Qu'est-ce que le surfaçage ?

Dans Usinage CNCLe surfaçage est une méthode d'enlèvement de matière à la surface d'une pièce pour la rendre lisse et plane. Dans cette méthode, la fraise à surfacer est placée perpendiculairement à la surface. Cela permet d'enlever la même quantité de matière à chaque passe. Ce procédé est important dans les secteurs où des surfaces très lisses sont requises, comme par exemple la fabrication d'automobiles, d'avions et de grosses machines.

L'usiniste peut ajuster le processus d'usinage pour obtenir différentes quantités d'enlèvement de matière et rugosité de surface Sur la fraiseuse. Ceci afin de répondre aux besoins spécifiques de l'opération de fraisage. Cet article détaille la méthode de surfaçage et ses différences avec les autres opérations de fraisage. Nous aborderons également ses utilisations et comment obtenir les meilleurs résultats.

Qu'est-ce que le surfaçage ?

Le surfaçage est un type spécifique de Processus de fraisage CNCL'action de coupe s'effectue sur la face frontale de l'outil, tandis que celui-ci tourne perpendiculairement à la pièce à usiner. Le surfaçage vise à créer une surface plane et lisse. Ce procédé est généralement réalisé avant tout usinage ultérieur ou en finition pour améliorer la qualité de surface.

Le surfaçage utilise des outils spécialisés qui découpent de grandes surfaces à chaque opération. Il est donc idéal pour le nivellement des surfaces métalliques, plastiques et composites. Le fraisage frontal et le fraisage en bout sont souvent comparés car leurs fonctions sont similaires. Cependant, leurs méthodes de coupe et leurs outils sont très différents.

Le processus de surfaçage expliqué

Pour comprendre le surfaçage, il est essentiel de décomposer le procédé en ses composantes fondamentales. Le surfaçage consiste à enlever de la matière en faisant tourner l'outil de coupe dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, tandis que la pièce se déplace sur l'outil.

Préparation et configuration de la pièce

Une préparation et un réglage corrects de la pièce sont essentiels à la réussite des opérations de surfaçage. Nous veillons à ce que la pièce soit solidement fixée à la table de la machine afin d'éviter tout mouvement pendant l'usinage. La surface de la pièce doit être propre et exempte de débris pour obtenir des résultats optimaux.

Positionnement et orientation des outils

Le positionnement et l'orientation corrects de l'outil sont essentiels pour un enlèvement de matière efficace. La fraise à surfacer est positionnée pour s'engager dans la pièce à usiner selon l'angle souhaité, généralement perpendiculaire à la surface. Nous ajustons la hauteur et l'orientation de l'outil pour obtenir des conditions de coupe optimales.

Mécanique d'enlèvement de matière

La mécanique d'enlèvement de matière en surfaçage implique une interaction complexe entre les arêtes de coupe rotatives et la surface de la pièce. Chaque arête de coupe de la fraise à surfacer enlève un petit copeau de matière lors de son contact avec la pièce, l'épaisseur du copeau variant tout au long de la coupe.

Lors du surfaçage, les efforts de coupe sont principalement dirigés perpendiculairement à la surface usinée, ce qui contribue à maintenir la précision dimensionnelle. Ce procédé crée un motif de coupe unique sur la surface usinée. Celui-ci peut être optimisé en ajustant l'avance, la vitesse de coupe et le type de goujure de l'outil.

En comprenant ces mécanismes, nous pouvons prédire et contrôler des facteurs tels que l'usure des outils, la qualité de la finition de surface et l'efficacité de l'usinage dans les opérations de surfaçage, obtenant ainsi finalement la finition de surface souhaitée.

Différents types de fraises à surfacer et leurs utilisations

Selon la quantité de matière à enlever, la qualité de surface souhaitée et les propriétés de la pièce, le surfaçage peut être réalisé avec différentes fraises. Nous décrivons ci-dessous quelques-unes des fraises les plus couramment utilisées :

Fraises : La fraise est un outil très utile et polyvalent. Elle permet d'usiner des formes complexes et d'obtenir une excellente finition de surface. Elle permet également un usinage de précision. C'est pourquoi elle est généralement utilisée pour le surfaçage et le fraisage périphérique.

