Vue d'ensemble de l'alésage et de l'usinageDans la fabrication moderne, le fraisage et le perçage CNC sont deux opérations fondamentales et cruciales. processus d'usinage. Bien qu'ils soient tous deux utilisés pour enlever de la matière, ils présentent des différences marquées dans leurs principes de fonctionnement, leurs applications et leurs résultats finaux. Une compréhension approfondie de ces distinctions est essentielle pour optimiser l'efficacité de la production et garantir la qualité des pièces.
Qu'est-ce que le fraisage CNC ?
Fraisage CNC est un processus qui utilise un outil rotatif multipoint (une fraise) pour enlever de la matière d'une pièce pendant que l'outil se déplace le long des axes X, Y et Z d'une machine. C'est comme un "sculpteur" qui peut se déplacer librement dans l'espace 3D pour créer des géométries complexes.
Qu'est-ce que le perçage CNC ?
Perçage CNC est un processus qui utilise un outil rotatif à deux points (un foret) pour couper une pièce le long de son axe. direction axiale pour créer un trou cylindrique. Il s'agit d'un processus spécialisé visant à réaliser des trous rapidement et avec précision.
Comparaison complète
| Fonctionnalité | Fraisage CNC | Perçage CNC |
| Principe de fonctionnement | L'outil se déplace dans l'espace 3D, coupant latéralement et axialement à l'aide de ses arêtes de coupe latérales et frontales. | L'outil se déplace le long d'un seul axe, coupant et extrudant le matériau avec sa pointe. |
| Fonction principale | Façonner et sculpter pour créer des plans, des profils, des fentes et des formes complexes en 3D. | Création de trous, utilisée pour les trous cylindriques de différentes tailles et profondeurs. |
| Type d'outil | Fraises multipoints de formes diverses, telles que les fraises en bout et les fraises à billes. | Mèches à deux pointes de conception relativement standard, tels que les forets hélicoïdaux et les forets centraux. |
| Mouvement | L'outil se déplace simultanément sur les axes X, Y et Z, en suivant une trajectoire complexe. | L'outil avance linéairement le long d'un seul axe (l'axe Z). |
| Force de coupe | Force latérale (transversale) est la principale composante qui peut entraîner une déformation de l'outil. | Force axiale (longitudinale) est le composant principal, ce qui rend l'outil plus stable. |
| Finition de la surface | Permet d'obtenir une finition de surface très élevée, adaptée aux pièces de précision. | La paroi intérieure du trou présente généralement une finition plus rugueuse en raison du découpage et de l'extrusion, ce qui nécessite souvent une opération d'alésage ou de perçage pour l'améliorer. |
| Matériaux appropriés | Très polyvalent, il est capable d'usiner tous les matériaux, des plastiques souples à l'acier dur et aux alliages de titane. | Également polyvalent, il est principalement utilisé pour les matériaux relativement uniformes tels que les métaux et les plastiques. |
| Coût de l'outil | Les outils sont complexes et diversifiés, souvent plus coûteux. | Les outils sont simples et standardisés, à moindre coût. |
Principe de fonctionnement
Utilisations du fraisage CNC multi-axes motion couper des matériaux latéralement et axialement avec les arêtes de coupe latérales et frontales. Son principe est similaire à celui de la sculpture et du façonnage. En revanche, le perçage CNC repose sur mouvement à un axeSon action de coupe s'apparente davantage à une pénétration rapide, enlevant principalement de la matière par la coupe et l'extrusion de sa pointe.
Fonction principale
Le fraisage CNC est la méthode la plus polyvalent processus d'usinage, capable d'effectuer un fraisage plan, rainurageIl permet d'effectuer des travaux de modelage, de contournement, d'alvéolage et de mise en forme de surface en 3D. C'est le meilleur choix pour la "sculpture" complexe. Le perçage CNC, quant à lui, est fonction uniqueL'utilisation de l'appareil est limitée à la création de trous cylindriques de tailles et de profondeurs variées.
Type d'outil
Les outils de fraisage sont disponibles dans une grande variété de formes et de tailles, de deux à plusieurs goujures, telles que les fraises plates, les fraises à bille et les fraises à surfacerChacun d'eux est conçu pour des tâches spécifiques. Les mèches sont relativement simple et standardiséprincipalement forets hélicoïdaux hautement optimisé pour une réalisation efficace des trous.
Mouvement
Un outil de fraisage nécessite généralement mouvement simultané sur les axes X, Y et Z pour suivre une trajectoire d'outil complexe. Le mouvement de perçage est extrêmement simpleL'outil n'a besoin que d'avancer linéairement le long de son axe (l'axe Z) pour terminer le trou avant de se rétracter, sans mouvement latéral.
Force de coupe
Pendant le fraisage, en particulier le fraisage latéral, l'outil est soumis à des contraintes importantes. les forces de coupe latérales (transversales). Cela peut entraîner une déviation de l'outil et des vibrations de la machine, ce qui nécessite une grande rigidité. Lors du perçage, la force de coupe est principalement axial (longitudinal)ce qui rend l'outil plus stable et mieux adapté au forage de trous profonds.
