Le fraisage : tout savoir sur cette technique d’usinage

Le fraisage est une méthode d’usinage largement utilisée dans l’industrie pour enlever de la matière d’une pièce à travailler. Il consiste à découper des copeaux grâce à un outil rotatif appelé fraise, dont les arêtes coupantes sont réparties le long de sa surface. Cette technique permet de réaliser des formes complexes avec précision et rapidité, ce qui en fait une étape incontournable dans la fabrication de nombreux objets. Dans cet article, nous abordons en détail les principes du fraisage, ainsi que les différents types de machines-outils et d’outils employés.

Les mouvements et différentes opérations de fraisage

Le fraisage se caractérise par des mouvements spécifiques qui permettent d’enlever de la matière sous forme de copeaux. On distingue généralement deux mouvements principaux :

• Le mouvement de coupe : il s’agit de la rotation de la fraise autour de son axe. La vitesse de coupe doit être adaptée en fonction de la matière à usiner, afin de garantir une bonne qualité de surface et une durée de vie optimale de l’outil.
• Le mouvement d’avance : il correspond au déplacement relatif entre la pièce à usiner et la fraise. L’avance peut être linéaire ou circulaire selon les besoins de l’opération de fraisage.

Au-delà de ces mouvements fondamentaux, le fraisage comprend différentes opérations, telles que :

1. Le surfaçage : il consiste à enlever une fine couche de matière pour obtenir une surface plane et lisse.
2. La réalisation de rainures : cette opération permet de creuser des sillons dans la pièce pour y insérer un élément ou à des fins décoratives.
3. Le perçage : le fraisage est également utilisé pour percer des trous de différents diamètres et profondeurs.
4. L’usinage de formes complexes : le fraisage peut donner naissance à des pièces aux géométries variées grâce à la combinaison des mouvements de coupe et d’avance.

Les types de machines-outils pour le fraisage

Les fraiseuses conventionnelles

Les fraiseuses conventionnelles sont des machines-outils manuelles qui permettent de réaliser des opérations de fraisage simples. L’utilisateur doit régler les déplacements de la table (supportant la pièce à usiner) et la rotation de la fraise à travers des volants et des leviers. Ces machines sont principalement employées pour les petites séries et les travaux de réparation.

Les fraiseuses à commande numérique

Les fraiseuses à commande numérique (CNC) utilisent un ordinateur pour contrôler les mouvements de la fraise et de la table. Cette automatisation apporte une grande précision et flexibilité dans les différentes opérations de fraisage. Les fraiseuses CNC sont adaptées pour la production de grandes séries et l’usinage de pièces complexes.

Les différents types de fraises pour le fraisage

Il existe une multitude de fraises adaptées aux différentes opérations de fraisage et à la matière à usiner. En voici quelques exemples :

• Les fraises en bout : ce type de fraise est utilisé principalement pour le surfaçage, le réalisation de rainures, et le perçage. Les arêtes coupantes sont réparties sur la périphérie et la face frontale de l’outil.
• Les fraises cylindriques : elles sont surtout employées pour l’enlèvement de matière en volume et la réalisation de rainures larges. Les dents coupantes se trouvent uniquement sur la périphérie du cylindre.
• Les fraises à chanfreiner : ces fraises présentent un angle spécifique qui permet de réaliser des chanfreins ou biseaux le long des arêtes d’une pièce.
• Les fraises formes : elles sont conçues pour reproduire une forme géométrique spécifique comme des rayons, des angles droits ou des courbes.

Le choix des matériaux pour les fraises

Le choix du matériau de la fraise est crucial pour garantir sa performance et sa durabilité. Les matériaux couramment utilisés dans la fabrication des fraises sont les suivants :

1. L’acier rapide (HSS) : il offre une bonne résistance à l’usure et peut convenir à l’usinage de matériaux tendres comme le bois et l’aluminium.
2. Le carbure de tungstène : il présente une excellente résistance à l’usure et aux températures élevées, ce qui en fait un matériau privilégié pour les fraises utilisées dans l’usinage de pièces en acier et autres alliages durs.
3. Le diamant polycristallin (PCD) : il offre une durée de vie très longue et est particulièrement adapté pour l’usinage des composites et des métaux non ferreux tels que l’aluminium ou le cuivre.

Au-delà du matériau, la géométrie des arêtes coupantes et le revêtement de la fraise peuvent également influencer ses performances et sa durée de vie. Le choix de la fraise doit ainsi être adapté en fonction de l’application et des conditions d’usinage.