Fraisage 101 : Techniques, outils et machines
Cet article sur le fraisage offre une vue d'ensemble des techniques, outils et machines indispensables pour couper et façonner le métal...
I. Causes courantes et solutions pour les pannes de fraiseuses
1. Vibrations importantes pendant le broyage
De fortes vibrations pendant le fraisage peuvent facilement endommager les outils, augmenter la rugosité de la surface de la pièce et empêcher l'utilisation du fraisage en avalant et des vitesses d'avance de fraisage normales. Les causes et les solutions aux vibrations importantes pendant le fraisage sont les suivantes.
(1) Desserrage de la broche
Les principales causes de desserrement de la broche sont un jeu excessif du roulement de la broche et la présence de piqûres sur le chemin de roulement de la broche. La première peut être résolue en ajustant le jeu du roulement de la broche, tandis que la seconde nécessite le remplacement du roulement.
(2) Desserrage de la table de travail
La principale cause du relâchement de la table de travail est que la bande de guidage de la table de travail est trop lâche. Elle doit être réajustée et le serrage peut être contrôlé à l'aide d'une jauge d'épaisseur de 0,03 mm. Si la bande de guidage n'est pas droite, elle doit être grattée ou remplacée.
(3) Espace important entre la vis de la table de travail et l'écrou
La solution consiste à réajuster le jeu en ajustant la position de l'écrou réglable à travers la vis sans fin, en assurant un jeu approprié entre la vis sans fin et l'écrou, et en serrant les vis de fixation.
(4) Autres facteurs
- Si les fondations de la machine sont mauvaises, elle doit être reconstruite conformément aux exigences.
- Si le moteur principal vibre de manière excessive, il faut procéder à un équilibrage dynamique du rotor du moteur.
- Si les engrenages de l'entraînement principal se déplacent de manière irrégulière ou produisent un bruit fort, inspectez et remplacez les engrenages défectueux.
- Si le cône de la fraise ne correspond pas au trou conique ou si la fraise n'est pas correctement serrée, vérifiez et rectifiez le cône, puis serrez la fraise.
2. Mouvement inégal lors de la manœuvre manuelle de la table de travail dans le sens longitudinal
Les principales causes sont la flexion ou l'usure partielle de la vis d'entraînement, ou le désalignement entre l'axe de la vis d'entraînement et le guide longitudinal. Dans le premier cas, il faut redresser, réparer ou remplacer la vis d'entraînement ; dans le second, il faut réinstaller la vis d'entraînement et aléser les trous de la goupille de positionnement.
3. Rampe de la table élévatrice pendant l'élévation à faible vitesse
Les causes sont que la barre de pression du guide de la colonne n'est pas desserrée et que la lubrification est insuffisante. Dans le premier cas, il faut desserrer et ajuster la barre de pression, tandis que dans le second, il faut maintenir une lubrification adéquate.
4. L'avance rapide de la table de travail ne démarre pas ou ne se désengage pas.
La principale raison pour laquelle l'alimentation rapide de la table de travail ne démarre pas est un jeu excessif dans l'embrayage à friction. L'embrayage doit être révisé et l'électro-aimant doit également être vérifié pour s'assurer qu'il n'est pas défectueux.
Les principales raisons pour lesquelles l'avance rapide de la table de travail ne se débloque pas sont un magnétisme résiduel excessif dans l'électro-aimant ou une force insuffisante dans le ressort de rappel lent. Les électriciens et les mécaniciens doivent le réparer et l'ajuster. Ce défaut est rare mais très dangereux et doit faire l'objet d'une attention particulière.
5. Défaillance de l'embrayage de sécurité du système d'alimentation
La défaillance de l'embrayage de sécurité du système d'alimentation peut se manifester de deux manières : d'une part, la table de travail s'arrête d'avancer avec une légère résistance ; d'autre part, l'alimentation ne s'arrête pas automatiquement lorsqu'elle est surchargée.