Finition de la surface
Le fraisage permet d'obtenir une une finition de surface très élevée avec des passes de finition, en particulier lors de l'utilisation d'une fraise à bec sphérique pour les surfaces 3D, ce qui la rend adaptée aux exigences de haute précision. La paroi intérieure d'un trou percé a généralement une épaisseur de finition de surface inférieure en raison de la nature de l'extrusion et de la déchirure de la coupe, ce qui nécessite souvent un traitement ultérieur. Alésage ou alésage pour l'améliorer.
Matériaux appropriés
Le fraisage est extrêmement adaptable et permet d'usiner presque tous les matériaux, des plastiques souples et du bois aux aciers durs, au titane et aux alliages de nickel. Le perçage est également polyvalent, mais il est principalement utilisé pour des matériaux relativement uniformes comme les métaux et les plastiques. Des stratégies et des forets spéciaux sont nécessaires pour les matériaux très durs ou cassants afin d'éviter les ébréchures.
Coût de l'outil
Les fraises sont complexes et diverses, souvent dotées de goujures multiples ou de plaquettes indexables, ce qui se traduit généralement par une augmentation de la consommation d'énergie. coût plus élevé. Les mèches ont une conception simple et sont produites en masse. le coût est moins élevéce qui les rend idéales pour la réalisation de trous de grande taille et de taille unique.
Avantages et limites
Fraisage CNC
- Avantages:
- Polyvalence extrême: Une fraise peut effectuer des fraisages latéraux, des rainurages, des poches et des contournages en 3D, ce qui en fait un outil incroyablement polyvalent.
- Excellente qualité de surface: Avec les passes de finition, le fraisage permet d'obtenir des pièces avec un état de surface de très haute qualité.
- Géométries complexes: Le fraisage est le procédé de prédilection pour créer des moules, des pièces complexes et des caractéristiques compliquées.
- Limites:
- Faible efficacité pour les trous: Bien qu'une fraise puisse faire un trou, elle est moins efficace et moins précise pour un trou cylindrique standard qu'un foret spécialisé.
- Nécessite une grande rigidité: Des forces de coupe latérales élevées peuvent entraîner une déviation de l'outil ou un broutage, ce qui exige une machine et un outil rigides.
- Coût élevé des outils: La variété et la complexité de la conception des fraises se traduisent généralement par un coût plus élevé.
Perçage CNC
- Avantages:
- Très efficace: Le processus de perçage est optimisé pour réaliser des trous rapidement et efficacement.
- Grande rigidité axiale: Un foret est conçu pour supporter des forces axiales élevées, ce qui permet une coupe rapide et profonde.
- Coût inférieur de l'outil: Comparés aux fraises multifonctionnelles, les forets sont généralement plus abordables, ce qui les rend idéaux pour la réalisation de trous en grande quantité.
- Limites:
- Fonction unique: Le perçage se limite à la création de trous ronds ; il ne permet pas de fraiser des plans ou des profils complexes.
- Finition plus rugueuse: La surface intérieure d'un trou percé est souvent rugueuse en raison du processus de coupe et d'extrusion, ce qui peut nécessiter une opération de finition secondaire.
- Sujet aux bavures: Des bavures peuvent se former à la sortie du trou, ce qui nécessite une étape d'ébavurage supplémentaire.
Applications typiques
Fraisage CNC
- Fabrication de moules: Utilisé pour créer des moules complexes pour le moulage par injection et le moulage sous pression.
- Aérospatiale: Pour l'usinage de pièces complexes telles que les ailes et les composants du moteur.
- Prototypage: Idéal pour produire rapidement des prototypes de produits et des pièces fonctionnelles.
- Dispositifs médicaux: Pour la fabrication d'implants et d'outils chirurgicaux de précision.
Perçage CNC
- Trous filetés: Préparer un trou pour un taraudage ultérieur.
- Trous d'assemblage: Pour fournir des emplacements précis pour les boulons, les goupilles ou les rivets.
- Canaux de fluides: Pour créer des voies de passage pour les liquides ou les gaz à l'intérieur d'un composant.
- Cartes de circuits imprimés: Pour percer des trous pour les fils ou les vias des composants électroniques.
Conclusion
En bref, Le fraisage CNC est le "maître sculpteur". responsable de la sculpture d'une pièce en diverses formes complexes, tandis que Le forage CNC est le "spécialiste des trous". La plupart des entreprises ont pour objectif de créer des trous précis de manière rapide et efficace. Bien qu'une fraise puisse parfois être utilisée pour créer un trou, un foret sera presque toujours plus efficace et plus précis pour les trous cylindriques standard. Dans la fabrication, ces deux procédés sont souvent utilisés conjointement pour réaliser une seule pièce.
Services de fraisage et de perçage CNC
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