Quels sont les axes de travail d’une fraiseuse ?

Les fraiseuses se caractérisent par l’outil de coupe qu’elles utilisent pour l’usinage, la fraise. Elles se distinguent aussi par le mouvement que la machine peut réaliser par rapport au plan cartésien. Quels sont les axes de travail d’une fraiseuse ? Quels types de fraiseuses existe-t-il selon ces axes ?

Les types de fraiseuses selon les axes de travail

Ces machines-outils dont l’usinage se fait par enlèvement de copeaux peuvent être classées de deux manières : selon l’orientation de l’outil de coupe (fraise) par rapport à la pièce et selon le nombre d’axes. Le nombre d’axes de travail d’une fraiseuse limite ou permet la réalisation de certaines opérations d’usinage.

Selon le nombre d’axes sur lesquels elles travaillent, les fraiseuses peuvent être :

• Trois axes. Ce type de machines peut contrôler le mouvement relatif entre la fraise et la pièce à usiner sur les trois axes du plan cartésien (X, Y et Z).
• Quatre axes. Ces machines-outils, en plus de permettre un mouvement entre l’outil de coupe et la pièce à travailler sur les trois axes du système cartésien, permettent la rotation de la pièce. Autrement dit, la machine est capable de contrôler l’axe de rotation de la pièce autour d’un axe au moyen d’un mécanisme diviseur. Ce type de fraiseuses est très utilisé lorsque l’on souhaite usiner des pièces de forme cylindrique.
• Cinq axes. Les fraiseuses cinq axes sont des machines très avancées et complexes qui ne permettent pas seulement le mouvement sur le plan cartésien, mais contrôlent différentes rotations de la pièce. Sur cette machine, la rotation de la pièce peut se faire sur deux axes, perpendiculaire à l’outil ou parallèle à celui-ci ; mais elles permettent aussi la rotation sur le plan horizontal et avec un certain degré d’inclinaison de l’outil. Ce type de fraiseuses permet l’usinage de pièces complexes et l’angle d’accès de la fraise sur la surface de la pièce est plus grand.

Quels sont les mouvements de la fraiseuse ?

Les fraiseuses se caractérisent par le fait d’être des machines-outils très polyvalentes qui permettent l’usinage par enlèvement de copeaux. L’enlèvement de la matière excédentaire à la surface de la pièce à travailler se produit lorsque l’outil de coupe entre en contact avec elle. Grâce aux fraiseuses, il est possible d’usiner différents matériaux comme le fer et la fonte, les métaux non ferreux, l’acier, le bois et des matériaux synthétiques comme le plastique. De plus, sur une fraiseuse, on peut travailler des pièces de surfaces variées : planes, courbes, dentées ou à rainures.

Le mouvement de la fraise

Sur une fraiseuse, comme sur toute machine-outil, les axes de travail et les mouvements de déplacement sont fondamentaux pour un bon usinage. Le déplacement peut être réalisé par l’outil de coupe, la pièce ou la table de travail. Dans le cas de la fraiseuse, la fraise reste généralement fixée sur la tête, qui reste fixe. Sur ces machines, la fraise a un mouvement rotatif, puisqu’elle tourne sur son propre axe.

Même si l’outil reste fixe et tourne seulement sur son axe, certains types de fraiseuses permettent la variation de l’angle d’inclinaison de la fraise. Elles permettent aussi de prolonger la position de celle-ci par rapport à l’axe sur lequel elle tourne.

Le déplacement de la table

Si l’outil de coupe est fixe sur la fraiseuse, c’est la table qui doit effectuer les déplacements pour que la fraise puisse usiner la pièce ; cette dernière se monte sur la table et y est fixée. Le mouvement de la table peut être manuel ou automatique, tout dépend du type de fraiseuse. La table peut en outre suivre des vitesses d’avance ou de déplacement rapide à vide.

La table peut se déplacer grâce à la boîte des avances (millimètres par minute), sur laquelle l’opérateur devra choisir l’avance nécessaire à l’usinage réalisé.

Le mouvement entre la pièce et l’outil

Lorsque la pièce et l’outil de coupe se déplacent l’un par rapport à l’autre, trois types de mouvements différents peuvent se produire :

• Mouvement de coupe : c’est le mouvement que réalise la pointe de la fraise pour enlever la matière excédentaire.
• D’avance : c’est le déplacement par lequel l’outil s’approche de la surface sans couper.
• Profondeur de passe ou de perçage : c’est le mouvement d’avance qui permet des coupes plus profondes.

Les mouvements sur les axes de travail de la fraiseuse

Outre les mouvements de coupe, d’avance et de profondeur (qui peuvent en réalité se traduire par des vitesses de coupe, d’avance et de profondeur), il existe d’autres déplacements sur les axes de travail de la machine. Ils peuvent être au nombre de cinq et toutes les fraiseuses ne peuvent pas les réaliser. Tout dépend du type de fraiseuse utilisé.

Le mouvement le plus basique, que réalisent toutes les fraiseuses, est le mouvement longitudinal. Ce déplacement s’effectue sur l’axe X. Pour que ce mouvement soit efficace, la pièce doit être fermement fixée à la table au moyen d’étaux. Ce mouvement peut aussi servir à tailler des angles. Outre le déplacement longitudinal, les fraiseuses sont dotées d’un mouvement transversal par rapport à l’axe Y. Il est simple et basique, car il sert à positionner correctement la fraiseuse par rapport à la pièce. Le troisième mouvement est le mouvement vertical et s’effectue sur l’axe Z. Ce type de déplacement sert à déterminer la profondeur de coupe.

Il existe aussi des mouvements de rotation qui peuvent s’effectuer par rapport à l’axe longitudinal ou à l’axe vertical. La rotation longitudinale est possible grâce à une tête diviseuse ou si l’on utilise une table oscillante ; la rotation verticale, quant à elle, se produit lorsque la table peut pivoter complètement ou selon des angles pouvant atteindre 45 degrés.