La principale cause de défaillance de l'embrayage de sécurité est un mauvais réglage du couple. L'embrayage de sécurité doit être réajusté pour tourner à un couple de 157-196 N-m.
6. Mauvaise rotation de la broche ou absence de démarrage
Si la broche ne s'arrête pas dans les 0,5 s après avoir appuyé sur le bouton "Stop" ou si elle s'inverse même, la cause en est un mauvais réglage du dispositif de freinage de la broche ou une défaillance du relais dans le circuit électrique. Si la broche ne démarre pas après avoir appuyé sur le bouton et que le moteur émet un "bourdonnement", il s'agit d'un défaut électrique qui doit être réparé par des mécaniciens et des électriciens.
7. Difficulté à enclencher les vitesses de changement de régime
Lors du changement de vitesse de la broche, si le levier de changement de vitesse ne peut pas être poussé dans sa position initiale, la cause est que le micro-interrupteur de changement de vitesse n'a pas fonctionné. Un électricien doit le vérifier et le réparer.
8. Défaillance des poignées de contrôle de l'alimentation horizontale et verticale de la table de travail ou du dispositif de verrouillage manuel et automatique.
Lorsque les poignées de contrôle de l'alimentation horizontale et verticale de la table de travail sont défaillantes, il n'y a pas d'alimentation horizontale ou verticale, ou même les deux directions d'alimentation simultanément. Les principales causes sont les changements de position du tambour ou les changements de position de la tige de l'interrupteur électrique. Les électriciens et les mécaniciens doivent les régler et les réparer.
En ce qui concerne la défaillance du dispositif de verrouillage manuel et automatique horizontal et vertical, la cause principale est le détachement du levier de commande ou de la goupille d'arrêt dans le dispositif de verrouillage. Il convient de faire appel à des mécaniciens pour l'inspection et la réparation.
II. Sécurité d'utilisation des fraiseuses
L'utilisation sûre des fraiseuses comprend la sécurité de la qualité de l'usinage des pièces ainsi que la sécurité des opérateurs et de l'équipement. Pour obtenir un traitement de qualité des pièces et une production sûre, les opérateurs de fraiseuses doivent respecter les "Règles générales de processus pour les opérations de coupe" (voir tableau 1) et les "Règles générales de processus pour les opérations de fraisage" (voir tableau 2).
Tableau 1 Règles générales pour les opérations de coupe
| Objet | Règles principales | |
| Préparation avant transformation | 1) Après avoir reçu la tâche de traitement, l'opérateur doit d'abord vérifier si tous les dessins de produits, les spécifications de processus et les documents techniques connexes sont complets. 2) Comprendre et lire clairement les spécifications du processus, les dessins du produit et leurs exigences techniques. En cas de questions, consulter le personnel compétent avant de procéder au traitement. 3) Vérifier si la pièce brute ou le produit semi-fini répond aux exigences du dessin du produit et/ou de la spécification du processus. Si des problèmes sont constatés, il convient de les signaler immédiatement au personnel concerné et de ne procéder au traitement qu'une fois les problèmes résolus. 4) Préparer tous les équipements nécessaires au processus conformément à la spécification du processus et résoudre rapidement tout problème. Pour les nouveaux montages ou moules, familiarisez-vous d'abord avec leurs exigences d'utilisation et leurs méthodes de fonctionnement. 5) Placer l'équipement de traitement aux endroits prévus, ne pas l'égarer et surtout ne pas le placer sur les rails de guidage de la machine-outil. 6) Ne pas démonter ou modifier arbitrairement l'équipement de traitement. 7) Vérifier l'équipement de la machine-outil qui sera utilisée pour le traitement et préparer tous les accessoires nécessaires. Avant l'usinage, lubrifiez la machine-outil et effectuez un essai à blanc comme spécifié. | |
| Serrage des outils et des pièces | Serrage de l'outil | 1) Avant de serrer un outil, il faut toujours nettoyer la queue de l'outil, le porte-outil, la douille de guidage, etc. 2) Après avoir serré l'outil, vérifiez son exactitude à l'aide d'un dispositif de réglage de l'outil ou d'une coupe d'essai. |
