Dans la production moderne, la précision et l'efficacité sont essentielles à la compétitivité. Parmi les différentes méthodes d'usinage CNC, le fraisage sur banc se distingue par son exceptionnelle rigidité, ses performances de coupe élevées et sa capacité à usiner des pièces de grandes dimensions avec une grande précision.
Chez Keso, une plateforme de services d'usinage CNC en ligne, les ingénieurs et les fabricants peuvent facilement accéder à des solutions professionnelles de fraisage de banc et d'usinage de précision, de la conception à la production, avec une livraison possible en seulement 3 jours.
Le fraisage sur banc fixe est un procédé d'usinage où la table de travail reste fixe tandis que la tête de broche se déplace selon plusieurs axes (généralement X, Y et Z). Contrairement aux fraiseuses verticales traditionnelles, la table fixe d'une fraiseuse sur banc fixe offre une rigidité et une stabilité exceptionnelles, notamment pour l'usinage de pièces lourdes.
Depuis leur introduction au XXe siècle, les fraiseuses à banc fixe ont joué un rôle essentiel dans des industries telles que la fabrication de moules, l'automobile, l'aérospatiale et les équipements lourds, devenant un outil irremplaçable dans le travail des métaux moderne.
Les fraiseuses à banc fixe ont une longue et influente histoire dans l'évolution de la technologie d'usinage.
·Début du XXe siècle : Les premières fraiseuses à banc fixe ont été introduites pour traiter de grandes pièces métalliques avec une stabilité supérieure à celle des fraiseuses verticales traditionnelles.
· Milieu du XXe siècle : Adoption généralisée dans les industries de la fabrication de moules, de l'automobile et des machines lourdes en raison de leur rigidité et de leur capacité de charge.
De la fin du XXe siècle à nos jours : l’intégration de la technologie CNC a permis un usinage automatisé, précis et répétable. Les fraiseuses à banc fixe modernes allient désormais la robustesse structurelle traditionnelle aux systèmes de commande numérique intelligents, étendant ainsi leurs applications aux secteurs de l’aérospatiale, du médical et des hautes technologies.
L'évolution du fraisage sur banc fixe reflète la demande croissante de pièces plus grandes, plus lourdes et plus précises dans tous les secteurs industriels.
Les fraiseuses à banc fixe peuvent être classées en fonction de leur automatisation, de leur taille et de leurs fonctionnalités :
· Fraiseuses à banc conventionnel
À commande manuelle, principalement utilisée pour des tâches de coupe simples ou intensives.
Idéal pour les ateliers travaillant sur des pièces de grande taille mais ayant des besoins d'automatisation limités.
· Machines de fraisage à banc CNC
Doté d'une commande numérique par ordinateur, permettant un mouvement automatisé le long des axes X, Y et Z.
Adapté à la production de haute précision et répétitive, largement utilisé dans les applications industrielles et aérospatiales.
· Broyeurs à lit petit/compact
Conçu pour les pièces de taille moyenne et les charges légères.
Rentable pour les petites usines ou le prototypage.
· Broyeurs à banc robuste
Machines imposantes et rigides conçues pour les composants lourds ou volumineux tels que les blocs-moteurs, les grands moules ou les équipements industriels.
Peut supporter un couple élevé et des opérations de coupe intensives sans compromettre la précision.
Comprendre ces différents types de fraiseuses aide les fabricants à sélectionner la fraiseuse à banc adapté aux exigences de leur projet.
Une fraiseuse à banc fixe typique est composée de trois éléments clés : le banc fixe, la tête de broche mobile et le système d’outils de coupe.
• Mouvement de l'axe X : réalisé par le déplacement du chariot de la broche le long du banc.
• Mouvement de l'axe Y : contrôlé par la tête de broche ou la colonne, se déplaçant horizontalement.
• Mouvement sur l'axe Z : la broche se déplace verticalement pour contrôler la profondeur de coupe.
