Dans le domaine de la fabrication métallique, le fraisage est la méthode la plus répandue pour retirer des composants spécifiques du matériau. Dans cette technique, une pièce serrée sur la table est découpée à l'aide d'un outil de coupe qui tourne rapidement. L'outil peut découper le matériau dans la forme et la taille souhaitées. Il est possible d'aligner une fraiseuse verticalement ou horizontalement. Les fabricants doivent connaître les différences entre les fraiseuses verticales et horizontales, car elles sont conçues pour des tâches différentes.
Cette méthode étant très répandue, de nombreux ateliers qui fabriquent des objets en métal disposent d'outils de fraisage. Pour chaque type de fraiseuse, il existe des centres de fraisage distincts. Pour vous aider à comprendre le fonctionnement de chaque fraiseuse et à déterminer celle qui convient le mieux à votre projet, nous allons examiner dans cet article ce qui rend chacune d'entre elles unique. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus.
Qu'est-ce qu'une fraiseuse horizontale ?
Les fraiseuses horizontales sont dotées d'une broche rotative, tout comme les fraiseuses verticales. Toutefois, cette broche est montée à l'horizontale. Si vous regardez une fraiseuse verticale, les outils de coupe sont longs et fins. Les outils de coupe de ces machines sont généralement plus épais et plus courts, un peu comme une meule.
Les fraises horizontales peuvent accepter des coupes plus profondes et plus lourdes, bien qu'elles soient moins adaptables qu'une fraise verticale à genou CNC. Les moteurs de ces machines ont généralement plus de puissance pour déplacer les lits plus étendus et les pièces lourdes.
À quoi servent les fraiseuses horizontales ?
Les types d'opérations d'usinage suivants sont les principales utilisations des fraiseuses horizontales :
- Usinage des rainures d'une pièce
- Créer des machines à sous
- Procédures pour le fraisage de face sur plusieurs faces
- Tâches d'usinage impliquant de très grandes pièces et des matériaux complexes
- Les fraiseuses horizontales sont idéales pour les travaux difficiles. Par exemple, la fabrication de scalpels et d'outils d'imagerie médicale pour le diagnostic.
- Alésage, taraudage et perçage dans un plan horizontal.
Qu'est-ce qu'une fraiseuse verticale ?
Dans les ateliers d'usinage, les fraiseuses verticales sont monnaie courante. Comme leur nom l'indique, ces machines sont dotées d'une tête de coupe ou d'une broche orientée verticalement. L'outil de coupe utilisé pour fabriquer la pièce est maintenu en place par la broche. Sur certaines machines, un fourreau permet de déplacer la broche le long de l'axe Z. La table de travail peut également être déplacée vers le haut et vers le bas sur l'axe Z dans trois directions : X, Y et, sur certaines machines.
Si le fourreau de la fraiseuse verticale se déplace verticalement le long de l'axe Z, elle peut également être utilisée comme perceuse à colonne. Ces outils sont pratiques pour les projets qui ne nécessitent qu'un seul côté de travail, comme le sectionnement ou le biseautage. Il ne s'agit toutefois pas de simples "fraiseuses à table". Les fraiseuses à genouillère, également appelées fraiseuses de type Bridgeport ou fraiseuses à tourelle, et les fraiseuses à table sont les deux autres types d'outils. Chaque type fonctionne différemment et a ses avantages.
À quoi servent les fraiseuses verticales ?
Voici quelques-unes des nombreuses pièces et marchandises produites par les fraiseuses verticales et les secteurs qui les utilisent :
- De nombreux procédés de fraisage vertical sont nécessaires pour fabriquer des arbres, des engrenages, des axes et d'autres pièces automobiles, ce qui en fait un excellent choix.
- La fraiseuse verticale CNC est un élément essentiel de l'industrie des transports. Nombre de ces éléments contribuent à la sécurité des travailleurs et des marchandises en transit.
- Les fraiseuses verticales à commande numérique sont essentielles car elles permettent de fabriquer des pièces pour le matériel agricole et des barrières pour les animaux.
- Ils peuvent également surfacer, rainurer, percer et aléser, ce qui les rend très utiles. Elle fabrique des outils et des équipements spécifiques à une entreprise particulière et est utilisée dans de nombreux processus de fabrication.
- Idéal pour la gravure, l'outillage, le travail sur mesure, le prototypage et, à la rigueur, les projets d'ébénisterie.
- Comme la vitesse de la broche et d'autres caractéristiques peuvent être modifiées, les fraiseuses verticales à commande numérique peuvent effectuer des travaux simples ou complexes dans le domaine de la métallurgie. Elles peuvent également être utilisées comme découpeurs pour fabriquer des plaques importantes et plates pour de nombreuses entreprises.
- Parce qu'ils peuvent être utilisés de multiples façons, les laboratoires scientifiques et les écoles professionnelles les achètent comme outils pédagogiques pour aider leurs étudiants à comprendre le fonctionnement du fraisage.
Différence entre l'orientation des fraiseuses horizontales et verticales
Commençons par les fondamentaux. Leurs titres impliquent que la principale distinction est l'orientation des machines. La broche d'une fraiseuse horizontale est sortie horizontalement, tandis que la broche d'une fraiseuse verticale est orientée verticalement. Cela modifie l'utilisation de chaque machine. Pour les pièces plus détaillées, il est préférable d'utiliser l'outil de coupe plus long mais plus petit de la fraiseuse verticale. Si vous voulez couper plus profondément dans l'objet, utilisez une fraiseuse horizontale.
