Les fraiseuses numériques offrent aujourd’hui de vastes possibilités aux artisans, s’adaptant à divers projets d’usinage. Leur conception sur mesure et leurs paramètres précis permettent de manipuler et de façonner des pièces dans une variété de matériaux tels que le plastique, l’acier inox et le bois.
Cependant, connaître les avantages de ces équipements ne vous garantit pas toujours que vous saurez les utiliser correctement. Même parmi les professionnels, certains peinent à programmer, régler ou manipuler efficacement leurs fraiseuses, entraînant des pièces usinées de qualité inférieure.
Dans cet article, nous partageons les astuces et conseils d’experts pour maximiser l’utilisation de votre fraiseuse numérique et obtenir des finitions impeccables. Au terme de sa lecture, le fraisage CNC n’aura plus aucun secret pour vous !
Le fraisage CNC en bref
Commençons par expliquer les bases. Avant de parler des astuces à utiliser sur une fraiseuse CNC, nous allons d’abord vous rappeler ce en quoi consiste le fraisage CNC.
Concrètement, le fraisage CNC est une technique d’usinage où l’on retire de la matière d’une pièce pour lui donner la forme souhaitée. Cela se fait en utilisant des outils de coupe spécifiques tels que des fraises et des forets. Ces outils sont contrôlés par un programme informatique qui définit avec précision leur trajectoire, leur mouvement et leur vitesse.
Les fraiseuses CNC sont précisément les machines équipées de ces outils, chargées d’exécuter le programme informatique. Jouant un rôle essentiel dans l’usinage, ces machines permettent d’apporter précision, efficacité et rapidité dans les opérations de fraisage. Bien entendu, pour en tirer de tels résultats, il faut apprendre à les manier correctement.
Nous allons vous présenter de manière détaillée cinq astuces essentielles pour améliorer l’efficacité et la précision de vos travaux de fraisage.
1. Suivre scrupuleusement les différentes phases du processus de fraisage
Cela peut sembler évident, mais pour obtenir de bons résultats à la fin du processus d’usinage, il faut d’abord veiller à respecter rigoureusement chacune des étapes qui le constituent. Passons donc en revue ces étapes.
Réaliser le modèle 2D/3D
Le modèle 2D/3D est un dessin numérique du produit final qui décrit clairement ses spécifications et constitue le point de départ du fraisage. Bien conçu, ce croquis permet de donner des instructions précises à l’outil de commande numérique par ordinateur.
Plusieurs logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) sont disponibles pour élaborer des croquis numériques clairs et riches en détails. Toutefois, pour plus d’exactitude, nous ne saurons trop vous recommander de solliciter des experts en CAO.
Identifier le bon matériau
Le deuxième élément crucial est le choix du matériau. Il dépend du type d’usinage et de la nature de la pièce que vous souhaitez obtenir.
Certains matériaux sont plus difficiles à fraiser avec des outils à commande numérique, tandis que d’autres se laissent facilement travailler. L’acier fait partie de la première catégorie, tandis que le bois, en fonction des espèces végétales dont il est extrait, se trouve dans la seconde.
Régler les paramètres de la machine numérique
L’efficacité et la précision du fraisage CNC reposent sur le réglage minutieux des paramètres de coupe par l’opérateur. On peut comparer cela au fait d’accorder une guitare : un mauvais réglage produit des sons disgracieux et désagréables.
Prenez le temps nécessaire pour maîtriser chaque paramètre, comprenez les principes qui les sous-tendent et pensez à la meilleure manière de les exploiter efficacement lors de l’usinage. Vous gagnerez nettement en justesse.
Lancer le fraisage proprement dit
La dernière étape consiste à mettre en marche la machine numérique. Commencez par la calibrer et déterminez son « zéro », le point de référence. Ensuite, surveillez attentivement le processus pour corriger tout écart éventuel. La plupart des écarts de fraisage se produisent généralement parce que l’opérateur n’est pas resté attentif jusqu’à la fin.
2. Maîtriser les paramètres CNC pour des travaux d’usinage réussis
Selon une étude, 28 % des écarts de fraisage CNC sont dû à des réglages de paramètres incorrects. Ce problème nous amène donc à vous présenter, de manière détaillée, les paramètres que vous aurez à ajuster pour un usinage complet et réussi.
La profondeur de coupe
La profondeur de coupe indique la profondeur avec laquelle l’outil de fraisage plonge dans la pièce pendant l’usinage. Ce paramètre détermine la quantité de matière retirée à chaque passage de la fraise. Sa maîtrise permet d’obtenir des finitions précises, d’éviter les erreurs dimensionnelles et d’assurer la conformité aux spécifications du modèle.