Fraise à coquille : La fraise coquille est une fraise de grande taille principalement utilisée pour l'ébauche, c'est-à-dire l'enlèvement de grandes quantités de matière. Ces fraises, puissantes et robustes, permettent d'usiner même des pièces de grandes dimensions. Parmi les outils de fraisage, les fraises coquille sont généralement utilisées pour l'aplanissement de grandes surfaces, généralement en préparation d'étapes de finition plus fines.

Coupe-mouches : Les fraises volantes sont des outils de coupe monopointe permettant d'usiner de petites pièces. Leur nombre réduit d'arêtes de coupe ralentit la vitesse d'usinage. Elles permettent néanmoins d'obtenir une surface lisse et régulière, très utile lorsqu'une surface lisse est requise. De plus, elles sont très flexibles, car elles permettent d'usiner de nombreux matériaux sans nécessiter de modifications importantes.

Paramètres clés des opérations de surfaçage

L'optimisation des opérations de surfaçage nécessite une compréhension approfondie de plusieurs paramètres clés qui influencent directement la qualité et l'efficacité du processus. Nous examinerons les facteurs clés qui influencent le surfaçage, notamment la vitesse de coupe, l'avance, la profondeur et la largeur de coupe. Nous aborderons également le choix de l'outil en fonction du matériau de la pièce.

Vitesse de coupe et vitesse d'avance

La vitesse de coupe et l'avance sont des paramètres cruciaux en surfaçage. La vitesse de coupe désigne la vitesse à laquelle l'outil de coupe enlève de la matière de la pièce, tandis que l'avance désigne la vitesse à laquelle l'outil avance le long de la pièce. L'optimisation de ces paramètres est essentielle pour obtenir l'état de surface et la durée de vie souhaités.

Par exemple, augmenter la vitesse de coupe peut améliorer l'état de surface. Cependant, si la vitesse d'avance ne correspond pas à la durée de vie de l'outil, celle-ci peut être réduite.

Profondeur de coupe et largeur de coupe

La profondeur et la largeur de coupe sont également des paramètres essentiels pour le surfaçage. La profondeur de coupe détermine la quantité de matière enlevée en une seule passe. La largeur de coupe, quant à elle, influence la quantité de matière enlevée sur l'ensemble de la pièce.

L'équilibre de ces paramètres est essentiel pour un enlèvement de matière efficace et le maintien de l'intégrité de l'outil. Une coupe plus profonde peut augmenter la productivité, mais aussi accroître l'usure de l'outil, ce qui nécessite un équilibrage précis.

Sélection d'outils en fonction du matériau de la pièce

Le choix de l'outil de coupe adapté au matériau de la pièce est essentiel pour obtenir des résultats optimaux en surfaçage. Chaque matériau requiert des outils aux propriétés spécifiques. Par exemple, les outils en carbure sont polyvalents et adaptés à une large gamme de matériaux. Les outils en céramique, quant à eux, sont idéaux pour l'usinage à grande vitesse des matériaux durs.

Nous vous recommandons de prendre en compte le matériau de la pièce lors du choix d'un outil de coupe pour garantir le meilleur résultat possible :

• Fraises en carbure cémenté, offrant un excellent équilibre entre dureté, résistance à l'usure et rentabilité, elles sont donc recommandées pour la plupart des applications de surfaçage général.
• Les outils en céramique ou en nitrure de bore cubique (CBN) sont nécessaires pour l'usinage de matériaux plus durs comme les aciers trempés ou les superalliages.
• Les matériaux plus tendres comme l'aluminium bénéficient de géométries d'outils et de revêtements spécialisés qui empêchent la formation de bords accumulés.

