Processus de tournage et de fraisage CNC : 7 différences clés

Dans un article précédent, j’ai parlé des fraiseuses et des tours CNC. Les deux sont essentiels dans tout processus d’usinage. Mais dans le monde de la fabrication moderne, le tournage CNC et le processus de fraisage CNC se démarquent. Bien qu’ils utilisent la même technologie, qu’est-ce qui les distingue ? La réponse est possible avec le débat sur les processus de tournage CNC VS fraisage CNC.

 

Ces deux processus diffèrent sur de nombreux points. Connaître la différence vous aide à choisir le processus approprié pour votre projet. Un processus de fabrication mal choisi fait perdre du temps et conduit finalement à l’échec. Vous confondez-vous avec les opérations de fraisage CNC et de tournage CNC ? Ne vous inquiétez pas ! Cet article rendra tout clair, simple et facile à comprendre. Alors, commençons !

 

Présentation du tournage et du fraisage CNC

Le tournage et le fraisage CNC sont deux procédés de fabrication modernes. Tous deux créent des pièces à géométrie complexe avec précision. Cependant, un processus de tournage CNC coupe et façonne le matériau à l’aide d’une table de travail rotative. À l’inverse, le fraisage CNC crée des formes avec des tables de travail fixes et des outils de coupe rotatifs.

 

En termes simples, le processus de tournage CNC coupe et façonne une pièce en rotation. En fait, la pièce est serrée avec une table de travail rotative. Cette table se déplace dans une direction linéaire à l’aide de broches. Cependant, les outils de coupe restent immobiles pendant toute la procédure. Lorsque la pièce en rotation se déplace autour des outils de coupe, ils enlèvent de la matière pour créer la forme souhaitée.

 

Maintenant, si nous examinons la procédure de fraisage, elle utilise des outils de coupe rotatifs. Ces outils sont serrés avec des bras rotatifs reliés à des broches. Pendant le fraisage, la pièce reste sur la table de travail fixe. Cependant, les outils de coupe tournent dans des directions différentes pour enlever de la matière de la pièce. Ce qui est commun entre ces deux processus est le système CNC.

 

Ces deux processus utilisent des machines CNC qui fonctionnent avec des instructions informatiques. COMMENT ? Les opérateurs préparent les conceptions de modèles à l’aide d’un logiciel de CAO. Ce modèle est converti en langage G-code lisible à l’aide d’un logiciel de FAO. Le logiciel de FAO dirige les outils pour créer des formes complexes et précises.

 

Tournage CNC vs fraisage CNC : principales différences

 

J’espère que vous avez saisi le concept de base des opérations de tournage et de fraisage à partir de la présentation. N’est-ce pas ? À première vue, les machines de tournage et de fraisage CNC se ressemblent. Cependant, ces deux processus façonnent le matériau de différentes manières. Explorons donc les principales différences dans une comparaison directe.

 

1- Forme et géométrie produites

C’est l’une des différences les plus importantes entre le fraisage et le tournage CNC. Le processus de tournage ne produit que des formes rondes et coniques. La limitation aux formes rondes est due au mouvement de rotation de la pièce. La seule rotation de la table de travail crée naturellement des formes rondes. Les géométries courantes créées par un processus de tournage CNC sont les formes cylindriques, coniques, les rainures et les anneaux.

 

À l’inverse, le processus de fraisage CNC ne se limite pas à moins de formes. Il peut créer plusieurs types de géométries grâce à des outils de coupe rotatifs. Comme vous le savez, la rotation des outils de coupe est plus simple qu’avec une table de travail. Vous pouvez donc facilement faire pivoter les outils et couper le matériau de différents côtés. Les formes standard que vous pouvez obtenir par fraisage sont des géométries carrées, angulaires et complexes en 3D.

 

2- Outils de coupe utilisés

 

En raison de la différence de mouvement principal, les deux processus utilisent des outils différents. La nature des outils change en fonction de l’exigence d’action de coupe. Par exemple, dans le processus de tournage, seule la table de travail tourne. Il faut donc des outils qui fonctionnent mieux en position stationnaire et qui ont des arêtes de coupe dans une seule direction. Ces outils sont communément appelés outils à une seule pointe.

 

La liste des outils utilisés dans les opérations de tournage est la suivante :

 

• Outils de tournage : ces outils enlèvent de la matière de la surface de la pièce.
• Outils de rainurage : ces outils créent des poches et des rainures profondes
• Outils de séparation : séparent la pièce finale après l’usinage
• Outils d’alésage : agrandissent les trous déjà percés
• Outils de filetage : créent des filetages pour les boulons et les vis

 

Au verso, dans les opérations de fraisage, la table de travail reste fixe. Cependant, les outils de coupe tournent dans plusieurs directions. Cette procédure nécessite donc des outils dotés d’arêtes de coupe tout autour. En termes simples, la procédure de fraisage utilise des machines de coupe à plusieurs pointes. La liste des outils de coupe comprend :

 

• Fraises en bout : ces outils coupent et contournent la pièce.
• Fraises à chanfreiner : elles créent des bords inclinés.
• Fraises à surfacer : avec de grandes arêtes de coupe, ces outils coupent des surfaces plates et de grande taille.
• Fraises à bout sphérique : ces outils créent des formes profilées en 3D.
• Forets : les forets créent des trous de différentes tailles.

