Le fraisage et le tournage avec une machine CNC peuvent sembler exactement les mêmes pour quelqu'un qui n'est pas familier avec le processus. Après tout, elles semblent être des procédures extrêmement similaires et produisent des résultats comparables les uns aux autres.
Cependant, supposons que vous connaissiez les principales distinctions entre le fraisage et le tournage CNC. Dans ce cas, vous pourrez choisir le processus qui correspond le mieux aux spécifications de votre entreprise, ce qui pourrait vous faire économiser beaucoup de temps et d'argent.
Qu'est-ce que l'usinage CNC ?
Cet article examinera d'abord le mot générique souvent utilisé pour désigner le tournage et le fraisage CNC avant de se pencher sur la façon dont ces deux processus varient. Les clients peuvent demander des services d'usinage CNC, et il incombe au fabricant de choisir l'approche la plus appropriée, compte tenu de ces spécifications.
La commande numérique par ordinateur, ou CNC en abrégé, fait référence au processus de saisie de commandes dans une machine pour que cette machine contrôle ensuite les tours, les fraiseuses, les meuleuses et les routeurs. La ferraille excédentaire est ensuite éliminée, laissant un produit fini qui répond précisément à toutes les exigences de la pièce.
Différence entre le fraisage et le tournage CNC
La réponse, en quelques mots, est que le fraisage CNC utilise un outil rotatif, tandis que le tournage CNC effectue ses coupes à l'aide d'une pièce rotative.
Par conséquent, les deux utilisent une variété de méthodes différentes lors de la création d'un composant. Le tournage est souvent utilisé pour la production de pièces cylindriques telles que des arbres, contrairement au fraisage, qui découpe le surplus de matière des blocs métalliques afin de produire des pièces plus compliquées.
Voici quelques autres différences entre le tournage CNC et le fraisage :
- Caractéristiques de l'outil: L'outil de tournage CNC est monopoint, tandis que l'outil de fraisage est multipoint.
- Les usages: Le fraisage CNC est plus adapté à l'usinage de surfaces irrégulières et planes, tandis que le tournage CNC est mieux adapté au traitement de surfaces coniques ou cylindriques.
- Coupe: Le tournage CNC implique une coupe continue, en gardant l'outil proche de la pièce. Le fraisage CNC adopte une coupe intermittente et les dents de coupe sont constamment en contact et dégagées de la matière première.
- Puces: Le fraisage CNC produit toujours des copeaux discrets tandis que le tournage CNC peut produire des copeaux discrets, continus et dispersés.
Les principales différences entre les deux processus de fabrication sont répertoriées dans le tableau suivant pour une référence facile.
| Fonctionnalités | Fraisage CNC | Tournage CNC |
| Mécanisme de fonction | La pièce fixe est traitée par un outil de coupe rotatif se déplaçant linéairement pour enlever les matériaux et créer les formes souhaitées. | La pièce en rotation est coupée par un outil de coupe stationnaire pour former les formes souhaitées. |
| Opérations | Fraisage angulaire, fraisage simple et surfaçage. | Tournage conique, rainurage extérieur, tournage droit, filetage, perçage, moletage et alésage. |
| Formes générées | Formes symétriques et non symétriques. | Formes axisymétriques telles que cylindres, disques, polygones, hexagones et cônes. |
| Matériaux disponibles | Métal, plastique, bois et composites. | Plastique, métal ou bois. |
Examinons maintenant chaque processus plus en détail.
Qu'est-ce que le fraisage CNC ?
Commençons par le processus de fraisage. Tout d'abord, il existe des fraiseuses CNC 3 axes plus conventionnelles. Les axes X, Y et Z sont les trois directions différentes dans lesquelles l'outil de coupe peut se déplacer.
Même si cela a certaines restrictions sur la géométrie des pièces, c'est suffisant pour finir la majorité des projets qui nécessitent un fraisage. Différents types de fraisage, tels que le fraisage en bout, le fraisage creux, le surfaçage, etc., sont tous possibles grâce à la grande variété d'outils de fraisage.
Le processus de fraisage multiaxes, y compris le fraisage 4 axes, permet le déplacement de la table de travail et de l'outil. Cela ajoute un degré supplémentaire de flexibilité. La plus populaire d'entre elles est la fraiseuse 5 axes, qui peut générer presque tout ce qui peut être fraisé et est capable de le faire à un niveau de précision extrêmement élevé.
Les dimensions globales de la partie terminée sont souvent inférieures à celles du bloc d'origine, qui a des dimensions généralement plus grandes. En conséquence, un fraisage précis est réalisable pour chaque côté. Les tolérances étant très strictes, il ne devrait pas être difficile d'obtenir une excellente qualité de surface.
Qu'en est-il de la capacité de production du fraisage CNC ?
Le fraisage CNC peut être utilisé pour les cycles de production à volume élevé ou faible. Les fraiseuses CNC se trouvent couramment dans les installations industrielles lourdes ainsi que dans les petits ateliers d'usinage et même dans les laboratoires scientifiques haut de gamme. Le processus de fraisage peut traiter presque tous les matériaux, bien que certaines fraiseuses puissent être spécialisées (par exemple, les fraiseuses à métal par rapport aux fraiseuses à bois).
Qu'est-ce qui rend une fraiseuse CNC unique ?
La pièce est généralement fixée sur un banc dans une fraiseuse. En fonction de la configuration de la machine, le banc peut se déplacer le long des axes X, Y ou Z, mais la pièce elle-même est immobile. Les fraiseuses utilisent généralement des outils de coupe rotatifs montés le long d'un axe horizontal ou vertical.
