Lorsqu'il s'agit de processus d'usinage de précision, la compréhension de la différence entre le fraisage en avalanche et le fraisage conventionnel peut avoir un impact significatif sur vos résultats de fabrication. Elite Mold Tech a déjà fait l'expérience de la différence qu'une bonne prise de décision sur les processus de fraisage peut faire entre une pièce superbe et un cauchemar de fabrication.

Les deux procédés de fraisage sont essentiels dans l'industrie manufacturière actuelle, même si chacun d'entre eux possède des atouts qui le rendent plus adapté à un cas spécifique. Ce guide complet vous permettra de savoir comment utiliser ces techniques et quand utiliser l'une ou l'autre pour obtenir un maximum d'efficacité, d'état de surface et de durée de vie de l'outil.

Qu'est-ce que le fraisage conventionnel ?

Lorsqu'il est utilisé de manière plus traditionnelle, c'est-à-dire en fraisage ascendant, l'outil de coupe tourne avec l'avance de la pièce dans une seule direction. Avec cet outil, les dents de la fraise entrent initialement en contact avec une épaisseur de copeaux nulle, puis, au fur et à mesure que la coupe se poursuit, l'épaisseur continue d'augmenter.

Dans le cas du fraisage conventionnel, les forces/charges de coupe ont tendance à entraîner la pièce dans une direction opposée à l'outil de coupe, ce qui génère un effet de levage vers le haut. C'est l'un des aspects qui rend le fraisage conventionnel particulièrement applicable sur les machines plus anciennes ou les installations où la qualité de la pièce à usiner n'est pas vraiment importante.

Principales caractéristiques du fraisage conventionnel :

• L'épaisseur des copeaux commence à zéro et augmente
• Les forces de coupe tendent à soulever la pièce
• Moins exigeant pour la rigidité de la machine
• Convient aux opérations d'ébauche
• Nécessite un maintien moins précis de l'outil de travail

Qu'est-ce que le fraisage de montée ?

Le fraisage en avalant ou en avalant est une opération de fraisage dans laquelle l'outil de coupe tourne dans le même sens que l'avance de la pièce. Dans ce cas, les dents de l'outil de coupe commencent avec le copeau le plus épais et se réduisent progressivement jusqu'à zéro, créant un effet de cisaillement, ce qui permet généralement d'obtenir un meilleur état de surface.

Les forces de coupe dans le fraisage en avalant poussent la pièce vers le bas contre la table de travail, ce qui assure une meilleure stabilité pendant le fraisage en avalant. processus d'usinage. Cette caractéristique de la force descendante fait du fraisage en avalant le choix privilégié pour atteindre la précision de fabrication dans les applications critiques.

Principales caractéristiques du fraisage de montée :

• Epaisseur maximale du copeau au premier contact
• Les forces de coupe vers le bas améliorent la stabilité
• Qualité supérieure de la finition de la surface
• Durée de vie de l'outil plus longue dans de nombreuses applications
• Nécessite une configuration rigide de la machine

Fraisage par grimpage et fraisage conventionnel : Différences essentielles

Qualité de l'état de surface

Lorsque l'on compare le fraisage en avalanche au fraisage conventionnel pour l'état de surface, le fraisage en avalanche donne systématiquement des résultats supérieurs. Les recherches montrent que le fraisage en avalanche peut améliorer la rugosité de surface jusqu'à 50% par rapport aux méthodes conventionnelles. L'action de cisaillement du fraisage en avalant réduit l'écrouissage et produit des coupes plus nettes.

L'expérience d'Elite Mold Techs prouve que le fraisage en avalant produit Valeurs Ra dans la plage de 0,8 à 1,6 μm, ce qui est nettement mieux que les 1,6 à 3,2 μm généralement obtenus avec un broyage conventionnel dans des circonstances similaires.