Pour régler la profondeur de coupe, ajustez la position verticale de la fraise par rapport à la pièce à usiner, généralement en utilisant la vis de réglage de la broche de la fraiseuse.
La vitesse d’avance
La vitesse d’avance, qui indique à quelle vitesse la fraise se déplace sur la pièce, doit être ajustée avec précision. En effet, une vitesse trop élevée peut entraîner des vibrations indésirables et endommager les outils. À côté, une vitesse trop faible peut provoquer une coupe inégale.
En réglant adéquatement la vitesse d’avance, l’opérateur prolonge la durée de vie de ses outils et améliore par la même occasion la qualité de la surface. Pour y arriver, il doit utiliser les commandes de la fraiseuse afin de régler la rapidité du déplacement de la fraise sur la pièce en fonction du matériau et du type d’usinage.
La vitesse de broche
La vitesse de broche, mesurée en tours par minute (RPM), détermine la vitesse de rotation de la fraise. Maîtriser ce paramètre est essentiel. En effet, car une vitesse de coupe trop élevée peut générer une chaleur excessive, nuisible à l’outil et à la pièce à usiner. Un réglage précis garantit un usinage optimal, prévenant les problèmes liés à la chaleur excessive.
Pour optimiser la vitesse de broche, ajustez-la en fonction du matériau à usiner et du type de fraise utilisé. Veillez à toujours rester dans la plage recommandée pour éviter des problèmes thermiques sur votre machine numérique.
Outre ces trois paramètres principaux, vous devez aussi prendre en compte d’autres réglages importants, notamment :
- Le chemin d’outil : ce paramètre définit la trajectoire que suit la machine outil quand elle traverse le matériau et est défini à partir de votre dessin CAO ;
- Le débit de liquide de refroidissement : en raison de la forte chaleur produite, certaines opérations de fraisage nécessitent l’usage de liquides de refroidissement pour dissiper la chaleur. La quantité et le type de liquide utilisés peuvent être décisifs ;
- Le choix des outils : il existe une variété de fraises performantes, chacune étant réservée pour un type de matériau précis et pour des tâches d’usinage spécifiques. Choisir le bon outil est indispensable pour obtenir des finitions impeccables.
3. Choisir sa fraise avec soin
Choisir la bonne fraise avant de démarrer votre fraiseuse numérique est tout aussi important que de bien la paramétrer. En effet, comme expliqué dans le paragraphe précédent, chaque type de fraise est conçu pour des matériaux spécifiques et des opérations particulières.
Ainsi, utiliser la fraise appropriée garantit des finitions précises, réduit les risques d’endommagement de la pièce et prolonge la durée de vie de l’outil. Ce n’est pas tout ! Une fraise adaptée permet de minimiser les vibrations de la table de travail, d’éviter la surchauffe et d’optimiser la précision du processus d’usinage.
Plusieurs variables entrent en jeu dans le choix de la fraise adéquate. Toutefois, par souci de simplicité, nous allons résumer ces critères sous trois questions principales.
Quel est le matériau que vous souhaitez usiner ?
À chaque matériau à usiner correspond une fraise spécifique. Par exemple, les fraises en carbure de tungstène sont idéales pour l’aluminium. À côté, des fraises en acier rapide conviennent mieux pour travailler des matériaux plus durs comme l’acier.
Choisissez votre fraise en fonction du matériau que vous souhaitez travailler. Cette règle pourtant simple en apparence peut avoir un impact significatif sur la qualité des finitions obtenues au terme de l’usinage.
Quelle est la nature de l’opération d’usinage à effectuer ?
Nous ne vous apprenons certainement rien en vous indiquant qu’il existe une variété d’opérations d’usinage, de la simple découpe à des tâches plus complexes comme l’ébauche ou le chanfreinage.
En fonction du type d’opération à réaliser, il est essentiel de sélectionner une fraise présentant une taille, une forme et des caractéristiques spécifiques adaptées. Par exemple, les fraises à bout carré sont idéales pour le rainurage et le profilage, tandis que les fraises hémisphériques servent à fraiser des formes 3D.
Quelles sont les caractéristiques de la pièce finale ?
Les dimensions, la finition de surface et les détails de la pièce finale influencent également le choix de l’outil de fraisage. Par exemple, les fraises présentant un bout rond sont idéales pour des contours délicats, tandis que les fraises à plaquettes carbure sont indiquées pour des coupes plus agressives.
En somme, l’utilisation des fraiseuses CNC reste à la portée de tous. Seulement, pour une meilleure prise en main, chaque utilisateur doit s’intéresser davantage au fonctionnement de ces machines ainsi qu’aux étapes à suivre pour les utiliser. Ce n’est qu’en ayant une bonne compréhension de ces notions qu’il sera possible d’obtenir des pièces usinées avec d’excellentes finitions.
