Fraisage CNC ou forage CNC: lequel choisir?

La capacité de l'usinage CNC à créer des pièces complexes et précises vient de ses divers processus d'usinage, tels que le fraisage, le tournage, le perçage et autres.Ici, nous nous concentrerons sur le fraisage et le perçage pour comprendre leurs capacités uniques et vous aider à choisir l'approche d'usinage appropriée.

Bien que vous puissiez utiliser n'importe quel processus (ou combinaison) pour convertir votre conception en un produit fonctionnel, celui à utiliser dépend des spécifications de conception et des exigences finales.Comparons donc le travail, la configuration des outils, la précision offerte, les avantages, les applications et d'autres aspects du fraisage et du perçage.

Qu'est-ce que le fraisage CNC ?

Le fraisage CNC est une approche d'usinage polyvalente qui coupe avec précision les pièces aux formes souhaitées à l'aide de différents outils de coupe rotatifs.Ici, les instructions numériques saisies (codes G & M) dans la fraiseuse CNC dictent les mouvements de l'outil et enlèvent de la matière.Cette automatisation de contrôle produit des pièces cohérentes et reproductibles à partir de conceptions numériques.

Le fraisage convient aux conceptions complexes avec des détails fins grâce au mouvement multi-axes des outils.De même, il peut effectuer de nombreuses opérations comme la découpe, le perçage et la gravure.En conséquence, le fraisage est applicable dans les industries nécessitant des pièces complexes avec des tolérances serrées.

Qu'est-ce que le perçage CNC ?

Le perçage CNC est une autre approche de fabrication soustractive qui se concentre sur la création de trous précis dans la pièce en fonction de la conception CAO téléchargée.Il s’agit généralement d’un mouvement sur un seul axe.Les machines de forage utilisent des forets rotatifs contrôlés par ordinateur pour créer les trous.Pendant ce temps, la taille du foret est exactement ou légèrement inférieure au diamètre de trou souhaité.

Contrairement à d’autres opérations, les processus de perçage CNC se spécialisent dans le perçage de trous pour différentes applications.Avec les forets respectifs, vous pouvez réaliser des trous droits, centrés, lamés, fraisés, taraudés, alésés et autres types de trous.

Les techniques de perçage sont cruciales dans des applications telles que les composants électroniques, les pièces automobiles et aérospatiales et les assemblages mécaniques.

Différences entre le fraisage et le perçage CNC : comparaison rapide

Comparez en détail les différences entre le fraisage et le perçage CNC

Ces deux procédés CNC sont réputés pour leurs capacités d'usinage exceptionnelles dans différents domaines.Ils ont tous deux des configurations de machine, une précision et des mécanismes de contrôle similaires.Mais quelle est la différence entre le fraisage et le perçage ?Soulignons les différences en détail, en examinant différents critères de comparaison.

Processus de travail

Les fraiseuses CNC convertissent les conceptions CAO téléchargées en instructions informatiques qui décident du contrôle de l'outil.Ensuite, la pièce est fixée aux étaux, aux pinces ou aux plaques de fixation.Lorsque l'outil (généralement une fraise en bout) se déplace vers la position de fraisage initiale, l'outil rotatif commence à alimenter le matériau avec une vitesse d'avance et une vitesse prédéterminées.Dans le même temps, le mouvement multi-axes permet à l'outil de se déplacer sur la pièce et de la façonner.

De plus, il peut y avoir deux mouvements de pièce distincts dans le fraisage CNC.Tout d'abord, la pièce se déplace dans le même sens de rotation de l'outil, appelé montée ou fraisage ascendant.Dans le deuxième cas, l'outil tourne dans le sens inverse de l'avance, appelé fraisage conventionnel ou down mill.

Le forage fonctionne en retirant le matériau de la zone où le trou est nécessaire à l'aide d'un outil de forage rotatif.Comme dans le fraisage CNC, l'ordinateur contrôle l'outil de perçage.Après avoir positionné la pièce aux coordonnées de perçage, le foret commence à tourner et avance dans le matériau (généralement le long de l'axe Z) pour créer un trou précis et propre.

Chemin de mouvement

Une différence significative entre le fraisage et le perçage réside dans la trajectoire des opérations de coupe.Pendant l'opération, l'outil de fraisage déplace les pièces à mouvement horizontal et vertical, permettant des formes plus polyvalentes et complexes.