Durée de vie des outils et profils d'usure

La durée de vie de l'outil est un autre facteur crucial dans le débat entre le fraisage en avalanche et le fraisage conventionnel. Le fraisage en avalanche prolonge généralement la durée de vie de l'outil de 20 à 30% en raison de :

• Réduction de la production de chaleur
• Une évacuation plus efficace des copeaux
• Moins de déviation de l'outil
• Action de coupe plus douce

Toutefois, le fraisage conventionnel peut offrir une durée de vie plus longue dans les applications impliquant des matériaux durs ou abrasifs où l'engagement progressif réduit les chocs.

Forces de coupe et exigences de la machine

La direction des forces de coupe diffère fondamentalement entre ces techniques de fraisage :

Forces de fraisage conventionnelles :

• Forces de levage vers le haut
• Direction variable de la force
• Positionnement moins stable de la pièce
• Convient aux machines-outils plus légères

Montée Forces de fraisage :

• Des forces constantes vers le bas
• Amélioration de la stabilité de la pièce
• Nécessité d'une construction rigide de la machine
• Meilleur pour les applications de précision

Quand utiliser chaque technique de fraisage

Applications pour le fraisage conventionnel

Le broyage conventionnel excelle dans des scénarios spécifiques :

1. Opérations d'ébauche : Lorsque le taux d'enlèvement de matière est prioritaire par rapport à l'état de surface
2. Machines plus anciennes : Équipement manquant de rigidité pour le fraisage en escalade
3. Coupes interrompues : Lorsqu'il s'agit de pièces coulées ou forgées présentant des irrégularités de surface
4. Pièces flexibles : Pièces ne supportant pas les forces de serrage vers le bas

Applications pour le fraisage de montée

Le broyage par grimpage s'avère supérieur pour :

1. Opérations de finition : Lorsque la qualité de l'état de surface est essentielle
2. Composants à paroi mince : les pièces nécessitant une déflexion minimale
3. Matériaux durs : alliages pour l'aérospatiale et aciers à outils
4. Travail de haute précision : Travail de précision

Considérations sur le fraisage CNC pour les deux techniques

Les systèmes de fraisage CNC modernes peuvent utiliser efficacement les deux techniques de fraisage, mais les exigences en matière de configuration diffèrent considérablement. Les exigences en matière de fraisage par escalade :

• Jeu minimal dans les entraînements de machines
• Systèmes de maintien rigides
• Outils de coupe tranchants
• Vitesses et vitesses d'avance appropriées

Elite Mold Tech recommande de procéder à des évaluations approfondies de la capacité des machines avant de mettre en œuvre le fraisage en avalant sur des pièces de production critiques.

Optimiser les opérations de broyage pour obtenir les meilleurs résultats

Considérations relatives à l'avance et à la vitesse

Les paramètres de coupe optimaux varient entre le fraisage en avalanche et le fraisage conventionnel :

Paramètres de fraisage conventionnel :

• Vitesse d'alimentation : 0,1-0,3 mm/dent
• Vitesses de surface : 80-120 m/min pour l'acier
• Profondeur de coupe : 0,5-2,0 mm

Paramètres de fraisage de la montée :

• Vitesse d'alimentation : 0,15-0,4 mm/dent
• Vitesses de surface : 100-150 m/min pour l'acier
• Profondeur de coupe : 0,2-1,5 mm

Exigences en matière de maintien en position de travail et d'installation

Un bon système de serrage devient essentiel lorsque l'on compare les techniques de fraisage. Le fraisage par grimpage nécessite des systèmes de serrage robustes, capables de résister aux forces de coupe descendantes sans déformer la pièce.

