Les fraiseuses existent depuis les années 1800. Leur utilisation a permis d'accroître l'efficacité des fabricants. Elles sont couramment utilisées dans les secteurs de l'automobile et de l'aérospatiale. Cependant, il existe différents types de machines à fraiser disponibles sur le marché.
Ces types diffèrent les uns des autres par leur mode de fonctionnement. Ils diffèrent en termes d'efficacité, de performance et de vitesse. Cependant, elles servent le même objectif : couper ou façonner la pièce à usiner. Ce guide vous permettra de comprendre tous les types de fraiseuses. Alors, plongeons dans le vif du sujet !
Qu'est-ce qu'une fraiseuse et comment fonctionne-t-elle ?
Les fraiseuses coupent ou façonnent n'importe quel matériau. De l'automobile à l'aérospatiale, toutes les industries ont recours à ces machines. Cela est dû à leur précision, à leur vitesse et à leur excellente répétabilité. Elles permettent de réduire le temps nécessaire pour obtenir le rendement et les formes souhaités.
Ces machines sont composées de nombreux éléments qui fonctionnent ensemble. La machine maintient la pièce à usiner (matériau à travailler). La fraise se déplace pour couper ou façonner cette pièce avec précision. Contrairement aux tours, le matériau reste immobile et ne bouge dans aucune direction.
Il peut y avoir une ou plusieurs fraises rotatives. Les fraiseuses d'entrée de gamme sont généralement équipées d'une fraise. En revanche, les machines haut de gamme, qui coûtent plus cher, sont équipées de plusieurs fraises. Ces fraises se déplacent selon les instructions d'un logiciel automatisé et coupent le matériau. Le résultat obtenu est à la hauteur des attentes.
Ces machines sont utiles non seulement pour le travail des métaux, mais aussi pour la coupe du bois. Comme je l'ai dit précédemment, il existe différentes machines bien connues. Mais leurs mécanismes de fonctionnement de base sont similaires. Toutes ces machines maintiennent le matériau et les fraises le coupent. Elles se différencient par la taille de leurs composants. Dans la section ci-dessous, nous aborderons les différents types de fraiseuses.
Types de fraiseuses
Comme je l'ai dit précédemment, il existe différentes variétés de fraiseuses. Chacune offre des avantages uniques dans le processus de coupe. Malheureusement, seuls certains de ces types sont connus de la plupart des gens. Si c'est votre cas, ne vous inquiétez pas. Je vous expliquerai chaque type de machine CNC en détail dans la section ci-dessous. Alors, c'est parti !
1. Fraiseuse verticale
Fraiseuses verticales sont constitués de broches verticales. Cependant, cette broche travaille ou fonctionne perpendiculairement. Chaque fraiseuse possède une colonne verticale qui supporte l'ensemble de la broche. La broche reste donc attachée à cette colonne et tourne à différents angles.
La table de travail peut se déplacer dans toutes les directions : horizontalement, verticalement, de droite à gauche, de haut en bas. Cela permet à la fraise de découper la pièce dans n'importe quelle forme grâce à son déplacement aisé dans différents plans. Ces fraiseuses verticales peuvent être équipées de différentes fraises, y compris des fraises à surfacer et des forets.
Ces machines sont utilisées pour le rainurage, le perçage et l'alésage. Une machine verticale de niveau débutant coûte $6000. Toutefois, les machines verticales plus avancées peuvent coûter environ $50 000. Il existe des machines verticales à commande numérique et des machines verticales manuelles. Les machines manuelles sont plus rentables que les machines verticales à commande numérique.
2. Fraiseuse horizontale
Ces machines sont opposées aux fraiseuses verticales. Voir les différences entre les fraiseuses verticales et les fraiseuses horizontales. Leurs broches sont horizontales, c'est-à-dire qu'elles fonctionnent parallèlement à la table. La table de travail se déplace et une pièce est posée dessus. Le matériau sous la pièce reste stable.
