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Qu'est-ce que le fraisage de surface plane ? Guide complet pour débutants
Le fraisage de surface plane est une technique de base en usinage. Elle est très importante pour retirer de grandes quantités de matière efficacement sur des surfaces planes. Ces pièces sont utilisées dans des équipements lourds, des composants structurels et dans l'industrie manufacturière générale.
Dans cet article, vous découvrirez sa définition, ses types, ses avantages, ses limitations et ses applications importantes.
Qu'est-ce que le fraisage de surface plane ?
Définition et concept de base
Le fraisage de surface plane est un processus d'usinage. Il incorpore un outil de coupe cylindrique rotatif, une fraise plane ou fraise à barre avec plusieurs arêtes de coupe. Le but principal est d'usiner une surface large et plate horizontale. On l'appelle aussi fraisage de barre. Vous usinez une large surface parallèle à l'axe de l'outil à travers la pièce.
L'outil ne se contente pas de tourner; les entreprises de usinage CNC le conçoivent pour retirer le matériau de manière agressive uniquement avec ses arêtes de coupe périphériques.
Comment fonctionne le fraisage de surface plane
L'outil de coupe est monté sur un arbre et se déplace perpendiculairement à la direction du fil de coupe. La qualité dépend de plusieurs facteurs importants. Par exemple,
- La finition de surface finale
- La largeur de la coupe
- Ensuite, la profondeur de la coupe
- La rigidité de l'installation
- Et les propriétés du matériau
Ensuite, vous devez examiner l'importance du choix de l'outil, du taux d'avance précis, de la vitesse de rotation et de l'utilisation de fluides de refroidissement. Vous devez affiner tous ces éléments.
Types d'opérations de fraisage de surface plane
Fraisage de barre (Plain Slab Milling)
Il s'agit de la méthode la plus courante pour les surfaces planes. Elle utilise des fraises cylindriques avec des dents uniquement sur la périphérie. Elle crée des surfaces larges, lisses et planes, où la largeur de la coupe est souvent plus grande que le diamètre de la fraise. Ces fraises sont disponibles dans des tailles standard.
Fraisage latéral
Ensuite, vous devriez envisager le fraisage latéral. Il utilise des fraises spécialisées pour fraisage latéral avec des dents principalement sur les côtés et la périphérie. Cela convient bien pour l'usinage de surfaces planes verticales ou pour ajuster la largeur d'une pièce. Les configurations incluent les fraises à dents décalées, simples et les fraises à demi-laterale.
Fraisage de surface plane
Ensuite, vous devez savoir que lors du fraisage de surface plane, la majeure partie de la coupe est effectuée par la face de la fraise, perpendiculairement à l'axe de rotation. Cela convient aux grandes surfaces planes où une finition supérieure est requise. Cependant, il a une polyvalence limitée par rapport à la vitesse d'enlèvement de matière du fraisage de surface plane.
Fraisage en bout (End Milling)
Il s'agit d'une méthode plus polyvalente qui utilise des fraises à bout plat. Vous pouvez les trouver dans les systèmes de maintien de pièce et sur les tables de machines à fraiser. Elle nécessite des fraises à bout plat spécialisées. Après le premier passage, la fraise entre en action pour affiner les caractéristiques ou usiner des surfaces plus petites. C'est un processus précis qu'il ne faut pas sauter.
Fraisage en groupe (Gang Milling)
Enfin, assurez-vous de considérer le fraisage en groupe. Cela implique de monter plusieurs fraises, telles que des fraises planes, sur un seul arbre. L'objectif est d'effectuer plusieurs opérations simultanément. Cela offre une productivité élevée pour les pièces nécessitant plusieurs surfaces planes et verticales. L'avantage est élevé, mais le prix à payer est une installation rigide en raison des forces de coupe agressives.
Méthodes de trajectoire d'outil en fraisage de surface plane
Le chemin que vous choisissez pour votre outil est aussi important que l'outil lui-même.
Fraisage ascendant (Up Milling)
Tout d'abord, vous devez comprendre que le chemin le plus simple est le fraisage conventionnel. L'outil de coupe tourne dans le sens opposé à la direction d'avance. La coupe commence avec une épaisseur de copeau minimale et augmente à mesure que l'outil se déplace. Il est plus facile à programmer et réduit les jeux dans les machines plus anciennes. Cependant, il n'est pas idéal pour une finition parfaite, car l'outil a tendance à "gravir" la surface.
