Qu'est-ce que le fraisage de rainures ? Techniques, outillage et conseils

« Le fraisage de rainures crée des rainures et des canaux étroits pour diverses applications, mais il nécessite un équilibre entre la vitesse d'avance et la vitesse de la broche pour des résultats et une durée de vie de l'outil optimaux. »  

Un tour ou un centre d'usinage exécute différentes opérations de fraisage à l'aide d'une configuration de machine et d'un outillage appropriés, fraisage de rainures est l'un d'entre eux. Une « fente » est une ouverture ou une rainure étroite de n'importe quelle forme ou taille. Elle est importante pour maintenir l'alignement de l'assemblage, la fixation, la flexibilité, la répartition de la chaleur et des contraintes, la réduction du poids et de nombreux autres objectifs. 

Fraisage CNC est populaire dans la création de fentes dans des pièces de matériaux distincts, métal, plastique, composites, etc. Cet article vous guidera à travers les bases, l'outillage et les différentes techniques de fraisage de rainures. 

Qu'est-ce que le fraisage de rainures ?

Le fraisage de rainures est un processus d'usinage qui utilise une fraise cylindrique rotative avec plusieurs arêtes de coupe pour créer des coupes étroites et allongées ou des canaux (fentes) sur une pièce à usiner à l'aide d'un tour ou d'un centre d'usinage CNC. CNC techniques de fraisage utilisés pour la découpe de fentes, les fraises peuvent également être différentes.  

Fraisage de rainures sur pièce en acier

L'outil de fraisage de rainures ou la fraise tourne et enlève le matériau couche par couche. Pendant ce temps, la profondeur et la largeur de coupe peuvent être contrôlées en ajustant la vitesse d'avance et la position de la fraise. Ce processus d'usinage de rainures est populaire dans des industries telles que l'automobile, l'aérospatiale et la fabrication de moules pour créer des rainures, des rainures de clavette et des canaux précis dans divers composants.

En fonction de la complexité de la forme et du profil de la rainure, le parcours de l'outil peut devenir complexe. Cependant, ils peuvent être simulés dans un logiciel de FAO pour optimiser le parcours de l'outil dans les opérations de fraisage CNC. Le parcours de l'outil détermine la précision et la finition de la surface de la rainure.

• Trajet d'outil conventionnel : Les chemins sont simples et impliquent la découpe de rainures le long de son axe. Le chemin peut provoquer des vibrations et des forces radiales relativement plus élevées.  
• Trajectoire de l'outil trochoïdal : Ce type de chemin est complexe mais offre plus de stabilité lors du fraisage des rainures et peut également traiter des matériaux difficiles à usiner.
• Trajectoire de l'outil de plongée : Cela signifie que l'usinage axial coupe comme le perçage avec les fraises à rainurer. 

Techniques et outillage de fraisage de rainures

Vous pouvez utiliser différentes techniques de fraisage de rainures, qui diffèrent dans leur capacité à s'adapter à différentes tailles et profils de rainures, à différents outils et à différentes géométries. 

Voici une brève élaboration des techniques clés :

1. Fin de fraisage

Cette technique permet de créer des rainures de différentes profondeurs et tailles en faisant tourner la fraise ou la fraise à coquille sur la face de la pièce. L'outil est fixé à la broche et peut usiner sur toute la longueur. axe de fraisage Selon la capacité de la machine (3,4,5, XNUMX, XNUMX, etc.). Les dents de la pièce tournent et alimentent le matériau. Pendant ce temps, la broche guide la direction. 

• Sots fermés
• Machines à sous non linéaires
• Machines à sous profondes

2. Fraisage latéral 

Il s'agit d'un fraisage périphérique qui crée des rainures et des rainures. En règle générale, une fraiseuse horizontale effectue le fraisage latéral. La dent de la fraise à rainurer située à la périphérie de l'outil tourne et enlève le matériau pour créer des rainures précises. Le support de l'arbre de l'outil résiste aux éventuelles déflexions et aux vibrations excessives. 

• Machines à sous ouvertes
• Fentes horizontales
• Coupant

3. Fraisage de groupe 

Ce type d'opération de fraisage permet de découper simultanément plusieurs rainures parallèles. Un seul mandrin peut accueillir plusieurs outils de fraisage de rainures et peut découper la pièce en une seule fois. De plus, il réduit également les changements d'outils et les temps de réglage. Le fraisage en groupe est particulièrement utile pour la fabrication de grandes pièces ou de composants qui nécessitent plusieurs rainures ou des caractéristiques géométriques complexes.

• Plusieurs emplacements parallèles
• Fentes profondes et larges
• Fentes étagées et en queue d'aronde, etc. 

