L'utilisation d'une fraiseuse permet la découpe et la production de pièces ou de composants spécifiques pour un projet, sans avoir besoin d'ajouter des matériaux comme dans la fabrication additive. Ceci est réalisé par le Fraiseuse CNC à travers le processus de fabrication soustractive, qui coupe les matériaux en excès pour obtenir l'apparence ou la fonction souhaitée.
Pour réaliser un projet, il existe différents types de broyeurs disponibles, y compris les broyeurs verticaux et les broyeurs horizontaux. Les laminoirs verticaux et horizontaux peuvent fonctionner pour différentes industries, même s'ils diffèrent. Comprendre quelle fraiseuse utiliser pour un projet ou une entreprise peut réduire le risque d'erreurs coûteuses et fournir les meilleurs outils pour obtenir les résultats souhaités.
Cet article fournit des informations détaillées sur les différences entre les fraiseuses horizontales et verticales, leurs avantages et leurs inconvénients, et comment choisir la meilleure pour un projet particulier.
Introduction à une fraiseuse verticale
La configuration courante des fraiseuses verticales comprend les outil de coupe être orienté verticalement et couper contre une pièce fixe en fonction des exigences de conception. Deux types de fraiseuses verticales sont couramment utilisées dans l'industrie : les fraiseuses à genouillères (également appelées fraiseuses à tourelle) et les fraiseuses à banc, chacune avec ses propres avantages et fonctions uniques.
Moulins à genou
Les moulins à genou sont un choix populaire dans ateliers d'usinage et comportent généralement une broche fixe. Ces fraises ont un mouvement de genou vertical sur l'axe Z, tandis que la table se déplace le long des axes X et Y longitudinaux.
De nos jours, de nombreuses fraiseuses CNC sont des fraiseuses à genouillère, qui peuvent être des modèles autonomes ou de paillasse avec une conception à vitesse variable permettant une multitude d'utilisations d'usinage.
Moulins à lit
Un broyeur à lit diffère des broyeurs à genoux en ce que leur table ne se déplace pas de haut en bas le long de l'axe Z. Au lieu de cela, la broche fournit un mouvement vertical. Contrairement au broyeur à genoux, qui ne déplace que la douille et non le moteur, l'ensemble de la tête et du moteur du broyeur à lit se déplacent de haut en bas sur l'axe Z. Mais les broyeurs à genoux et les broyeurs à lit utilisent un mouvement le long de l'axe X et de l'axe Y pour la table de travail. Les broyeurs à lit fonctionnent bien pour les grandes et pièces lourdes.
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Introduction à une fraiseuse horizontale
La fraiseuse horizontale a une broche qui tourne en position horizontale. Ses outils de coupe sont souvent plus courts et plus épais que les fraises longues et fines utilisées dans les homologues verticaux.
Bien que les fraises à genou verticales CNC soient plus polyvalentes, les fraises horizontales peuvent gérer des coupes plus lourdes et plus profondes. Ces machines ont généralement des moteurs plus puissants pour traiter des lits plus grands et des pièces lourdes.
La structure principale d'une fraiseuse horizontale est composée de :
- Base: La base supporte la machine et est chargée d'absorber et d'amortir les vibrations pouvant survenir pendant le fonctionnement.
- Colonne: La colonne abrite la broche et est montée verticalement sur la base. Il apporte soutien et rigidité à la machine.
- Genou: Le genou est un composant réglable verticalement qui est monté sur la colonne. Il peut être déplacé vers le haut ou vers le bas à l'aide de manivelles, ce qui permet à l'opérateur de régler la hauteur de la table de travail pour différentes opérations d'usinage.
- Selle: La selle est montée sur le dessus du genou et peut être déplacée dans les deux sens sur les voies de la machine. Il maintient la table de travail et lui permet de se déplacer d'un côté à l'autre.
