FRAISAGE

Etudes des Mécanismes - S1

Module 3 : Fabrication

EDM – Module 3 « Fabrication » 1

EDM – Module 3 « Fabrication » 2

I. INTRODUCTION ...................................................................................................................... 3

II. L’OUTIL ..................................................................................................................................... 4

1. La matière .................................................................................................................................................................. 4

2. Exemples .................................................................................................................................................................... 4

III. LES MOUVEMENTS .................................................................................................................. 5

1. Mouvement de coupe et mouvement d’avance ......................................................................................... 5

2. Axes des machines ................................................................................................................................................. 6

3. Centre d’usinage ..................................................................................................................................................... 8

4. Différents modes de génération ....................................................................................................................... 9

5. Analyse comparative des modes de génération ....................................................................................... 10

IV. FORMES USINEES DES FRAISES ARS ................................................................................... 11

V. FORMES USINÉES DE BASE DES FRAISES À PLAQUETTES CARBURE ............................... 13

EDM – Module 3 « Fabrication » 3

I. INTRODUCTION

Comme on vient de le voir dans l’organigramme précédent, il existe des solutions de mise

en forme de la matière par enlèvement et sans enlèvement de la matière. Ces deux

solutions se complètent très souvent, l’usinage permet de parachever une pièce ébauchée

par formage ou fonderie. Nous nous intéresserons aux procédés par enlèvement de matière.

� Trouver le nom du procédé parmi la liste proposée et noter le au-dessus de la

photo.

Liste : Tournage, fraisage, perçage, alésage

Nous nous intéresserons dans cette section uniquement au fraisage.

EDM – Module 3 « Fabrication » 4

II. L’OUTIL

1. La matière

La partie active des outils de coupe doit présenter certaines propriétés mécaniques :

� Une bonne résistance aux frottements,

� Une bonne résistance aux chocs,

� Une bonne résistance à la pénétration,

� Une bonne résistance à la chaleur,

� Une grande stabilité chimique.

2. Exemples

Exemple : Fraise à Exemple : Fraise

Matière Type

d’obtention Caractéristiques Types de liaison

Métallurgie des

aciers spéciaux

- capacité de coupe limitée

- grande finesse d’arête

- faible investissement

- adapté au travail de forme

- liaison fixe non

démontable par

brasage

- taillée dans la masse

- capacité de coupe améliorée

- économique :

- liaison fixe

démontable avec

élément fileté (vis)

EDM – Module 3 « Fabrication » 5

III. LESMOUVEMENTS

1. Mouvementdecoupeetmouvementd’avance

La réalisation des surfaces est toujours le résultat de la combinaison d’un ou plusieurs

mouvements d’avance et d’un mouvement de coupe affectés soit à l’outil soit à la

pièce.

Le mouvement de coupe (Mc) est ……………………………………………………………….

Le mouvement d’avance (Mf) est ……………………………………………………………….

En fraisage, le mouvement de coupe est donné à l’outil et le mouvement d’avance à la

pièce.

En perçage, les mouvements de coupe et d’avance sont donnés à l’outil.

• Surfaçage d’un plan en Fraisage

• Perçage

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2. Axes des machines

Afin de décrire sans ambiguïté des déplacements, on les définit par rapport à un système

d’axes normalisés.

Par convention (norme AFNOR NF Z68-020), on définit un trièdre de référence lié à la

pièce (fig. 1) considérée comme fixe : c’est le référentiel pièce.

Le sens positif, selon chaque direction, est choisi de telle manière à ce que le déplacement

de la table provoque l’éloignement de l’outil par rapport à la pièce.

X +

Y +

Z +

Fig. 1 – Trièdre de référence

Fig. 2 – Règle des trois doigts de la main

droite

Z : Majeur X : Pouce

La norme précise que :

- l’axe Z …………………………………………………………………………………………….

- l’axe X est défini, après l’axe Z, comme étant l’axe du plus grand

déplacement de la machine,

- l’axe Y forme avec les axes X et Z un trièdre de sens direct (Règle des 3

doigts de la main droite – fig. 2),

EDM – Module 3 « Fabrication » 7

� Applications :

Fraiseuse horizontale

Fraiseuse verticale

EDM – Module 3 « Fabrication » 8

3. Centre d’usinage

- M.O.C.N : ……………………………………………………………....……………………………………

Une M.O.C.N est une machine-outil automatique dont les actionneurs sont commandés

par un DCN (Directeur de Commande Numérique) capable d'exécuter un programme

d'usinage qui comporte une suite d'instructions de mouvements (commandes des axes) ou

d'actions (lubrification, changement d'outils, ….).