 

3- Axes de mouvement

Les axes de mouvement font référence à la direction dans laquelle les outils de coupe ou les pièces se déplacent. En termes simples, cela indique le nombre de directions que vous pouvez prendre pour couper un matériau. Les processus de fraisage et de tournage varient tous deux en termes d’axes de mouvement. Par exemple, la procédure de tournage n’implique que les axes X et Z. Ces deux axes fournissent un mouvement linéaire à la pièce en rotation.

 

Le long de l’axe X, la pièce se déplace perpendiculairement aux outils de coupe. Cependant, le long de l’axe Z, la pièce tourne parallèlement aux outils de coupe. En d’autres termes, vous pouvez couper et façonner votre matériau dans deux directions. Cependant, certaines procédures de tournage avancées impliquent également un axe C. Cet axe fournit un mouvement de rotation à la pièce.

 

Maintenant, si nous discutons de la procédure de fraisage, elle implique généralement cinq axes de mouvement. Les trois axes impliquent X, Y et Z. Ces axes fournissent un mouvement linéaire aux outils de coupe. Les deux axes supplémentaires sont A et B. Ces axes fournissent un mouvement de rotation aux outils de coupe. Cela signifie que vous pouvez couper la pièce dans plusieurs directions et créer des formes plus complexes.

 

4- Vitesse d’usinage

 

La vitesse d’usinage est un autre facteur principal qui différencie le fraisage CNC du tournage. Fondamentalement, le tournage CNC est plus rapide. La première raison est le mouvement de la table de travail dans seulement deux directions. La pièce reste en contact continu avec les outils de coupe dans ce mouvement linéaire. Ainsi, le taux d’enlèvement de matière est rapide dans ce processus.

 

De plus, les outils de coupe utilisés dans ce processus sont des outils à pointe unique. Ces outils ne nécessitent pas de repositionnement, ce qui permet de gagner du temps. En revanche, l’opération de fraisage est une procédure relativement complexe et lente. Le mouvement des outils de coupe dans plusieurs directions ralentit le processus global. De plus, le repositionnement fréquent des outils prend également du temps.

 

5- Volume de production

 

Le volume de production indique le nombre de pièces qu’un processus peut créer dans un temps donné. Il est directement lié à la vitesse d’usinage. Plus la vitesse d’usinage est élevée, plus le volume de production est élevé. Ainsi, si nous parlons du volume de production du processus de tournage, il est plus élevé. Cela signifie que vous pouvez créer plus de pièces en moins de temps.

 

La raison réside dans la découpe continue du matériau dans deux directions. Cela améliore la vitesse d’avance et réduit le temps nécessaire. De plus, l’utilisation d’outils à pointe unique qui ne nécessitent pas de repositionnement réduit encore davantage les temps d’arrêt. D’autre part, le processus de fraisage a un faible volume de production.

 

Ce processus crée moins de pièces en plus de temps. La première raison est le mouvement des outils de coupe dans plusieurs directions, ce qui augmente le temps de cycle. De plus, le changement d’outil après chaque cycle réduit la vitesse d’avance. Par conséquent, l’opération de fraisage est efficace pour les volumes de production de moyenne à petite échelle.

 

6- Applications

 

Les deux procédés se distinguent par leur précision. Cependant, ils servent à différentes industries en raison de la création de diverses formes géométriques. Commençons d’abord par comprendre l’application typique du processus de tournage :

 

• Industrie automobile : ce processus crée des arbres et des essieux de véhicules. De plus, le processus de production plus élevé est pratique pour produire des freins et des systèmes de direction.
• Industrie aérospatiale : ce processus peut traiter efficacement des matériaux légers. Ainsi, dans les industries aérospatiales, il crée des pièces ultra-précises telles que des engrenages et des arbres de moteur.
• Industrie pétrolière et gazière : le tournage CNC crée des pièces cylindriques telles que des tuyaux et des vannes. Il garantit également des tolérances serrées, de sorte que les pièces de bagues et de roulements sont fabriquées à l’aide de cette procédure.
• Industrie médicale : dans l’industrie médicale, le tournage CNC crée des vis et des tiges osseuses. D’autres composants, tels que des scalpels, des pinces et des forceps, sont également conçus à l’aide de ce processus.