En revanche, les accessoires se déplacent principalement selon une trajectoire verticale pendant les opérations de forage.En effet, le perçage se concentre sur la création de trous ou l'enlèvement de matière à partir d'un point spécifique.

Outillage et configuration

Habituellement, le fraisage CNC implique une fraise en bout, une fraise à surfacer, un foret ou une fraise à mouche pour traiter le matériau.La bonne machine-outil est nécessaire pour un fraisage efficace et précis.Dire que le foret et la fraise en bout sont les plus courants.Par conséquent, vous devez prendre en compte le type de matériau, le tranchant, le revêtement de l'outil, la forme et la taille, ainsi que d'autres facteurs lors du choix de la fraise en bout ou du foret.Ensuite, les matériaux de travail sont fixés sur la table de la machine, où les trajectoires des outils s'alignent parfaitement.

Les forets pour les opérations de perçage CNC sont choisis en fonction du matériau de travail, de la profondeur du trou, de la taille, de la dureté et de la qualité de finition.De plus, certains forages complexes peuvent nécessiter des outils personnalisés ou spécialisés.L'outil se fixe à la broche et la pièce est fixée à la table de la machine.

Précision et capacités

Ce sont parmi les procédés de fabrication les plus précis.Ils offrent des processus d’usinage soignés et de haute précision.À titre d'illustration, le fraisage produit des pièces précises à ±0.005''(0,127 mm), tandis que le perçage peut atteindre une tolérance aussi basse que ±0,002″(0,05 mm).

Le fraisage peut créer des pièces ou des produits complexes, depuis de simples fentes jusqu'à des composants de moteur automobile complexes.De l’autre côté, le perçage vise à créer des trous de différentes formes et tailles.Il peut percer un trou jusqu'à une profondeur de 2 600 mm et un diamètre de 3 à 32 mm.

Types de matériaux

Les deux procédés sont compatibles avec le métal, les plastiques et les composites.Ils peuvent ainsi travailler sur une large gamme de matériaux pour répondre à de nombreux besoins de fabrication.

Matériaux de forage courants

• Acier
• Aluminium
• Laiton
• Acier inoxydable
• Plastiques durcis, comme le polycarbonate et le PEEK

Cependant, le fraisage a plus de capacités matérielles que le perçage.Le perçage est incompatible avec l'acier à outils trempé, certaines céramiques et certains alliages de titane avec lesquels le fraisage peut fonctionner.

Matériaux de fraisage courants

• Acier
• Aluminium
• Laiton
• Inconel
• Grenat
• Titane
• Tungstène

Qualité de finition de surface

Le fraisage CNC utilise un mouvement multi-axes et des outils diversifiés, ce qui donne lieu à une finition de surface polyvalente telle qu'usinée.La valeur de rugosité (Ra) de la surface fraisée peut atteindre 1,6 µm.Par conséquent, la surface du foret peut atteindre une valeur Ra ​​de 3,48 µm.Cependant, la valeur Ra ​​dépend de la profondeur de coupe, du matériau, du régime et d'autres facteurs.

Par conséquent, la finition de surface par fraisage est plus fine que par perçage en raison de la dynamique de coupe.Pourtant, le perçage offre une meilleure surface avec les trous.De plus, le fraisage concerne l'usinage extérieur, ce qui permet d'obtenir facilement des surfaces usinées de qualité supérieure.

Industries et applications spécifiques

L'application est probablement l'aspect de comparaison le plus critique entre le fraisage et le perçage, car elle détermine où ces processus sont appliqués.Le fraisage CNC peut usiner n'importe quelle surface plane avec précision selon n'importe quel angle complexe, tel que les courbes et les contre-dépouilles.

Applications du fraisage CNC

• Pièces automobiles telles que culasses, blocs moteurs, carters de boîte de vitesses, etc.
• Prototypage pour diverses industries.
• Composants et implants d'équipement médical
• Fabrication de moules et d'outils

Le fraisage CNC est préféré dans des domaines plus divers que le perçage, car il permet de créer des géométries détaillées.Pourtant, le perçage est indispensable lorsque des caractéristiques cylindriques précises sont nécessaires.

Applications du perçage CNC

• Trous profonds et petits dans divers matériaux.
• Perçage de trous pour les fixations dans les cellules et les moteurs d'avions.
• Assemblages automobiles.
• Trous précis et cohérents dans les cartes électroniques pour placer les composants.