Les Centres d'Usinages sont des M.O.C.N. dont l'architecture est comparable à une

fraiseuse verticale ou horizontale et sont équipées d'un magasin et d'un changeur d'outils.

1-Bâti.

2-Table rectangulaire.

3-Tête de fraisage verticale.

4- Broche.

5- Porte-pièce (étau).

6- Magasin d’outils

7-Boitier de commande

EDM – Module 3 « Fabrication » 9

4. Différents modes de génération

Les modes de génération sont définis selon la matérialisation des lignes formatrices.

On distingue deux modes de génération (ou travail) :

� Génération (ou travail) de forme

� Génération (ou travail) d’enveloppe

Certains usinages peuvent utiliser à la fois un travail de forme et d’enveloppe : C’est le

travail mixte.

���� Travail de forme

���� Travail d’enveloppe

���� Exemple : Génération d’un plan en fraisage

Mc

Mf

Pièce

Fraise Génératrice

Point générateur

Mf

Mc

Pièce

Fraise

La forme de la génératrice G de la surface correspond

La forme de la génératrice G de la surface correspond

EDM – Module 3 « Fabrication » 10

���� Travail mixte

Lorsque l’opération est à la fois de forme et d’enveloppe, on la dit « mixte ».

Exemple : ……………………………………………………

La qualité géométrique du filet dépend de la forme de l’outil (forme de la génératrice) ainsi

que de la qualité du déplacement de ce dernier (précision des mouvements).

5. Analyse comparative des modes de génération

Elément d’analyse Génération de forme Génération d’enveloppe

Précision de la forme

obtenue sur la surface

Plus ou moins précise. Elle

dépend de la rectitude de

l’arête de coupe de l’outil et

parfois de sa position.

Précise. Elle dépend de la

qualité de la machine et du

réglage géométrique.

Dimension de la surface

générée

Limitée car risque de

vibrations

Sans limite, sous réserve

d’un montage adapté.

Temps d’usinage Rapide. Plus important. Il dépend

de la vitesse d’avance.

Typologie des surfaces

usinées

Chanfrein, gorge, petite

surface peu précise.

Toutes les autres surfaces

élémentaires ou associées.

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IV. FORMESUSINEESDEBASEDESFRAISESARS

Visualisation Identification de

l’outil Type d’opérations

réalisées Schéma d’usinage

Fraise 1 taille à surfacer

Surfaçage en roulant

ou de profil

Fraise cloche à surfacer

Surfaçage en bout ou

de face

Fraise 2 tailles à queue conique

Epaulement droit

Surfaçages

combinés à

prédominance en

roulant

Fraise 2 tailles à alésages et à

entraînement par tenon

Epaulement droit

Surfaçages

combinés à

prédominance en

bout

-surfaçage en bout

(a)

- surfaçage en

roulant (b)

Fraise à rainurer deux lèvres à

coupe centrale

Rainurage de profil en

pleine matière

Ex : rainure de

clavetage

Fraise 3 tailles pour rainure en T.

Rainure en T.

EDM – Module 3 « Fabrication » 12

Fraise 3 tailles à dentures alternées

Rainurage en bout

Qualité usuelle

obtenue �9

Fraise scie.

a) Rainure profonde

et étroite.

b) Sciage.

Fraise 2 tailles conique.

Rainure en queue

d’aronde.

Fraise concave pour 1/4 cercle.

Arrondi.

Fraise convexe pour 1/2 cercle.

Congé.

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V. FORMES USINÉES DE BASE DES FRAISES À PLAQUETTESCARBURE

Visualisation Identification de

l’outil Types d’opérations

réalisées Schéma d’usinage

Fraise à surfacer Surfaçage en bout

Fraise à surfacer et à dresser

Surfaçages combinés

à prédominance en

bout

Fraise à rainurer Rainurage de profil

Fraise 3 tailles à dentures alternées

Rainurage en bout