Aller au contenu 
Tout ce que vous devez savoir sur une fraiseuse
Les fraiseuses font partie des outils de machinage industriels les plus utilisés. Les fraiseuses utilisent des coupeurs à grande vitesse pour retirer du matériau d'une pièce. Pour la production en grande série, ces machines fonctionnent de manière très efficace.
Cet article fournit des informations approfondies sur la fraiseuse. Nous discuterons de ses composants, types, opérations et applications.
Qu'est-ce qu'une fraiseuse ?
L'histoire des fraiseuses remonte à environ 300 ans. Elle a commencé comme une machine avec un coupeur rotatif et un taux d'alimentation contrôlé. Au fil du temps, elle a évolué et nous avons maintenant des fraiseuses avancées. Ces machines sont des outils industriels utilisés pour façonner une pièce en enlevant progressivement du matériau.
La pièce reste immobile pendant que les coupeurs cylindriques tournent pendant l'opération de coupe. En raison de sa polyvalence, une fraiseuse peut traiter divers matériaux, y compris : Métaux
- Métaux
- Plastique
- Matériaux composites
- Bois
Lorsque nous qualifions la fraiseuse de polyvalente, nous voulons dire qu'elle peut effectuer diverses opérations sur différents matériaux. Vous pouvez façonner la pièce dans la forme souhaitée avec des dimensions spécifiques. La production de rainures, d'engrenages, de contours et de formes 3D complexes sont des opérations courantes sur la fraiseuse. En utilisant un processus de coupe contrôlé, vous pouvez obtenir des tolérances serrées. Examinons ses composants principaux pour mieux comprendre son fonctionnement.
Composants d'une fraiseuse
Une fraiseuse est composée de plusieurs composants. Voici une brève explication de ses composants principaux :
Base
La base est la structure principale d'une fraiseuse, sur laquelle toute la machine est montée. C'est le composant le plus lourd, qui assure la stabilité pendant le fonctionnement. La base est généralement fabriquée en fonte de haute qualité. Pendant le processus de coupe, de nombreuses forces sont générées, qui sont absorbées par la base.
Colonne
La colonne d'une fraiseuse est la partie fixée verticalement à la base. C'est le support structurel qui maintient la machine droite. Les composants clés, tels que la broche et le bras supérieur, dépendent de la colonne pour le support. En résumé, la colonne agit comme la colonne vertébrale de la fraiseuse.
Genou
Le genou est la partie réglable qui soutient le chariot et la table de travail. Vous pouvez ajuster sa hauteur à l'aide de son mécanisme à vis. Cela vous permet de contrôler la profondeur de coupe. Pendant le processus de coupe, il est crucial de garantir un positionnement précis. Le genou réglable aide à cette fonction.
Chariot
Le chariot est monté sur le genou avec des guides. Vous pouvez déplacer la table d'un côté à l'autre (mouvement transversal) en utilisant le chariot. Cela permet à l'outil de coupe d'atteindre différentes zones de la pièce en déplaçant la table vers ou loin de la colonne.
Table de travail
La table de travail maintient la pièce pendant l'opération. Elle dispose de rainures en T et de pinces pour fixer la pièce afin qu'elle ne bouge pas. Si la pièce n'est pas correctement fixée, la machine vibrera et le travail sera de mauvaise qualité. Vous pouvez déplacer la table verticalement, longitudinalement et transversalement.
Broche
La broche est la partie qui monte et entraîne l’outil de coupe. C’est la partie fonctionnelle pour couper, alimentée par un moteur. La broche peut tourner et sert de support pour l’outil. Elle garantit la précision en maintenant la rotation de l’outil stable.
Bras supérieur
Le bras supérieur s'étend depuis le haut de la colonne. Il soutient l'arbre en le maintenant stable. Pendant les coupes lourdes, il aide à maintenir la précision. En résumé, il agit comme une barre de support qui garde l'outil de coupe droit, afin qu'il ne dévie pas pendant la coupe.
