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Qu’est-ce que le fraisage du visage ?
Le surfaçage est une méthode d'usinage polyvalente que les ingénieurs produits utilisent pour aplatir et lisser la surface des pièces usinées. Vous pouvez utiliser un routeur CNC, une fraiseuse ou un centre d'usinage pour lisser ces surfaces planes. Cependant, la différence entre le surfaçage et les processus de fraisage traditionnels réside dans le fait que la fraiseuse travaille perpendiculairement aux pièces fraisées. Commun matériaux d'usinage compatibles avec le surfaçage incluent l'aluminium, le bois, les alliages, l'acier, le bronze, la fonte, etc.
Les opérations de surfaçage peuvent être automatisées ou manuelles ; le taux d'alimentation est la principale différence entre eux. Le machiniste devra arrêter la fraiseuse manuelle à intervalles réguliers pour aligner la pièce à plusieurs reprises sur la table tandis que la vitesse d'avance pour le surfaçage automatisé est plus constante. En conséquence, la technique de surfaçage automatique est moins vulnérable aux erreurs de coupe.
Comment fonctionne le surfaçage ?
Le surfaçage est un processus assez simple à maîtriser. Vous trouverez ci-dessous les quatre segments communs que les machinistes divisent souvent les opérations de fraisage :
Étape n°1 : positionnement de la pièce
Il est préférable de s'assurer que la pièce est bien placée et fixée à la table de la machine avant le surfaçage. Il serait utile de serrer la pièce à travailler sur la table pour éviter les tendances à l'attardage et au bavardage.
Étape n°2 : positionnement de la fraiseuse
La deuxième étape consiste à s'assurer que le centre d'usinage ou la fraiseuse maintient la bonne position. La fraiseuse doit rester perpendiculaire à la pièce à usiner, permettant au dessus de l’outil de coupe de fraiser le matériau.
Étape n°3 : Régulation de la vitesse de broche et de la vitesse d'avance
La prochaine chose à faire est d'ajuster la vitesse à laquelle la machine déplace la fraise et la vitesse d'avance. Ces deux variables doivent être prises en compte et régulées aux niveaux appropriés avant le début de l'usinage.
Étape n°4 : Usinage
La procédure de surfaçage peut commencer une fois que vous avez configuré avec succès la machine. Cependant, l'ordinateur gère le processus d'usinage puisque vous avez déjà saisi le code requis. Il fraise la forme et les caractéristiques préférées sur la pièce.
Types courants d'opérations de surfaçage
Les machinistes utilisent souvent diverses opérations de surfaçage pour obtenir des finitions de surface cohérentes afin de répondre aux exigences des clients. Vous trouverez ci-dessous les différentes procédures impliquées et les conseils d’optimisation pour chacune :
Fraisage général du visage
Le surfaçage général est la norme usinage sur mesure processus sans considérations particulières. Cependant, l'angle d'entrée est un facteur essentiel dans les procédures générales de surfaçage, et les meilleurs types de fraises à surfacer à utiliser sont celles avec un angle d'entrée de 45º. Vous trouverez ci-dessous quelques conseils d'optimisation pour le processus général de surfaçage :
- L'outil de coupe doit posséder un diamètre plus grand que la pièce à usiner (environ 20 à 50 % maximum).
- Le point d’entrée de la pièce doit être décentré pour obtenir un effet d’amincissement des copeaux.
- Vérifiez la taille de la broche et la puissance de la machine.
Fraisage de visage robuste
Ce type de surfaçage implique de grands centres d’usinage et d’énormes matériaux. Les machinistes enlèvent de gros morceaux de matériaux lors d'usinages intensifs dotés d'une puissance massive.
Dans ce cas, la fraise à surfacer idéale est celle avec un angle d'attaque de 60º. Son taux d'enlèvement de matière contribue à augmenter la productivité car il leur permet de broyer plus de matériaux.
Voici des conseils essentiels pour optimiser ces procédures :
- Utilisez des gants lors du changement de plaquettes car cette opération de surfaçage génère des températures élevées.
- Le surfaçage intensif produit beaucoup de copeaux qui pourraient encombrer l'espace de travail et remplir le chemin de coupe de la pièce. Cependant, une redécoupe continue des copeaux pourrait entraîner une usure plus rapide des plaquettes. Il est donc conseillé de désencombrer l’espace de travail.
Fraisage à grande avance
Ce type d'usinage de faces implique des procédures avec des vitesses d'avance et des exigences de vitesse de coupe élevées. La vitesse de coupe couramment utilisée est supérieure à 1000 XNUMX m/min. Les fraises à surfacer avec de faibles angles d'entrée et des vitesses élevées sont bien adaptées pour cela. fraisage CNC fonctionnement.
