Fraisage horizontal ou vertical – Comprendre les principales similitudes et différences

« L'intégration de la CNC dans les fraiseuses a fait progresser les techniques de fraisage en termes d'efficacité et de perfection. Ces machines coupent, sculptent et façonnent des composants de base aux prototypes fonctionnels. ''

L'opération de fraisage CNC permet aux machinistes d'automatiser la coupe, la sculpture et le façonnage d'une large gamme de matériaux plastiques et métalliques pour l'application à laquelle ils sont destinés. De cette manière, les usinages horizontaux et verticaux deviennent pratiques. Les deux sont techniques de fabrication soustractives qui aident à éliminer les matériaux indésirables d'une pièce à usiner dans plusieurs orientations et dimensions. De plus, la précision en pouces, la fiabilité, la précision optimale et la capacité de répondre tolérances plus strictes sont des caractéristiques clés de ces machines de fabrication.

Ce blog présente les différences et les similitudes opérationnelles telles que ce que sont les fraiseuses verticales ainsi que leurs utilisations prévues dans les industries manufacturières, et bien plus encore. 

Un bref aperçu des fraiseuses

Pièces d'assemblage de la fraiseuse

Fraisage CNC Les machines sont si répandues en raison de leurs performances fluides et de leur précision en pouces dans les opérations d'usinage. Fraiseuses équipées de trois composants identiques pour effectuer des options de coupe sur les surfaces des matériaux ; y compris

• Broche: Maintient la fraise, normalement orientée dans la direction axiale du déplacement ou de l'avance.
• Table de travail: Soutenir le matériau de travail (pièce).
• Outils de coupe: Effectuez des opérations de coupe le long de l'axe (3, 4, 5 axes) pour des débits de coupe optimaux. Ces outils sont positionnés longitudinalement ou transversalement à l'avance ou au déplacement.

Ces machines façonnent et sculptent méticuleusement les métaux et les matières plastiques pour les composants à usage industriel. De plus, plusieurs têtes pourraient être installées sur une pièce de machine pour traiter plusieurs pièces à la fois. 

Relatif à: Machines CNC à 3 axes ou à 5 axes

Qu'est-ce qu'une fraiseuse verticale ?

Les fraiseuses verticales sont largement utilisées dans tous les secteurs. Cette machine est équipée d'une broche de coupe rotative montée verticalement et d'outils multifonctionnels. Ces outils tournent autour de la pièce stationnaire pour éliminer les imperfections de la pièce. 

Parfois, pour les pièces à géométries irrégulières, le processus de surfaçage, qui est l'un des Six principales techniques de fraisage CNC, est utilisé pour des formes géométriques uniformes sur toute la surface de l'objet. Les fraiseuses verticales contiennent deux types de configurations que les fabricants mettent en œuvre selon leurs exigences de conception. 

• Tourelle: La tourelle est recommandée pour affiner les petites géométries. La configuration contient une broche (l'outil rotatif) qui reste stationnaire, tandis que la tourelle (un mobile) effectue une opération de fraisage sur le matériau du travail, à la fois dans les orientations verticale et horizontale.
• Fraisage du lit : Dans les fraiseuses à banc, en particulier les traditionnelles, la broche se déplace verticalement tandis que le banc se déplace vers l'alignement horizontal. Cette combinaison de mouvements permet de couper la pièce, créant des alésages et des rainures.

À quoi servent les fraiseuses verticales ?

Les fraiseuses verticales sont des bêtes de somme car elles offrent un couple exceptionnel et un usinage rapide. Les commandes des fraiseuses verticales sont mixtes. Ils peuvent être calibrés manuellement ou via des systèmes automatisés CNC (Computer Numerical Controlled). La fraise rotative sur la broche enlève généralement le matériau de la pièce à usiner dans des délais plus courts. Une perceuse à colonne est une table mobile sur laquelle se déplace la broche verticale et, dans le fraisage à tourelle, elle offre un contrôle d'usinage encore plus grand. Voici un bref aperçu de ses avantages :

• Les machines verticales comportent des outils longs et fins.
• Les fonctions de rainurage et de rainurage sont plus faciles à réaliser grâce aux fraiseuses verticales.

