Vous êtes-vous déjà interrogé sur les héros méconnus qui sont à l'origine de la précision et de l'efficacité de la fabrication moderne ? Dans cet article de blog, nous nous plongeons dans le monde fascinant des fraises - ces outils polyvalents qui façonnent le métal comme le pinceau d'un artiste. Découvrez les différents types de fraises, leurs caractéristiques uniques et la façon dont elles révolutionnent les industries. Préparez-vous à mieux apprécier ces merveilles d'ingénierie !
Une fraise est un outil rotatif utilisé dans les opérations de fraisage, doté d'une ou plusieurs arêtes de coupe, principalement utilisé pour l'usinage de plans, de marches, de rainures, de surfaces de formation et pour le découpage de pièces sur les fraiseuses. Sur la base de différentes normes de classification, les fraises peuvent être divisées en plusieurs types.
Tout d'abord, en fonction de leur utilisation, les fraises peuvent être divisées en trois grands types : les fraises pour l'usinage des plans, pour l'usinage des rainures et pour l'usinage des surfaces de formage. Cette classification se concentre sur les domaines d'application des fraises.
Deuxièmement, d'un point de vue structurel, les fraises peuvent être divisées en fraises cylindriques, fraises à face, fraises à trois faces, fraises à denture intégrale soudée et fraises indexables, entre autres. Ces catégories reflètent les différentes caractéristiques structurelles et les différents processus de fabrication des fraises.
En outre, en fonction de la forme des dents de la fraise, on peut distinguer les dents droites et les dents en spirale. Cette classification est basée sur la forme de distribution des dents de la fraise, qui affecte l'efficacité de la coupe et la qualité de la pièce pendant le processus de fraisage.
Il existe en outre des fraises spécialement conçues pour répondre à des exigences de traitement spécifiques, telles que les fraises à engrenages. Il s'agit d'outils spéciaux pour le fraisage d'engrenages à développante et, en fonction de leur forme, elles peuvent être divisées en fraises à engrenages à disque et en fraises à engrenages à doigts. Cela montre le professionnalisme et la diversité des fraises dans des domaines de traitement spécifiques.
Les normes de classification des fraises comprennent principalement la forme de la lame, la direction des dents, la forme du dos de la dent et la structure. Les sections suivantes détaillent ces classifications ainsi que leurs avantages et inconvénients.
Par la forme de la lame :
En fonction de la forme de la lame, les fraises peuvent être classées en fraises plates, fraises à bout sphérique et fraises circulaires. Cette méthode de classification facilite la sélection du type de fraise approprié aux différentes exigences d'usinage.
Par la direction des dents :
Elles sont classées en deux catégories : les fraises à denture droite et les fraises à denture hélicoïdale. Les fraises à denture droite conviennent à l'usinage de surfaces planes ou de rainures, tandis que les fraises à denture hélicoïdale sont plus adaptées à l'usinage de profils complexes, car elles offrent une meilleure adaptabilité à la courbure.
Par la forme de la dent en retour :
Elles sont classées en deux catégories : les fraises à denture pointue et les fraises à denture en forme de pelle. Les fraises à dents pointues conviennent à l'usinage à grande vitesse en raison de leur faible résistance à la coupe ; les fraises à dents poussées conviennent à l'usinage intensif car elles peuvent supporter des forces de coupe plus élevées.
Par structure :
Elles sont classées en types intégral, soudé, inséré au carbure et indexable. Les fraises intégrales ont une structure simple et un coût inférieur, mais leur durabilité n'est pas aussi bonne que celle des autres types ; les fraises soudées sont plus performantes en termes de durabilité et de résistance, mais leur coût est plus élevé ; les fraises insérées au carbure prolongent leur durée de vie en remplaçant les dents, ce qui les rend adaptées à la production de masse ; les fraises indexables offrent la plus grande flexibilité et la plus grande économie, car elles permettent aux utilisateurs de remplacer des dents spécifiques en fonction de leurs besoins.
Pour que le fraisage soit un processus d'usinage polyvalent, il existe une grande variété de fraises sur le marché. Ces fraises sont de tailles, de formes et de matériaux différents. Certaines fraises sont fabriquées en acier rapide (HSS), tandis que d'autres sont dotées de pointes en carbure.
