Le fraisage, comme son nom l'indique, regroupe les opérations d'usinage pouvant être effectuées sur une fraiseuse. Ces opérations aboutissent à l'obtention d'une géométrie quelconque (généralement une forme prismatique).

Dans le cas du fraisage c'est l'outil qui tourne, la pièce restant fixe (sauf dans le cas des plateaux mobiles).

On peut distinguer 2 types d'usinage en fraisage :

• les opérations axiales (l'outil se déplace uniquement le long de son axe)

• les opérations de fraisage (l'outil se déplace dans l'espace, essentiellement dans le plan normal à l'axe de la broche)

Les opérations axiales regroupent :

• le perçage (avec ou sans débourrage, avec ou sans arrêt brise-copeau), pour l'obtention d'un trou sans grande précision

• l'alésage (à l'alésoir monobloc ou au grain), trajectoire sans aucun arrêt pour la mise au diamètre précis d'un trou

• le taraudage (ne concerne pas nos commandes numériques car il nécessite de connaître la position angulaire de la broche à tout instant)

• le lamage (perçage à la fraise pour noyer des têtes de vis)

• le tréflage (perçage à la fraise où la fraise n'est pas en pleine matière), stratégie très particulière et exigeante pour les roulements de la broche.

    Perçage (obtention d'un trou de diamètre peu précis)

    Alésage (mise au diamètre précis d'un trou déjà existant)

    Lamage (obtention d'une cavité en début de trou pour loger des têtes de vis)

    Tréflage

Les opérations de fraisage regroupent :

• les opérations "en bout"

• les opérations "en roulant"

Les opérations "en bout" :

La surface usinée est sous la fraise. Cette catégorie regroupe le surfaçage et l'usinage 3D à la fraise boule ou torique. Le perçage à la fraise avec trajectoire en hélice est une application "en bout" très intéressante.

Les opérations "en roulant" :

La surface usinée est tangente à la génératrice de la fraise. C'est donc le profil de la fraise qui va déterminer la forme. Le profilage, le détourage, l'usinage de poche, le contournage sont des opérations "en roulant".

Le cas du gravage : c'est une opération où la fraise doit travailler à la fois "en bout" et "en roulant".

Il existe aussi une autre distinction spécifique au fraisage, elle est très importante. C'est la distinction entre le fraisage "en opposition" et le fraisage "en avalant".

Quand on fraise "en opposition" les dents de la fraise en prise avec la matière avancent dans le sens de l'usinage. Elles attaquent donc la matière par une épaisseur de copeau nulle et terminent leur travail en quittant le copeau à son épaisseur maxi. L'effort généré est dirigé en sens inverse du sens d'usinage et vers la matière, c'est un effort résistant et qui colle l'outil vers la matière à usiner. On utilise cette technique pour annuler les jeux fonctionnels de la machine car les efforts poussent les écrous des vis en sens inverse du mouvement. On notera que cette technique recycle le copeau qui fait un tour gratuit avec la fraise s'il lui prend l'envie de rester collé sur la dent. C'est assez mauvais car s'il se recolle sur la matière il ne sera pas dégagé par la suite. Les états de surface générés sont moins bons qu'en travail "en avalant" mais la machine souffre moins car la variation d'effort est moins brutale. Les conditions de coupe ne sont pas très bonnes car il est mauvais d'attaquer la matière tangentiellement (la matière refuse de se faire couper... on la comprend).

    usinage en opposition

Quand on fraise "en avalant" les dents de la fraise en prise avec la matière avancent en sens inverse du sens d'usinage. Elles attaquent donc la matière par une épaisseur de copeau maxi et terminent leur travail en quittant le copeau à épaisseur nulle. L'effort généré est dirigé dans le sens de l'avance et s'éloigne de la matière, c'est un effort qui aide la machine à avancer mais qui décolle l'outil de la matière. Si la machine a un jeu fonctionnel on peut avoir des problèmes car l'effort peut décoller les écrous des vis pendant de brefs instants (jusqu'à ce que l'avance rattrape le jeu). La machine est donc sérieusement secouée. En revanche les conditions de coupe sont excellentes car la dent de la fraise n'attaque pas tangentiellement. On n'a donc pas de refus de coupe et les états de surface sont meilleurs (le copeau, s'il est recyclé, vient se coller sur la face encore brute de la pièce, il sera dégagé par la dent suivante).

    usinage en avalant

Il convient donc d'avoir des machines avec des jeux minimaux afin de pouvoir utiliser le fraisage "en avalant" sans risque d'usure prématurée des vis et des écrous de la machine. Dans le cas de transmission de mouvement par câble ou par courroie le problème ne se pose pas car il n'y a pas (normalement) de jeu.

SECURITE :

Les particularités du fraisage sont aussi sa principale source d'accident :

• c'est l'outil qui tourne, il tourne vite donc doit être le plus équilibré possible et soigneusement maintenu dans la broche.

• la coupe est discontinue (l'outil sort souvent de la pièce pendant sa phase d'usinage) et génère donc des vibrations. Celles-ci peuvent entraîner un desserrage des écrous de bridage de la pièce usinée.

Contrairement au tournage ce n'est pas ici la pièce qui est la partie la plus dangereuse mais l'outil. La pièce est généralement plus lourde que l'outil et est donc moins sujette à s'envoler. L'outil, lui, tourne. Il tourne même de plus en plus vite grâce aux progrès sur les matières coupantes, il en résulte des efforts centrifuges de plus en plus importants. En cas de casse d'outil, ces efforts accélèrent les débris de l'outil et les transforment en véritables balles de fusil. Il faut donc faire attention à ménager son outil de manière à ce qu'il soit "à l'aise" et ne force pas trop.