier.
Le traitement de la surface en marche consiste à couper la surface plane et la surface latérale en même temps pour former une forme en marche. Coupez une marche supplémentaire par rapport au plan usiné avec une fraise à surfacer ou une fraise plate. Les fraises à surfacer sont utilisées pour usiner des surfaces larges et des formes à faible pas, tandis que les fraises en bout sont utilisées pour usiner des surfaces étroites et des formes à pas élevé.
Le traitement des rainures de clavette est le processus de rainurage de la pièce. La méthode la plus courante consiste à utiliser une fraise en bout, mais dans certains cas, des fraises à rainures sont également utilisées. La fraise en bout se déplace vers la position désignée et la table de travail est déplacée pour le rainurage. Un outil appelé fraise à rainures en T peut également être utilisé pour usiner des fentes avec une base plus large. Les pièces telles que les boulons de montage ont la forme d'une rainure en T.
Des trous peuvent également être réalisés comme avec une perceuse à colonne. Percez d'abord le trou inférieur avec un foret central, puis usinez-le à la profondeur spécifiée à travers le bord de coupe. De plus, les fraises en bout peuvent également être utilisées pour l'usinage de trous. Les fraises en bout sont généralement utilisées pour l'usinage de trous qui nécessitent une précision de position avec la surface. Étant donné que les surfaces et les trous peuvent être usinés sans changer d'outil, il est plus facile de garantir la précision du positionnement.
Le principe de base de l'usinage est de déplacer l'outil de haut en bas et la pièce d'avant en arrière, de gauche à droite, mais en utilisant un système CNC pour contrôler et déplacer simultanément l'outil et la table de travail, des formes tridimensionnelles peuvent également être traitées. Ce type de traitement est appelé « traitement simultané sur trois axes ».
Le fraisage est un type de processus de coupe effectué à l’aide d’une machine-outil de traitement appelée fraiseuse. Les machines-outils de traitement de fraisage comprennent des fraiseuses générales à commande manuelle, ainsi que des fraiseuses CNC et des centres d'usinage à commande automatique. Dans le processus de fraisage, les outils doivent être sélectionnés en fonction de l'objectif, tels que les fraises à surfacer (fraises à surfacer), les fraises en bout, les fraises à fentes et les fraises plates. Ces outils se combinent pour usiner des surfaces planes, des surfaces courbes, des surfaces latérales et des géométries telles que des surfaces étagées, des fentes et des trous.
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