Fiches pratiques · Usinage et filetage · Procédés d'usinage

Fraisage

Procédé

Usinage par un outil rotatif à plusieurs dents qui se déplace par rapport à la pièce.

Principe

La fraise tourne et la pièce (ou la broche) se déplace selon 3 axes ou plus : surfaçage, contournage, rainurage, poches, perçage, alésage. Centres d'usinage verticaux (le plus courant), horizontaux (production, palettisation) et 5 axes (formes complexes, une seule prise). Le fraisage en avalant est généralement préféré sur machine CN (meilleur état de surface, durée de vie de l'outil).

Comprendre pas à pas

1. La situation

Un atelier surface des plaques en acier de 300 mm de long avec une fraise à surfacer Ø 50 à 4 dents. Le temps de cycle paraît long. Question : comment calculer et optimiser les paramètres de fraisage ?

2. Les opérations de fraisage

OpérationOutil
Surfaçagefraise à surfacer à plaquettes
Contournagefraise deux tailles
Rainuragefraise deux tailles, fraise disque
Pochefraise deux tailles, stratégies trochoïdales
Copiage 3Dfraise hémisphérique, torique

3. L'idée

En fraisage, l'outil multi-dents tourne et la pièce (ou l'outil) se déplace. On part de la vitesse de coupe Vc et de l'avance par dent fz conseillées par le fabricant d'outils, puis on calcule la rotation et l'avance de la table. Le débit de copeaux (ap × ae × Vf) mesure la productivité.

N = 1000 × Vc / (π × D) ; Vf = N × fz × Z ; Q (cm³/min) = ap × ae × Vf / 1000

4. Le déroulé

Données. Vc = 200 m/min, D = 50 mm, fz = 0,1 mm, Z = 4, ap = 2 mm, ae = 35 mm.

Calcul. N ≈ 1 273 tr/min ; Vf ≈ 509 mm/min.

Temps. 300 / 509 ≈ 0,59 min par passe ; débit ≈ 36 cm³/min.

Optimisation. fz = 0,15 (dans la plage catalogue) : temps −33 %.

5. À vous de jouer

Modifiez Vc, fz et le nombre de dents : voyez la vitesse d'avance, le temps de passe et le débit de copeaux.

6. Ce qu'il faut retenir

  • Outil multi-dents en rotation.
  • Partir de Vc et fz du catalogue.
  • Le débit de copeaux mesure la productivité.

Mise en œuvre

Acteurs
Programmeur FAO, régleur, opérateur
Durée
Programmation et réglage de 30 min à quelques heures, puis temps de cycle
Livrables
Programme validé, première pièce contrôlée, fiche de réglage
  1. Définir la prise de pièceÉtau, montage ou point zéro, sur les références du plan.
  2. Choisir les stratégiesÉbauche à fort débit (trochoïdale, grande avance), finition en contournage, perçages et taraudages.
  3. Programmer en FAO et simulerVérifiez trajectoires et collisions avant l'envoi à la machine.
  4. RéglerOrigine par palpage, mesure des outils.
  5. Usiner et contrôlerPremière pièce contrôlée complètement, ajustement des correcteurs, puis série.

Exemple d'application

Platine en aluminium 6082 avec 3 poches et 18 perçages : ébauche trochoïdale à haute avance, finition en contournage. Temps passé de 25 à 11 minutes grâce à la nouvelle stratégie FAO.

Points de vigilance

  • Bridage insuffisant : vibrations, cotes hors tolérance