Toutefois, le degré d’entrée est le seul facteur crucial. Puisqu’il permet une avance élevée, un angle d’entrée d’environ 10º est idéal.
Finition avec des inserts Wiper
L'opération de surfaçage est parfaite pour les conceptions de finitions de surface esthétiques lorsque vous utilisez des plaquettes Wiper avec une plaquette standard. Les inserts Wiper sont disponibles en versions droite et gauche et en différentes longueurs. Ils conviennent principalement aux pièces à usiner finition de surface.
Le besoin d’inserts wiper pour cette procédure dépend du type d’insert standard adopté. Par conséquent, si la plaquette standard génère une avance par tour plus élevée, il y aura un besoin accru de plaquettes wiper.
Choisir l'outillage idéal pour le surfaçage
Votre choix d'outillage pour les opérations de surfaçage détermine le succès de votre processus de surfaçage. Cependant, les outils courants utilisés dans les opérations d'usinage de faces peuvent être classés en deux classes en fonction de leur géométrie et de leur construction :
Classification des outils de surfaçage basée sur la géométrie de l'outil
Vous trouverez ci-dessous la classification des outils de surfaçage en fonction de leur géométrie :
- Fraise à surfacer à extrémité carrée
Ces types de fraises à surfacer ont une extrémité droite ou carrée sans chanfrein ni rayon. Les fraises à faces carrées sont compatibles avec les opérations d'usinage telles que le rainurage, le profilage et la coupe en plongée.
- Fraise à visage à pointe arrondie
Les outils de fraisage à surfacer à pointe de rayon possèdent des dents de coupe avec un rayon rectifié sur chaque pointe. Il réduit la charge d’impact des flûtes de coupe pendant le fraisage, améliorant ainsi la durée de vie de l’outil. Néanmoins, ces outils de coupe ne conviennent pas aux applications nécessitant une coupe parfaitement carrée.
- Moulin à visage à nez sphérique
Une fraise à surfacer à nez sphérique a un nez en forme de boule avec un rayon de la moitié du diamètre de la fraise. Il convient au fraisage des pièces d'accouplement d'un assemblage comme les rainures semi-circulaires.
- Fraise à surface à pointe chanfreinée
Les fraises à surfacer à pointe chanfreinée ont des côtés ou des extrémités à géométrie angulaire allant de 20 à 45º. Il crée une coupe chanfreinée sur le bord de la pièce usinée. Ces fraises à surfacer sont couramment utilisées dans les opérations d'usinage telles que le biseautage, l'ébavurage, le repérage et le chanfreinage.
Classification des outils de surfaçage basée sur la construction de l'outil
Cette section traite de la classification des outils de coupe pour surfaçage en fonction de leur construction :
- Moulins à coquillages
Les fraises à coquille sont l'outil de coupe courant et idéal pour le surfaçage. La fraise à surfacer offre des finitions de surface excellentes et uniformes grâce à ses multiples dents et ses plaquettes bien placées sur les bords. La conception d’une fraiseuse à carapace lui permet de fournir des forces de coupe constantes et de contrôler efficacement son taux d’enlèvement de matière.
Par conséquent, ces broyeurs sont idéaux pour fraiser différents matériaux car ils peuvent obtenir une surface usinée uniforme. Cependant, le type de matériau usiné déterminera la fréquence à laquelle vous devrez changer les plaquettes de fraisage.
- Fraises en bout
Ces fraises disposent de tranchants adaptés à la réalisation de finitions complexes sur des pièces usinées. Les fraises en bout présentent des motifs complexes qui rendent l'outil idéal pour réaliser des fentes, des petites faces et des profils lors de la phase de finition de surface du développement de produits.
Cependant, les fraises en bout ne sont pas idéales pour couper de gros morceaux de matériaux. Plus important encore, les fraises en bout ont des limites en termes de matériaux compatibles car ces fraises ne sont pas très solides.
- Coupe-mouches
Une fraise à mouche diffère des fraises en bout et en coquille car elles n'ont qu'une seule plaquette et un tranchant. Néanmoins, ils sont plus avantageux pour obtenir d’excellentes finitions sans consommation d’énergie élevée.
Cependant, cet outil de coupe à point unique est idéal pour fraiser des surfaces plus grandes et remplacer une consommation d'énergie élevée par un fonctionnement à basse vitesse. Par conséquent, les coupe-mouches sont votre choix d’outil de prédilection si vous avez besoin d’une finition de surface fine avec une consommation d’énergie réduite.
