10 types d'opérations de broyage

types d'opérations de fraisage BORUI CNC

 

Vous voyez des formes variées de différents matériaux, tels que le plastique, le métal et le bois. Mais vous êtes-vous déjà demandé comment ces formes complexes étaient créées ? Le fraisage est la science qui les sous-tend. Cependant, le fraisage n'est pas un processus unique ; il existe plusieurs opérations de fraisage. Chaque type d'opération utilise des outils et des techniques spécifiques.

Par conséquent, ces types varient à bien des égards. Il est essentiel de les connaître, que l'on soit un simple machiniste ou un ingénieur chevronné. Exécuter ces opérations sans les connaître peut entraîner des résultats indésirables. Vous ne connaissez pas non plus ces types de fraisage ? Ne vous inquiétez pas ! Dans cet article, je vais explorer les types d'opérations de fraisage les plus courants. Alors, commençons !

Qu'est-ce qu'une opération de broyage ?

Les opérations de fraisage sont des processus d'usinage qui enlèvent de la matière d'une pièce. En d'autres termes, les opérations de fraisage façonnent et coupent différents matériaux. Ces opérations font appel à des technologies modernes pour garantir la précision de la coupe. De la plus simple à la plus complexe, le fraisage permet d'obtenir n'importe quelle forme.

Cependant, ces opérations d'apparence simple ne fonctionnent pas de manière directe. Elles font appel à différents outils pour fonctionner efficacement. Il s'agit de fraises, de forets et de fentes. Voyons comment ces outils façonnent le matériau. La pièce à usiner est placée sur une plate-forme stable et les outils sont reliés à un bras rotatif.

Ces outils rotatifs se déplacent autour de la pièce sous différents angles et la coupent. Toutefois, ces outils sont hautement personnalisés. Par exemple, ils coupent le matériau selon l'angle et la profondeur souhaités. Ces opérations sont donc très avantageuses pour créer des géométries complexes. Elles sont par exemple utilisées pour fabriquer des cadres d'avions, de bateaux, etc.

Types d'opérations de broyage

Comme indiqué ci-dessus, le processus de broyage n'est pas simple et comporte de nombreux types. Ces opérations de broyage diffèrent les unes des autres à bien des égards. Dans la section suivante, j'aborderai les différents types d'opérations et leur description détaillée. Plongeons dans le vif du sujet !

1- Fraisage de face

Le surfaçage est l'une des opérations de fraisage les plus polyvalentes. Les fraises à surfacer sont utilisées dans cette opération. Ces fraises possèdent plusieurs arêtes de coupe sur la face et les arêtes. Comment fonctionnent les fraises à surfacer ? La pièce à usiner est maintenue perpendiculaire à ces fraises. 

L'arête de coupe présente sur la face enlève une grande quantité de matière de la pièce. En revanche, le tranchant d'angle lisse la surface de la pièce. De cette manière, vous obtenez le matériau avec la forme et la douceur souhaitées. Grâce à plusieurs arêtes de coupe, l'opération de surfaçage est rapide. C'est pourquoi elle est utilisée dans les secteurs de l'aérospatiale, du pétrole et du gaz.

2- Fraisage plat

Le fraisage de plan est une autre opération de fraisage essentielle. Cette opération permet de créer une surface plane sur la pièce. Cette surface plane sert de base à d'autres procédures d'usinage avancées. Les outils utilisés pour ce type de fraisage sont des fraises à plaquettes. C'est la raison pour laquelle le fraisage simple est également connu sous le nom de fraisage de brames. Ces fraises ont des dents acérées qui enlèvent beaucoup de matière en une seule passe.

En outre, plusieurs types de fraises dépendent de l'espacement entre les dents. Le fraisage simple est une opération économe en énergie en raison de l'utilisation d'outils simples. Il convient donc mieux à l'usinage de gabarits et à la création de surfaces planes sur les métaux. Il faut toutefois se rappeler que ce type d'opération prend beaucoup de temps et ne permet pas de créer une surface avec une finition fine.

3- Fraisage latéral

Comme son nom l'indique, cette opération de fraisage consiste à enlever de la matière sur les côtés de la pièce. Les fraises utilisées lors de cette opération sont des fraises. Ces fraises ont des arêtes de coupe sur toute la circonférence. Ces fraises se déplacent le long d'un axe parallèle à la pièce pendant le processus de coupe. Par conséquent, ce type de fraisage est le mieux adapté pour créer des fentes et des rainures dans une pièce.

Vous pouvez effectuer cette opération de deux manières. Par exemple, la fraise se déplace et coupe contre le chemin de coupe (fraisage conventionnel). Soit la fraise se déplace avec la trajectoire de coupe (fraisage en avalant). Dans le second cas, vous obtenez une surface plus finie. Enfin, le réglage correct des outils et des pièces améliore la précision du fraisage latéral.