La fraise est un outil de coupe qui possède des dents des deux côtés. Cet outil est polyvalent et peut être utilisé pour un grand nombre de tâches. forage opérations. Le terme "fraise" est couramment utilisé pour les outils à fond plat.
Contrairement à un foret, qui ne coupe que dans le sens axial, la fraise est capable de couper dans toutes les directions. La fraise possède généralement une ou plusieurs fentes d'évacuation des copeaux et est utilisée pour diverses opérations de fraisage. Elle est fabriquée en acier rapide ou en matériau trempé.
Il existe deux variantes de la fraise en bout : l'une avec des arêtes de coupe des deux côtés, appelée coupe centrale, et l'autre avec une arête de coupe d'un seul côté, appelée arête de coupe non centrale.
La fraise "Rough End Mill" est également appelée fraise "Pippa". Ces fraises offrent d'excellentes performances, même dans des conditions d'utilisation difficiles. Elles sont utilisées pour enlever une quantité importante de matériau de la pièce à usiner. Ces outils ont généralement des dents plus ondulées et permettent d'obtenir une finition de surface rugueuse avec la production de copeaux plus petits.
Lorsque les dents de coupe de la fraise sont situées sur la circonférence ou la périphérie du disque, on parle de fraises périphériques ou circonférentielles. Ces types de fraises ne peuvent être utilisés que dans les fraiseuses horizontales.
La fraise latérale est un type de outil de fraisage avec des dents de coupe présentes à la fois sur la périphérie et sur la face ou l'extrémité. Il est généralement utilisé pour les opérations de fraisage sur le côté, la face et pour la découpe de rainures. Ils sont également efficaces pour créer des rainures profondes et étroites.
La fraise à surfacer se compose d'un corps de coupe de grand diamètre et de plusieurs lames fixées mécaniquement. Grâce à sa course de coupe et à ses coupes radiales profondes et axiales étroites, elle peut enlever une grande quantité de matériau indésirable.
Le diamètre du corps de la fraise à surfacer dépend généralement de la longueur de la pièce et du jeu disponible des deux côtés.
Cet outil de coupe peut également être utilisé pour les opérations de fraisage de profilage et est réputé pour sa rigidité. L'état de surface produit par la fraise à surfacer dépend de la vitesse d'avance et du nombre de dents de l'outil.
La fraise concave appartient à la catégorie des fraises de formage. Il s'agit d'outils spécialement fabriqués pour créer des formes spécifiques sur la pièce à usiner. La fraise concave est spécialement conçue pour correspondre à la surface convexe d'un profil circulaire, qui est généralement égal ou inférieur à un demi-cercle.
Les outils de coupe "Woodruff" sont généralement utilisés pour tailler des rainures de clavette dans les matériaux en bois. Le bord de l'outil a une forme légèrement concave et ses dents ne sont pas destinées à la coupe latérale. L'outil a deux types de profils de dents : les dents droites et les dents en quinconce.
A fraisage de filets est un outil de coupe utilisé pour découper le profil de la dent du filet extérieur et intérieur d'une pièce. Elle est capable de traiter des filets à pas simple et à pas variable d'un diamètre nominal de M2 à 1 mm.
Les fraises à bout sphérique, également appelées fraises à nez sphérique, doivent leur nom à leurs extrémités de coupe hémisphériques. Elles sont utilisées pour réduire la concentration de contraintes pendant l'opération et conviennent généralement à l'usinage de surfaces tridimensionnelles de pièces à usiner.
La fraise volante est composée d'un corps principal avec une ou deux têtes de coupe insérées. Lorsque le porte-outil tourne, il peut réaliser des coupes plus étroites ou plus larges. Si les fraises à surfacer sont plus couramment utilisées dans divers cas, elles sont également plus coûteuses.
Les fraises volantes, quant à elles, peuvent accomplir les mêmes tâches de traitement que les fraises à surfacer, mais à un coût moindre. Toutefois, leur efficacité de coupe est nettement inférieure à celle des fraises à surfacer.
La fraise joue un rôle important dans la machine à fraiser. Il s'agit d'un outil rotatif doté d'une ou plusieurs dents pour le fraisage.
Pendant le travail, chaque dent de la fraise coupe une partie de la pièce à tour de rôle.
La fraise est principalement utilisée pour des tâches telles que le fraisage de surfaces planes, de marches, de rainures, la formation de formes et le découpage de pièces.