| Serrage de la pièce | 1) Lors de l'installation des montages sur la table de travail de la machine-outil, il faut d'abord nettoyer la surface de la base de positionnement et aligner sa position par rapport à l'outil. 2) Avant de serrer la pièce, nettoyer la surface de positionnement, la surface de serrage, les cales et les surfaces de positionnement et de serrage de la fixation, en veillant à ce qu'il n'y ait pas de bavures. 3) Serrer selon le point de référence spécifié dans la spécification du processus. En l'absence de spécification, l'opérateur peut choisir le point de référence et la méthode de serrage. Le choix du point de référence se fait selon les principes suivants : ① Essayer de faire coïncider le point zéro de localisation avec le point zéro de conception ② Essayer d'utiliser le même point de référence pour toutes les surfaces d'usinage ③ Pour l'usinage d'ébauche, choisir comme point de référence une surface plane et non usinée ou une surface avec une surépaisseur d'usinage minimale, et ne l'utiliser qu'une seule fois. ④ Pour les opérations d'usinage de finition, le point de référence doit être une surface déjà usinée. ⑤ Le point de référence choisi doit permettre de positionner et de serrer facilement la pièce à usiner, ce qui garantit la stabilité et la fiabilité de l'usinage. 4) Pour les pièces à usiner qui ne sont pas équipées de dispositifs de fixation spécialisés, suivez les principes suivants lors de l'alignement : ① Pour les pièces tracées, aligner selon les lignes tracées ② Pour les pièces non inscrites, si la surface doit être retravaillée lors d'opérations ultérieures, prévoir une surépaisseur d'usinage suffisante pour l'opération suivante lors de l'alignement. ③ Pour les surfaces usinées aux dimensions finales dans cette opération, la précision de l'alignement doit être inférieure à 1/3 de la tolérance dimensionnelle et de la tolérance de position. 5) Lors du serrage des assemblages, il faut veiller à vérifier le positionnement des surfaces en contact. 6) Lors du serrage des pièces, la force de serrage doit agir par l'intermédiaire de points d'appui ou de surfaces. Pour les pièces peu rigides (ou avec des parties en surplomb pendant l'usinage), ajouter des supports auxiliaires aux endroits appropriés pour améliorer la rigidité. 7) Pour le serrage de surfaces usinées avec précision ou de pièces en matériaux tendres, utiliser des tampons souples tels que des feuilles de cuivre pur. 8) Lors de l'utilisation de plaques de pression pour serrer les pièces, le point d'appui de la plaque de pression doit être légèrement plus élevé que la surface de la pièce, et les boulons de serrage doivent être aussi proches que possible de la pièce afin de garantir la force de serrage. | |
| Exigences en matière de traitement | 1) Pour garantir la qualité du traitement et améliorer la productivité, choisissez les paramètres de coupe appropriés en fonction du matériau de la pièce, des exigences de précision et des conditions de la machine-outil, de l'outil de coupe et du dispositif de fixation. Lors de l'usinage de pièces moulées, pour éviter d'endommager les outils en raison des inclusions de sable en surface ou des couches durcies, la profondeur de coupe doit être supérieure à la profondeur des inclusions de sable ou des couches durcies lorsque les conditions le permettent. 2) Pour les dimensions soumises à des exigences de tolérance, essayez d'usiner au milieu de la plage de tolérance. 3) Pour les opérations d'usinage d'ébauche où la rugosité de la surface n'est pas spécifiée dans la spécification du processus, la rugosité de la surface usinée Ra ne doit pas dépasser 25μm. 4) La rugosité de la surface Ra avant l'alésage ne doit pas dépasser 12,5μm. 5) La rugosité de surface Ra avant le meulage de précision ne doit pas dépasser 6,3μm. 6) Lors de l'ébauche, les chanfreins, les arrondis et les profondeurs de rainure doivent être usinés ou approfondis en fonction des tolérances de l'usinage de finition afin de garantir que les exigences de conception sont respectées après l'usinage de finition. 