Fraisage de l'escalade et fraisage conventionnel : Un guide complet

Dans le monde de l'usinage, le choix de la bonne stratégie de fraisage peut faire ou défaire le succès de votre projet. Deux approches fondamentales dominent le domaine : le fraisage en avalant et le fraisage conventionnel. Il est essentiel de comprendre leurs différences, leurs applications et leurs scénarios d'utilisation optimale pour obtenir des résultats supérieurs dans vos opérations d'usinage.

Si vous ne voulez pas lire un article compliqué, vous pouvez également consulter la page tableau comparatif entre les deux.

Introduction aux méthodes de fraisage

Le fraisage est un processus d'usinage qui enlève de la matière à l'aide d'outils de coupe rotatifs tels que moulins en bout fraisage, fraisage indexable）. La relation entre le sens de rotation de la fraise et le sens d'avance de la pièce définit deux méthodes de fraisage distinctes. Ces méthodes ont un impact significatif sur la qualité de la finition de la surface, la durée de vie de l'outil, les efforts de coupe et l'efficacité globale de l'usinage.

La différence entre le fraisage en avalant et le fraisage conventionnel réside principalement dans la direction de l'avance par rapport à la rotation de la fraise. Cette variation apparemment simple crée des dynamiques de coupe radicalement différentes, chacune présentant des avantages et des limites uniques.

Qu'est-ce que le fraisage conventionnel ?

Le fraisage conventionnel, également connu sous le nom de fraisage vers le haut, se produit lorsque la pièce avance dans le sens inverse de la rotation de la fraise. Dans cette méthode, l'arête de coupe commence avec une épaisseur de copeau nulle et augmente progressivement jusqu'à une épaisseur maximale lorsqu'elle sort de la coupe. Cela crée une action de coupe vers le haut qui tend à soulever la pièce de la table de la machine.

Caractéristiques du fraisage conventionnel

Les forces de coupe dans le fraisage conventionnel créent un effet de traction vers le haut et vers l'extérieur sur la pièce à usiner. La pièce a donc tendance à vibrer et à s'entrechoquer, en particulier lors de coupes importantes. Le contact initial entre l'arête de coupe et la pièce implique une action de frottement avant le début de la coupe proprement dite, ce qui peut entraîner un durcissement du travail et une usure accrue de l'outil.

La qualité de la finition de la surface en fraisage conventionnel est généralement plus rugueuse qu'en fraisage en avalant. L'action de coupe laisse un aspect légèrement déchiré sur la surface usinée en raison de la formation de copeaux et des forces de levage.

Avantages du fraisage en amont

Quels sont les avantages du fraisage par enlèvement de copeaux ? Le fraisage conventionnel présente plusieurs avantages, en particulier pour les machines-outils plus anciennes. Il est plus tolérant pour les machines dont les vis d'entraînement présentent un jeu, car les forces de coupe ne tirent pas la pièce vers la fraise. Il est donc plus sûr pour les opérations d'usinage manuel pour lesquelles un contrôle précis peut s'avérer difficile.

Le fraisage conventionnel est également préférable pour les coupes interrompues et pour l'usinage de matériaux susceptibles de s'accrocher ou de tirer pendant la coupe. L'engagement progressif de l'arête de coupe permet de mieux contrôler l'entrée dans le matériau.

Inconvénients du fraisage par enlèvement de copeaux

Quels sont les inconvénients du fraisage par enlèvement de copeaux ? Les principaux inconvénients sont la mauvaise qualité de la finition de la surface, l'usure accrue de l'outil due au frottement initial et les forces de coupe plus élevées nécessaires pour maintenir la coupe. Les forces de coupe ascendantes peuvent provoquer le soulèvement de la pièce, ce qui entraîne des imprécisions dimensionnelles et des risques potentiels pour la sécurité.

Les vibrations et le broutage associés au fraisage conventionnel peuvent également réduire la durée de vie de l'outil et créer des états de surface inacceptables dans les applications de précision.

Comprendre le fraisage en aval (Down Milling)

Le fraisage en montée, ou fraisage en descente, se produit lorsque la pièce avance dans le même sens que la rotation de la fraise. L'arête de coupe s'engage immédiatement avec une épaisseur de copeau maximale et se réduit à zéro lorsqu'elle sort de la coupe. Cela crée une action de coupe vers le bas qui pousse la pièce fermement contre la table de la machine.

Caractéristiques de l'usinage par enlèvement de copeaux

Les forces de coupe du fraisage en avalant ont pour effet de serrer la pièce contre la table, ce qui crée des conditions de coupe plus stables. L'engagement complet et immédiat de l'arête de coupe élimine l'action de frottement présente dans le fraisage conventionnel, ce qui permet d'obtenir des coupes plus nettes et d'allonger la durée de vie de l'outil.

