Le fraisage de finition de l'aluminium nécessite une vitesse de coupe élevée, une évacuation efficace des copeaux, un carbure à faible affinité, des arêtes affûtées et polies, ainsi qu'un fluide de coupe adapté. Ce guide explique pourquoi l’aluminium a tendance à adhérer aux outils de coupe, pourquoi les fluides hydrosolubles peuvent créer des piqûres superficielles, et comment une fraise à face à grand angle de coupe utilise une dent de finition avec trois dents de semi-finition. Des tableaux indiquent l’angle de coupe, l’angle de dépouille, l’inclinaison, la largeur de la lame racleuse, la vitesse de fraisage, la vitesse d’avance et la profondeur de coupe axiale pour l’aluminium tendre, l’aluminium corroyé et l’aluminium trempé. L’article conserve les conditions de processus, les désignations des matériaux, les unités et les relations techniques indiquées par la source, afin de servir de référence pratique pour les ingénieurs.
Les alliages d'aluminium présentent une résistance et une dureté relativement faibles ainsi qu'une bonne conductivité thermique, ce qui se traduit par des charges de fraisage légères et des températures de coupe basses. Il est possible d'utiliser des vitesses de coupe élevées avec des fraises en carbure ; une vitesse de fraisage typique est de v = 300 à 600 m/min. Cependant, l'aluminium est ductile et présente un point de fusion bas ; il a donc tendance à adhérer à la fraise et à entraver l'évacuation des copeaux. Les fraises pour l'aluminium doivent comporter moins de dents et présenter un angle de coupe important, γn = 20°-30°. La rugosité de surface Ra de la face de coupe et de la face latérale doit être inférieure à 0,16 μm. Il convient d'utiliser des plaquettes en carbure de la série YG afin de réduire l'affinité chimique entre l'aluminium et le matériau de l'outil.
Les fluides de coupe hydrosolubles ne doivent pas être utilisés pour le fraisage de finition de l'aluminium, car ils peuvent provoquer l'apparition de minuscules trous sur la surface usinée. On peut utiliser à la place du kérosène ou du gazole.
Une fraise à face à grand angle de coupe, destinée au fraisage de finition de l’aluminium, fixe chaque plaquette sur une barre de coupe ronde à l’aide d’une petite plaque de serrage. La barre ronde s’insère dans un manchon carré, qui est monté dans une rainure du corps de la fraise et fixé à l’aide d’une vis de réglage. La barre de coupe étant cylindrique, l’inclinaison de l’arête de coupe λs peuvent être réglées selon les besoins. Une dent sert à la finition et les trois autres à la semi-finition. Lors du réglage, la dent de finition doit présenter un diamètre radial légèrement inférieur à celui des dents de semi-finition, mais dépasser d'environ 0,05 mm dans le sens axial.
| Matériau de la pièce à usiner | Angle d'inclinaison γ0 | Angle de dégagement α0 | Inclinaison de l'arête de coupe λx | Largeur des essuie-glaces bx (mm) |
|---|---|---|---|---|
| Aluminium souple | 30°-32° | 18°-20° | 42°-45° | 4-6 |
| Manchon/récipient en aluminium forgé et trempé | 20°-25° | 15°-18° | 32°-42° | 4-6 |
| Vitesse de fraisage v (m/min) | Vitesse d'avance vf (mm/min) | Profondeur de coupe axiale ap (mm) |
|---|---|---|
| 250-500 | 150-400 | 0,02-0,10 ; généralement 0,03-0,06 |
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