Arbre
L'arbre sert de support pour la fraise. Pendant les coupes lourdes, le bras supérieur le soutient et maintient la fraise stable. Vous pouvez également monter plusieurs fraises sur l'arbre pour des opérations telles que le fraisage en groupe.
Types de fraiseuses
Comme mentionné ci-dessus, nous disposons désormais de fraiseuses modernes. Les fraiseuses ont différentes conceptions et variantes pour répondre à divers besoins d'usinage. Dans cette section, nous avons expliqué certains types bien connus de fraiseuses. Les types de fraiseuses suivants sont basés sur l'orientation de la broche.
Fraiseuse verticale
L'un des types de fraiseuses les plus utilisés est la fraiseuse avec une broche orientée verticalement. Cela permet à l'outil de pénétrer plus profondément dans la pièce. Cela offre un avantage supplémentaire pour une fonction de perçage précise.
Caractéristiques principales
- L'orientation verticale permet de produire des formes complexes.
- Elle est idéale pour réaliser des rainures, des poches et des profils sur des pièces planes.
- Avec une fraiseuse verticale, vous pouvez atteindre une grande précision.
Fraiseuse horizontale
Contrairement aux fraiseuses verticales, la fraiseuse horizontale dispose d'une broche placée horizontalement. Cela permet au coupeur de se déplacer le long de l'axe X. Ses fraises latérales la rendent idéale pour les coupes lourdes. Vous pouvez retirer efficacement de grandes quantités de matériau de la pièce.
Caractéristiques principales
- Il aide dans le processus de dégrossissage en enlevant de grandes pièces de matériau d'un seul coup.
- Il offre une grande vitesse et précision.
- Il est possible de monter plusieurs fraises côte à côte sur l'arbre.
Fraiseuse universelle
Image de : kaast
Une fraiseuse universelle peut effectuer des opérations à la fois verticales et horizontales. C'est une machine polyvalente capable d'exécuter des opérations complexes. Comme la broche peut se déplacer dans les deux directions, vous pouvez utiliser une large gamme d'opérations.
Caractéristiques principales
- Il permet des coupes précises à des angles spécifiques.
- Il peut effectuer diverses opérations telles que le fraisage de face, le fraisage d'extrémité et le fraisage périphérique.
- Une fraiseuse universelle est un outil polyvalent qui peut effectuer plusieurs opérations en une seule installation.
Fraiseuse à genou
Une fraiseuse à genou a une orientation verticale avec un genou ajustable. Ce genou est réglable et peut se déplacer verticalement le long de l'axe X sur la colonne. Cela permet d'ajuster verticalement la position de la table de travail. Une fraiseuse à genou est une fraiseuse à réglage manuel.
Caractéristiques principales
- En raison de sa polyvalence, il peut accomplir plusieurs tâches.
- Il présente une complexité réduite par rapport aux fraiseuses universelles ou CNC.
- Il peut être utilisé pour percer, aléser, réaliser des rainures et profiler.
Fraiseuse CNC
Image de : Haas
Une fraiseuse CNC est une fraiseuse contrôlée par ordinateur. C'est une machine avancée capable d'automatiser des opérations complexes en utilisant des instructions préprogrammées. Vous entrez les instructions dans le logiciel CAM, et elle déplace automatiquement la pièce et l'outil de coupe.
Caractéristiques principales
- Il peut produire des pièces complexes qui sont difficiles à fabriquer manuellement.
- Il peut reproduire les mêmes pièces des centaines ou des milliers de fois avec une grande précision.
- Il nécessite une intervention humaine minimale.
Comment fonctionne une fraiseuse ?
Une fraiseuse fonctionne selon un principe de base : l'outil tourne pendant que la pièce reste immobile. Ci-dessous, nous avons expliqué le processus étape par étape du fonctionnement d'une fraiseuse.