4- Fraisage en cavalier

Le fraisage à cheval est une opération de fraisage avancée. Ce type d'opération utilise deux fraises qui travaillent simultanément. COMMENT ? Laissez-moi vous expliquer comment elles fonctionnent. Un arbre relie deux fraises. Ces fraises se déplacent sur un axe parallèle et coupent simultanément deux surfaces différentes. Cette opération permet donc de créer des formes ou des dessins identiques, tels que des rainures.

La disposition des arêtes de coupe de ces fraises est périphérique. Cela signifie qu'elles enlèvent la matière rapidement. Dans le cas du fraisage à cheval, la position des pièces est très importante. Si vous souhaitez créer des fentes ou des rainures symétriques, la position des deux surfaces doit être identique. En outre, vous pouvez ajuster la profondeur et la taille des rainures en modifiant la distance entre les fraises.

Fraisage en 5 groupes

Vous souhaitez effectuer plusieurs opérations de fraisage en même temps ? Le fraisage en bandes vous offre cette possibilité. Le fraisage en groupe utilise plusieurs fraises disposées sur le même arbre. Ces fraises effectuent simultanément différentes opérations de fraisage sur la même pièce. Par exemple, certaines fraises créent des fentes et des surfaces planes sur la pièce.

Vous pouvez modifier la configuration de ces fraises et obtenir les formes souhaitées. Vous pouvez craindre que plusieurs opérations en même temps ne compromettent la précision. Mais ce n'est pas le cas. Toutes ces fraises fonctionnent avec un système automatisé et créent des formes complexes et précises. Le fraisage en bande est principalement utilisé dans les secteurs de l'électronique et de l'aérospatiale.

6- Fraisage CAM

Le fraisage CAM est le type d'opération de fraisage le plus avancé. Il utilise un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO). Ce logiciel dirige tous les outils de coupe et crée les dessins les plus complexes et les plus précis. Mais comment fonctionne ce logiciel ? La procédure commence par la réalisation d'un modèle numérique. 

Ce modèle est réalisé à l'aide d'un autre logiciel appelé CAD (Computer-Aided Design). Le logiciel de FAO traite cette conception et crée des parcours d'outils spécifiques. Ces parcours d'outils sont ensuite convertis en codage G, qui commande les outils CNC. Les machines CNC suivent ces instructions et découpent la pièce avec précision. 

Coup d'œil rapide : Cette opération est entièrement informatisée, de sorte qu'il n'y a aucun risque d'erreur humaine. Le système informatisé suit les instructions programmées (réalisées à l'aide du logiciel CAM). C'est pourquoi je considère ce type de fraisage comme l'un des plus précis.

7- Fraisage en bout

Le fraisage en bout est une autre opération manuelle qui permet de créer des fentes et des poches dans une pièce. Les outils utilisés pour ce type de fraisage sont appelés "fraises en bout". La fraise en bout a une conception spécifique avec des arêtes de coupe à la fois sur la face et sur les côtés. Elle peut donc couper efficacement le matériau sous différents angles, c'est-à-dire horizontalement, en diagonale et verticalement. 

Cependant, les outils de fraisage en bout sont polyvalents et se déclinent en différents types. Par exemple, les fraises à bout plat, les fraises à bout sphérique et les fraises à rayon d'angle en sont quelques exemples. Tous ces types sont spécifiques au plastique, au bois et aux métaux. Grâce aux progrès technologiques, le fraisage en bout dispose désormais d'un système CNC. 

Coup d'œil rapide : Il faut savoir que le fraisage en bout produit une chaleur importante. Cette chaleur peut entraîner une usure plus rapide de l'outil. Différents liquides de refroidissement sont disponibles pour réduire l'effet de la chaleur et éliminer ce problème. Les fabricants utilisent généralement ces liquides de refroidissement pour le fraisage en bout.

8- Fraisage à la scie

Le fraisage à la scie est le type traditionnel d'opération de fraisage. Dans cette opération, on utilise des fraises à scier. Ces fraises ont des dents acérées sur les côtés et enlèvent de la matière d'une pièce. Les fraises-scies sont munies d'un arbre qui les maintient fermement pendant le fraisage. Toutefois, la vitesse des fraises-scies peut être contrôlée manuellement.

Le fraisage à la scie permet d'obtenir des fentes et des rainures de faible profondeur. C'est donc le meilleur moyen de créer des rainures dans les pièces de machines et les bijoux. De plus, grâce à sa conception traditionnelle, cette opération est globalement rentable. C'est donc un bon choix pour les petits ateliers. Cependant, l'effet d'accumulation de chaleur est également important dans cette opération. Vous pouvez toutefois utiliser un liquide de refroidissement pour résoudre ce problème.

