Le fraisage est une méthode de fabrication d'objets par enlèvement de matière sur une surface plane à l'aide d'un outil rotatif. Il existe deux méthodes principales de fraisage : la méthode corotative et la méthode contre-rotative (conventionnelle). Toutes deux présentent des avantages et des inconvénients, ce qui peut rendre difficile le choix de la bonne méthode. Dans cet article, nous comparons les différences entre le fraisage cinématique et le fraisage conventionnel et soulignons les facteurs à prendre en compte pour choisir la bonne méthode d'usinage.
Qu'est-ce que le fraisage simultané ?
Le processus de fraisage simultané, également connu sous le nom de fraisage descendant, implique l'usinage du matériau par un outil de coupe rotatif et une pièce se déplaçant dans la même direction. L'un des avantages du fraisage descendant est qu'il n'y a pas de risque de recoupe. En effet, les dents de l'outil de coupe se soulèvent sur la pièce pendant le fraisage, libérant ainsi les copeaux derrière l'outil. Il est important de noter que ce processus commence avec la pleine épaisseur du matériau, mais que l'épaisseur diminue au fur et à mesure que l'usinage progresse.
Qu'est-ce que le fraisage à contre-rotation ?
Le fraisage conventionnel CNC est une méthode d'usinage traditionnelle dans laquelle l'outil de coupe tourne dans le sens inverse de la pièce à usiner. Il est également appelé fraisage en bout car, dans le cas du fraisage à contre-rotation, la coupe est effectuée vers le haut. Contrairement au fraisage descendant, le fraisage en bout conventionnel entraîne la formation de copeaux à partir de zéro et augmente progressivement. En outre, les copeaux restent sur la trajectoire de la fraise lorsqu'elle tourne vers le haut.
Principales différences entre le fraisage en co-rotation et le fraisage en contre-rotation
Il existe quelques différences entre le fraisage conventionnel et le fraisage en montée, qui ont une incidence sur le processus et les résultats. Cependant, la principale différence entre les deux est la façon dont l'outil dévie pendant la coupe. Dans le cas du fraisage conventionnel, la déviation de l'outil est parallèle à la direction de la coupe, ce qui permet de mieux contrôler le processus et de réduire le risque d'erreurs. En revanche, lors du fraisage en montée, l'outil est dévié perpendiculairement à la coupe, ce qui peut affecter la largeur et la précision de la coupe. Pour l'ébauche, le fraisage en montée est recommandé car il est plus rapide. En outre, l'effet de la déviation de l'outil sur la précision n'est pas aussi important car la finition améliore la précision de la pièce.
Fraisage des métaux par corotation et contre-rotation - avantages
Les deux procédés de fraisage du métal et d'autres surfaces de travail ont leurs avantages, en fonction de l'application. Nous allons évaluer leurs mécanismes, car ils peuvent influencer le choix de la méthode la mieux adaptée à la pièce à usiner. L'analyse de ces avantages est importante car elle peut vous aider à choisir la meilleure méthode d'usinage pour votre pièce. Par exemple, une méthode peut être plus rapide et plus efficace pour l'usinage d'un grand nombre de pièces, tandis qu'une autre méthode peut offrir une meilleure qualité d'usinage, mais nécessitera plus de temps et d'argent. Il est essentiel de tenir compte des avantages et des inconvénients des deux méthodes pour choisir la meilleure option.
Avantages du broyage simultané
- Meilleure durée de vie des outils
Les outils utilisés dans ce procédé de fraisage ont généralement une meilleure durée de vie que ceux utilisés dans le fraisage traditionnel. Cela s'explique par le fait que l'outil n'est pas soumis à de fortes contraintes pendant la coupe. Les outils de coupe utilisés pour le fraisage en porte-à-faux génèrent généralement moins de chaleur et de déformation que le fraisage traditionnel. Cela réduit l'usure de l'outil et prolonge sa durée de vie jusqu'à 50 % par rapport au fraisage traditionnel.
- Amélioration de l'état de surface
Au fur et à mesure que le processus de fraisage en porte-à-faux progresse, l'épaisseur des copeaux diminue, ce qui réduit la déviation pendant la coupe. En outre, la coupe au cours de ce processus fait que les copeaux se déposent derrière l'outil, ce qui élimine la nécessité d'une nouvelle coupe et permet d'obtenir une excellente finition de la pièce à usiner.
- Faible charge de coupe et faible production de chaleur
Le fraisage en porte-à-faux génère moins de chaleur car la largeur du copeau diminue au fur et à mesure que la coupe progresse. En outre, grâce aux forces de coupe dirigées vers le bas, la charge de coupe globale et les exigences de serrage sont réduites, en particulier lors du fraisage horizontal. La force dirigée vers le bas par l'outil peut également aider à éliminer les débris pendant l'usinage, car elle maintient fermement la pièce sur la surface en dessous d'elle.
- Plus facile à serrer
Le fraisage en porte-à-faux fonctionne avec une force descendante, ce qui permet, lors du surfaçage, de renforcer la pièce à usiner par rapport à la surface inférieure, réduisant ainsi l'écaillage sur les substrats minces.
Avantages du fraisage contre-rotatif :
Plus grande stabilité.
Le fraisage conventionnel a tendance à tirer la pièce vers l'opérateur pendant la coupe, alors que le fraisage contre-rotatif fonctionne en sens inverse. L'opérateur dispose ainsi d'un meilleur contrôle, ce qui se traduit par une plus grande stabilité. Le fraisage contre-rotatif ne provoque pas de vibrations excessives par rapport au fraisage conventionnel. Il est donc supérieur au fraisage conventionnel en termes de stabilité.