- Table de travail: La table de travail est montée sur la selle et peut se déplacer dans différentes directions en fonction de l'opération d'usinage. Il a des rainures en T pour maintenir la pièce en toute sécurité pendant l'usinage.
- Broche: La broche est montée horizontalement sur la colonne et tourne pour entraîner l'outil de coupe. Il est entraîné par un moteur situé soit dans la colonne, soit dans le socle.
- Tonnelle: L'arbre est un long élément cylindrique inséré dans la broche et contenant l'outil de coupe. Il peut être ajusté pour assurer un alignement précis de l'outil de coupe avec la pièce à usiner.
- Bras en porte-à-faux: Aligner et soutenir le support de tonnelle.
- Support d'arbre ou support: Il est fixé au bras en porte-à-faux, soutenant l'extrémité de l'arbre du côté opposé à la broche.
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Moulins horizontaux et verticaux : 11 différences clés expliquées
Dans cette section, nous discuterons des différences fondamentales entre les fraiseuses horizontales et les fraiseuses verticales sous onze perspectives.
1. L'orientation de la broche
Les fraiseuses horizontales ont une broche horizontale qui fonctionne parallèlement au sol et est soutenue par un arbre horizontal. L'outil de coupe est monté sur l'arbre et tourne le long d'un axe horizontal.
Sur un broyeur vertical, une broche verticale orientée perpendiculairement au sol et supportée par une colonne verticale. Cette configuration est similaire à un perceuse d'établi: l'outil de coupe est monté sur la broche et tourne selon un axe vertical.
L'orientation de la broche affecte les types de coupes pouvant être effectuées avec chaque machine. Les broyeurs horizontaux conviennent mieux aux opérations de coupe lourdes et peuvent traiter des matériaux plus gros et plus volumineux. Ils sont couramment utilisés dans des applications industrielles telles que la fabrication de grandes pièces métalliques comme des blocs moteurs. Les broyeurs verticaux, en revanche, sont mieux adaptés aux opérations de coupe de précision et sont couramment utilisés dans les opérations de fabrication de petite à moyenne taille. Ils sont idéaux pour produire des pièces aux géométries complexes et peuvent être utilisés aussi bien pour les opérations d'ébauche que de finition.
2. Géométrie de l'outil
Une autre différence entre les deux types de fraiseuses du point de vue de la géométrie de l'outil est la manière dont l'outil de coupe est orienté.
Les fraiseuses horizontales utilisent des outils courts et épais qui peuvent enlever une quantité considérable de matière de la pièce. Dans une fraiseuse verticale, des outils longs et fins sont utilisés pour différentes techniques de précision et de coupe.
L'orientation de l'outil de coupe affecte le type d'opérations de coupe qui peuvent être effectuées, ainsi que les types de pièces qui peuvent être usinées efficacement. La nature et la précision des coupes que chaque machine peut effectuer dépendent de la forme et du type d'outil de coupe utilisé. Généralement, les fraiseuses verticales sont plus polyvalentes et peuvent être utilisées pour une plus large gamme d'opérations de coupe, y compris le perçage, rainurage, et le surfaçage, tandis que les fraiseuses horizontales conviennent mieux aux pièces plus lourdes et plus grandes.
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3. Coût de chaque machine
Les fraiseuses horizontales ont tendance à être plus chères que les fraiseuses verticales. En effet, ce sont généralement des machines plus grandes et plus complexes, avec des composants supplémentaires nécessaires pour déplacer la pièce dans plusieurs directions. Ils nécessitent également plus d'espace et peuvent avoir des exigences techniques plus élevées, ce qui peut augmenter le coût global.
Parmi les petits ateliers, les fraiseuses verticales sont plus couramment choisies que leurs homologues horizontales car elles ont un coût initial inférieur et des dépenses de fonctionnement et d'entretien inférieures. Cela en fait un choix plus populaire. De plus, comme les machines verticales sont plus familières aux machinistes, elles sont plus faciles à utiliser et moins chères que les machines horizontales.