7) Pour les surfaces de pièces qui nécessitent un durcissement de surface, un contrôle par ultrasons ou un galetage lors d'opérations ultérieures, la rugosité de surface Ra usinée lors de cette opération ne doit pas dépasser 6,3μm. 8) Si l'ébavurage ne peut pas être effectué lors d'opérations ultérieures, les bavures produites lors de cette opération doivent être éliminées lors de cette opération. 9) Lors de l'usinage de pièces de grande taille, vérifier régulièrement si la pièce s'est desserrée afin d'éviter les problèmes de qualité ou les accidents dus au desserrage. 10) Lorsque l'ébauche et la finition sont effectuées sur la même machine-outil, il faut généralement desserrer la pièce après l'ébauche, la laisser refroidir, puis la resserrer. 11) Si des bruits anormaux se font entendre ou si la rugosité de la surface s'aggrave soudainement pendant le processus de coupe, rétractez immédiatement l'outil, arrêtez la machine et inspectez-la. 12) Dans la production par lots, la première pièce doit être inspectée et ce n'est qu'après avoir passé l'inspection que la production peut se poursuivre. 13) Au cours du processus d'usinage, les opérateurs doivent procéder à l'autocontrôle des pièces. 14) Lors de l'inspection, utilisez correctement les instruments de mesure. Lorsque vous utilisez des jauges, des micromètres, etc., poussez-les ou tournez-les doucement, sans exercer une force excessive. Lorsque vous utilisez des pieds à coulisse, des micromètres, des indicateurs à cadran, etc., réglez la position zéro au préalable | |
| Traitement a posteriori | 1) Après chaque opération, les pièces doivent être exemptes de copeaux, d'eau et de saleté, et disposées proprement dans les montages prévus à cet effet afin d'éviter les bosses, les chocs ou les rayures. 2) Les surfaces qui ne feront pas l'objet d'un traitement ultérieur immédiat ou qui ont été usinées doivent être traitées pour prévenir la rouille. 3) Les pièces maintenues par des dispositifs magnétiques pendant l'usinage doivent être démagnétisées après le traitement. 4) Pour les pièces apparentées traitées en groupes, des marquages (ou des numérotations) doivent être effectués après le traitement. 5) Les pièces achevées dans chaque processus ne peuvent être transférées au processus suivant qu'après avoir été inspectées et approuvées par des inspecteurs spécialisés. 6) Après avoir utilisé l'équipement de traitement, celui-ci doit être nettoyé (appliquer de l'huile antirouille) et remis à l'endroit désigné ou au lieu de stockage des outils. 7) Les dessins des produits, les spécifications des processus et les autres documents techniques utilisés doivent rester propres et nets, et les modifications sont strictement interdites. | |
Tableau 2 Règles générales du processus de broyage
| Objet | Règles principales |
| Sélection et serrage des fraises | 1) Choix du diamètre de la fraise et du nombre de dents ① Le diamètre de la fraise doit être choisi en fonction de la largeur et de la profondeur de fraisage ; en général, plus la largeur et la profondeur de fraisage sont grandes et profondes, plus le diamètre de la fraise doit être important. ② Le nombre de dents de la fraise doit être choisi en fonction du matériau de la pièce et des exigences du traitement ; en général, pour le fraisage des matières plastiques ou l'usinage grossier, il faut choisir des dents grossières. fraises à dents ; pour le fraisage de matériaux fragiles ou la semi-finition et la finition, choisir des fraises à dents moyennes ou fines 2) Serrage des fraises ① Lors du serrage d'une fraise sur une fraiseuse horizontale, maintenez la fraise aussi près de la broche que possible sans affecter l'usinage, et le support près de la broche. le cutter. Si la fraise doit être éloignée de la broche, un support auxiliaire doit être installé entre la broche et la fraise. ② Lors du serrage d'une fraise sur une fraiseuse verticale, choisir un porte-outil court dans la mesure du possible sans affecter le fraisage. ③ Après avoir serré la fraise, si nécessaire, utiliser un indicateur pour vérifier le faux-rond radial et le faux-rond de la face frontale de la fraise. ④ Lors du fraisage simultané de grandes surfaces planes avec deux fraises cylindriques, choisir deux fraises dont les directions de spirale sont opposées. |