Considérations relatives aux coûts

Le perçage et le fraisage CNC sont tous deux des méthodes de fabrication rentables.Ils justifient le coût par la précision, la complexité et la rapidité d’exécution.Cependant, les processus de fraisage CNC sont légèrement plus coûteux dans une comparaison directe entre le perçage et le fraisage.

Si nous décomposons les facteurs et considérations de coût, les coûts de fraisage varient en fonction de la complexité, du matériau de la pièce, de la configuration de la machine, de la vitesse de production et du nombre d'opérations.Pendant ce temps, les coûts de forage dépendent de la profondeur de forage, du diamètre du trou et du nombre de trous.

Délai de mise en œuvre

Généralement, les opérations de fraisage CNC ont un délai plus long en raison de l'usinage de pièces complexes et complexes.En revanche, les projets de perçage CNC offrent des délais de réalisation plus courts car le perçage est un usinage plus simple axé sur les tâches de réalisation de trous.

Cependant, plusieurs facteurs déterminent le délai de réalisation de tout projet spécifique de fraisage ou de forage.Par exemple, le délai de fraisage dépend des subtilités de l'usinage, du type de matériau, du temps de configuration, de la précision requise et des compétences de l'opérateur.De même, le délai de forage est influencé par le nombre de trous, la profondeur, le diamètre et les temps de configuration de l'équipement et des outils.

Avantages du fraisage et du perçage CNC

Ces processus apportent divers avantages en termes de précision, de coût, de complexité et de vitesse de production pour divers matériaux et applications.Toutefois, ces opérations présentent également des avantages individuels là où elles trouvent leurs applications.

Avantages du fraisage CNC

• Il crée des formes complexes et polyvalentes avec une précision exceptionnelle, du simple usinage de pistons aux pièces aérospatiales avancées.
• L'automatisation du fraisage élimine les erreurs humaines, contribuant ainsi à des résultats précis.
• Les fraiseuses CNC peuvent travailler avec différents métaux, alliages, plastiques, composites et céramiques.Cette polyvalence matérielle ouvre ses possibilités d’application dans toutes les industries.
• Produisez des pièces identiques avec une précision et une qualité constantes, de manière rentable pour le prototypage jusqu'à la production de masse.
• La finition de surface usinée du fraisage est lisse.Cependant, cela peut laisser des marques d'outils qui nécessitent un post-traitement.

Avantages du perçage CNC

• Il apporte une haute précision aux tâches de perçage, supérieure à toute méthode de perçage traditionnelle pour des dimensions de trous cohérentes et précises.
• Cette méthode est très rentable pour une production à grande échelle.
• Le forage est un processus rapide et peut effectuer des tâches répétitives de manière cohérente.
• Il peut créer des trous de formes et de tailles variées, de quelques mm de diamètre à 4 cm et jusqu'à une profondeur de 2600 mm.
• Tout comme le fraisage, le perçage est compatible avec les grands types de matériaux.

Inconvénients du fraisage et du perçage CNC

Comme toute autre méthode de fabrication, le fraisage et le perçage présentent certains inconvénients.Voyons donc quelques capacités et inconvénients de coûts de ces processus.

Inconvénients du fraisage CNC

• Le prix élevé des équipements de fraisage CNC et de la configuration des outils exige des coûts initiaux élevés.
• Le changement d'outil pour plusieurs opérations augmente les temps d'arrêt de la machine.
• La taille de la pièce pouvant être usinée est limitée en raison des capacités de la machine.
• L'usinage par fraisage génère du bruit, des ébavurages et des déchets de matière.

Inconvénients du perçage CNC

• Le perçage est limité à la création de trous, ce qui le rend moins polyvalent que le fraisage.
• Il est difficile de percer des matériaux durs comme l’acier, le titane et l’acier trempé.
• Le foret continu provoque une génération de chaleur excessive et peut endommager la pièce et user l'outil.
• Cela nécessite des outils de perçage séparés pour différents matériaux.

Fraisage CNC ou perçage : comment choisir la bonne technique pour votre projet

Le choix entre le fraisage et le perçage dépend entièrement de la conception et des spécifications du projet.Après tout, il s’agit d’obtenir les exigences fonctionnelles et dimensionnelles du produit final.Si votre projet est de forme complexe, nécessite une finition lisse, des tolérances serrées ou comporte plusieurs caractéristiques, le fraisage CNC est le bon choix pour vous.D’un autre côté, le perçage CNC est l’option incontournable pour tout projet de perçage précis.

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