Cependant, le coût peut dépendre des caractéristiques et des capacités spécifiques de la machine en question. Notez que le coût d'un moulin peut varier considérablement en fonction de facteurs tels que la marque, le modèle, l'état et les accessoires inclus.
4. Spécifications de coupe et sortie
Les spécifications de coupe sont influencées par la géométrie de l'outil de coupe. Les outils horizontaux sont plus robustes en raison de leur conception plus courte et plus épaisse, et peuvent créer des coupes plus profondes tout en résistant à la résistance, permettant de couper plusieurs rainures ou fentes et d'effectuer des opérations de coupe lourdes sur des pièces de métal volumineuses et lourdes.
L'outillage vertical est parfait pour couper des fentes, percer des trous et effectuer la plupart des opérations générales. Ils sont généralement mieux adaptés pour effectuer de petites opérations de coupe. La broche verticale permet l'utilisation d'outils de coupe à grande vitesse, ce qui peut permettre une coupe plus rapide et plus efficace.
5. Polyvalence
Les fraiseuses verticales sont extrêmement polyvalentes et sont préférées par les machinistes car elles peuvent être utilisées comme aléseuses ainsi que comme perceuses à colonne. Contrairement aux broyeurs horizontaux, ils peuvent facilement se transformer en perceuses à colonne. En plus de pouvoir affronter et entailler, ces machines sont particulièrement efficaces pour des tâches telles que prototypage, travail sur mesure, et même gravure.
6. Étendue de la personnalisation
Les fraiseuses horizontales ont tendance à offrir des options de personnalisation plus étendues que les fraiseuses verticales. En effet, la conception d'une fraiseuse horizontale permet une plus grande gamme de mouvements de coupe et d'options de positionnement, ce qui, à son tour, permet des opérations d'usinage plus spécialisées. De plus, la plupart des fraiseuses horizontales ont plus d'options d'outillage et de serrage disponibles, qui peuvent être adaptées à des applications spécifiques.
7. Taux d'enlèvement de matière
Du point de vue du taux d'enlèvement de matière, les fraiseuses horizontales sont plus efficaces que les verticales en raison de leur stabilité supérieure et de leur capacité à effectuer des coupes plus profondes. Bien que les broyeurs verticaux soient couramment utilisés pour les coupes délicates ou complexes, où la précision est essentielle et les coupes peu profondes, leur capacité de coupe limitée se traduit par un taux d'enlèvement plus faible.
8. Évacuation des copeaux
Lors de l'utilisation d'une fraise verticale pour l'usinage, les copeaux de métal générés adhèrent généralement à la surface de la pièce. Cela les fait fondre et crée des défauts, ce qui peut nécessiter des opérations de post-traitement. En revanche, lors de l'utilisation d'une fraise horizontale, les copeaux sont éjectés loin de la table de travail et vers le sol, ce qui donne une surface usinée plus raffinée.
9. Nombre de côtés pour l'usinage
L'utilisation de machines horizontales permet une approche polyvalente des pièces avec la possibilité d'y accéder sous différents angles et directions. Cependant, les outils verticaux ne fonctionnent que sur une seule surface.
De plus, la configuration horizontale est mieux adaptée aux tâches complexes et adaptables. Il permet également l'incorporation de composants et de fonctionnalités supplémentaires, qui ne sont pas disponibles dans les fraiseuses verticales. En conséquence, les broyeurs verticaux ont une gamme restreinte d'opérations.
10. Support Overarm et Arbor
La présence d'un surbras ou d'un support d'arbre est également une caractéristique distinctive entre les deux types de machines. Une fraiseuse horizontale comporte deux composants distincts - un bras supérieur et un support d'arbre. L'overarm constitue une poutre de niveau au sommet de la colonne. Selon les exigences d'usinage spécifiques, un outil de coupe ou un arbre peut être maintenu dans une fraiseuse horizontale. Si un arbre est utilisé pour une tâche de fraisage spécifique, un support d'arbre est nécessaire pour l'aligner et fournir un support. Ces structures de support sont généralement fixées au bras supérieur et sont uniques au broyeur horizontal.