Installation de la pièce
Tout d'abord, vous devez fixer solidement la pièce sur la fraiseuse. Assurez-vous qu'elle est bien serrée. Elle ne doit pas bouger, car le mouvement peut ruiner la précision.
Installation de l'outil de coupe
Ensuite, l'opérateur choisit le type d'outil de coupe approprié en fonction des exigences de l'opération. Il existe différents types d'outils de coupe, notamment les fraises, les fraises à face et les forets. L'outil de coupe est monté sur la broche. La table de travail est réglée le long des axes X, Y et Z.
Ajustement des paramètres
Les paramètres clés, tels que la vitesse de rotation (RPM), la vitesse d'avance et la profondeur de coupe, sont réglés par l'opérateur.
- RPM: RPM est la vitesse à laquelle l'outil de coupe tourne.
- Vitesse d'avance : Elle contrôle la vitesse à laquelle la pièce se déplace.
- Profondeur de coupe : Elle détermine la quantité de matériau retirée en une seule passe.
Fraisage
Ensuite, l'opération de fraisage commence. L'outil de coupe enlève le matériau à grande vitesse sous forme de petites copeaux.
Finition
Après l'enlèvement du matériau, la pièce est traitée pour obtenir une finition lisse. Ensuite, la pièce finale passe par un contrôle de qualité.
Que fait une fraiseuse ?
Les fraiseuses sont des outils indispensables largement utilisés dans l'industrie manufacturière. Elles transforment les matériaux bruts en composants fonctionnels. Elles façonnent des matériaux solides en enlevant l'excès de matériau. Ces machines polyvalentes peuvent traiter des formes et des géométries complexes.
Milling Operations
Il existe diverses opérations de fraisage conçues pour des fins spécifiques. Certaines des opérations de fraisage incluent le fraisage de surface, le fraisage simple, le fraisage de bout, le fraisage latéral et le fraisage de filetages. Toutes ces opérations sont effectuées à l’aide d’une fraiseuse. Différents outils et configurations sont appliqués dans ces opérations.
Applications des fraiseuses dans diverses industries
Voici quelques applications des fraiseuses dans des industries clés :
- Industrie automobile : Dans l'industrie automobile, les moteurs et la structure du véhicule nécessitent des pièces métalliques précises. Les composants courants comprennent les blocs moteurs, les culasses, les carters de transmission et les composants de frein.
- Aérospatiale : L'industrie aérospatiale exige des composants extrêmement précis et légers. Le fraisage est utilisé pour fabriquer des pales de turbine, des structures et des trains d'atterrissage.
- Électronique : En électronique, le fraisage est utilisé pour fabriquer des dissipateurs thermiques, des boîtiers de circuits, plaques de connexion et d'autres petits composants.
- Fabrication de dispositifs médicaux : Les dispositifs médicaux tels que les instruments chirurgicaux, les implants orthopédiques, les implants dentaires et les articulations prothétiques sont fabriqués à l'aide de fraiseuses.
- Industrie des outils et des matrices : Dans le domaine des outils et des matrices, le fraisage est utilisé pour fabriquer des matrices, des moules, des poinçons, des gabarits et des accessoires.
Avantages de la fraiseuse
Dans la fabrication moderne, les fraiseuses offrent de multiples avantages. Voici quelques-uns d'entre eux :
- Vitesse et flexibilité : L'un des plus grands avantages est leur rapidité et leur flexibilité. Que vous fabriquiez un seul prototype ou des milliers de pièces, ces machines peuvent enlever une grande quantité de matériau rapidement. Le changement des outils de coupe et/ou des réglages peut être effectué rapidement, ce qui augmente la productivité.
- Compatible avec des matériaux polyvalents : Une fraiseuse peut fabriquer des métaux, des plastiques ou des composants composites avec le même niveau de précision. Elle est capable de produire des pièces simples ou très complexes pour une gamme de projets.
- Précision et finition de surface : Les mouvements contrôlés et les outils de coupe efficaces produisent des pièces avec un niveau élevé de douceur et de précision.