Qu'est-ce qu'une fraiseuse horizontale ?

Les fraiseuses horizontales fonctionnent sur un mécanisme différent. Dans ce type, le fonctionnement de base est identique à celui des fraiseuses verticales. L'outil rotatif et les pièces à usiner sont stationnaires. La différence vient de l’orientation de l’outil de coupe qui est placé horizontalement. Ces systèmes de fraisage sont plus répandus dans l’industrie que les fraiseuses verticales. 

Les fraisages horizontaux sont généralement préférés pour réaliser des coupes plus profondes. L'outil de coupe horizontal est conçu pour un impact très puissant. La précision est généralement moindre car la rotation de l'outil provoque des coupes puissantes sur la pièce. Cependant, l’intégration de technologies CNC avancées a éradiqué ces inconvénients des machines verticales.

Certains de ses principaux avantages sont discutés ci-dessous :

• Hautes performances et fonctionnalités pour des conceptions complexes.
• Dispose d'outils courts et épais pour éliminer l'excès de matière de l'objet.
• En règle générale, les machines horizontales utilisent des lames de scie (fraises en forme de disque) pour le fraisage. 

À quoi servent les fraiseuses horizontales ?

Les fraiseuses horizontales conviennent généralement aux trous plus profonds et lisses. finitions de surface. Ces machines offrent l’opération de fraisage la plus rapide. Par exemple, le fraisage 3 axes a une valeur de tolérance de ± 0.005 pouces (0.13 mm). 

Pièce fraisée CNC

Pour le fraisage et la gravure de pièces 5 axes, les tolérances peuvent varier mais la valeur générale reste la même. Les autres opérations de fraisage telles que les fraises (coupe de joints) ont une tolérance de ±0.030 pouces (0.762mm). En plus de leurs applications, les machines horizontales imposent divers composants clés pour l'industrie aérospatiale, dont quelques exemples sont donnés ci-dessous ;

• Systèmes avioniques
• Composants de moteur complexes
• Structures d'avions performantes
• Forme complexe Pièces métalliques internes
• Composants aérodynamiques

De plus, les applications dans les secteurs automobiles sont : Boîtes de vitesses, Blocs moteurs, Boîtier de stator de moteur électrique, Axel, etc.

Fraiseuses horizontales et verticales - Une comparaison

Horizontal contre. Fraiseuses verticales

La fonction principale des deux broyeurs est de couper et de façonner les matériaux selon la configuration souhaitée. Les différences résident dans leur assemblage et dans la manière d’effectuer la découpe ou le cisaillage. Voyons quelques-unes des principales différences entre les machines horizontales et verticales.

1. Orientation de la broche 

La principale différence réside dans l’orientation de la broche. C'est un outil principal de la machine qui dicte au coupeur d'opérer sur la pièce. L'orientation de la broche est différente dans les fraiseuses horizontales et verticales. L'orientation verticale de la broche contribue à une coupe précise tandis que l'orientation horizontale est utilisée pour la coupe en profondeur sur de grandes pièces. 

2. Géométrie de l'outil 

La géométrie des outils des fraiseuses horizontales et verticales est différente. Par exemple, les composants de la tête de broche, de la pince de serrage, du foret à rainurer et de la fraise en bout des deux machines sont géométriquement différents. Les fraiseuses verticales possèdent un système cylindrique à la fois fin et long. En revanche, les outils horizontaux ont des outils avec une géométrie de conception plus lourde. Ces spécifications ont un impact sur la précision de chaque machine.  

3. Précision

A quoi servent les machines verticales ? Comme les machines sont construites avec des géométries différentes, les outils verticaux offrent plus de précision. Par exemple, lors de la sculpture de détails dans la pièce, les machines verticales sont parfaites car la broche et la fraise sont légères, ce qui permet un impact plus précis.

