Fraisage CNC : le guide complet

Qu'est-ce que le fraisage CNC?

Le fraisage CNC est un processus informatisé utilisé par les fabricants pour produire des composants conçus sur mesure de haute qualité et avec une finition précise. Un outil de coupe monté tourne autour de la pièce fixe pour ajouter différentes fonctionnalités. Il tourne sur différents axes pour usiner des conceptions très complexes.

Le processus de fraisage est différent des autres processus de fabrication comme l'impression 3D. Il enlève de la matière du substrat pour former une pièce précisément selon les spécifications du produit.

Il offre également une précision et une cohérence extraordinaires et la capacité d’améliorer la production et de maintenir l’uniformité. La plupart des fraiseuses CNC sont sophistiquées et peuvent avoir 3 à cinq axes de mouvement indépendants ou plus, ce qui peut aider à produire des formes plus complexes.

Comment fonctionne le fraisage CNC ?

Comme mentionné précédemment, le processus de fraisage CNC est une technique de fabrication soustractive. Il enlève la matière d'un substrat brut à l'aide de différents outils de coupe jusqu'à ce qu'elle prenne la forme souhaitée. La pièce tourne continuellement pour obtenir des coupes précises sous différents angles.

Cependant, il serait utile de comprendre que l’ensemble du processus de fraisage nécessite quelques étapes avant que la pièce ne soit prête. Voici ces étapes :

1. Création d'un modèle CAO

La première étape consiste à créer un modèle de modèle CAO adapté à la géométrie de votre pièce souhaitée. Vous pouvez réaliser cette conception/modèle CAO à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur. Il vous aide à créer des modèles 2D ou 3D pour différentes idées de produits.

2. Conversion de la CAO en CNC

Le modèle CAO doit être remplacé par un programme CNC car les fraiseuses CNC ne peuvent pas interpréter directement un modèle CAO. Cependant, la conversion du modèle CAO en programme CNC est simple. La plupart des logiciels de CAO possèdent déjà cette fonctionnalité ; vous devez suivre attentivement les instructions pour obtenir les meilleurs résultats.

3. Configuration des fraiseuses CNC

Assurez-vous que les fraiseuses sont correctement configurées et dans les bonnes conditions avant de lancer le programme. Il est important de noter que les procédures de configuration des différentes fraiseuses CNC varient en fonction de leurs fabricants et modèles. Par conséquent, essayez de connaître le fabricant et les modèles avant d’utiliser la machine pour votre opération de fraisage.

4. Exécution du programme

Pendant que la machine est correctement configurée et prête, le machiniste peut exécuter le programme de la machine CNC. La machine effectue automatiquement tout le processus de fraisage qui suit. Une fois le programme terminé, la machine fournit la pièce préférée avec les spécifications correctes.

Quelle est la différence entre les fraiseuses à 3, 4 et 5 axes ?

Les fraiseuses CNC sont idéales pour les opérations de perçage, les opérations d'alésage et la création de fentes. Ces machines sont globalement classées en deux parties :

• Fraiseuses horizontales
• Fraiseuses verticales

La complexité et la géométrie de vos pièces déterminent souvent le type de fraiseuse CNC à utiliser pour les opérations d'usinage. La différence entre ces fraiseuses réside dans la complexité du mouvement que peuvent subir l'outil de coupe et la pièce l'un par rapport à l'autre. Cependant, ces fraiseuses sont plus efficaces et productives en fonction du nombre de leurs axes. Voici un aperçu du différence entre le fraisage 3, 4 et 5 axes.

Fraisage CNC 3 axes

C'est le type d'usinage le plus simple où la pièce reste fixe dans une seule position. La broche se déplace dans les directions droites X, Y et Z. Les fraiseuses 3 axes sont couramment utilisées pour l'usinage de géométries 2D et 2.5D et peuvent permettre l'usinage des six côtés d'une pièce. Cependant, chaque côté nécessite de nouveaux aménagements qui pourraient s'avérer coûteux. Une seule configuration de montage ne peut usiner qu’un seul côté de la pièce.

Vous pouvez fabriquer de nombreuses formes complexes et pratiques à l'aide de fraiseuses CNC à 3 axes, notamment avec une installation d'usinage CNC de pointe. Notez que l'usinage 3 axes est idéal pour les perçages et les trous filetés alignés avec un axe et pour la production de profils fraisés plans. Les fraises à queue d'aronde et les fraises à rainure en T conviennent à l'usinage de caractéristiques de contre-dépouille.