Grâce à la stabilité de la pièce à usiner tout au long du processus, la fraiseuse à banc fixe offre une stabilité exceptionnelle, permettant un usinage précis et sans vibrations — particulièrement adapté à la découpe de métaux lourds.
La conception de la table de travail fixe garantit des vibrations minimales, même lors d'opérations de découpe importantes, maintenant ainsi des tolérances serrées et une grande précision de surface.
Les têtes de broche à couple élevé permettent un usinage efficace des matériaux épais ou résistants comme l'acier, le titane et la fonte.
La structure rigide du banc, souvent fabriquée en fonte de haute qualité, peut supporter des pièces de plusieurs tonnes sans compromettre la précision.
Bien que l'investissement initial puisse être plus élevé, les fraiseuses à banc fixe offrent une fiabilité à long terme, des coûts d'entretien réduits et un excellent retour sur investissement.
Les fraiseuses à banc fixe peuvent traiter une grande variété de métaux et d'alliages, chacun nécessitant des considérations spécifiques :
• Acier : Les aciers à haute résistance nécessitent des vitesses de coupe plus lentes et un outillage plus robuste et résistant à l’usure. Couramment utilisés pour les composants de machines lourdes, automobiles et aérospatiaux.
• Aluminium : Plus facile à usiner à haute vitesse, mais nécessite une évacuation soigneuse des copeaux pour éviter le colmatage des outils. Fréquemment utilisé dans la fabrication de pièces automobiles et de machines légères.
• Titane : Extrêmement résistant et insensible à la chaleur, il convient aux applications aérospatiales et médicales. Il exige une grande rigidité et des avances optimisées pour éviter l’usure des outils.
•Cuivre et laiton : métaux tendres et conducteurs, idéaux pour les composants électriques ou les pièces décoratives. Nécessite un outillage adapté pour préserver l’état de surface.
• Fonte : dure et cassante ; la rigidité du fraisage à banc fixe garantit une coupe précise sans vibrations. Couramment utilisée dans les moules, les blocs-moteurs et les machines industrielles.
Conseils d'usinage :
Utilisez des outils en carbure revêtus pour les métaux à haute résistance.
•Optimiser la vitesse de broche et la vitesse d'avance en fonction du type de matériau.
•Assurer le refroidissement/la lubrification des matériaux sensibles à la chaleur comme le titane.
• Assurez un serrage correct des pièces à usiner afin de minimiser les vibrations et d'améliorer la finition de surface.
Les grandes pièces structurelles des aéronefs, telles que les supports d'ailes ou les supports de moteur, nécessitent la grande rigidité du fraisage sur banc pour obtenir des tolérances serrées et une excellente finition de surface.
Les blocs-moteurs, les carters de boîte de vitesses et les composants de châssis bénéficient du fraisage sur banc en raison de leurs exigences en matière de taille, de poids et de précision.
Les moules d'injection, de fonderie sous pression et d'emboutissage comportent souvent des cavités profondes et nécessitent un usinage important. Le fraisage sur banc fixe assure la stabilité pendant l'usinage, réduisant ainsi les déformations et améliorant la précision.
Le fraisage de bancs est largement utilisé pour fabriquer des bancs de machines-outils, de grands châssis et des équipements énergétiques lourds, garantissant l'intégrité structurelle et des dimensions précises.
Ces exemples démontrent comment les fraiseuses à banc fixe améliorent la productivité et la fiabilité dans divers secteurs industriels.
Vous devriez envisager le fraisage sur banc lorsque :
• Traitement de moules ou de composants d'équipements de grande taille, tels que des moules d'injection ou de fonderie sous pression.
• Usinage de métaux à haute résistance comme l'acier, le titane ou la fonte.
• Votre projet exige une rigidité et une précision élevées.
• Réaliser des travaux de découpe en cavité profonde ou sous forte charge où le contrôle des vibrations est essentiel.
Dans ces cas de figure, le fraisage sur banc plat garantit une précision et une efficacité supérieures.
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