Une fraiseuse peut percer ou percer un trou, ou à plusieurs reprises sur une pièce, ce qui peut obtenir l'effet de meulage.
Qu'est-ce que le tournage CNC ?
Comme mentionné précédemment, l'utilisation principale des opérations de tournage CNC est la production de composants cylindriques. Il peut s'agir d'arbres, de formes coniques, de tubes creux spécialisés ou de tout autre type d'élément à symétrie axiale.
La création de pièces cylindriques peut également être réalisée par usinage 5 axes ; cependant, le tournage est simplement un processus plus efficace et le coût horaire de ces outils est moins cher.
La matière première, qui est généralement une barre circulaire, est fixée en place par le mandrin. Le mandrin tourne à grande vitesse le long de la broche pendant que la machine fonctionne. La vitesse maximale, mesurée en RPM, varie d'une machine à l'autre.
La tourelle qui contient l'outil de coupe monopoint est montée sur la machine. Pendant que la pièce fonctionnelle tourne, la tourelle peut se déplacer vers et depuis celle-ci, permettant aux outils de coupe de venir à proximité du métal.
Parce qu'il est si précis, ce type d'usinage permet d'atteindre des tolérances très étroites. Parce qu'il est plus simple d'obtenir la précision nécessaire sur l'arbre en utilisant le système à base de trous, les limites et les ajustements vont souvent de pair avec ce système particulier.
Comment le tournage CNC convient-il à la fabrication moderne ?
Le tournage CNC est plus adapté à la découpe de pièces cylindriques ou asymétriques. Il peut également être utilisé pour l'enlèvement de matériaux de même forme - alésage, perçage ou filetage. Les tours CNC ont la capacité de tout créer, des grands arbres aux vis miniatures.
Qu'est-ce qui rend un tour CNC spécial ?
Tours CNC, également appelés Tours CNC, faites tourner la pièce elle-même pendant que les outils de coupe restent immobiles. Cette opération de coupe permet au tour CNC de gérer des conceptions qui seraient impossibles avec une fraiseuse CNC traditionnelle. La configuration de l'outil est également différente ; la stabilité procurée par le montage de la pièce sur une broche rotative entre la poupée fixe et la poupée mobile permet au centre de tournage de faire fonctionner des outils de coupe fixes. Différents outils de coupes et de finitions peuvent être réalisés par des outils à têtes coudées et embouts.
L'outillage en direct est un outil de coupe motorisé disponible pour les centres de tournage CNC, bien qu'il soit plus fréquemment utilisé dans les fraiseuses CNC.
Avantages du fraisage CNC
Les fabricants et les entreprises de prototypes bénéficieront de diverses manières de l'utilisation des fraiseuses CNC. Contrairement aux tours, les fraiseuses sont des outils polyvalents qui peuvent être utilisés pour façonner diverses formes. De plus, plusieurs opérations, telles que l'ébauche et le fraisage en bout, nécessitent différents types d'outils de coupe, qui sont disponibles dans une large gamme de fraisage CNC.
Les fraiseuses sont des installations de production à part entière, mais elles ont aussi des applications en post-usinage. Par exemple, ils peuvent être utilisés pour ajouter des détails aux composants qui ont été tournés, imprimés en 3D ou moulés.
Étant donné que le fraisage CNC ne nécessite pas d'outillage, il est rapide, reproductible et rentable, même lors de la production d'un petit nombre de pièces. Par conséquent, il est inclus dans la catégorie des services de fabrication ainsi que des services de prototypage rapide.
Avantages du tournage CNC
La capacité du tournage CNC à fabriquer des profilés cylindriques est le principal avantage de l'utilisation de cette technique. Lors de l'utilisation d'autres types de services d'usinage CNC, tels que le fraisage CNC ou le routage CNC, il est considérablement plus difficile d'obtenir une rondeur exacte dans le produit fini.
Le tournage CNC est également exceptionnellement précis, ce qui en fait une méthode avantageuse pour percer des trous de dimensions spécifiques avec des tolérances prédéterminées.
Il est possible de fusionner le fraisage CNC et le tournage CNC pour obtenir les avantages des deux opérations à la fois. La grande majorité du temps, le tournage CNC vient en premier, permettant au machiniste de fraiser des caractéristiques supplémentaires (asymétriques) sur l'article.
Que devez-vous utiliser : tournage ou fraisage CNC ?
Le fraisage CNC est particulièrement utile pour les travaux de surface tels que le meulage et la coupe, ainsi que pour la géométrie symétrique et angulaire lorsqu'il s'agit de la conception de composants. Il existe deux sous-types distincts de fraiseuses CNC : les fraiseuses horizontales et verticales. Chaque sous-type a son propre ensemble de caractéristiques distinctives. Les broyeurs verticaux bien construits sont étonnamment adaptables, ce qui les rend parfaits pour de nombreux types de travaux de précision. Les broyeurs horizontaux, ainsi que les broyeurs verticaux qui sont plus lourds et adaptés aux niveaux de production, sont souvent planifiés et construits pour des cycles de fabrication haut de gamme et à grand volume. Les fraiseuses conçues pour l'industrie sont présentes dans presque toutes les usines et installations de production d'aujourd'hui.
Le processus de tournage CNC, en revanche, se prête particulièrement bien à la fabrication de prototypes et de petites séries en général. Le tournage CNC est très efficace pour produire des formes asymétriques et rondes. Les centres de tournage contrôlés par une CNC peuvent également être utilisés pour fabriquer en série certains composants spécialisés, comme les vis et les boulons, par exemple.
Enfin, il existe des situations où vous n'êtes pas obligé de choisir, et les centres de fraisage-tournage CNC combinent les deux processus en un seul équipement de fabrication pour une efficacité accrue.
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