Les caractéristiques non réalisables sur la fraiseuse à 3 axes incluent toutes les caractéristiques situées selon un angle par rapport au système de coordonnées X-Y-Z. Sachez cependant qu’il existe certaines fonctionnalités physiques que la machine 3 axes ne peut pas ajouter. Ces fonctionnalités sont parfois plus économiques en utilisant la machine 4 ou 5 axes.

Il existe deux fonctionnalités angulaires différentes que vous pouvez concevoir pour vos pièces. Néanmoins, comprendre leurs différences est essentiel pour concevoir des pièces pour le processus d'usinage CNC. Ceux-ci sont

• Caractéristique inclinée: il s'agit d'une caractéristique typique ajoutée sur un angle à l'un des trois axes (X, Y ou Z).
• Une fonction d'angle composé est une fonctionnalité créée selon un angle par rapport à deux axes.

Il est important de noter que les fraiseuses CNC à 3 axes ne peuvent pas usiner à la fois des éléments angulaires et des angles composés.

Fraisage CNC 4 axes

Vous pouvez usiner 4 côtés de pièces dans une seule configuration de montage à l'aide de la machine 4 axes. Une fraiseuse à 4 axes a une rotation différente de l'axe A le long de l'axe X. Ces machines à 4 axes ont quelques autres dispositions, bien qu'il s'agisse généralement d'opérations de fraisage verticales, dans lesquelles la broche tourne autour de l'axe Z. La broche de fraisage possède 3 axes linéaires (X-Y-Z) et l'axe A, qui se produit en faisant tourner la pièce. La pièce à usiner est placée sur l'axe X et peut tourner avec le dispositif sur l'axe A.

L'usinage 4 axes est une manière plus économique d'usiner des pièces qui est probablement possible sur la machine 3 axes. L'utilisation de fraiseuses 4 axes permet d'éviter le coût d'utilisation de deux montages différents dans l'usinage 3 axes, qui coûte plus cher. De plus, l'usinage 4 axes permet d'éviter les changements de montage, garantissant des tolérances plus strictes entre les caractéristiques des différents côtés de la pièce. Cela évite la perte de précision et les coûts de production élevés dus au montage et aux réinitialisations.

L'usinage CNC « index » et « 4 axes continus » sont les deux types d'usinage 4 axes.

Dans l'usinage CNC à 4 axes indexés, l'axe A tourne tandis que la machine ne coupe pas de matière de la pièce. La machine reprend la coupe une fois que la rotation correcte est sélectionnée et qu'un frein est appliqué. En usinage continu sur 4 axes, la fraiseuse coupe le matériau au même rythme que les rotations de l'axe A. Il permet l'usinage d'arcs complexes comme le profil des hélices et des lobes de came.

L'usinage CNC 4 axes offre la possibilité de créer des caractéristiques angulaires qui ne sont pas réalisables dans les fraiseuses 3 axes. Cependant, n'oubliez pas que les machines à 4 axes permettent une rotation sur un seul axe par configuration de montage. Tous les éléments inclinés doivent être tournés selon les mêmes axes, ou des fixations supplémentaires doivent être mises en place.

Fraisage CNC 5 axes

Selon le type de machine utilisée, les fraiseuses CNC 5 axes utilisent couramment 2 des 3 axes de rotation possibles. Une machine CNC peut faire pivoter l’axe A et l’axe C ou l’axe B et l’axe C. La rotation se produit souvent par la broche ou la pièce. De plus, l’usinage 5 axes offre aux concepteurs de produits un niveau de flexibilité de conception bien plus élevé, leur permettant de développer une géométrie 3D très complexe.

Les deux principaux types de machines CNC 5 axes comprennent les machines 5 axes entièrement continues et les machines 3+2.

• Usinage continu 5 axes peut créer des formes 3D très complexes avec des surfaces 3D complexes. Il vous offre la possibilité de créer des pièces habituellement réservées aux méthodes de moulage.
• Usinage 3+2 axes: il comporte deux axes fonctionnant indépendamment l'un de l'autre. La fraiseuse fait pivoter la pièce à n'importe quel angle composé par rapport à la fraise, ajoutant ainsi des fonctionnalités à la pièce. Vous pouvez créer des formes 3D très complexes avec l'usinage 3+2.

Cependant, il est essentiel de noter que l'usinage 5 axes entièrement continu peut faire tourner deux axes de rotation simultanément tout en usinant et en déplaçant l'outil de coupe linéairement dans les coordonnées XYZ, ce que l'usinage 3+2 ne peut pas faire.

Quels sont les avantages de l'usinage par fraisage CNC ?