La table se déplace dans différentes directions et positionne la pièce à usiner sous la fraise. N'oubliez pas que les fraises rotatives travaillent dans le sens vertical. La broche reste à l'horizontale. C'est l'une des machines les plus utilisées. Cela est dû à sa fiabilité lorsqu'il s'agit de travailler sur des matériaux de grande taille et très résistants. Quelle que soit la rigidité d'un matériau, cette machine peut le couper en douceur.
Elles sont plus chères que les fraiseuses verticales. Leur prix commence à $15000 et va jusqu'à $100000 et plus. Il existe des machines horizontales à commande numérique et des machines manuelles. Ces machines sont efficaces et offrent une excellente finition de surface.
3. Fraiseuse universelle
Il s'agit d'une forme plus avancée et améliorée de fraiseuse horizontale. La fraiseuse universelle est plus polyvalente que tout autre type de machine. Elle se compose d'une table pivotante, qui peut se déplacer jusqu'à un angle de 45 degrés.
Cela signifie que les découpeurs peuvent couper le matériau de n'importe quel côté car la table peut se déplacer rapidement dans n'importe quelle direction. En outre, cette machine permet également d'effectuer des opérations de mise en correspondance. Vous n'aurez donc pas besoin d'une toupie distincte pour l'usinage. Vous économiserez ainsi de l'argent.
Ces fraiseuses universelles offrent également d'excellentes possibilités de personnalisation. Par exemple, vous pouvez utiliser des accessoires pour obtenir des résultats différents de ces machines. Ces accessoires ou ajouts sont les suivants :
- Dispositif de rainurage
- Attachement rotatif
- Dispositif de fraisage vertical
- Tête d'indexation ou de division
Examinons leur application. Les fabricants utilisent ces machines pour divers produits techniques et complexes. Il s'agit par exemple d'alésoirs, de forets hélicoïdaux et de spirales. Ce type de fraiseuse présente de nombreux avantages. Toutefois, son fonctionnement est coûteux et complexe, ce qui constitue un inconvénient majeur.
4. Fraiseuse de type raboteuse
Ce type de fraiseuse convient aux matériaux lourds. Elle se compose de broches réglables qui se déplacent verticalement. La table de travail se déplace pour amener la pièce à usiner sous la fraise. Il est important de noter que la fraise peut également se déplacer de haut en bas.
En raison du mouvement de la fraise, la vitesse de travail de ces machines est vertigineuse. En outre, certaines fraiseuses de type raboteuse sont dotées de fonctions avancées de réglage de la vitesse. La vitesse de la fraise est liée à la vitesse de la table de travail. Ces machines sont également connues sous le nom de "fraiseuses Plano".
5. Fraiseuses à tourelle
Cette fraiseuse est complexe et coûteuse. Mais sa polyvalence vaut son prix élevé. Les fraiseuses à tourelle sont constituées de tourelles rotatives contenant des outils de coupe. Il est relativement facile de changer ces outils de coupe pour obtenir des résultats différents.
Il est important de noter que la broche se déplace verticalement. Au cours de ce mouvement, elle place les outils de coupe au-dessus de la pièce à usiner. Cela permet une coupe et un façonnage précis. Ce qui fait la popularité de ces outils, c'est qu'ils vous donnent la liberté de régler la hauteur des outils de coupe. Par conséquent, ces machines fonctionnent parfaitement avec des matériaux de différentes tailles.
6. Fraiseuse à commande par traceur
Cette machine est constituée d'un mécanisme de traçage spécialisé appelé servomécanisme. Ce système de traçage permet de copier facilement n'importe quel modèle. La fraise suit le mécanisme de traçage et découpe la pièce dans la forme du modèle donné. De cette manière, il peut facilement fabriquer des matériaux de n'importe quelle forme.
De nombreuses industries l'utilisent pour fabriquer des pièces sur mesure pour les automobiles. Quelle que soit la complexité du modèle, cette machine peut le découper correctement. Cependant, elle est coûteuse et lente et nécessite un opérateur expert pour éviter les accidents.
7. Fraiseuse CNC
CNC est l'abréviation de Computer Numerical Control (commande numérique par ordinateur). Ces machines sont automatisées et contrôlées par un logiciel programmé. Il existe deux types de machines : les machines manuelles et les machines à commande numérique. L'utilisation d'une fraiseuse manuelle nécessite généralement l'intervention de plusieurs personnes.