Utilisations du surfaçage

Les surfaces surfacées sont planes et lisses, ce qui les rend idéales pour les entreprises nécessitant des pièces personnalisées avec précision. De plus, le surfaçage peut servir à niveler des surfaces, à percer et à rainurer des trous, ou à les préparer pour d'autres étapes. Voici quelques-unes de ces utilisations les plus importantes :

Surfaces de nivellement : Le nivellement de la surface d'une pièce est l'une des principales opérations du surfaçage. Il permet de rendre lisses et planes les surfaces rugueuses ou irrégulières. Cette étape est essentielle pour assurer une base stable avant l'usinage ultérieur ou pour obtenir un produit fini propre et lisse.

Suppression de Eexcès: De plus, cette fonction est souvent utilisée pour les travaux d'enlèvement de matière importants, notamment lorsqu'il faut éliminer rapidement de grandes quantités de matière excédentaire. Cette fonction est généralement utilisée lors de l'ébauche, en préparation de la finition et des détails plus fins.

Opérations de finition : Pour de nombreux projets, il s'agit de l'étape finale du processus de finition, qui permet d'obtenir une surface lisse. Après usinage, la pièce présente une surface lisse qui répond aux exigences de conception en termes d'esthétique et de fonctionnalité.

Fraisage de rainures et de fentes : Ce type de fraisage peut également être utilisé pour les rainures et fraisage de rainuresDes trous peuvent être percés dans la pièce en modifiant la trajectoire de l'outil. Sa grande flexibilité permet d'usiner des zones planes et certains types de détails internes.

Fraisage frontal de grandes pièces : Les fraises à surfacer robustes sont adaptées à l'usinage de grandes pièces. Elles permettent de couvrir rapidement de grandes surfaces. Dans ce cas, des fraises à coquille sont souvent utilisées pour usiner la surface. Elles sont donc idéales pour l'usinage de pièces destinées aux industries aéronautique et automobile.

Fraisage de faces inclinées : En changeant la direction de la fraise à surfacer, il est possible d'usiner des zones inclinées. Cette méthode permet d'usiner des éléments angulaires sur une pièce, tels que des chanfreins ou des biseaux, sans avoir à recourir à une autre méthode de fraisage.

Préparation de la pièce pour l'étape d'usinage suivante : Le surfaçage est généralement réalisé en premier lors du processus d'usinage. Il prépare la pièce aux opérations suivantes, telles que le perçage, le fraisage en bout ou le fraisage périphérique. L'usinage d'une surface plane et lisse permet d'obtenir des résultats plus précis.

Avantages du surfaçage

Le surfaçage est l'un des procédés de fraisage les plus courants dans de nombreux secteurs industriels, car il offre de nombreux avantages.

Planéité et précision : Le surfaçage produit des pièces très planes et précises. C'est un atout majeur lorsque la précision est primordiale. Ce procédé garantit à la pièce une base fiable pour les étapes d'usinage suivantes.

Finition de surface lisse : Un choix judicieux de fraise à surfacer permet d'obtenir une surface lisse et esthétique pour des projets spécifiques. L'utilisation d'une fraise à surfacer adaptée et le réglage correct de la profondeur de coupe permettent d'obtenir une surface plus lisse et plus esthétique.

Enlèvement de matière élevé : Les fraises à surfacer ou à coquille et autres outils CNC excellent dans l'usinage rapide de grandes quantités de matière. Lors de l'ébauche, cette vitesse de coupe élevée permet de réduire le temps et les coûts d'usinage.

Versatilité: La technologie de surfaçage peut être utilisée pour une large gamme de matériaux et de tâches, de l'ébauche de grandes surfaces à la finition de pièces complexes. Grâce à sa polyvalence, elle est idéale pour les étapes d'ébauche et de finition.

Les fraises à surfacer sont plus durables : La plupart des fraises à surfacer ont une longue durée de vie, en particulier celles équipées de plaquettes remplaçables. Les fraises en carbure ou avec des revêtements améliorés ont une durée de vie plus longue et nécessitent un remplacement moins fréquent.