| Serrage de la pièce | 1) Serrage sur un étau de machine ① Veiller à la position correcte de l'étau sur la table de travail ; si nécessaire, utiliser un indicateur pour aligner et fixer la face de la mâchoire de l'étau de manière à ce qu'elle se trouve dans la bonne position. parallèle ou perpendiculaire au sens de déplacement de la table de la machine ② Placer des entretoises parallèles d'épaisseur appropriée sous la pièce et, lors du serrage, s'assurer que la pièce est bien appuyée contre les entretoises parallèles. ③ La pièce à usiner ne doit pas dépasser trop les mâchoires de l'étau ni s'étendre trop loin des extrémités des mâchoires afin d'éviter les vibrations pendant le fraisage. 2) Exigences relatives à l'utilisation d'une tête de division (serrage) ① Lors du serrage d'une pièce sur le diviseur, il faut d'abord bloquer la broche du diviseur. Lors du serrage de la pièce, il est interdit d'utiliser un tuyau sur la poignée. appliquer une force ② Après avoir réglé l'angle d'inclinaison de la broche de la tête de division, serrez les quatre vis de la base pour empêcher le déplacement de la position zéro. ③ Lorsque vous serrez des pièces en forme d'arbre entre les deux centres de la tête de division, assurez-vous que les lignes médianes des centres avant et arrière sont alignées. ④ Lors de l'indexation avec la tête de division, la poignée d'indexation doit être tournée dans un sens. Si la position est dépassée, il convient de tourner la poignée d'indexation plus loin que la position dépassée. puis tourner dans la bonne position pour éliminer le jeu. ⑤ Lors de l'indexation, insérez lentement la goupille de positionnement de la poignée dans le trou de la plaque d'indexation. Ne pas relâcher brusquement pour éviter d'endommager la plaque d'indexation. assiette |
| Processus de broyage | 1) Après avoir réglé la machine avant le fraisage, verrouillez les directions de mouvement non utilisées. 2) Lors de l'approche de la pièce avec une avance rapide, passer à une vitesse d'avance normale afin d'éviter toute collision entre l'outil et la pièce. 3) Lors du fraisage de rainures hélicoïdales, effectuez d'abord un essai avec les engrenages calculés (changez d'engrenage) pour vérifier si la direction de l'avance et de la spirale est correcte, puis procédez au traitement. 4) Lors du fraisage avec des fraises de forme, pour améliorer la durée de vie de l'outil, les paramètres de coupe doivent généralement être inférieurs d'environ 25% à ceux des fraises cylindriques. 5) Lors du fraisage de profil à l'aide de la méthode de copiage, maintenez un bon contact entre le rouleau et le gabarit, mais évitez toute pression excessive afin de permettre au rouleau de tourner librement. 6) Lors de la découpe, la fraise doit être aussi proche que possible de l'outil de fixation afin d'améliorer la stabilité pendant la découpe. 7) Choix entre le fraisage en aval et le fraisage conventionnel ① Le fraisage conventionnel est recommandé dans les situations suivantes : Lorsque le jeu entre la vis d'entraînement de la table de la fraiseuse et l'écrou est important et ne peut pas être facilement réglé ; lorsque la surface de la pièce présente une couche dure, une écaille ou une dureté inégale ; lorsque la surface de la pièce est très irrégulière ; lorsque le matériau de la pièce est trop dur ; lors du fraisage par étapes ; lorsque la profondeur de coupe est importante ② Le fraisage en montée est recommandé dans les situations suivantes : pour le fraisage de pièces difficiles à serrer fermement ou qui sont minces et longues ; pour le fraisage de précision ; pour la découpe de matériaux tels que la bakélite, plastiques ou verre acrylique En outre, il convient de noter les points suivants : |
1) Avant de démarrer la fraiseuse, vérifiez d'abord que toutes les poignées sont dans la bonne position, lubrifiez toutes les pièces coulissantes, puis faites tourner à faible vitesse pendant 3 à 5 minutes. Ne commencez à travailler qu'après avoir vérifié que toutes les pièces fonctionnent normalement.