4. Découpe de rainures en T

Comme son nom l'indique, les rainures en T désignent les rainures ou les rainures en « T » sur la pièce. Après avoir préparé la surface de la tige, une fraise à rainures en T peut rapidement découper la forme des rainures fermées. En même temps, elle n'a pas besoin de la surface de la tige pour les rainures ouvertes. L'usinage des rainures en T est utilisé dans les châssis et bases de machines, les boîtiers, les tables de travail, etc.

• Fentes ouvertes et fermées en forme de T

5. Découpe de rainures de clavette Woodruff 

Il s'agit des mécanismes « Slot and Key » à des fins d'emboîtement. Les fraises à rainurer Woodruff créent les rainures dans lesquelles les sections de clavette correspondantes s'adaptent parfaitement. Lors de l'assemblage et même pour la répartition des contraintes, une pièce contient la section de clavette et une autre pièce contient la section de fente, formant ensemble un assemblage à emboîtement solide.

• Fentes pour clés en demi-cercle
• Fentes de clé incurvées
• Fentes inférieures incurvées

Tableau récapitulatif : Techniques de fraisage de rainures et outils de contre-pontage

Conseils pour un fraisage de rainures réussi

Voici quelques conseils que vous pouvez suivre pour éviter les défauts et les incohérences ;

• Entrée prudente de l'outil de fraisage de rainures 

La vitesse de coupe rapide lors du premier contact des bords avec les pièces peut provoquer des vibrations excessives et des désalignements. Veillez donc à maintenir des vitesses de réduction régulières au point d'entrée. 

• Évacuation des copeaux

L'usinage de rainures en deux passes offre suffisamment d'espace pour l'évacuation des copeaux, ce qui se traduit par une meilleure finition de surface et une usure minimale de l'outil. De plus, l'accumulation de copeaux peut générer une chaleur excessive, en particulier lors du fraisage de rainures rapprochées. 

• Force de coupe et vitesse d'avance 

Maintenez une force de coupe adéquate qui soit suffisante pour engager le matériau, mais qui ne soit pas trop forte sur la pièce. De plus, l'optimisation de la vitesse d'avance est tout aussi importante. Si la vitesse d'avance est faible, elle ralentit la vitesse d'usinage des rainures. En revanche, l'outil peut générer de la chaleur si les vitesses sont trop élevées. 

• Utiliser le fraisage vers le bas 

Tant que cela n'est pas absolument nécessaire, utilisez la méthode de fraisage descendant. Elle permet une meilleure évacuation des copeaux et une meilleure stabilité de l'usinage. 

Quelles sont les utilisations du fraisage de rainures ?

Pièces personnalisées fraisées 

Les fentes remplissent plusieurs fonctions essentielles dans les composants mécaniques, telles que faciliter le guidage de l'assemblage, la transmission du couple pour les rainures de clavette, fournir des points de refroidissement et de drainage, etc. De plus, fraisage sur mesure nécessite également des fentes, des rainures et d’autres caractéristiques géométriques similaires. 

Voici quelques exemples d’applications de fraisage de rainures : 

• Rainures de clavette dans les arbres de transmission automobiles
• Rainures dans les moules d'injection et les matrices de moulage au sable
• Fentes de ventilation et de gestion des câbles dans les boîtiers électriques
• Rainures en T sur la base de la machine et sur l'établi
• Fentes pour les dents d'engrenage et le jeu des racines
• Mécanismes de montage et de verrouillage d'assemblage
• Canaux pour l'écoulement du fluide dans les systèmes hydrauliques

Lire la suite: CNC fraisage du métal

Conclusion

Différentes techniques et outils sont disponibles pour les opérations de fraisage de rainures, chacun avec son propre outillage et ses capacités uniques. Le choix dépend de la forme, de la taille ou du profil de la rainure souhaité pour votre application. De plus, les fonctions de rainures sont utiles dans les industries de fabrication de pièces complexes et de création de fonctions d'assemblage. Parallèlement, les rainures remplissent également des fonctions spécifiques telles que le refroidissement, la ventilation, la gestion des câbles, etc. 

ProleanTech est un fabricant leader de machines CNC basé en Chine. Nous disposons d'une usine de fraisage CNC avancée avec des tours multi-axes, des centres d'usinage et des agencements d'outillage personnalisés. Ces installations nous permettent de créer des pièces complexes avec des fentes, des rainures, des canaux et d'autres caractéristiques. Si vous avez besoin de pièces usinées associées, téléchargez votre conception et demandez un devis pour notre Service de fraisage CNC dès aujourd'hui !