Analyse des coûts : Broyage par grimpage contre broyage conventionnel

D'un point de vue économique, le choix entre ces procédés d'usinage implique de multiples facteurs :

Coûts initiaux de mise en place :

• Fraisage de l'escalade : Plus élevé (fixation rigide, exigences de la machine)
• Fraisage conventionnel : Inférieur (configuration standard acceptable)

Coûts d'exploitation :

• Fraisage de l'escalade : Plus faible (durée de vie prolongée de l'outil, meilleur état de surface)
• Fraisage conventionnel : Plus élevé (plus d'opérations secondaires, durée de vie de l'outil plus courte)

Des études indiquent que si le fraisage en avalanche peut nécessiter un investissement initial supérieur de 15-20%, le coût total de possession diminue généralement de 10-25% au cours du cycle de vie de la pièce².

Contrôle de la qualité et inspection

Les exigences en matière de précision de fabrication dictent souvent le choix entre les techniques de fraisage. Les données de qualité d'Elite Mold Tech le montrent :

• Précision dimensionnelle : Fraisage d'escalade ±0,01mm vs conventionnel ±0,02mm
• Finition de la surface : Fraisage par grimpage 0,8-1,6 Ra vs conventionnel 1,6-3,2 Ra
• Tolérances de forme : 20-30% amélioration avec fraisage en montée

Conclusion

Le choix entre le fraisage en avalanche et le fraisage conventionnel dépend des exigences spécifiques de l'application, des capacités de la machine et des attentes en matière de qualité. Alors que le fraisage en avalanche offre une finition de surface et une durée de vie d'outil supérieures pour la plupart des applications, le fraisage conventionnel reste utile pour les opérations d'ébauche et les situations où la rigidité de la machine est limitée.

Chez Elite Mold Tech, nous recommandons d'évaluer chaque projet individuellement, en tenant compte de facteurs tels que les propriétés des matériaux, les exigences de tolérance et les volumes de production. L'investissement dans une installation appropriée pour le fraisage en avalant est généralement rentabilisé par l'amélioration de la qualité des pièces et la réduction des opérations secondaires.

La compréhension de ces techniques de fraisage permet aux fabricants de prendre des décisions éclairées qui optimisent à la fois la qualité et l'efficacité de leurs processus d'usinage.

Questions fréquemment posées

1. Quelle technique permet d'obtenir une meilleure qualité de finition de la surface ?

Le fraisage par grimpage permet d'obtenir une finition de surface supérieure grâce à son action de coupe par cisaillement. Cette technique permet d'obtenir des valeurs de rugosité de surface 40-50% supérieures à celles du fraisage conventionnel dans des conditions similaires.

2. Les anciennes machines CNC peuvent-elles effectuer un fraisage en avalant de manière efficace ?

Les machines plus anciennes peuvent poser des problèmes pour le fraisage en escalade en raison du jeu dans les systèmes d'entraînement et de la rigidité structurelle réduite. Une évaluation intensive de la machine est nécessaire avant de s'essayer au fraisage en avalant.

3. Quelle méthode de fraisage augmente le plus la durée de vie de l'outil ?

Le processus de fraisage en avalant augmente généralement la durée de vie de l'outil de 20 à 30 % en réduisant le flux de cisaillement et la production de chaleur, ainsi que la douceur de l'action de coupe. Toutefois, dans les matériaux extrêmement durs, le fraisage conventionnel peut être moins nocif pour les arêtes de coupe.

4. Quelles sont les exigences en matière de maintien en position de travail qui diffèrent d'une technique à l'autre ?

Le fraisage par grimpage nécessite des systèmes de serrage plus robustes pour résister aux forces de coupe descendantes. Le fraisage conventionnel peut souvent utiliser des dispositifs de serrage plus légers, car les forces ont tendance à soulever la pièce.

5. Comment les paramètres de coupe changent-ils entre le fraisage en avalanche et le fraisage conventionnel ?

Le fraisage par grimpage permet généralement des vitesses d'avance (augmentation de 15-20%) et des vitesses de surface plus élevées tout en conservant un meilleur état de surface. Le fraisage conventionnel nécessite des paramètres plus conservateurs pour obtenir des résultats acceptables.