Polyvalence
Les fraiseuses verticales sont plus adaptables que les deux autres types de fraiseuses. Elles peuvent être utilisées de manière plus efficace et plus précise pour produire une plus grande variété de formes et de dimensions. Les fraiseuses à tourelle et les fraiseuses à banc sont les deux variétés de fraiseuses verticales, ce qui contribue à leur polyvalence. Avec ces dernières, l'employé peut déplacer la table le long d'un axe perpendiculaire. Étant donné que la table et la broche sont mobiles, la première est plus souhaitable et offre une plus grande polyvalence. L'utilisation de la fraiseuse verticale pour produire plus de formes lorsqu'un ouvrier vous assiste est plus spartiate.
À l'inverse, les fraiseuses horizontales sont plus productives que les fraiseuses verticales et sont réputées pour leur adaptabilité.
Risque d'erreur
La technologie de la commande numérique par ordinateur (CNC) garantit que les produits sont fabriqués correctement et avec précision. Cependant, des contrôleurs sont toujours nécessaires. Les fraiseuses verticales sont conçues pour permettre à l'opérateur de voir plus facilement ce qui se passe. En outre, les travailleurs peuvent être tentés d'effectuer des coupes en se basant sur la vue plutôt que sur des mesures, car il est beaucoup plus facile de voir son travail. C'est pourquoi les fraiseuses verticales présentent un risque élevé d'erreur humaine.
Pour les fraiseuses horizontales, c'est l'inverse. Sur cette machine, l'emplacement de la broche réduit la visibilité. Il serait difficile pour les opérateurs de voir ce qui se passe avec la pièce à usiner. Il y a là un risque d'erreur, car les travailleurs peuvent avoir besoin d'aide pour identifier et corriger rapidement les erreurs de fabrication.
Coût
Le coût est un élément essentiel dans le choix d'une fraiseuse pour votre atelier. Le fait que les fraiseuses verticales soient moins chères est l'un des facteurs de leur popularité croissante. Pour ceux qui les achètent, elles sont synonymes de rentabilité et de polyvalence. Les petites entreprises les trouvent intéressantes en raison de leur faible coût de départ.
Néanmoins, même si elles coûtent plus cher, les fraiseuses horizontales sont plus productives à long terme. Un seul ouvrier attentif peut contrôler deux de ces machines, même si moins de personnes sont qualifiées pour les utiliser. En outre, les machines horizontales ont un temps de traitement plus rapide, ce qui augmente la production et justifie la dépense.
Charge de travail
En ce qui concerne les travaux lourds, les fraiseuses horizontales sont meilleures que les fraiseuses verticales. Ces machines peuvent effectuer des travaux qui nécessitent trois ou quatre outils de fraisage verticaux. En effet, les fraiseuses horizontales sont souvent plus puissantes que les fraiseuses verticales. En cas d'utilisation intensive, les fraiseuses verticales peuvent réduire la durée de vie des outils, tandis que les fraiseuses horizontales peuvent prolonger la durée de vie des outils.
Géométrie de l'outil
Les deux types de fraiseuses présentent différentes formes et spécifications de fraises et d'outils de coupe. Par rapport aux fraiseuses verticales, les fraiseuses horizontales ont des outils plus courts et plus épais qui peuvent effectuer des coupes plus profondes et enlever plus de matière.
Les fraiseuses verticales utilisent souvent des fraises en bout ou des fraises à queue d'aronde, qui sont de longs outils cylindriques, pour réaliser des coupes moins profondes mais plus précises sur des pièces plus petites.
Spécifications et précision de coupe
La géométrie de l'outil de coupe influence directement les paramètres et les résultats de la coupe. Les outils horizontaux sont plus stables lors de coupes profondes et lourdes, car ils sont plus épais et plus courts. À l'inverse, les outils verticaux ne peuvent pas effectuer de coupes plus profondes en raison des vibrations, qui peuvent occasionnellement se briser et nuire à la précision de la coupe.
Taux d'enlèvement de matière
Une fraiseuse horizontale est beaucoup plus performante qu'une fraiseuse verticale pour découper le matériau, car elle est plus stable et peut percer plus profondément. Les machinistes utilisent souvent des outils de fraisage verticaux pour des tâches telles que le surfaçage et le rainurage, car ils sont plus précis et ne coupent pas aussi profondément. Mais en raison de cette capacité de coupe limitée, la fraiseuse verticale ne peut pas enlever autant de matière qu'auparavant.
Support de bras et d'arceau
Le bras et le support de l'arbre sont deux caractéristiques de la fraiseuse horizontale absentes de la fraiseuse verticale. Au sommet de la colonne se trouve une poutre horizontale appelée "bras". En fonction de l'usinage requis, un outil de coupe ou un arbre peut être maintenu dans les fraiseuses horizontales. Un support d'arbre est nécessaire pour aligner et soutenir l'arbre lorsqu'il est utilisé pour un type de fraisage particulier. Le bras est boulonné aux supports d'arbre. Ces deux composants sont propres au broyeur horizontal.
Conclusion
L'achat d'une fraiseuse horizontale ou verticale est un choix intelligent. Vous pouvez bénéficier de l'assistance des deux machines dans vos processus de fabrication. Toutefois, si vous avez besoin d'aide pour décider si vous devez acheter une fraiseuse horizontale ou verticale, lisez cet article et examinez leurs différences. Réfléchissez également aux besoins de votre entreprise.