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles la technologie de fraisage CNC est généralement considérée comme un moyen polyvalent et fiable d'usiner des pièces pour différentes applications en utilisant divers Matériaux d'usinage CNC. Voici quelques-uns des avantages notables du service de fraisage CNC :

Taux de production élevé

Le fraisage CNC est une méthode d'usinage automatisée, ce qui signifie qu'il n'y a aucune limitation humaine à la vitesse de la fraise. En conséquence, le procédé permet d'obtenir un taux de production élevé, inégalé par d'autres méthodes de fabrication. Ce processus est une option performante et populaire pour fabriquer des pièces en grand volume avec des caractéristiques de haute qualité.

Longévité

Les fraiseuses CNC fonctionnent sur pilote automatique et ne nécessitent pas beaucoup de supervision de l'opérateur. Ces machines arrêtent leurs opérations uniquement lorsqu'il est nécessaire d'effectuer un entretien régulier ou en cas d'accident. Ces fraiseuses CNC peuvent usiner des pièces sans interruption. Ils peuvent fonctionner pendant des jours, créant continuellement des pièces avec une précision exacte.

Cohérence

Le fraisage CNC utilise des commandes informatisées et une interface machine simple qui offrent une excellente cohérence quels que soient les changements dans le personnel gérant l'opération. Chaque pièce correspond parfaitement à la version précédente, une caractéristique impossible dans les moulins manuels, même manipulés par des experts. Tant qu'il existe un fichier maître de la conception, vous pouvez créer une infinité de copies qui posséderont la même qualité et la même précision, sans erreurs.

Précision inégalée

Les composants de la fraiseuse CNC ont des capacités incroyables pour un travail précis et usinage de précision. En conséquence, ils sont courants dans les industries médicales et aérospatiales en raison de leurs exigences en matière de pièces de haute précision et de tolérances plus strictes. L'usinage CNC repose sur l'utilisation d'un gabarit numérique et d'un usinage autonome, permettant d'éviter les erreurs de fabrication. Ainsi, il peut fournir la plus haute précision, proche de la perfection actuelle.

Moins de supervision du personnel

Le processus de fraisage CNC nécessite quelques personnes pour superviser l’ensemble de l’opération car il est automatisé. De plus, la procédure ne nécessite que quelques spécialistes qualifiés pour superviser l’ensemble du processus, ce qui améliore la rentabilité pour le client final. Cela permet de gagner du temps et de réduire le travail impliqué dans le processus de production. En conséquence, cela contribue à réduire les coûts de production tout en augmentant l’efficacité au plus haut niveau.

Évolutivité

Le fraisage CNC est une solution très adaptable. Il s’agit d’une méthode d’usinage que diverses industries de taille peuvent adopter. Le processus continue d’évoluer en fonction de la taille de votre atelier. L'usinage par fraisage CNC convient à plusieurs pièces, quelles que soient leurs formes et leurs tailles.

Possibilités avancées

Les fraiseuses CNC surpassent les opérateurs les plus qualifiés exploitant des machines manuelles grâce à leurs logiciels d'automatisation et de conception avancés. Il utilise une commande numérique par ordinateur, qui vous permet d'éliminer les erreurs humaines, d'améliorer la cohérence et de créer des conceptions complexes avec différentes formes, tailles et textures.

Pourquoi externaliser le service de fraisage CNC depuis la Chine ?

Le processus de fraisage CNC est un processus efficace adapté à l’usinage de nombreux projets. Bien qu'il existe plusieurs entreprises de fraisage CNC dans le monde, la Chine arrive en tête du classement avec ses installations de pointe et sa technologie CNC avancée. Ces entreprises chinoises proposent une large gamme de usinage sur mesure prestations de service. Par conséquent, il serait utile que vous ayez une compréhension de base des besoins de votre projet avant de contacter un partenaire potentiel.

L'externalisation du service de fraisage CNC depuis la Chine vous donne une meilleure chance d'améliorer votre production ; obtenir une uniformité, une précision et une finition de haute qualité. Cependant, pour bénéficier des nombreux avantages des services de fraisage CNC, vous devez trouver le partenaire de fabrication basé en Chine le plus approprié et le plus fiable pour vos projets.

Conclusion

Le fraisage CNC est l’une des nombreuses contributions bénéfiques de la technologie moderne à la fabrication de pièces. Sa capacité à augmenter les rendements de production et à offrir des finitions et une précision de qualité supérieure en a fait un processus de production largement adopté dans tous les domaines. De plus, le processus est compatible avec divers matériaux, vous permettant d'utiliser n'importe quel matériau de fraisage CNC de votre choix pour votre projet.

Cependant, pour obtenir les meilleurs résultats, vous devez travailler avec une entreprise de fraisage CNC dotée de puissantes capacités de fabrication. Contact AT-Usinage aujourd’hui, et aidons à donner vie à vos produits !