Dans les opérations de fraisage typiques, l'outil de la fraiseuse se déplace perpendiculairement à son propre axe, enlevant ainsi l'excès de matière de la pièce autour de l'outil.
La fraiseuse est un appareil très répandu, capable d'effectuer toute une série d'opérations d'usinage. Elle est utilisée pour traiter et fabriquer des pièces de formes et de tailles diverses, la fraise étant un outil essentiel pour accomplir ces tâches.
Lors du choix d'une fraise, il est essentiel de tenir compte du matériau dans lequel elle est fabriquée. Les différents matériaux conviennent à des applications variées et possèdent des propriétés uniques. Les paragraphes suivants traitent des quatre principaux matériaux couramment utilisés pour les fraises : L'acier rapide, le carbure, le cobalt et le diamant.
L'acier rapide (HSS) est un matériau largement utilisé pour les fraises. L'acier rapide offre une résistance à l'usure et des vitesses de coupe raisonnables pour une variété d'applications. En raison de leur polyvalence, de leur faible coût et de leur facilité de fabrication, les fraises en acier rapide sont un choix populaire, en particulier pour les applications moins exigeantes ou les opérations à petite échelle.
Les fraises en carbure sont composées d'un matériau dur, généralement du carbure de tungstène, et d'un liant métallique. Elles offrent une résistance à l'usure et des vitesses de coupe supérieures à celles de l'acier rapide. Bien que les fraises en carbure soient généralement plus chères, leur durabilité et leur efficacité les rendent adaptées à la production de grands volumes et à l'usinage de matériaux plus durs. Voici quelques-unes des principales propriétés des fraises en carbure :
Les fraises en cobalt contiennent une quantité importante de cobalt, ce qui augmente leur dureté et leur résistance à l'usure par rapport aux fraises en acier rapide standard. Ces fraises conviennent à l'usinage de matériaux plus durs, tels que l'acier inoxydable et les alliages à haute température. Bien que les fraises en cobalt ne soient pas aussi résistantes à l'usure que les fraises en carbure, elles offrent un excellent équilibre entre les performances et le coût, ce qui en fait un choix fiable pour de nombreuses applications.
Les fraises en diamant, fabriquées à partir de diamant polycristallin (PCD) ou de diamant naturel, constituent une autre option très performante. Ces fraises présentent une dureté et une résistance à l'usure exceptionnelles, ce qui leur permet de conserver des arêtes de coupe vives pendant une période prolongée. Les fraises diamantées sont idéales pour :
Cependant, les fraises diamantées sont plus coûteuses que les autres matériaux et ne sont généralement pas performantes pour l'usinage des matériaux ferreux. Cette limitation est due au carbone présent dans les matériaux ferreux, qui forme des carbures durs et réduit l'efficacité de la fraise.
En connaissant les qualités des différents matériaux, il est possible de prendre une décision éclairée lors du choix des fraises pour des applications spécifiques.
Le choix du diamètre de la fraise peut varier considérablement en fonction du produit spécifique et du lot de production. Le choix du diamètre de l'outil dépend principalement des spécifications de l'équipement et de la taille de la pièce à usiner.
Fraise plane
Lors du choix du diamètre de la fraise à surfacer, il est important de tenir compte du fait que la puissance requise par l'outil doit se situer dans la plage des capacités de puissance de la machine-outil. Il est également possible de la choisir en fonction du diamètre de la broche de la machine-outil.
Une méthode couramment utilisée pour déterminer le diamètre de la fraise à surfacer consiste à utiliser la formule D = 1,5d, où d est le diamètre de la broche.
Pour la production de masse, le diamètre de l'outil peut également être sélectionné sur la base de 1,6 fois la largeur de la pièce à découper.
Emoulin à vent
Le choix du diamètre de la fraise en bout doit avant tout tenir compte des exigences en matière de dimensions de la pièce à usiner afin de garantir que les besoins en énergie de la fraise se situent dans la plage de puissance nominale de la machine-outil.
Pour les fraises en bout de petit diamètre, la principale préoccupation doit être de savoir si le nombre maximal de tours de la machine-outil peut atteindre la vitesse de coupe minimale de l'outil (60 m/min).