 

Le fraisage CNC est connu pour produire des géométries plus complexes. Ainsi, plusieurs industries bénéficient de ce processus. Parmi celles-ci, citons :

 

1. Industrie électronique : le fraisage CNC peut traiter une variété de matériaux. Ainsi, il est utilisé dans la fabrication de boîtiers d’ordinateurs portables et de téléphones. De plus, il produit également des peaux thermiques et des circuits imprimés.
2. Industrie robotique : Le niveau de précision plus élevé de ce processus est utile dans l’industrie robotique. Il est utilisé pour créer des bras robotisés, des supports et des boîtiers de capteurs.
3. Industrie de la défense et militaire : Le fraisage CNC est utilisé pour concevoir des armes de défense. De plus, les pièces de véhicules militaires telles que les systèmes de plantation de blindage et de navigation utilisent le fraisage CNC.
4. Fabrication d’outils et de matrices : Plusieurs outils, tels que les matrices et les poinçons, nécessitent une grande précision. Ces outils sont des pièces importantes des machines critiques et comprennent des formes complexes. Tous ces moules et matrices de conception complexe sont créés à l’aide du fraisage CNC.

 

7- Coût et accessibilité

 

Enfin, le coût est un autre facteur qui différencie le fraisage CNC du tournage. Le tournage CNC est une option rentable en termes de coût. POURQUOI ? La première raison est son volume de production plus élevé. Comme je l’ai dit plus haut, le tournage CNC produit plus de pièces en moins de temps, ce qui augmente les coûts de vente. De plus, ce processus est automatisé et réduit les coûts de main-d’œuvre.

 

D’un autre côté, le fraisage CNC est une opération coûteuse dans l’ensemble. La principale raison est la contribution d’outils lourds, complexes et coûteux. Tous ces outils nécessitent un repositionnement fréquent, ce qui nécessite des opérateurs compétents. Ainsi, le coût de la main-d’œuvre augmente également. Enfin, le volume de production plus faible du fraisage CNC justifie également son prix plus élevé.

 

Le tour CNC et le tournage sont-ils identiques ?

 

NON ! Le tour CNC et le tournage ne sont pas les mêmes termes. De nombreuses personnes mélangent ces termes en raison de la même origine. Permettez-moi d’éliminer la confusion avec une explication simple. Un tour CNC est une machine qui effectue des opérations de tournage. Cette machine possède une table de travail rotative qui se déplace dans des directions linéaires. La pièce que vous souhaitez usiner est solidement fixée sur cette table.

 

Lors de la rotation, la pièce se déplace le long des axes X et Z contre les outils de coupe, obtenant la forme souhaitée. D’autre part, le tournage CNC est un processus qui utilise un tour CNC pour créer des formes complexes. Ce processus crée des rainures, des filetages, des fentes et des poches sur une surface plane.

 

Choisir entre le tournage CNC et le fraisage CNC

 

Le tournage CNC et le fraisage CNC sont tous deux des méthodes d’usinage puissantes. Cependant, il est essentiel de savoir quelle méthode est la plus fiable. Dans la section ci-dessous, je discuterai des considérations clés pour vous aider à choisir la bonne option. Alors, allons-y !

 

• Tout d’abord, comprenez la complexité de la forme que vous souhaitez créer. Le tournage CNC est une bonne option si votre projet implique des produits à géométrie ronde et simple. Cependant, optez pour le processus de fraisage CNC pour produire des produits de conception complexe.
• Le volume de production est un autre facteur à prendre en compte. Pour les produits simples et à volume élevé, vous devez choisir le tournage CNC. À l’inverse, le fraisage CNC est le meilleur choix pour les produits complexes et de moindre volume.
• Le type de matériau est très important lors du choix d’un procédé de fabrication. Ainsi, si votre projet concerne des matériaux tendres à moyens tels que le plastique et l’aluminium, optez pour le tournage CNC. En revanche, le fraisage CNC convient à la manipulation de matériaux plus rigides et plus rigides.
• Enfin, gardez votre budget à l’esprit. Le tournage CNC est une option économique en raison du volume de production important. Il convient mieux aux projets simples et de grande envergure. Cependant, le fraisage CNC est un processus coûteux en raison de l’utilisation d’outils coûteux. Ainsi, si vous préférez des formes complexes avec un budget élevé, le fraisage CNC est votre option de prédilection.

 

Conclusion

 

Le fraisage CNC et le tournage CNC sont deux méthodes de fabrication modernes. Dans cet article, j’ai expliqué comment ces techniques varient. Par exemple, le tournage CNC permet de créer des formes simples et rondes. De plus, les outils de coupe utilisés dans ce processus sont simples et se déplacent le long de deux axes.

 

Enfin, le tournage CNC est une méthode très rapide et rentable. En revanche, le fraisage CNC permet de produire des produits de forme complexe. Ce processus utilise des outils de coupe avancés qui se déplacent dans plusieurs directions, il est donc plus lent et a un volume de production moindre. Par conséquent, comprenez d’abord la nature de votre projet et choisissez la méthode qui vous convient le mieux.