Cependant, les machines CNC sont entièrement automatisées. Un ordinateur est utilisé pour fonctionner avec une excellente précision. Ces machines reçoivent des instructions sous forme de données. Il en résulte une coupe et un façonnage précis de la pièce en un rien de temps. Ces machines sont précises, rapides, fiables et augmentent la productivité.
Conseils rapides : Les machines à commande numérique offrent de meilleurs avantages et peuvent découper des matériaux dans des formes complexes. Cependant, elles sont coûteuses. C'est pourquoi de nombreux fabricants préfèrent les fraiseuses manuelles.
8. Technologie de nanofraisage
Une nanofraiseuse permet de découper des pièces ou des matériaux minuscules. Il n'est pas faux de dire qu'elle peut travailler efficacement au niveau microscopique. Les fraises de ces machines sont très tranchantes. Elles peuvent donc facilement découper ces composants dans n'importe quelle forme.
La question peut se poser : Pourquoi les matériaux sont-ils découpés en composants aussi miniatures ? Les industries de la médecine et de l'électronique utilisent des composants aussi petits. Parfois, les matériaux sont découpés au niveau moléculaire. Dans ce cas, ces machines de nanofraisage sont utilisées.
En plus de découper le matériau au niveau microscopique, ils offrent également une excellente finition. Les fabricants n'ont pas besoin de prendre des mesures pour obtenir une finition de surface. Toutefois, ces machines sont plus sujettes à l'usure. La raison en est que leur fonctionnalité, leurs composants et leur conception sont complexes.
9. Fraiseuses à banc
Ces machines sont plus complexes et sont utilisées au niveau professionnel. Elles sont dotées d'un plateau fixe qui ne se déplace pas verticalement. Il ne peut se déplacer que selon deux axes. Ces directions de mouvement comprennent le mouvement longitudinal dans les axes X et Y.
Il est intéressant de noter que la fraiseuse à banc n'a pas de genou. Par conséquent, le banc ne peut pas se déplacer dans le sens vertical. Ainsi, la broche verticale facilite le mouvement du banc dans l'axe Z. Le mouvement de l'axe du banc vous permet de découper facilement le matériau dans n'importe quelle forme.
En ce qui concerne leur prix, ils sont chers. Elles ne conviennent pas aux personnes qui travaillent à un niveau inférieur. En revanche, les grandes entreprises qui travaillent à plus grande échelle ont besoin de ces fraiseuses. Leur précision et leur rapidité d'exécution les aident à respecter les délais.
10. Fraiseuses à genouillère et à colonne
Ces machines sont composées de cinq éléments principaux : la tête, la table de travail, la selle, le genou et l'overarm. La colonne verticale est la partie fondamentale qui aide à la rotation de la tête. De plus, le genou joue un rôle crucial dans le fonctionnement de ces machines.
Le genou soutient à la fois la selle et la table de travail contenant la pièce à usiner. Cela signifie que le genou aide à faire tourner la table pour que le cutter puisse couper le matériau. Ces machines sont simples. Les fabricants considèrent que ce type de machine convient pour des tâches de petite à grande envergure.
Le mécanisme de fonctionnement de cette machine est commun aux fraiseuses verticales et horizontales. Ses fraises tranchantes sont adaptées à la découpe et au façonnage de pièces automobiles. Les fabricants les utilisent donc dans l'industrie automobile pour façonner les composants des véhicules.
Quel type de fraiseuse choisir ?
Différents facteurs influencent le choix des fraiseuses. Par exemple, vous devez tenir compte de votre objectif, du matériau, de l'espace et du budget. En tant que chef d'entreprise, vous devez privilégier une machine puissante et rapide. Elle vous aidera à respecter des délais stricts.
En général, les fraiseuses verticales et horizontales sont considérées comme les options préférées. La raison en est qu'elles peuvent réaliser la plupart des tâches de fraisage. Toutefois, je vous recommande d'opter pour des fraiseuses universelles. En effet, ces machines offrent d'excellentes performances et une grande polyvalence.