Conseils d'ingénierie pour sélectionner le bon outil
Après avoir évoqué les différents types de fraises à surfacer, voici quelques conseils pour choisir les outils idéaux pour vos opérations de fraisage à face :
- La fraise à carapace est la fraise à surfacer idéale pour le fraisage de matériaux durs. Il possède les arêtes de coupe nécessaires pour couper de gros morceaux de matériau à la fois.
- Utilisez des fraises en bout pour des conceptions esthétiques lors des procédures de surfaçage. Les multiples dents de coupe sur sa tige en font le meilleur outil de fraisage de face pour créer de nombreux designs.
- Il est conseillé d'utiliser des coupe-mouches pour les matériaux plus mous. Son mode de fonctionnement à basse vitesse offre la prudence requise lors du fraisage de matériaux délicats.
- L'angle auquel l'outil de coupe fraise la pièce est un autre facteur critique à prendre en compte lors du surfaçage. 45 – 90º est l’angle typique auquel la plupart des outils pénètrent dans la pièce. Cependant, d'autres outils évaluent la pièce dans une plage de 10 à 65°.
- Assurez-vous que la vitesse de la broche est la même que celle de la machine lors du fraisage d’une pièce. Tout décalage de vitesse peut entraîner une usure plus rapide des fraises à surfacer.
- Le surfaçage CNC est bien meilleur que le surfaçage manuel car il permet une précision et une précision élevées. Le surfaçage manuel nécessite souvent une sortie et une rentrée constantes du chemin de coupe, ce qui sollicite l'arête de coupe de la pièce usinée.
- Évitez de fraiser les fentes et les trous des pièces usinées, car cela entraînerait la sortie et la rentrée de la pièce.
Fraisage périphérique ou surfaçage : quelle est la différence ?
Le fraisage frontal et le fraisage périphérique sont deux opérations de fraisage qui dépendent des mêmes principes. Les deux procédés utilisent des fraises rotatives pour fraiser la surface d’une pièce. Cependant, la différence réside dans la manière dont l’outil de coupe rotatif enlève la matière.
Les ingénieurs produits et les machinistes utilisent des centres d’usinage verticaux ou des tours pour fraiser une pièce. Pendant ce temps, la fraise maintient une position parallèle à la pièce lors de l'usinage périphérique.
Le dessus de la fraise est la seule partie qui exécute l'opération de surfaçage. Alors que le fraisage périphérique fraise les côtés de la pièce ensemble.
Vous pouvez exécuter un usinage de faces avec des broches verticales et horizontales. A l’inverse, les broches horizontales sont les seules adaptées au fraisage périphérique.
Le surfaçage convient à l'usinage de surfaces planes car il coupe de petits morceaux de matériau de la pièce. D’un autre côté, l’usinage périphérique enlève de gros morceaux de matière de la pièce.
Les outils de coupe utilisés dans le surfaçage comportent des arêtes de coupe sur les deux côtés et sur les faces. En revanche, l'outil de coupe pour le fraisage périphérique ne présente qu'un tranchant sur les côtés.
Comment optimiser les processus de fraisage du visage
Voici des conseils pratiques applicables à tous les types de surfaçage :
L'outillage est crucial
Il est crucial de s'assurer que les outils de fraisage utilisés conviennent au processus lors du surfaçage d'une pièce. L'outillage approprié offre des niveaux de productivité maximaux et d'excellentes finitions de surface.
Conserver une configuration de fraisage de visage spécifique
Il n'est pas conseillé d'utiliser la même configuration pour d'autres procédures d'usinage pour l'usinage des faces. Assurez-vous de conserver des configurations spécifiques pour différents types de procédures d’usinage. Il améliore la précision des différentes procédures d'usinage.
Assurez-vous que vos paramètres de fraisage sont corrects
La procédure de surfaçage implique différents paramètres techniques qui nécessitent une programmation. Ceux-ci incluent l'avance par tour, la profondeur de passe, l'avance par dent, etc. Assurez-vous que ces paramètres de fraisage sont corrects avant de commencer l'usinage du visage. Cela permet d’éviter un gaspillage inutile de matériaux.
Utilisez des outils de coupe pointus
Assurez-vous que vos outils de fraisage sont affûtés et prêts pour l'usinage des faces. Il n’est pas idéal d’utiliser des outils de coupe émoussés car ils peuvent facilement se briser et ralentir le processus. Plus important encore, les couteaux non affûtés sont inefficaces pour couper des matériaux plus rigides.
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