La qualité de la finition de surface est nettement supérieure dans le cas du fraisage en avalant, en raison de l'action de coupe douce et de la façon dont les copeaux sont formés et évacués de la zone de coupe.

Avantages de l'usinage par enlèvement de copeaux

Pourquoi choisit-on le fraisage en avalant ou en amont lors de l'usinage ? Les principales raisons sont une finition de surface supérieure, une durée de vie prolongée de l'outil, des forces de coupe réduites et une meilleure précision dimensionnelle. Les forces de serrage vers le bas créent des conditions de coupe plus stables, réduisant les vibrations et le broutage.

Le fraisage par grimpage permet également une meilleure évacuation des copeaux, ceux-ci étant dirigés à l'écart de la surface finie. Cela évite de recouper les copeaux et réduit la probabilité de rayures ou de dommages à la surface.

Inconvénients de l'usinage par enlèvement de copeaux

La principale limite du fraisage en avalant est qu'il nécessite des machines-outils rigides avec un jeu minimal. Sur les machines dont les vis d'entraînement sont usées ou qui présentent un jeu excessif, le fraisage en avalant peut entraîner la pièce à usiner dans la fraise, ce qui risque de casser l'outil ou d'endommager la pièce.

Résumé de la comparaison : Qu'est-ce qui est le mieux, la montée ou le fraisage conventionnel ?

La question de savoir ce qui est le mieux, le fraisage en avalanche ou le fraisage conventionnel, dépend entièrement des exigences spécifiques de votre application et des capacités de votre machine.

Qualité de l'état de surface

Le fraisage par grimpage produit systématiquement des finitions de surface supérieures grâce à son action de coupe en douceur et à la formation correcte des copeaux. Le fraisage conventionnel produit généralement des surfaces plus rugueuses nécessitant des opérations de finition supplémentaires.

Durée de vie de l'outil

Le fraisage par griffage prolonge généralement la durée de vie de l'outil en éliminant l'action initiale de frottement et en assurant une coupe plus efficace. L'engagement complet et immédiat réduit l'usure de l'outil et la production de chaleur.

Forces de coupe

Bien que les deux méthodes génèrent des forces de coupe, les forces de serrage descendantes du fraisage en avalant sont généralement plus bénéfiques pour la stabilité de la pièce. Les forces ascendantes du fraisage conventionnel peuvent entraîner des mouvements de la pièce et des variations dimensionnelles.

Exigences relatives aux machines

Le fraisage conventionnel est plus tolérant sur les machines anciennes présentant un jeu, tandis que le fraisage en aval nécessite un équipement rigide et bien entretenu pour obtenir des résultats optimaux.

Quand utiliser chaque méthode

Quand utiliser la coupe d'escalade

Quand utiliser le fraisage en avalant ? Le fraisage en montée est préférable pour les opérations de finition, l'usinage de précision et l'utilisation de machines CNC modernes. Il est idéal pour obtenir des tolérances serrées et des finitions de surface supérieures.

Le fraisage en avalant est généralement préféré au fraisage conventionnel en raison de la tendance de l'aluminium à se souder aux outils de coupe. L'action de coupe propre du fraisage en avalant réduit la formation d'arêtes accumulées et produit de meilleurs états de surface sur les composants en aluminium.

Quand préférer le fraisage par le haut au fraisage par le bas ?

Quand préférer le fraisage vers le haut au fraisage vers le bas ? Le fraisage conventionnel est choisi lorsque l'on travaille avec des machines anciennes qui présentent un jeu important, lorsque l'on usine des surfaces interrompues ou lorsque la sécurité de l'opérateur est une préoccupation majeure dans le cadre d'opérations manuelles.

Il est également préféré pour les opérations d'ébauche où l'état de surface est moins critique, et pour l'usinage de matériaux qui ont tendance à s'accrocher ou à s'arracher pendant la coupe.

Conclusion

Il est essentiel de comprendre la différence entre le fraisage en avalanche et le fraisage conventionnel pour optimiser vos opérations d'usinage. Si le fraisage en avalanche offre généralement des résultats supérieurs en termes d'état de surface et de durée de vie de l'outil, le fraisage conventionnel reste utile pour des applications spécifiques et en fonction des limites de la machine.

La clé du succès réside dans l'adaptation de la méthode de fraisage à vos besoins spécifiques : capacités de la machine, propriétés du matériau, exigences en matière de finition de surface et contraintes opérationnelles. En prenant des décisions éclairées sur le moment et la manière d'appliquer chaque méthode, vous pouvez obtenir des résultats optimaux tout en maximisant l'efficacité et la durée de vie de l'outil.

Tableau comparatif