Inconvénients du surfaçage

La méthode de surfaçage présente de nombreux avantages, mais présente également quelques inconvénients. En comprenant ces limites, l'opérateur peut déterminer avec précision sa compatibilité avec un travail spécifique.

Coûts d'outillage plus élevés : L'achat d'outils de surfaçage ou de finition de surface est généralement plus coûteux. C'est particulièrement vrai pour les outils destinés à l'usinage à grande vitesse ou utilisant des matériaux de haute technologie comme le carbure. À long terme, une fraise à surfacer indexable à plaquettes remplaçables peut vous faire économiser de l'argent. Cependant, son prix d'achat est élevé, surtout pour les pièces de grandes dimensions.

Configuration d'outils complexes : Pour configurer un procédé de surfaçage, vous devez sélectionner avec soin la trajectoire d'outil, la vitesse de broche et l'outil. De plus, les variations de profondeur de passe et d'avance doivent être soigneusement calculées. Un mauvais paramétrage peut entraîner de mauvais résultats de fraisage, une usure de l'outil ou une rugosité de surface.

Surfaces planes uniquement : Le surfaçage est particulièrement adapté à la production de surfaces planes et moins adapté à la production de formes complexes. Pour les pièces nécessitant des détails fins ou des surfaces non planes, le fraisage en bout ou le fraisage périphérique peuvent être plus adaptés.

Variation de surface sur les grandes pièces : Il est difficile d'obtenir un état de surface uniforme sur les pièces de très grandes dimensions. Un état de surface irrégulier peut résulter de légères variations d'équilibrage ou d'usure de l'outil. Cela est particulièrement vrai pour les pièces de grandes dimensions nécessitant plusieurs usinages.

Comment appliquer les revêtements et sélectionner les matériaux pour les fraises à surfacer

Le choix des revêtements et matériaux adaptés aux fraises à surfacer a un impact significatif sur leur efficacité, leur durée de vie et leur productivité. Des revêtements et matériaux adaptés permettent à l'outil d'effectuer différentes tâches d'usinage plus efficacement et prolongent également sa durée de vie.

Revêtements couramment utilisés pour les fraises à surfacer

Le nitrure de titane (TiN) et le diamant sont deux revêtements couramment utilisés pour les fraises à surfacer. Chaque revêtement présente ses avantages, par exemple

• Nitrure de titane (TiN)Les outils traités au TiN sont plus durs et plus durables. Ils peuvent donc être utilisés pour le fraisage et l'usinage à grande vitesse de matériaux durs. De plus, ce revêtement réduit les frottements et contribue à abaisser la température des machines.
• Revêtement diamantéLes outils avec revêtement diamant peuvent être utilisés pour l'usinage de matériaux très durs et sont peu endommageables. Ils sont particulièrement efficaces pour l'usinage de matériaux bruts tels que les composites. Par conséquent, ils sont généralement plus coûteux que les autres revêtements.

Matériaux d'outils de coupe couramment utilisés

La plupart des plaquettes de surfaçage sont fabriquées en carbure ou en acier rapide (HSS). Chaque matériau présente ses avantages :

• CarbureLe carbure est idéal pour les applications à grande vitesse et à usage intensif. Sa dureté lui permet de ne pas fondre à haute température. Il est souvent utilisé dans les machines-outils CNC haut de gamme, car des outils durables et performants sont essentiels pour ces machines.
• Acier rapide (HSS)Les outils HSS sont moins coûteux et peuvent être utilisés pour diverses tâches à vitesse moyenne. Ils sont toutefois bien adaptés aux travaux nécessitant peu de puissance ou à la coupe de matériaux tendres.

Comment tirer le meilleur parti du surfaçage

Pour obtenir un surfaçage efficace, différents facteurs doivent être pris en compte selon le secteur d'activité. Parmi ces facteurs figurent le choix de l'outil, les variables d'usinage et le positionnement des caractéristiques. Voici quelques conseils utiles :

Choisir le bon outil : Choisir le bon outil La première étape pour réussir un projet de surfaçage est de choisir la fraise à surfacer adaptée au matériau de la pièce, à l'état de surface souhaité et au taux d'enlèvement de copeaux requis. Cela permettra de réaliser le travail rapidement et efficacement, tout en réduisant l'usure de l'outil.