11. Difficulté de fonctionnement
Généralement, les fraiseuses horizontales sont considérées comme plus difficiles à utiliser que les fraiseuses verticales pour les raisons suivantes :
- Configuration : les broyeurs horizontaux nécessitent plus outillage et fixations, dont la configuration peut prendre plus de temps.
- Vitesse de coupe : Une vitesse de coupe plus élevée dans le processus d'usinage horizontal signifie que les opérateurs doivent porter une attention particulière au processus de fraisage et s'assurer que la machine fonctionne en douceur et en toute sécurité.
- Manutention : Par rapport à une fraiseuse verticale, la pièce située sur une broche horizontale est plus difficile d'accès et de manipulation.
Avantages et inconvénients
Le tableau ci-dessous détaille les avantages et les inconvénients d'une configuration de fraisage vertical et horizontal.
| Fraiseuses verticales CNC | Fraiseuses horizontales CNC | |
| Avantages | Polyvalence: La configuration verticale est très appréciée dans l'industrie en raison de ses coûts de maintenance réduits et il n'est pas difficile de trouver des spécialistes capables de les faire fonctionner. Abordabilité: Les machines verticales sont moins chères et facilement disponibles, ce qui en fait un investissement viable pour les petites entreprises qui souhaitent commencer le processus de fabrication. Simplicité: Les fraiseuses verticales sont plus simples à utiliser que leurs homologues horizontales en raison de leur plus grande visibilité pour les utilisateurs et de leurs exigences de programmation réduites. Production à faible volume: Les broyeurs verticaux sont préférés pour la production à faible volume car ils sont relativement simples et coûtent moins cher. Ainsi, les activités de programmation et de planification prennent moins de temps. | Meilleure évacuation des copeaux: Élimine plus efficacement les copeaux de métal, ce qui donne un matériau mieux fini. Les machines verticales projettent les copeaux sur la surface, ce qui peut provoquer de petits défauts pouvant nécessiter des travaux supplémentaires. Durabilité: Offrent plus de stabilité lors des opérations de coupe profonde car leur outil de coupe est plus épais et plus court, ce qui réduit les vibrations et apporte de la stabilité. Grande capacité: Autoriser divers angles et ajouts qui ne sont pas possibles avec une configuration de fraisage vertical. Taux de sortie élevé: Offrent une productivité plus élevée car ils ont un taux d'enlèvement de matière plus élevé, une meilleure évacuation des copeaux et peuvent effectuer des coupes plus profondes en une seule fois, ce qui réduit le temps nécessaire pour accomplir une tâche. |
| Désavantages | Faible taux de sortie: Les laminoirs verticaux ont un rendement de production inférieur car ils enlèvent la matière à un rythme plus lent et ne conviennent pas aux grandes pièces. Faible profondeur de coupe: Les outils de coupe verticaux sont instables, ce qui limite leurs capacités à traiter des pièces plus complexes et des rainures nécessitant une plus grande profondeur. | Coûts élevés: Cher, tant au départ que pour l'entretien. Difficile: Les opérateurs hautement qualifiés pour les fraiseuses horizontales peuvent être difficiles à trouver car ils ne sont pas aussi largement disponibles que les verticaux, donc peu de personnes ont l'expérience de travailler avec eux. |
| Applications | 1. Fabrication de pièces automobiles telles que des arbres, engrenages, épingles, etc. 2. Produire des pièces pour l'industrie du transport, telles que des accessoires automobiles, des pièces de moto, des composants de moteur, etc. 3. Prototypage, travail sur mesure ou gravure. 4. Face, fente, perçage et alésage : production de machines et d'outils utilisés dans les processus de fabrication. 5. Réaliser des projets de travail des métaux, même travailler comme routeur. | 1. Taillage d'engrenages : La fraiseuse horizontale peut être utilisée pour couper des engrenages et des cannelures, qui sont utilisés dans les machines industrielles. 2. Usinage de surface : Une fraiseuse horizontale peut être utilisée pour créer des surfaces planes sur une pièce de métal ou un autre matériau. 3. Rainurage : La machine peut également être utilisée pour faire des rainures dans des pièces. 4. Profilage : La machine peut être utilisée pour profiler et façonner des surfaces complexes. 5. Percer des trous : La fraiseuse horizontale peut être utilisée pour percer des trous dans les matériaux. 6. Couper des rainures de clavette : La machine peut également être utilisée pour couper des rainures de clavette dans des arbres et d'autres composants. |
Comment choisir entre fraisage horizontal et vertical ?