- Rentabilité : À long terme, les fraiseuses sont rentables. Le fraisage réduit les erreurs, entraîne moins de gaspillage de matériau et peut fonctionner pendant des décennies avec un entretien adéquat.
- Augmentation de l'efficacité : Les fraiseuses CNC sont entièrement automatisées. Il vous suffit de configurer le programme. Ensuite, la machine peut fonctionner en continu sans nécessiter de supervision humaine. Ainsi, cela rend le processus de fabrication plus efficace et cohérent en qualité.
Conclusion
Les fraiseuses jouent un rôle essentiel dans le processus de fabrication en prenant la matière première et en produisant une pièce finie et précise. Les fraiseuses peuvent accomplir une variété de tâches de fraisage, des coupes simples aux formes complexes en 2D et 3D. Si elles sont correctement utilisées, une fraiseuse peut fournir une production de qualité constante pendant des années.
FAQ concernant les fraiseuses
Quels outils sont utilisés sur une fraiseuse ?
Une fraiseuse utilise des outils tels que des fraises PCD, des fraises en carbure, des fraises à face, des outils de fraisage de rainures, des fraises à boule, des fly cutters et des outils à chanfreiner. Ces outils sont utilisés pour façonner, couper et profiler les matériaux de manière efficace.
Les machines à plusieurs axes améliorent-elles la précision de l'usinage et la qualité de la surface ?
Oui, elles produisent des pièces plus précises et plus lisses. Les machines à plusieurs axes peuvent couper sous différents angles sans déplacer la pièce. Cela réduit le potentiel d'erreurs liées au repositionnement de la pièce. Par conséquent, de meilleurs angles conduisent à de meilleures coupes, ce qui entraîne de meilleurs finitions sur les surfaces courbes.
Quelle est la différence entre les machines de fraisage à 3, 4, 5 et 6 axes ?
Une machine à 3 axes se déplace dans trois directions : gauche-droite, avant-arrière et haut-bas. Une machine à 4 axes ajoute un mouvement rotatif sur un axe horizontal, similaire à celui d'une poignée de porte. Une machine à 5 axes peut incliner et également pivoter dans deux directions supplémentaires, tandis qu'une machine à 6 axes offre des options de mouvement supplémentaires.
Combien coûte une fraiseuse ?
Les prix des fraiseuses varient. Vous pouvez choisir parmi une large gamme en fonction de votre budget et de vos besoins. Les fraiseuses d'entrée de gamme coûtent environ 5000 USD, tandis que les fraiseuses CNC 3 axes de qualité industrielle coûtent généralement entre 50 000 et 100 000 USD. Les fraiseuses CNC 5 axes et 6 axes plus avancées et précises peuvent dépasser 500 000 USD.
Quelle est la différence entre une fraiseuse et un tour ?
Une fraiseuse et un tour fonctionnent différemment. Sur une fraiseuse, l'outil de coupe tourne et la pièce est fixée, tandis que sur un tour, la pièce tourne contre l'outil de coupe stationnaire.
Quelle est la différence entre une fraiseuse et une défonceuse ?
Les fraiseuses sont plus lourdes et plus rigides, conçues pour couper le métal. Les défonceuses sont plus légères, conçues pour couper des matériaux tendres tels que le bois. Les processus de coupe des fraiseuses sont plus lents en raison de la quantité de puissance de coupe appliquée, contrairement à une défonceuse qui fonctionne très rapidement pour produire des coupes lisses pour le bois.
Quelle est la différence entre une fraiseuse et un centre d'usinage ?
La principale différence réside dans l'automatisation. Sur une fraiseuse, vous devez changer les outils manuellement. Un centre d'usinage peut charger et changer automatiquement les outils dans un magasin d'outils. Il peut percer, fraiser et tarauder des trous sans s'arrêter pour changer d'outils dans des processus d'usinage complexes, ce qui accélère le processus.
French 
English 
Russian 
German 
Spanish 
Portuguese