4. Coût des machines

Les fraiseuses horizontales et verticales ont des coûts différents. Les fraiseuses horizontales sont utilisées pour les coupes lourdes (chanfreinage, ou dressage, etc.), ce qui en fait une option coûteuse par rapport aux fraiseuses verticales. En revanche, les fraiseuses verticales sont plus faciles à entretenir et simples à utiliser. C'est pourquoi les petits fabricants peuvent implanter des broyeurs verticaux dans leurs entreprises. De plus, les fraiseuses horizontales nécessitent des opérateurs experts pour faciliter le bon déroulement des opérations de coupe. Néanmoins, les deux machines sont tout aussi importantes et leur utilisation dépend du type de produit et des exigences du secteur. 

5. Taux de travail

La contrainte de temps est également un facteur important à considérer. Les fraiseuses horizontales sont en tête à cet égard, car elles offrent une grande stabilité et produisent des coupes plus profondes à une cadence élevée. Les fraiseuses verticales sont utilisées pour la précision et ont un potentiel de coupe limité. Cela rend le taux d'enlèvement des systèmes de fraisage verticaux relativement inférieur à celui des systèmes horizontaux. 

Fraisage CNC vs. Tournage CNC : principales différences

Fraisage CNC vs. Tournage CNC, les deux sont utilisés de manière interchangeable, mais il existe des différences évidentes entre leur fonctionnement. Fraisage CNC : Lors de son fonctionnement, la pièce reste immobile, tandis que l'outil de coupe tourne pour couper et façonner l'objet prévu (pièce). 

Fraisage CNC

Le fraisage CNC tourne autour des 3 axes (X, Y, Z) et est utile pour façonner des pièces détaillées, des prototypes fonctionnels, des auxiliaires et des composants non symétriques. Voici quelques exemples courants : colliers, intérieurs et extérieurs de composants automobiles et aérospatiaux.

Les fraiseuses les plus couramment utilisées sont :

• Angulaire (Les plages d'angles typiques sont 45°, 50°, 55° ou 60°.
• Visage 
• Plaine

Tournage CNC, en revanche, est un processus dans lequel le matériau à travailler tourne le long de l'axe de la machine pendant que les outils effectuent des opérations de coupe. 

Tournage CNC

Pour les pièces à symétrie axiale, coniques et cylindriques, le tournage CNC est la solution idéale. Contrairement aux tours conventionnels, le tournage CNC utilise une commande numérique informatisée pour sculpter le matériau dans la configuration souhaitée. Le tournage CNC facilite des options telles que : 

• Tournage conique
• Tournage droit
• Rainurage externe
• Moletage
• Threading
• Alésage et perçage

Voyons quelques aspects critiques du fraisage CNC par rapport au tournage CNC :

lampe de table: Fraisage CNC vs. Tournage CNC

Lequel est le bon choix pour votre application ? Horizontal contre. Fraisage vertical

Le choix de la bonne fraiseuse dépend des exigences du projet et des spécifications de l'industrie. Le budget joue également un rôle essentiel dans cette décision. Décomposons les considérations relatives aux deux systèmes pour faciliter la prise de décision pour votre prochain projet.

Fraiseuses verticales : 

• Idéal pour les petites pièces, choisissez uniquement si l'objet nécessite des détails et moins de découpe. Par exemple, lorsqu'une coupe est requise sur un seul plan.
• Pour les projets de polissage de surface et de découpe de précision, faites de nombreuses tentatives pour enlever les couches à chaque passage. 
• Réalisable pour des investissements moindres. Installez des systèmes de fraisage verticaux si vous prévoyez de configurer l'ensemble de la configuration dans votre atelier.

Fraiseuses horizontales :

• Les machines horizontales sont le choix idéal pour les productions en grand volume.
• Utilisé pour sculpter une ou plusieurs rainures dans des pièces à plusieurs angles.
• Prototypage rapide les besoins peuvent être satisfaits en utilisant des fraiseuses verticales.
• Ces machines sont utiles pour créer des fentes sur plusieurs côtés et plusieurs plans de l'objet.
• Lorsque vous disposez d’une flexibilité dans le budget en termes de maintenance et autres perspectives financières associées.