9- Fraisage de filets

Le fraisage de filets est une opération CNC. Cette opération fait appel à des outils appelés fraises à fileter. Ce fraisage permet d'obtenir des filets de différentes formes et tailles sur la pièce. COMMENT ? Dans cette opération, la fraise à fileter se déplace sur une trajectoire en spirale contrôlée par le système CNC.

Cette fraise enlève la matière de la pièce sous forme de couches. Il en résulte des filets de la forme et de la profondeur souhaitées. Ces fraises peuvent se déplacer dans tous les axes. Il est donc possible d'obtenir des filets dans n'importe quelle direction sans outil supplémentaire. En raison de leur niveau de précision élevé, elles sont utilisées dans la fabrication de pièces aéronautiques et électroniques.

10- Fraisage de formes

Le fraisage de forme est un type unique d'opération de fraisage qui permet de créer des contours. Dans cette opération, des formes de fraises prédéfinies, appelées "fraises de forme", sont utilisées. Ces fraises créent des contours précis sur la pièce. En d'autres termes, la forme du contour est déterminée par la forme des fraises utilisées.

Cette opération commence par le choix de la forme de la fraise. La pièce est placée sur une plate-forme stable. La fraise tourne sur l'axe horizontal ou vertical et enlève la matière de la pièce. Cette opération fait également appel à des fraises de forme à commande numérique, ce qui permet de maintenir la précision. Le fraisage de formes est utilisé dans la fabrication d'engrenages, de moules et de matrices.

Différents types d'opérations de broyage basées sur les mécanismes de broyage

Tous les types d'opérations de fraisage mentionnés ci-dessus sont basés sur les outils utilisés. Mais savez-vous que le fraisage peut également être divisé en d'autres types basés sur le mécanisme de fraisage ? Dans la section ci-dessous, je vais explorer brièvement ces types.

1- Fraisage manuel

Les fraiseuses manuelles utilisent des outils et des méthodes traditionnels. Des opérateurs habiles actionnent manuellement tous ces outils. Cette procédure de fraisage utilise une broche, un volant, une table et des outils de coupe. Comment tous ces outils manuels fonctionnent-ils ? Permettez-moi de l'expliquer. Une pièce est placée sur la table, qui peut être fixe ou en rotation selon l'opération de fraisage.

La broche est l'outil rotatif qui aide la table ou les outils à se déplacer pendant le fraisage. Lorsque l'opérateur actionne le volant, la broche se déplace et les outils de coupe découpent le matériau. Toutefois, les opérateurs contrôlent la vitesse de tous ces outils. Il n'est pas faux de dire que la précision des formes et des coupes dépend de l'habileté des opérateurs.

2- Fraisage CNC

Le mécanisme de broyage le plus avancé est Fraisage CNC (Computer Numerical Control). Dans cette procédure de fraisage, les machines qui façonnent ou coupent le matériau sont automatisées. COMMENT ? Tout d'abord, un modèle numérique de la conception est créé à l'aide d'un logiciel de CAO/FAO. Ce modèle est ensuite converti en code G. Un ordinateur décode ces instructions et dirige les outils de coupe. Un ordinateur décode ces instructions et dirige les outils de coupe.

Les outils de coupe coupent, façonnent et créent des dessins complexes sans erreur. En outre, les outils CNC peuvent se déplacer sur trois, quatre ou cinq axes. Cela signifie que les géométries les plus complexes sont possibles avec cet envoi. Comme l'homme n'intervient pas, le niveau de précision est excellent. Ce type de fraisage avancé est devenu une nécessité pour les industries où la précision est essentielle.

3- Fraisage conventionnel et fraisage par escalade

Le fraisage conventionnel et le fraisage en avalant sont deux opérations de fraisage opposées. Permettez-moi d'expliquer leur mécanisme en termes simples. Le fraisage conventionnel est également connu sous le nom de fraisage ascendant. Dans ce type de fraisage, les fraises se déplacent dans le sens inverse de l'avance. Si la pièce se déplace dans le sens descendant, la fraise se déplace vers le haut et enlève de la matière de la pièce. 

Les copeaux (partie enlevée) peuvent être à la fois minces et épais. Ce type d'usinage convient à l'usinage de matériaux plus complexes tels que l'aluminium et l'acier. Cependant, en raison du sens de coupe opposé, l'action de la friction est importante. Le frottement produit de la chaleur, ce qui entraîne l'usure des outils. De plus, la finition de ce type d'outil est très médiocre. 