Maintenir l'équilibre du cutter : Pour éviter les vibrations et réduire l'usure de la fraise, il est important de maintenir son équilibre. Des coupes déséquilibrées peuvent entraîner des surfaces rugueuses à différents endroits et réduire la durée de vie de l'outil.

Utilisez la vitesse de broche recommandée : La vitesse de broche optimale pour chaque tâche dépend du matériau de la pièce et du type d'outil utilisé. Le respect des recommandations de vitesse de broche du fabricant contribuera à maintenir l'outil en bon état de fonctionnement et à réduire son usure.

Ne pas fraiser de fentes ou de trous : Lorsque vous fraisez sur la face d'une rainure ou d'un trou existant, l'outil peut basculer, ce qui peut endommager l'outil et la pièce. Planifiez soigneusement la trajectoire de l'outil en évitant ces points, sauf si vous souhaitez réaliser un fraisage de rainure ou de gorge.

Utilisation de l'automatisation CNC : Les fonctions d'automatisation de la technologie CNC simplifient, optimisent et rendent plus précis l'usinage de plusieurs pièces fraisées à plat. Les opérations de fraisage automatisées sont particulièrement utiles pour les productions en grande série où la régularité est essentielle.

Fraisage frontal vs. fraisage périphérique

Le fraisage frontal et le fraisage périphérique sont tous deux courants dans Usinage CNC, mais ils sont souvent utilisés à des fins différentes. Examinons de plus près leurs différences.

Comparaison des finitions de surface

Dans la plupart des cas, le surfaçage est plus adapté à l'usinage de surfaces planes. Le surfaçage périphérique, en revanche, est plus adapté à l'usinage d'arêtes et de courbes, et la finition peut être moins bonne.

Le rugositéLa valeur Ra diffère également entre ces deux types de fraisage. Elle est d'environ 0,4 micron pour le fraisage frontal et de 1,3 micron pour le fraisage périphérique. Cependant, la valeur exacte dépend de la vitesse d'avance. type de matériau, et la vitesse de la broche.

Différences de taux d'enlèvement de matière

L'orientation de l'outil en surfaçage permet un enlèvement de matière plus rapide, car il peut usiner une plus grande surface à chaque fraisage. En revanche, le fraisage périphérique élimine les débris de matière plus lentement. C'est cependant la méthode idéale pour obtenir des détails fins et des formes complexes.

Sens de coupe

En fraisage frontal, l'outil se déplace perpendiculairement à la surface de la pièce. En fraisage périphérique, il se déplace le long de la pièce. Grâce à ce changement de direction, le fraisage frontal est plus adapté à l'usinage de surfaces planes. Le fraisage périphérique est plus adapté à l'usinage de contours et de rainures.

Services de fraisage CNC de Yonglihao Machinery

Yonglihao Machinery offre une solution complète aux entreprises qui recherchent un surfaçage fiable et de haute précision. Avec Yonglihao Machinery Services de fraisage CNCLes entreprises peuvent choisir parmi différents types de matériaux, finitions de surface et profondeurs de coupe pour créer des pièces précises. Que votre projet nécessite un surfaçage ou un fraisage périphérique plus complexe, Yonglihao Machinery vous fournit les outils, les connaissances et l'assistance nécessaires pour obtenir les résultats escomptés.

Yonglihao Machinery optimise les travaux de surfaçage et de fraisage périphérique grâce à ses outils de pointe et à ses équipes qualifiées. Chez Yonglihao Machinery, nous réduisons les erreurs et garantissons la régularité grâce à une automatisation avancée. Cela réduit les délais de prototypage et de production en série. Grâce à notre assistance et à nos options de personnalisation, vous avez l'assurance que votre conception prendra vie.