Services de fraisage CNC chez Prolean

Villas Modernes Fraisage CNC nécessite une expertise avec les machines les plus récentes pour être compétitif sur le marché. Faire face à une tolérance stricte peut devenir un casse-tête la plupart du temps. C'est ici que proléen intervient. Notre personnel technique coopérera avec vous pour atteindre des tolérances encore plus strictes jusqu’à ±0.0002″ (0.005 mm).  

Service de fraisage CNC

Du prototypage à la production à grande échelle, nous délivrons les meilleurs services destinés aux exigences de votre application. Nous contacter pour entendre nos experts professionnels et obtenir une présentation complète de votre projet. 

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Lire la suite: 

• Fraiseuse contre. Tour : quelle est la différence ?
• Fondamentaux des processus de découpe de tôle
• Meilleurs outils de coupe pour l'usinage CNC

résumer 

Horizontal contre. machines verticales, cependant, les deux machines offrent des dizaines d'avantages lorsqu'elles sont exploitées pour des lots de volumes moyens à grands. Leur adéquation à une variété de matériaux et leur perfection au pouce près en font un choix judicieux parmi les professionnels de l’industrie. 

Cependant, il y a peu de choses à prendre en compte lors de la sélection parmi ces deux éléments. Par exemple, si vous êtes préoccupé par des contours plus profonds ou des pièces détaillées complexes, vous pouvez opter pour des machines horizontales CNC. Alors que les fraiseuses verticales conviennent parfaitement à l'usinage, les systèmes horizontaux facilitent la coupe plus profonde des matériaux lourds. Le choix final dépend des dimensions, de la taille, de la forme et des exigences du matériau. En connaissant leurs ressemblances et leurs contrastes, vous pouvez faire un choix approprié pour vos besoins spécifiques. 

De plus, cet article contient des informations complètes sur les aspects techniques des méthodes d'usinage CNC et couvre des questions telles que comment et quand choisir. et quelle méthode coûte le plus cher. En tenant compte de ces considérations, vous pouvez effectuer une sélection standardisée en fonction des exigences de votre projet.

FAQ

T1. A quoi servent les fraiseuses ?

Les fraiseuses sont cruciales pour éliminer les matériaux d'origine d'une pièce à usiner. Ils sont construits avec des outils cylindriques, notamment des forets et des fraises en bout, qui aident à aplatir les surfaces irrégulières. 

Q2. Quelles sont les qualités d’une fraiseuse efficace ?

Plusieurs facteurs rendent les fraiseuses efficaces. Premièrement, les DRO (affichages numériques) rendent le fraisage convivial. Le mouvement sur plusieurs axes est un autre facteur qui permet un fonctionnement fluide avec une plus grande plage de variations. 

Q3. Horizontal contre. vertical, quelle option de machine est la meilleure ?

Les deux machines sont polyvalentes dans leurs applications prévues. Le choix final dépend de certains facteurs considérables ; par exemple; budget, calendrier, nombre d’avions et géométries souhaitées.

Q4. Comment obtenir des performances optimales de ces machines ?

Des performances optimales se traduisent par Nettoyage et entretien réguliers des pièces d'usinage ainsi que du llubrification des composants rotatifs de la machine

Q5. Quels produits sont fabriqués à partir de fraiseuses ?

Les fraiseuses peuvent aider à créer une variété de produits métalliques, notamment des composants de machines, des pièces automobiles, des outils médicaux et des instruments.  

Q6. Qu'est-ce qui est le plus cher ? Usinage CNC horizontal ou vertical ?

En ce qui concerne les implications financières, les machines horizontales CNC entraînent des coûts initiaux plus élevés. Ces machines sont laborieuses et nécessitent un entretien régulier, laborieux, ce qui entraîne des dépenses plus élevées. 

Resources 

1. Ariacutty-Jayendran, (1997), La fraiseuse : extrait de : imposte
2. Fraiseuse, introduction générale : Extrait de : Éducation à Harvard