Le fraisage en montée ou en descente est l'inverse du mécanisme de fraisage ci-dessus. Dans cette procédure, les fraises se déplacent dans le sens de l'avance. Si la pièce se déplace vers le bas, les fraises se déplacent également et coupent la pièce dans cette direction. Les copeaux d'une pièce sont épais au départ et deviennent minces au fur et à mesure de l'avancement du fraisage. En outre, l'accumulation de chaleur est également moindre dans ce type de procédé.

Applications de l'opération de fraisage

Les opérations de fraisage ne se limitent pas à la découpe de matériaux. Elles sont synonymes d'innovation, de précision et de bien d'autres choses encore. Êtes-vous curieux de savoir comment les opérations de fraisage nous servent ? La section ci-dessous explore leurs applications. 

1- Industrie aérospatiale

L'industrie aérospatiale ne fait jamais de compromis sur la précision. Une petite erreur peut avoir des conséquences graves. Le fraisage est donc digne de confiance. Vous voyez les géométries complexes des avions. Par exemple, les moteurs d'avion, les cadres d'ajustement et les panneaux sont créés par fraisage CNC. Cette opération de fraisage automatisée utilise un système informatisé et crée différentes pièces avec précision.

2- Fabrication automobile

L'industrie automobile utilise également plusieurs opérations de fraisage. Par exemple, le fraisage permet de créer des cadres de véhicules complexes et modernes. Le fraisage est également utile pour fabriquer les têtes de moteur, les engrenages et les composants des soupapes. Toutes ces pièces fonctionnent efficacement grâce aux géométries précises obtenues par fraisage.

3- Fabrication d'outils et de matrices

Une autre application du fraisage est la fabrication d'outils. Par exemple, les matrices utilisées pour l'emboutissage et le découpage sont fabriquées par fraisage. En outre, les moules utilisés dans le moulage par injection de plastique sont également préparés par des opérations de fraisage. La précision de ces outils est nécessaire à leur bon fonctionnement. C'est pourquoi les opérations de fraisage leur confèrent un niveau de précision plus élevé.

4- Travail du bois et fabrication de meubles

Le fraisage ne se limite pas aux métaux et au plastique. Les opérations de fraisage permettent également de produire des dessins et des formes complexes en bois. Par exemple, les fabricants de meubles utilisent des fraiseuses pour créer des formes élaborées et modernes. En outre, l'art du bois dans l'architecture est également le résultat d'opérations de fraisage.

5- Fabrication de produits électroniques et de semi-conducteurs

L'électronique nécessite des métaux légers et des semi-conducteurs pour sa production. Ces matériaux requièrent une attention particulière lors de leur manipulation. Les fraiseuses sont donc utilisées pour manipuler ces matériaux. On trouve divers produits électroniques tels que des cadres de réfrigérateurs, des dissipateurs thermiques et des connecteurs. Les opérations de fraisage préparent tous ces éléments.

 

Questions fréquemment posées

Quel type d'opération de fraisage permet d'obtenir la plus grande précision ?

Les opérations de fraisage CNC permettent d'obtenir la plus grande précision. Cela s'explique par l'utilisation d'un système contrôlé par ordinateur. Ce système est automatisé et dirige les outils de fraisage pour couper le matériau. Les risques d'erreurs humaines sont donc nuls et vous pouvez obtenir la plus grande précision. 

Quel type d'opération de broyage est le plus rentable ?

Le fraisage manuel est l'opération la plus rentable. La raison en est la simplicité du mécanisme d'entraînement et des outils. Ces outils sont actionnés manuellement et ne nécessitent pas de compétences supérieures. Il faut toutefois garder à l'esprit que la précision est compromise dans ce type d'opération.

Quels sont les matériaux qui se prêtent aux opérations de broyage ?

Les opérations de fraisage peuvent porter sur plusieurs matériaux. La liste de ces matériaux comprend

  • Acier inoxydable
  • Plastique
  • Bois
  • Aluminium
  • HSS (acier rapide) 

 

Conclusion

Les opérations de fraisage sont de différents types et sont utilisées à des fins multiples. Par exemple, certaines opérations permettent de créer de simples rainures, tandis que d'autres permettent de créer des géométries complexes. Ces types d'opérations comprennent le fraisage frontal, le fraisage lisse, le fraisage en bout, le fraisage à la scie, etc.

Il existe d'autres mécanismes de fraisage : CNC, manuel et conventionnel. La CNC est l'un des types les plus avancés. Le fraisage est devenu une nécessité pour les industries modernes en raison de sa précision et de sa polyvalence. Par exemple, les fraiseuses sont utilisées dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de la métallurgie.