2) Lors du chargement/déchargement des pièces ou de la mesure des dimensions, la pièce doit être éloignée de la position de la fraise et la machine doit être arrêtée ; cependant, n'arrêtez pas la machine avant que la pièce ne soit éloignée de l'outil.
3) Lors du chargement/déchargement de pièces lourdes, choisissez des équipements et des méthodes de levage fiables et veillez à ce que la pièce soit solidement fixée.
4) Installer correctement les outils de coupe et vérifier régulièrement l'usure et le serrage des outils.
5) Toutes les surfaces de glissement de la fraiseuse doivent être propres et exemptes d'objets. Les surfaces de référence de l'installation, telles que le trou conique de la broche et la surface de la table de travail, doivent être propres et exemptes de rayures, et régulièrement lubrifiées.
6) Il est interdit de frapper lourdement les pièces sur la machine, de marcher sur la surface de la table de la machine ou de placer des objets susceptibles d'endommager la surface de la table.
7) Lorsque vous changez la vitesse de rotation de la broche de la fraiseuse, évitez en général de le faire plus de trois fois en continu. Sinon, chaque changement de vitesse doit être effectué avec un intervalle de 5 minutes pour éviter d'endommager le circuit du moteur en raison d'un courant de démarrage excessif.
8) Lors de l'alimentation manuelle de la table de travail dans les directions longitudinale, transversale et verticale, si la distance requise dans une certaine direction est dépassée, ne revenez pas directement à l'échelle requise. Au lieu de cela, tournez la poignée d'un tour en arrière, puis tournez-la à nouveau jusqu'à la valeur requise.
9) Concentrez-vous pendant le travail, éloignez votre tête et vos mains des outils de coupe en rotation, ne touchez pas la fraise avec vos mains et n'utilisez jamais vos mains pour freiner.
10) Ne pas porter de gants lors de l'utilisation ; les personnes ayant des cheveux longs doivent porter un casque de sécurité. Ne pas enlever les copeaux directement avec les mains ou les souffler avec la bouche ; utiliser une brosse douce pour les balayer délicatement.
Lorsque vous fraisez à grande vitesse, portez des lunettes de protection pour éviter que les copeaux projetés à grande vitesse n'endommagent vos yeux. Lors du fraisage de pièces en fonte, il est préférable de porter un masque pour éviter d'inhaler de la poudre de copeaux par la bouche et le nez.
11) Faites attention au fonctionnement de toutes les pièces à tout moment. Si une anomalie est détectée, arrêtez immédiatement la machine, inspectez-la et éliminez le défaut.
12) Lorsque vous quittez la machine, débranchez toujours l'alimentation électrique ; avant de terminer le travail, assurez-vous que la table de travail est positionnée au milieu de chaque sens d'avance.
Français 
English 
العربية 
Bahasa Indonesia 
Deutsch 
Español 
Italiano 
日本語 
한국어 
Nederlands 
Português 
Português do Brasil 
Русский 
Polski 
Türkçe