Tête de la fraiseuse universelle

La tête de la fraiseuse universelle est l’un des composants les plus importants de cette machine-outil, car c’est elle qui est chargée de loger l’outil de coupe ou fraise. Comment cette tête doit-elle être ? Quelles spécifications techniques doit-elle respecter ?

Qu’est-ce que la fraiseuse universelle ?

La fraiseuse universelle appartient au groupe des fraiseuses qui se classent selon la position de la tête et de l’outil de coupe correspondant par rapport à la pièce. Sachez que les fraiseuses, quel que soit leur type, possèdent une tête fixe qui loge la fraise. Dans la tête de la fraiseuse universelle, seule la fraise se déplace en tournant sur son propre axe pour usiner la pièce.

Mais avant d’analyser en détail la tête de la fraiseuse universelle, il est important de préciser que le principe de fonctionnement de ces machines est similaire. Les fraiseuses réalisent l’usinage par enlèvement de copeaux (matière excédentaire à la surface de la pièce à travailler). Cet enlèvement de matière se produit grâce au mouvement rotatif de l’outil de coupe ou fraise. Les fraises ont la particularité d’être dotées d’une ou plusieurs arêtes de coupe qui, en atteignant la surface de la pièce, enlèvent la matière.

Les fraiseuses peuvent réaliser de multiples opérations d’usinage, comme le dégrossissage et le perçage ; elles sont capables de travailler des pièces de caractéristiques et de matériaux différents. Cela en fait des machines-outils très polyvalentes. Sur une fraiseuse universelle, par exemple, il est possible de travailler le bois, l’acier, la fonte, des matériaux synthétiques comme le plastique et des métaux non ferreux ; on peut aussi usiner des pièces courbes, planes, dentées, etc.

Les fraiseuses universelles : un hybride entre horizontales et verticales

Nous l’avons déjà évoqué : les fraiseuses universelles, tout comme les fraiseuses horizontales et verticales, appartiennent au groupe des fraiseuses classées selon l’orientation de l’outil de coupe. Quelle est la différence entre ces trois types de fraiseuses ?

Sur les fraiseuses horizontales, on emploie des fraises cylindriques placées sur l’axe horizontal, lequel est actionné dans la tête de la machine elle-même. Ces fraiseuses sont aussi appelées fraiseuses à coulant, le coulant étant un pont coulissant de la machine. Les fraiseuses verticales, quant à elles, sont dotées d’un axe orienté verticalement et perpendiculaire à la table de la machine ; cela permet une plus grande profondeur de coupe ou de passe.

Or, les fraiseuses universelles sont un mélange entre les horizontales et les verticales. Ce type de machines dispose d’une broche verticale à laquelle on peut accoupler l’arbre porte-outil horizontal ; mais elle dispose aussi d’une tête qui s’accouple à cette broche et qui permet à la fraiseuse de se transformer en verticale. Les fraiseuses universelles disposent également d’un coulant qui effectue des déplacements d’avance et de retrait sur une paire de glissières.

Comment la tête de la fraiseuse universelle est-elle conçue ?

Les fraiseuses universelles ont la particularité de ne pas disposer d’une seule tête, mais de pouvoir en accoupler différents types : universelle diviseuse, Huré, Gambin, verticale, orthogonale et mortaiseuse. Laquelle est la meilleure ? Comment les choisir ?

Tête universelle diviseuse

Cette tête de la fraiseuse universelle est dotée d’un plateau tournant circulaire qui permet à la tête elle-même de pivoter dans le plan vertical. Elle se place sur une base fixée au banc de la machine-outil. Elle comprend en outre une échelle graduée permettant de régler les degrés de rotation de la tête. Par ailleurs, la tête est orientable et, grâce à cette caractéristique, elle peut incliner ou déplacer la broche selon n’importe quel angle.

Tête de fraiseuse Huré

Ce type de tête offre de grandes performances à la machine-outil. Elle présente l’avantage de pouvoir être utilisée pour les différents types d’usinage réalisables en fraiseuse : horizontal, radial, vertical, angulaire et oblique. Cette tête peut s’adapter facilement aux fraiseuses universelles et se compose de trois parties.

Les parties de la tête Huré sont le corps, fixé au bâti ; un corps intermédiaire, qui effectue des rotations sur la plateforme et qui dispose d’une seconde plateforme permettant des rotations et des inclinaisons à 45 degrés, et le corps du porte-fraise. C’est dans cette partie que se fixe la broche principale. Grâce à sa conception, la tête Huré admet l’accouplement des différents outils de coupe que peuvent utiliser les fraiseuses, comme les forets. Cela peut se faire à l’aide de pinces et de mandrins de perçage.

Tête Gambin

Il s’agit d’un type de tête pour fraiseuse universelle moins résistant que les autres, mais beaucoup plus facile à orienter. Grâce à cette particularité, les pièces peuvent être travaillées plus facilement. Cela est possible parce que les axes de rotation de la tête Gambin sont octogonaux.

Tête verticale

La tête verticale n’a pas de base pivotante et ne peut se déplacer que sur l’axe Z ; cela limite son champ d’action aux fraiseuses dotées de tables orientables. Elle comprend un porte-fraise et un arbre intermédiaire qui apportent la rotation.

Tête orthogonale

Ce type de tête possède un corps qui peut s’incliner à 90 degrés par rapport aux axes X et Z de la machine. C’est grâce à cette qualité que les fraiseuses qui adoptent cette tête peuvent usiner des pièces, y compris à angles inclinés.

Tête mortaiseuse

Ce type de tête est idéal pour le rainurage et le rabotage de pièces, mais c’est aussi l’une des plus puissantes en matière d’enlèvement de copeaux. Elle a deux mouvements : un de coupe et un de profondeur.