Pour les fraises à rainurer, le diamètre et la largeur doivent être choisis en fonction de la taille de la pièce à usiner, en veillant à ce que la puissance de coupe reste dans la plage de puissance autorisée de la machine-outil.
a. Pour la finition, il est préférable d'utiliser une lame abrasive. Ce type de lame a une bonne précision dimensionnelle, ce qui assure la précision du positionnement de l'arête de coupe, d'où une meilleure précision d'usinage et une meilleure qualité de finition. rugosité de la surface.
b. Pour l'usinage grossier, il est préférable d'utiliser une lame de pressage, ce qui réduit le coût de traitement. Bien que la précision dimensionnelle et le tranchant d'une lame de pressage soient moins bons que ceux d'une lame de meulage, la résistance de son arête est meilleure. Elle résiste aux chocs pendant l'usinage grossier et peut supporter de grandes profondeurs de coupe et des avances élevées.
c. Les lames tranchantes à grand rayon sont idéales pour le fraisage de matériaux visqueux tels que l'acier inoxydable. La lame tranchante réduit la friction entre la lame et la pièce, ce qui permet aux copeaux de quitter l'avant de la lame plus rapidement pendant le processus de coupe.
(a) Le nombre de dents doit être pris en compte lors du choix d'une fraise. La taille du pas de la dent détermine le nombre de dents de la fraise impliquées dans la coupe en même temps et affecte la douceur de la coupe et les exigences de la vitesse de coupe de la machine-outil. Les fraises à denture grossière sont principalement utilisées pour l'usinage grossier en raison de leur grande rainure d'enlèvement des copeaux. La charge de coupe par dent d'une fraise à dents grossières est plus importante que celle d'une fraise à dents denses à la même vitesse d'avance.
(b) Pour le fraisage de finition, avec une faible profondeur de coupe de 0,25 à 0,64 mm en général, il est recommandé de choisir une fraise à dents denses.
(c) Lors d'un fraisage grossier, une force de coupe excessive peut entraîner un broutage sur les machines-outils à faible rigidité, provoquant l'effondrement de l'arête de la pièce. carbure cémenté et de réduire la durée de vie de l'outil. L'utilisation d'une fraise à dents grossières peut réduire la puissance requise par la machine-outil. Ainsi, lorsque la taille du trou de la broche est petite (comme les trous coniques R8, 30#, 40#), les fraises à dents grossières peuvent être utilisées efficacement pour le fraisage.
Les derniers développements technologiques en matière de fraises se concentrent principalement sur les domaines suivants :
Innovation dans la composition des matériaux : L'un des progrès récents dans la technologie des mèches de fraise est l'innovation dans l'ingénierie des matériaux, en particulier l'utilisation de grains de carbure ultrafins. Cela permet d'améliorer les performances et de prolonger la durée de vie de l'outil.
Progrès dans la technologie des revêtements : Les innovations en matière de sélection des matériaux, de conception des outils et de technologie des revêtements amélioreront encore les performances des fraises.
Amélioration des formes géométriques : La progression de la technologie des mèches de fraises en bout comprend également des améliorations des formes géométriques afin d'améliorer les performances et de prolonger la durée de vie de l'outil.
Application des fraiseuses CNC et développement vers l'intelligence et la numérisation : L'utilisation de fraiseuses à commande numérique permet non seulement d'améliorer l'efficacité de la fabrication et la qualité des produits, mais aussi de propulser l'industrie vers l'intelligence et la numérisation. L'évolution de la technologie des fraises devrait donc s'adapter à ces tendances.
La demande du marché est stimulée par le développement rapide de nouveaux domaines industriels : La croissance rapide de certains secteurs industriels émergents entraîne de nouvelles demandes de fraises sur le marché, ce qui suscite des innovations constantes dans la technologie des fraises pour répondre à ces besoins.
Lors du choix d'une fraise pour une fraiseuse à commande numérique ou une fraiseuse à commande numérique, il convient de tenir compte de l'évolution de la technologie. broyage conventionnel il est important de prendre en compte différents facteurs tels que le matériau et la dureté de la pièce à usiner et les spécifications de la fraise, comme la longueur du tranchant, la longueur de l'outil, le diamètre du tranchant et le diamètre de la queue. Les fraises en acier rapide sont généralement utilisées avec les fraiseuses conventionnelles, tandis que les fraises en acier inoxydable sont utilisées avec les fraiseuses traditionnelles. carbure cémenté sont préférées pour les fraiseuses à commande numérique.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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