Différences entre le tournage et le fraisage CNC et analyse typique des pièces d’application

Dans la fabrication moderne, la technologie d’usinage CNC est la méthode principale pour produire des composants de précision. Parmi eux, le tournage et le fraisage sont les processus d’usinage les plus fondamentaux et couramment utilisés. Bien que les deux soient des techniques de contrôle numérique, elles diffèrent considérablement par les principes d’usinage, la structure des équipements, les types de pièces applicables et les caractéristiques du procédé.

Cet article analyse les différences entre le tournage CNC et le fraisage d’un point de vue technique et examine les applications typiques des pièces, fournissant une référence précieuse pour les ingénieurs et les professionnels des achats.

1. Différences de principe de base entre le tournage CNC et le fraisage

1.1 Tournage CNC

Les caractéristiques de base du tournage CNC sont :

La pièce tourne tandis que l’outil de coupe se déplace de façon linéaire

Adapté aux pièces rotatives, telles que les shafts, manchons et structures cylindriques ou coniques

Les opérations principales incluent le tournage, le parement, le rainage et le filetage externes

Le tournage met l’accent sur une grande concentricité, une rondeur stable et une précision pour les longs axes, et nécessite une grande rigidité des outils et du maintien de la pièce.

1.2 Fraisage CNC

Les caractéristiques de base du fraisage CNC sont :

L’outil de coupe tourne pendant que la pièce est fixée ou en mouvement

Adapté aux surfaces planes, fentes, profils et contours complexes

Capable de percer, de tarauder, de faire des marches et d’usiner des fentes irrégulières

Le fraisage met l’accent sur le contourage complexe, la capacité d’usinage multi-surfaces et l’usinage de surface libre, ce qui le rend idéal pour les pièces non rotatives.

2. Différences d’équipement et d’outils

Le tournage CNC utilise généralement des tours ou des centres de fraise. Les outils courants incluent les outils de tournage externes, les barres d’alésage et les outils de filetage. Il convient aux pièces rotatives, supporte de lourdes charges de coupe et offre une grande précision.

Le fraisage CNC utilise généralement des fraiseuses ou des centres d’usinage. Les outils comprennent des fraises de bout de fin, des fraises à face et des fraises à nez à bille, adaptées aux surfaces planes, aux fentes et aux contours complexes. Le fraisage excelle dans l’usinage de formes complexes et de pièces asymétriques.

Du point de vue du mouvement de l’outil, le tournage repose sur la rotation de la pièce, tandis que le fraisage repose sur la rotation de l’outil. Le tournage est plus efficace pour les pièces cylindriques, mais le fraisage peut gérer des formes complexes et des composants non symétriques.

3. Analyse typique des pièces d’application

3.1 Pièces typiques de tournage

Composants d’arbre, tels que les arbres d’entraînement, les broches et les arbres de réduction

Composants de manchons, tels que les bagues et les colliers

Pièces filetées, telles que les vis et les vis d’avance

Pièces à trous profonds, telles que les trous d’huile et les alésages internes des cylindres hydrauliques

Les pièces tournantes sont axialement symétriques, nécessitent une grande concentricité et une rondeur précise. Les procédés typiques impliquent des opérations d’égoutsage, de finition et de filetage/parement afin d’assurer la stabilité dimensionnelle. 

3.2 Pièces typiques de fraisage

Pièces plates, telles que les socles et les surfaces de bride

Pièces irrégulières, telles que les supports, les composants de moule et les équipements complexes

Pièces à fente/profil, telles que les profils d’engrenages, rainures et chanfreins

Des pièces multi-surfaces, où plusieurs faces peuvent être usinées en une seule installation sur un centre d’usinage

Les pièces de fraisage se caractérisent par des formes complexes, une géométrie non rotative et des structures multi-surfaces. L’usinage implique généralement une optimisation du parcours d’outil sur plusieurs axes afin d’améliorer la qualité de surface et l’efficacité de l’usinage. 

4. Recommandations de sélection et d’optimisation de l’usinage

Pour les pièces rotatives ou en forme d’arbre, → prioriser le tournage

Pour les pièces à surfaces planes, à plusieurs trous ou à profils complexes, → prioriser le fraisage

Pour les pièces complexes, → envisager l’usinage composé à fraise à tournage

Exemple : des manchons à filetage et fentes irrégulières peuvent être usinés en une seule configuration, combinant tournage et fraisage pour améliorer la précision et l’efficacité

Idées d’optimisation des procédés

Tournage : optimiser les paramètres de coupe, sélectionner les bons outils, assurer la rigidité de la fixation et contrôler les vibrations et déformations thermiques

Fraisage : optimiser les parcours d’outils, gérer la durée de vie de l’outil et mettre en œuvre des stratégies efficaces de refroidissement et d’enlèvement des copeaux

Usinage composé : combiner les avantages des deux méthodes pour obtenir un usinage unique et réduire les erreurs de réglage

5. Conclusion

Le tournage et le fraisage CNC présentent chacun leurs avantages et scénarios d’application. Comprendre les différences essentielles et les pièces d’application typiques aide les ingénieurs à prendre des décisions plus éclairées lors du choix des solutions de conception et d’usinage. Pour les composants complexes, l’usinage composé à fraise tournée est une approche importante pour améliorer l’efficacité et la précision.

À propos de Brightstar

Brightstar est spécialisée dans l’usinage CNC de haute précision, avec une vaste expérience en tournage, fraisage et procédés de fraisage à bras composés. Nous proposons des solutions complètes d’usinage pour une large gamme de composants, allant des pièces d’arbre et de manchon aux pièces complexes multi-surfaces et irrégulières.

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