Jeu zéro.
L'absence de jeu est l'un des facteurs distinctifs du fraisage contre-rotatif. Cet avantage est dû au fait que le fraisage contre-rotatif ne tire pas sur la table, ce qui garantit une stabilité optimale.
Meilleur contrôle.
Lors du fraisage conventionnel, l'outil a davantage tendance à s'écarter de la pièce. Ce décalage réduit au minimum les risques de coupes accidentelles. En outre, même si de telles coupes se produisent, elles sont d'une profondeur négligeable.
Inconvénients du fraisage à contre-rotation
Le fraisage à contre-rotation et le fraisage conventionnel présentent tous deux des avantages, mais il convient également de noter leurs inconvénients. En voici quelques-uns.
Inconvénients du fraisage à contre-rotation:
- Réflexions
C'est l'un des principaux inconvénients du fraisage conventionnel par rapport au fraisage classique dans la broche supérieure, en particulier lorsque les forces exercées sur l'outil sont suffisamment élevées. Expliquons-le mieux. Le fraisage vers le haut s'effectue avec une force descendante. Cette force agit généralement non seulement sur la pièce, mais aussi sur la table, en la tirant vers l'outil de coupe. Si le jeu est suffisant, la table peut se briser et blesser l'opérateur. Cela est particulièrement vrai lorsque l'outil de coupe fonctionne à haute capacité. Toutefois, les fraiseuses d'aujourd'hui sont équipées d'éliminateurs de jeu. Il contribue à le réduire, ce qui permet à l'opérateur de la machine de bénéficier d'un fraisage rapide sans obstruction.
- Vibrations excessives
Lors du fraisage en porte-à-faux, le fait de travailler à des vitesses élevées ou d'usiner des pièces épaisses peut provoquer de fortes vibrations. La cause de ces vibrations est l'action de l'outil sur la pièce. Ces vibrations sont néfastes car elles entraînent souvent une déformation de l'outil, ce qui nuit à la précision. Elles peuvent également endommager les pièces.
- Ne convient pas aux matériaux plus durs
Comme l'épaisseur du copeau est plus importante au début de la coupe lors du fraisage en porte-à-faux, l'usinage de matériaux plus durs par ce procédé peut endommager l'outil de coupe. Cela peut se produire avec des outils de coupe en acier, en fonte, en titane et autres matériaux durs. Par conséquent, lorsqu'il s'agit de fraiser des outils plus durs, le fraisage conventionnel est un meilleur choix.
Inconvénients du fraisage conventionnel
- Usinage grossier
Le contre-dépouillement utilisé dans ce processus rend difficile l'obtention d'une finition lisse. Cela est dû à la rugosité de la surface causée par la déviation de la pièce et de l'outil. Toutefois, cette déviation rend le fraisage conventionnel idéal pour l'usinage de matériaux plus durs tels que l'acier et la fonte.
- Générer trop de chaleur
Un autre inconvénient du fraisage conventionnel est la chaleur générée pendant l'usinage. Cette chaleur est générée par l'accumulation de copeaux, ce qui entraîne souvent une surchauffe de l'outil de coupe. La conséquence de la surchauffe de l'outil de coupe est une réduction de sa durée de vie.
- Endommagement de l'outil
Le frottement et la force ascendante générés par le fraisage conventionnel génèrent souvent une chaleur excessive. Une chaleur excessive peut également endommager l'outil, réduisant ainsi sa durée de vie, ainsi que la précision et l'exactitude de la pièce à usiner.
Fraisage en co-rotation ou en contre-rotation - que choisir ?
Le moment opportun pour choisir entre le fraisage vers le haut et le fraisage vers le bas dépend de l'application, des exigences, du matériau et de plusieurs autres facteurs. D'une manière générale, lorsque les gens comparent le fraisage conventionnel et le fraisage par le haut, ils supposent souvent que le fraisage par le haut est meilleur parce qu'il a une charge minimale, offre un meilleur état de surface et garantit la durée de vie de l'outil sur une longue période. Toutefois, cette approche n'est pas toujours la bonne, car elle présente également des inconvénients importants. Comme le fraisage conventionnel, il présente des avantages évidents. Cependant, ses limites sont tout aussi importantes. Il est donc essentiel de bien comprendre les deux procédés de coupe pour faire le bon choix et obtenir des résultats cohérents.
Voici quelques conseils pour vous aider à choisir entre le fraisage conventionnel et le fraisage ascendant.
- Préférez le fraisage en élévation pour les petites pièces qui nécessitent une finition impeccable.
- Ne pas utiliser le fraisage ascendant sur les fraiseuses manuelles.
- Assurez-vous que la machine conventionnelle que vous utilisez dispose d'un éliminateur de jeu pour le fraisage ascendant.
- Utilisez le fraisage conventionnel pour les matériaux durs et rigides ou les pièces trempées.
- N'utilisez pas le fraisage ascendant lors de la première passe si le matériau est oxydé ou présente une surface rugueuse.
- Pour une meilleure précision, utilisez le fraisage ascendant lors de la dernière passe.
- Envisagez d'utiliser des plaquettes en céramique pour améliorer votre technique de fraisage.
Le fraisage est une technique d'usinage qui utilise une fraiseuse pour enlever des matières de la pièce à travailler. Les fraiseuses sont des machine-outil équipées d'axes pour déplacer la fraise et réaliser des opérations de filetage, de perçage et de rainurage. Les technologie modernes ont permis le développement de machines-outils plus avancées pour réaliser des opérations de fraisage plus précises et efficaces.