Choisir la fraise adéquate pour un projet d’usinage n’est pas une tâche à prendre à la légère. Les fraises, qui sont disponibles dans une variété de formes, de tailles et de matériaux, peuvent affecter l’efficacité du travail et la longévité de l’équipement. Cet article a donc pour but de clarifier le processus de sélection des fraises en se basant sur le profil des pièces à usiner et les propriétés des différents matériaux. Suivez ce guide pour optimiser vos choix d’outillage et garantir le succès de vos opérations d’usinage.
Choix des fraises selon le type de profil
Fraise pour profils plats
Pour l’usinage de surfaces planes, une fraise à deux ou trois dents est idéale. En effet, ces fraises permettent une finition lisse et sont parfaitement adaptées à la réalisation de profils plats. De plus, elles sont conçues pour enlever efficacement les copeaux tout en minimisant la charge sur l’outil, ce qui prolonge sa durabilité.
Fraise pour profils arrondis
En revanche, lorsqu’il est nécessaire de créer des profils arrondis, les fraises en bout sphérique s’avèrent les plus appropriées. Grâce à leur forme spécifique, elles permettent de manœuvrer facilement autour des courbes sans compromettre la précision. Par conséquent, elles assurent une continuité parfaite sur les surfaces incurvées.
Fraise pour profils complexes
Enfin, les profils complexes requièrent des fraises spécialement conçues pour gérer les motifs intriqués et les variations de profondeur. Dans ce cas, les fraises à bout hémisphérique ou les fraises à plusieurs dents sont souvent recommandées. En effet, elles offrent la précision nécessaire pour sculpter des formes détaillées avec une défonceuse à bois, tout en maintenant un bon contrôle sur l’épaisseur du matériau enlevé.
Choix des fraises selon le matériau
Fraise pour métaux ferreux
Les métaux ferreux, comme l’acier et le fer, exigent l’utilisation de fraises robustes en carbure ou en cobalt. Ces fraises résistent efficacement à la dureté des matériaux, offrent une excellente résistance à l’usure et supportent des vitesses de coupe élevées. Les fabricants conçoivent la géométrie des dents et appliquent des revêtements spécifiques pour maximiser l’efficacité de coupe et limiter la génération de chaleur. Ces caractéristiques rendent les fraises idéales pour les usinages lourds et prolongés.
Fraise pour métaux non ferreux
Pour usiner des métaux non ferreux comme l’aluminium ou le cuivre, on utilise des fraises dotées d’un grand angle de dépouille et de peu de dents. Cette configuration permet d’évacuer les copeaux efficacement, ce qui réduit les risques de bouchage et de surchauffe. Les fabricants recommandent souvent des fraises en carbure poli ou avec un revêtement comme le TiB2 pour empêcher l’adhérence du matériau à l’outil, assurant ainsi une coupe nette et rapide.
Fraise pour matériaux composites et plastiques
Lorsqu’on usine des matériaux composites ou des plastiques, on choisit généralement des fraises en carbure à une ou deux dents pour éviter l’effilochage ou la fusion du matériau. En ajustant soigneusement la vitesse de coupe et en utilisant des fraises avec des revêtements antiadhérents, on minimise la friction et la chaleur, ce qui permet d’obtenir une finition lisse sans endommager la pièce.
Considérations techniques
Géométrie de la fraise
La géométrie de la fraise influence directement l’efficacité et la qualité de la coupe. Par exemple, une fraise avec plus de dents peut produire une finition plus fine ; toutefois, elle risque également de s’encrasser plus rapidement avec les copeaux lors des coupes profondes. De plus, l’angle de coupe doit être choisi en fonction du matériau : un angle plus aigu convient mieux aux matériaux durs, tandis qu’un angle plus obtus est préférable pour les matériaux plus tendres, afin d’éviter une usure prématurée.
Matériau de la fraise
En ce qui concerne le matériau, les fraises sont généralement fabriquées en carbure, en acier rapide (HSS) ou en cobalt. Ces matériaux offrent une dureté et une résistance à l’usure supérieures, ce qui les rend idéaux pour des usinages à grande vitesse. En revanche, les fraises en HSS, bien qu’elles soient plus économiques, restent suffisantes pour des travaux sur des matériaux moins durs. Ainsi, le choix du matériau impacte directement la durabilité et la performance de la fraise.
Revêtements et traitements de surface
Enfin, les revêtements et traitements de surface, tels que le titane, l’alumine ou le téflon, peuvent améliorer considérablement la performance des fraises. En réduisant la friction et l’accumulation de chaleur, ces revêtements prolongent la durée de vie de l’outil. Les revêtements antiadhésifs, en particulier, s’avèrent très utiles pour l’usinage de matériaux collants ou abrasifs, où les copeaux pourraient autrement adhérer à l’outil et nuire à l’opération de coupe.
Autres critères de sélection
Type de machine d’usinage
Le type de machine utilisé pour l’usinage a une influence majeure sur le choix de la fraise. Par exemple, les machines CNC modernes peuvent accueillir des fraises complexes et supporter des vitesses de coupe élevées, tandis que les machines plus anciennes ou moins puissantes nécessitent peut-être des fraises plus simples et plus robustes. Il est donc crucial de connaître les capacités spécifiques de votre machine avant de sélectionner la fraise appropriée, que ce soit en termes de tige, de diamètre admissible ou de compatibilité de matériau.
Type de refroidissement
Le système de refroidissement aide à la préservation de la fraise et l’efficacité de l’usinage. L’utilisation de liquide de coupe peut contribuer à réduire la chaleur et à prolonger la durée de vie de la fraise, particulièrement lors de tâches sur une longue durée ou sur des matériaux durs.
Le choix d’une fraise adaptée est aussi important pour la réussite de tout projet d’usinage que les accessoires associés lors d’un travail de précision. Prendre en compte le profil de la pièce et le matériau à usiner ainsi que les spécificités techniques de l’outil est essentiel. Cela permet non seulement d’obtenir de meilleurs résultats en termes de qualité et de précision, mais également de prolonger la durée de vie des outils et des machines. De ce fait, il est impératif de comprendre les différents types de fraises disponibles et de savoir comment leurs caractéristiques affectent leur performance.