Fraisage descendant (Down Milling)
Ensuite, vous devriez envisager le fraisage en montée (Climb Milling). Il consiste à faire tourner l'outil dans la même direction que l'avance. La coupe commence avec une épaisseur maximale de copeau et diminue jusqu'à zéro. Vous préférez souvent le fraisage en montée car il offre un meilleur fini de surface et nécessite moins de puissance. En conséquence, vous sacrifiez une certaine facilité de réglage et devez vous assurer que votre machine dispose d'un éliminateur de jeu.
Passage droit linéaire
Ensuite, vous devez maîtriser le passage droit linéaire. Il utilise un mouvement droit sur le chemin de coupe. Cette méthode améliore le taux d'enlèvement de matière (MRR) et est essentielle pour le fraisage de barre, car elle couvre rapidement une grande surface.
Avantages du fraisage de surface plane
Taux élevé d'enlèvement de matière (MRR)
Le fraisage de surface plane offre une grande fiabilité pour la production en série. Le processus utilise des fraises cylindriques robustes, soutenues par un arbre. Ce processus atteint de manière constante des charges de copeaux élevées, adaptées aux opérations de dégrossissage. En général, il permet de retirer rapidement de grandes quantités de matériau.
Polyvalence pour grandes surfaces planes
Pour commencer, il crée une grande variété de surfaces larges, planes et uniformes. Il fonctionne avec des matériaux variés, allant de l'aluminium le plus doux aux aciers les plus durs, en passant par l'acier inoxydable et les plastiques. Vous pouvez l'utiliser pour usiner des composants structurels et des formes géométriques de base.
Production efficace
Les outils de coupe avancés permettent des taux de retrait de matière élevés. Cela est plus rapide que des procédés comme le gabarit ou le planage. De plus, une fois les paramètres définis, il n'est pas nécessaire de régler à nouveau la broche. Cela augmente votre production et réduit vos temps de cycle.
Excellentes capacités de finition de surface avec le fraisage en montée (Climb Milling)
De plus, le bon parcours de l'outil en fraisage en montée vous permet de produire des finitions lisses et professionnelles sur de grandes surfaces. Vous n'avez pas à faire de compromis sur le design, car le processus peut gérer la complexité des exigences de finition.
Applications du fraisage de surface plane
Préparation de base des blocs et plaques
Tout d'abord, l'application la plus courante est le carrage et la mise à dimension du matériau brut pour un usinage ultérieur. Pour cette première coupe grossière, il est préférable d'utiliser une fraise plane. Cependant, cela dépend de la largeur requise.
Pièces de machines-outils
Ensuite, vous devez examiner l'usinage des bases, colonnes et lits pour machines-outils, plaques de fixation et gabarits. Ces surfaces planes sont essentielles pour maintenir les pièces et les outils en place.
Équipement lourd et ferroviaire
Ensuite, les usines automobiles l’utilisent pour fraiser les faces des blocs moteur et usiner des surfaces planes sur de grandes pièces moulées. Les entreprises aérospatiales en ont besoin pour l’élimination de matériau sur des structures et grands assemblages.
Fabrication de structures
De plus, il est utilisé par les fabricants pour préparer les joints et les surfaces de montage dans la fabrication lourde. La précision est très importante ici, car l’échec n’est pas une option.
Bases de matrices et de moules
Enfin, assurez-vous de prendre en compte la fabrication de moules et de matrices. Ici, le fraisage de barre est utilisé pour créer les grandes bases et plaques plates qui contiennent les composants du moule. Oui, elles doivent également produire un son creux. Cela signifie que le moule doit être géométriquement correct.
Conclusion
Le fraisage de surface plane est une méthode indispensable avec un taux d'enlèvement de matière élevé. Son objectif principal est de créer de grandes surfaces planes sur les pièces à usiner. Appliquez ensuite toutes vos méthodes de test, car vous devez sélectionner le bon outil et optimiser la trajectoire de l'outil. C'est un processus précis. Mais avec une attention aux détails et une bonne technique, vous pouvez fabriquer des pièces meilleures qu'avec d'autres méthodes.
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