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Qu’est-ce que le fraisage de rainures : types, applications et avantages
L’industrie moderne bénéficie de nombreuses techniques d’usinage. Le fraisage de rainures en fait partie : il permet de créer de longues et étroites rainures dans la pièce à usiner. Ce procédé polyvalent peut produire des rainures de différentes formes et dimensions. Dans cet article, nous verrons comment il fonctionne, ses types, ses applications et ses avantages.
What is Slot Milling?
Le fraisage de rainures est une technique d’usinage où une fraise rotative enlève de la matière afin de créer des rainures, gorges ou canaux. Ces rainures remplissent des fonctions mécaniques ou d’assemblage. Selon les besoins, elles peuvent varier en largeur, profondeur et longueur. Le fraisage de rainures est effectué sur une fraiseuse à l’aide d’une fraise en bout tournant à grande vitesse.
Cette technique peut être appliquée aux métaux, aux plastiques et aux matériaux composites. Elle est utilisée dans les secteurs de l’aéronautique, de l’automobile, de l’électronique et dans de nombreuses autres industries. Ces rainures doivent respecter des exigences précises de dimensions et de géométrie.
Types d’opérations de fraisage de rainures
Il existe différents types de techniques de fraisage de rainures selon les applications. Chaque méthode produit un type de rainure particulier et nécessite ses propres outils et paramètres de coupe. Voici une brève présentation des principaux types d’opérations de fraisage de rainures.
Fraisage latéral
Lors du fraisage latéral, la fraise coupe le long des arêtes périphériques. Elle crée des rainures droites et étroites le long du bord ou du côté de la pièce. Cette opération convient pour les rainures parallèles, les glissières et les rainures de clavette.
Les fraises latérales et frontales sont particulièrement utiles, car elles enlèvent la matière à la fois sur les côtés et au fond de la rainure, produisant ainsi une excellente finition de surface.
Fraisage de rainures en T
Comme son nom l’indique, le fraisage en T permet de réaliser des rainures en forme de T. C’est une opération en deux étapes.
- Dans un premier temps, on utilise une fraise en bout pour usiner une rainure droite de base.
- Ensuite, on utilise la fraise en T pour élargir la partie inférieure de la rainure et créer le profil en sous-découpe.
Le choix de la bonne fraise en T est essentiel pour obtenir des sous-coupes régulières et propres sans casser l’outil. Sundi Cutting Tools propose des fraises en T spécialement conçues pour les opérations intensives de fraisage de rainures. Voici ce que nous offrons :
- Fraise en T PCD personnalisée avec 2, 4, 6 ou 8 dents
- Fraises en T PCD à deux lèvres pour l’aluminium et les alliages légers
- Diamètres de coupe de 3 mm à 40 mm
- Revêtements disponibles : DLC, AlTiN, TiAlN, TiSiN ou de type diamant
Contactez-nous pour des outils d’une qualité exceptionnelle.
Fraisage en bout (End Milling)
Le fraisage en bout est l’une des opérations de rainurage les plus courantes et les plus polyvalentes. Dans cette méthode, une fraise standard coupe simultanément le fond et les côtés de la rainure. Le fraisage en bout permet d’obtenir des rainures de largeur et de profondeur constantes. Il convient aux rainures de dimensions variées, qu’elles soient fermées ou non linéaires.
Les fraises en bout sont disponibles dans divers diamètres, conceptions et matériaux, et peuvent couper différents types de matériaux. Avec une fraiseuse CNC, la profondeur, le profil et la finition de surface de la rainure peuvent être contrôlés avec une grande précision.
Fraisage en groupe (Gang Milling)
Le fraisage en groupe consiste à monter plusieurs fraises sur un seul arbre afin d’usiner plusieurs rainures en un seul passage. Cette méthode est utilisée lorsqu’il faut produire plusieurs éléments identiques sur une même pièce. Le fraisage en groupe est particulièrement efficace pour la production de masse.
Un facteur essentiel est cependant l’alignement précis des outils de coupe. Cela est indispensable pour garantir la précision. Le fraisage en groupe est une technique avancée et économe en temps, permettant de réduire le temps de cycle jusqu’à 60 %.
Fraisage de rainures pour clavettes Woodruff
Le fraisage de rainures Woodruff consiste à usiner de petites rainures courbes sur un arbre pour y insérer des demi-lunes appelées clavettes Woodruff. Ces clavettes empêchent des pièces comme les engrenages, poulies ou accouplements de glisser sur l’arbre pendant la rotation. Le procédé utilise une fraise spéciale appelée fraise à rainure Woodruff, dont la forme courbe correspond à celle de la clavette.
Le fraisage de rainures Woodruff assure un ajustement serré, élément essentiel de nombreux composants servant à transmettre le mouvement et la puissance, tels que les moteurs, les pompes et les moteurs électriques.
How Slot Milling Works?