La fraiseuse peut faire le travail d'une machine verticale et d'une machine horizontale. De plus, elle est personnalisable. Vous pouvez utiliser l'accessoire pour réaliser votre tâche. Même à un niveau professionnel, ses performances vous satisferont. Vous obtiendrez un travail rapide avec une efficacité de 100%.
Vous pouvez également envisager des fraiseuses universelles, des fraiseuses à banc et des fraiseuses à tourelle. Elles conviennent également à de nombreux travaux de découpe. En fin de compte, vos besoins et votre budget feront partie intégrante de votre processus de décision.
Machines à fraiser à commande numérique et machines à fraiser manuelles
Les fraiseuses à commande numérique et les fraiseuses manuelles font partie intégrante de nombreuses industries. Elles sont devenues le cœur du travail des métaux. Toutefois, la CNC est généralement préférée dans les industries où l'automatisation est nécessaire. À l'inverse, les fraiseuses manuelles nécessitent une intervention de la main d'œuvre.
Les machines CNC sont dotées d'une commande numérique par ordinateur. Le logiciel automatisé contrôle l'ensemble du travail de coupe. L'opérateur transmet des données programmées au logiciel. Ainsi, ces machines coupent et façonnent le matériau avec précision. Aucune main d'œuvre importante n'est nécessaire.
Les fraiseuses manuelles sont anciennes. Elles sont moins chères et fonctionnent selon les réglages effectués par les opérateurs. On pense que les fraiseuses manuelles sont mieux contrôlées. En effet, les opérateurs peuvent tout modifier pendant le travail.
Cependant, la CNC est incontrôlée lorsque le logiciel est utilisé. Les grandes industries utilisent des machines à commande numérique car elles fournissent un travail précis en un rien de temps. Les fraiseuses manuelles prennent plus de temps et sont plus lentes. C'est pourquoi les petites usines de fabrication utilisent ces machines. Voici un tableau montrant leurs différences :
| Machines à fraiser CNC | Machines à fraiser manuelles |
| Automatisé et instruit par le biais d'un logiciel | Utilisation manuelle et manuelle de la machine |
| Plus coûteux et plus complexe | Moins cher et facile à utiliser pour les travailleurs |
| Nécessitent des compétences spécialisées Opérateur | Aucun opérateur spécialisé n'est nécessaire |
| Offrir un délai d'exécution rapide | La lenteur et la vitesse dépendent du travail |
| Utilisé dans des industries de haut niveau | Privilégié par les petits fabricants |
FAQ
Q1 : À quoi sert une fraiseuse ?
Une fraiseuse découpe le matériau d'une pièce et réalise des formes complexes. Elle est utilisée par les machinistes, les ingénieurs et les grands fabricants. Les fraiseuses contribuent à la fabrication de pièces automobiles.
Q2 : Quelle est la fraiseuse la plus courante ?
Le type de fraiseuse le plus utilisé est la fraiseuse verticale. Elle offre une excellente polyvalence et une grande efficacité. Toutefois, les fraiseuses horizontales et universelles sont également populaires. Récemment, elles ont même gagné en popularité.
Q3 : Quelles sont les différences entre un tour et une fraiseuse ?
Tous deux coupent ou façonnent les matériaux. Cependant, leurs méthodes de travail sont différentes. Les tours font tourner les matériaux et maintiennent la fraise stable. En revanche, la fraiseuse maintient le matériau de la pièce stable. La lame tourne pour couper ou façonner le matériau en fonction des besoins de l'utilisateur. Cliquez ici pour une comparaison ultime.
Conclusion
Les fraiseuses font partie intégrante des industries manufacturières modernes. Leur efficacité et leurs performances aident le fabricant à atteindre la précision en un rien de temps. Avec elles, il n'est pas plus facile pour un fabricant d'obtenir la précision idéale.
Il existe différents types de fraiseuses. Ce guide présente les dix principaux types de fraiseuses utilisées dans l'industrie. Toutes ces machines varient en termes d'efficacité et de prix. Je vous suggère d'analyser soigneusement vos besoins avant de choisir une fraiseuse.