Le choix entre les fraiseuses verticales et horizontales dépend de quelques facteurs tels que la forme et la taille des matériaux utilisés, le temps requis et le budget. Chaque type de machine convient à diverses tâches, mais vous devez choisir la bonne en fonction de vos besoins.
1. Taille
Les fraiseuses verticales sont idéales pour les petites pièces car leur conception cylindrique et petite vous permet de cibler des zones spécifiques avec précision. Cependant, ils ne sont pas idéaux pour les opérations profondes et nécessitent plusieurs passes, même pour les rainures simples.
Pour les grands projets qui impliquent des matériaux lourds ou volumineux, ainsi que des pièces qui doivent être coupées sur plusieurs côtés, il est préférable d'utiliser une fraiseuse horizontale.
2. Forme
Si vous prévoyez de travailler sur des pièces plus petites ou complexes, telles que des prothèses dentaires ou des composants électroniques, les fraiseuses verticales peuvent être le meilleur choix. Mais si la forme des matériaux avec lesquels vous allez travailler est volumineuse ou de forme étrange, une configuration horizontale fonctionnera mieux.
3 fois
Pour les projets nécessitant des délais d'exécution rapides et réguliers, une fraiseuse horizontale est idéale. Cependant, pour les projets moins urgents, une machine verticale est une alternative moins chère et plus facile à utiliser.
4. Projets
Si vous voulez une machine suffisamment polyvalente pour gérer différents types de projets, choisissez-en une qui peut effectuer un large éventail de tâches. Ceci est particulièrement important si vous n'avez pas le budget pour acheter plusieurs machines ou pièces supplémentaires.
5.Budget
Les fraiseuses verticales peuvent être une bonne option pour ceux qui ont des fonds limités car elles sont généralement moins chères à acquérir que les fraiseuses horizontales. Cependant, il est suggéré d'évaluer vos projets actuels et futurs ainsi que le type et le poids des matériaux que votre fraiseuse est censée traiter.
Bien que les machines verticales puissent sembler être une option plus rentable, vous devez vous assurer que les matériaux que vous utilisez ne sont pas trop lourds ou épais, car cela pourrait finalement entraîner une augmentation des dépenses en raison des réparations ou des remplacements d'équipement. Enfin, assurez-vous de prendre en compte le coût de tous les outils de coupe qui seront nécessaires pour réaliser votre projet lors de l'examen de votre budget.
Conclusion
Au cours des vingt dernières années, les fraiseuses ont rapidement évolué, permettant de créer des pièces de machine sans effort et offrant de nombreux avantages. Le contraste entre le fraisage vertical et horizontal moderne est essentiel pour prendre une décision éclairée lors du choix d'une machine. Cet article de blog fournit les informations nécessaires pour vous aider à faire un choix exact. Ou associez-vous à Précision Runsom, un fabricant qualifié avec les outils et l'expérience pour fournir d'excellents Services de fraisage CNC et terminer efficacement votre projet dans les délais.
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