Le fraisage de rainures est un processus très contrôlé qui implique un mouvement précis de l’outil, une vitesse régulée, l’évacuation des copeaux et d’autres paramètres. Voici comment se déroule ce procédé :
Comment fonctionne le fraisage de rainures
La première étape consiste à choisir la fraise en fonction de la forme, de la taille et du type de matériau de la rainure. Les outils les plus couramment utilisés sont les fraises en bout, les fraises en T et les fraises à rainure de clavette.
Sélection des paramètres
Pour garantir un processus maîtrisé, il est nécessaire de définir les paramètres clés. Ceux-ci incluent la vitesse de coupe, l’avance et la profondeur de passe. Avant de commencer l’usinage, ces paramètres doivent être équilibrés. Sinon, les résultats seront irréguliers et l’usure de l’outil augmentera.
Fixation de la pièce à usiner
Pour obtenir des rainures précises, il faut assurer un bon alignement. Une fixation stable élimine les vibrations pendant l’opération de fraisage. La pièce doit être solidement maintenue sur la table de la fraiseuse.
Réalisation de l’opération de fraisage
Une fois la configuration terminée, la fraise rotative commence à enlever la matière. L’outil se déplace le long d’un parcours prédéfini.
Voici les différentes stratégies de trajectoire utilisées lors du fraisage de rainures :
- Trajectoire d’outil conventionnelle : C’est une trajectoire très simple à programmer, dans laquelle l’outil se déplace en ligne droite (mouvement rectiligne).
- Trajectoire d’outil trochoïdale : Dans cette trajectoire, l’outil se déplace selon un mouvement circulaire, offrant une coupe plus fluide.
- Trajectoire d’outil en plongée : L’outil se déplace verticalement, créant des rainures profondes et étroites.
Pendant le processus, un fluide de coupe ou un lubrifiant est utilisé pour éliminer la chaleur. Après l’usinage, la rainure est nettoyée et mesurée.
Avantages du fraisage de rainures
Voyons quelques avantages du fraisage de rainures dans la fabrication moderne :
Haute précision et tolérances serrées
Ce procédé permet un contrôle très précis de la largeur, de la profondeur et de l’alignement de la rainure. Le fraisage de rainures CNC peut atteindre des tolérances extrêmement fines, garantissant des ajustements parfaits pour des pièces mécaniques telles que des clavettes, des glissières et des fixations.
Polyvalence
Le fraisage de rainures est efficace sur de nombreux matériaux, y compris l’acier, l’aluminium, les composites et les plastiques. Il permet également de réaliser différents types de rainures — droites, courbes, ouvertes, borgnes ou en T — offrant ainsi une grande polyvalence pour la conception et l’assemblage.
Enlèvement de matière
Cette technique permet un enlèvement rapide de la matière lorsque les trajectoires d’outil sont optimisées et que les avances sont correctement réglées.
Excellent état de surface
With proper cutting parameters and high-quality tools, slot milling yields smooth finished slot walls and bottoms. This helps reduce the need for additional finishing operations.
Durée de vie de l’outil prolongée et meilleure gestion thermique
Le fraisage de rainures utilise des trajectoires d’outil telles que le mouvement trochoïdal et des méthodes de distribution de lubrifiant plus efficaces. Cela réduit l’accumulation de chaleur, améliore l’évacuation des copeaux et prolonge la durée de vie de la fraise.
Applications du fraisage de rainures
Le fraisage de rainures est souvent utilisé lorsqu’il est nécessaire de créer des rainures, des canaux ou des clavettes pour l’assemblage, le mouvement ou le contrôle des fluides. Grâce à sa polyvalence, ce procédé est employé dans de nombreux secteurs industriels. En voici quelques exemples :
- Applications industrielles : Le fraisage de rainures est utilisé pour réaliser des rainures en T lors de la fabrication de tables et de bases de machines. Celles-ci servent à fixer des brides, des gabarits, des dispositifs et des montages.
- Fabrication de composants automobiles : Le fraisage de rainures peut être utilisé pour usiner des rainures de clavettes et des gorges d’arbres. Ces gorges transmettent le couple ou assurent un alignement précis des pièces ou des éléments.
- Fabrication aérospatiale : Dans l’aéronautique, le fraisage de rainures est utilisé pour des rainures structurelles légères et des canaux de verrouillage dans les pièces en aluminium et en matériaux composites.
- Fabrication de moules et de matrices : Le fraisage de rainures permet l’usinage uniforme des canaux de refroidissement et des rainures de guidage, facilitant l’évacuation de la chaleur et la production de pièces moulées précises.
Électronique et composants de précision : Le fraisage de rainures est utilisé pour usiner des micro-rainures, des orifices d’aération et des rainures fines dans des boîtiers ou des connecteurs nécessitant des tolérances serrées.
Conclusion
Parmi les différentes opérations de fraisage, le fraisage de rainures est une technique très précise. Il crée des rainures et des canaux exacts pour permettre l’assemblage, le mouvement et la circulation des fluides. Le fraisage de rainures est couramment utilisé dans les secteurs de l’automobile, de l’aéronautique et de la fabrication d’outillage.
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