CNC-SentierBattu/Parametrage

Page en construction

Cette page expliquera comment on paramètre notre très chère CNC Sentier Battu

Théorie du fraisage

Généralité

img standard process

Le fraisage, consiste à donner une énergie sous forme cinétique à un outil tranchant, ce qui a pour effet d'arracher des copeaux dans le matériau.

Mécanique du fraisage

Cinématique du fraisage

La machine

Comme dans beaucoup de machine outil, on sera organisé avec une tête contenant la particularité de la machine, qui s'articule sur des axes avec ses bras.

Pour Sentier Battu:

• La tête contient
  • Un moteur qui met en rotation la broche, on a la vitesse de rotation de la broche.
  • Une broche qui permet de tenir une fraise. Son serrage est important pour éviter les jeux au niveau de la fraise.
• Les bras s’orientent sur 3 axes linéaires cartésiens, X, Y et Z et contiennent
  • Des glissières, nous on a des crémaillères, qui sont généralement robuste mécaniquement, et si elles sont bien réglé, elles évites les jeux au niveau des bras. Une fraiseuse sans jeu et robuste est généralement une machine qui propose des usinages avec de bonne finitions et évite les vibrations, ou encore l'usure prématuré des outils. Les bras définissent l'avance de la tête.

Avec ça on a les paramètres d'entrée, ceux que l'on va rentrer dans la machine pour faire notre usinage. En résumé on aura

• Une trajectoire de tête donc de fraise
• Une vitesse d'avance du bras lors de cette trajectoire
• Une fraise en particulier
• Une vitesse de rotation qui transformera la fraise en outil de coupe.

L'objectif de cette page est de prendre en compte les phénomènes du fraisage pour déterminer les paramètres précédents.

Phénomènes

Au niveau de la coupe les paramètres d'entrée produisent plusieurs phénomènes. Ils représentent les conséquences de l'utilisation de la machine, c'est eux qui vont nous intéresser pour savoir comment la régler.

Formation des copeaux

C'est clairement la composante la plus importante du fraisage, elle dépend directement de tous les paramètres

trajectoire overlap => largeur trajectoire taille passe => profondeur vitesse d'avance + rotation + nombre de dent => épaisseur

Les types d'opérations

En 2D

On retrouve des opérations suffisamment particulières pour qu'il existe des fraises spécialement faites pour.

• Découpe: Passage de la fraise entière sur toute la profondeur du matériau, en plusieurs passes généralement.
• Gravure: Comme pour la découpe mais qui ne traverse pas le matériau
• Surfaçage: On utilise une fraise de diamètre large pour graver l'entièreté d'une surface, la rendant ainsi bien plane.
• Contournage: Comme pour la gravure mais uniquement sur les bords, on y retrouvera la réalisation de chanfreins, épaulements dans une plaque.
• Autres: l'utilisation de fraises à forme très particulières peu avoir lieu (congés, ...)

En 3D

On aura l'ébauche ce qui comprend toute les formes 3D usinée dans un matériau, on pourra passer sur un deuxième usinage dit de finition pour obtenir un meilleur état de surface.

On retiendra que les fraises d'ébauches peuvent faire du 2D, elles sont multi-usages, mais moins performantes que les fraises dédié à un type d'opération.

Fraisage par matériaux

Compatibilité des usages par matériaux

Matériau	Catégorie	Niveau d'expérimentation	Fraise	Remarques
Contreplaqué	Bois	Très Facile	Carbure
Aggloméré	Bois	Facile	Carbure
Massif	Bois	Facile	Carbure
Polymère peu dense	Polymères	Moyen	Carbure adapté	Voir spécificités matériaux
Polymère dense	Polymères	Moyen	Carbure 2 ou 3 dents adapté	Voir spécificités matériaux mais globalement avance lente
Fibre cellulosique	Fibres(composites)	Complexe	Carbure grand diamètre ou spéciale composite	Voir spécificités matériaux
Pierre	Autre	Complexe	Diamants	Se renseigner
Fibre de verre	Fibres(composites)	Interdit	Carbure multi dents/diamants	Usinage complexe et dangereux (poussière de verre)
Carbone	Fibres(composites)	Interdit	2 dents diamantés	Usinage complexe et dangereux (poussière de carbone)
Aramide (Kevlar)	Fibres(composites)	Interdit	Spéciale aramide	Usinage dangereux, les fibres ne se coupe pas
Métaux	Autre	Interdit	Carbure multi dents (>5)	Usinage dangereux car CNC pas adapté.

Fraisage du bois

Formation du copeaux pour le bois

img 3 type

Taille du copeaux recommandé

Entre 0.05 et 0.3mm suivant le diamètre de la fraise Info catalogue Tap tools

Fraisage des plastiques

On notera que pour les polymères le serrage de la pièce ne doit pas forcément être fort mais uniforme !

Tableau

Fraisage des composites

Tableau

Choix des paramètres

Procédure de choix

img schema

Pour faciliter le choix on se référera au Fichier:CalculsVitesse.ods.zip

Type de fraise

Pour ce faire on se renseignera sur la page Fraise

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Sens de l'usinage

Conventionnel ou en avalant/montant

img

Il définit le sens d'éjection du copeaux, conventionnel vers le haut, et montant vers le bas. Il a une incidence très forte sur l'usinage.

Ce que l'on retiendra

• Pour les bois: On usinera en sens conventionnel.
• Pour tout le reste: On usinera en sens Montant.

Voilà comment il se règle dans bCNC

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Vitesse de Rotation

unité: Vitesse angulaire (tr/min)

Vitesse d'avance (suivant X et Y) vf

unité: Vitesse linéaire (mm/min)

Avance par tour f

unité: mm/tr

f = vitesse d'avance / vitesse de rotation

Avance par dent fz

unité: mm/dent

f = Avance par tour / Nombre de dents

Vitesse de plongée (suivant Z)

unité: Vitesse linéaire (mm/min)

Profondeur ou hauteur de passe

unité: Longueur (mm)

Facteur de passes

unité: Nombre (sans unité)

Overlap

unité: Ratio (%)

Largeur de coupe

unité: Longueur (mm)

Sécurité Z (jog)

unité: Longueur (mm)

Hauteur de la surface

unité: Position (mm)

Corrélation des deux types de paramètres

Vitesse de Coupe

unité: Vitesse linéaire (m/s)

Taille du copeau

unité: Longueur (mm)

Volume de matière enlevée

unité: Volume par temps (mm³/min)

Q = Profondeur de passe * Diamètre * Overlap * Vitesse d'avance