Résumé

Le surfaçage est l'une des étapes les plus importantes de l'usinage CNC. Il permet en effet d'usiner des surfaces lisses et planes pour de nombreux matériaux. Pour obtenir de bons résultats, il est essentiel de comprendre ce qu'est le surfaçage. De plus, il est important de savoir utiliser correctement les outils, les techniques et les bonnes pratiques. Du choix de la fraise à surfacer adaptée à l'utilisation optimale de la vitesse de broche et de l'avance, chaque étape influence la qualité de surface et la précision de la pièce.

Le surfaçage est utile dans de nombreux domaines, notamment l'automobile, l'aéronautique et la fabrication d'équipements lourds. Il intègre des fraises à coquille pour les grandes surfaces et des fraises volantes pour l'usinage de précision.

Les services professionnels d'usinage CNC de Yonglihao Machinery simplifient le processus en privilégiant la précision, la rapidité et la stabilité. Adopter la bonne méthode améliore non seulement la qualité du produit, mais aussi la productivité. C'est pourquoi cette technologie est essentielle dans l'industrie manufacturière moderne.

FAQ

Quel est le but du surfaçage ?

Le surfaçage est principalement utilisé pour usiner des surfaces planes sur une pièce. Il est souvent utilisé pour les tâches d'ébauche et de finition, où des surfaces lisses et des mesures précises sont requises. Il peut être utilisé dans de nombreux domaines et constitue souvent la première étape d'autres procédés d'usinage, notamment dans les secteurs de l'automobile, de l'aéronautique et de la fabrication d'équipements lourds.

Quelle est la différence entre le fraisage à plat et le fraisage en bout ?

La principale différence entre le surfaçage et le fraisage à plat réside dans la méthode de coupe et la surface à usiner. Les fraises à surfacer sont perpendiculaires à la surface de la pièce, ce qui permet d'usiner une surface plane et régulière. Le fraisage à plat, quant à lui, positionne généralement la machine horizontalement, de sorte que le côté de la fraise soit en contact avec la pièce. Cette méthode convient à l'usinage de creux, de rainures et de contours le long des arêtes.

Quelle est la différence entre une fraise à surfacer et une fraise à mouche ?

Une fraise à la volée est un outil de coupe monopointe utilisé pour l'usinage de surfaces lisses et planes sur des pièces de petite taille, avec une qualité d'usinage élevée. Les fraises à surfacer possèdent plusieurs arêtes de coupe ou plaquettes pour un enlèvement de matière rapide sur une grande surface. De plus, elles ont moins d'arêtes de coupe et des vitesses d'usinage plus lentes. En revanche, elles sont principalement utilisées pour l'usinage de précision. Les fraises à surfacer sont mieux adaptées à l'enlèvement rapide des copeaux et à une plus grande plage d'usinage que les fraises à la volée.

Quelle est la profondeur de coupe des fraises à surfacer ?

La profondeur de coupe dépend du type de fraise, de l'objet à usiner et des performances de la machine-outil. Le surfaçage permet généralement d'usiner sur quelques millimètres de profondeur. Pour maintenir la précision et la qualité de surface, la profondeur de coupe optimale doit être choisie en fonction de facteurs tels que l'usure de l'outil, la vitesse et le taux d'enlèvement de matière.

Comment la vitesse de coupe affecte-t-elle la finition de surface dans les opérations de fraisage ?

La vitesse de coupe a un impact significatif sur l'état de surface. En général, plus la vitesse de coupe est élevée, meilleur est l'état de surface. Cependant, elle dépend également d'autres facteurs tels que le matériau de l'outil, le matériau de la pièce et la vitesse d'avance.

Comment sélectionner l’outillage adapté à un matériau de pièce spécifique ?

Le choix de l'outillage dépend du matériau de la pièce, de l'état de surface souhaité et de l'opération d'usinage. Par exemple, les outils en carbure sont généralement utilisés pour l'usinage des matériaux durs. Les outils HSS, quant à eux, sont destinés à l'usinage des matériaux plus tendres.