Comment usine-t-on les surfaces courbes ?

Les surfaces courbes peuvent être usinées de plusieurs façons. Le choix de la méthode dépend de la forme et de la taille de la pièce, du volume de production, des exigences de précision et des équipements disponibles. Pour une petite pièce fine en production à l'unité, le profil peut être tracé et usiné manuellement. Pour les pièces de haute précision ou la production en série, on peut recourir à des fraiseuses CNC ou à des fraiseuses à copier.

Fraisage de surfaces courbes guidé par gabarit

Le fraisage guidé par gabarit consiste à déplacer la fraise le long du contour d'un gabarit dont la forme est identique ou similaire à celle de la pièce. L'échelle entre le gabarit et la pièce peut être de 1:1 ou supérieure à 1:1. Un gabarit plus grand que la pièce permet généralement d'obtenir une meilleure précision du profil ; un rapport plus faible entraîne une précision moindre.

1. Fraisage manuel de gabarits. Le gabarit et la pièce à usiner sont serrés ensemble, et la tige de la fraise reste en contact avec le gabarit pendant le fraisage classique. Afin d'ajuster avec précision les dimensions de la pièce et de compenser la réduction du diamètre de la fraise après réaffûtage, la tige de la fraise et le gabarit présentent tous deux un cône de 20° à 30°. Rugosité de surface Ra peut atteindre 6,3 μm. Cette méthode est adaptée à la production en petites séries.
   
2. Fraisage à gabarit rotatif. Un dispositif à gabarit rotatif permet d'usiner une rainure courbe sur une fraiseuse verticale. À mesure que la table rotative tourne, un contrepoids déplace le chariot vers la droite et maintient le manchon contre le gabarit. La rotation de la table, combinée au déplacement latéral du chariot, guide la fraise le long du profil de la pièce. Le mécanisme est simple et compact, mais la fraise présente un long porte-à-faux et risque de se déformer, ce qui réduit la précision. Ce système convient à la production en série. L'arbre de la fraise ne supporte pas la force du contrepoids.
   

Fraisage par copiage de surfaces courbes

Dans le fraisage par copiage, une fraiseuse à copier façonne automatiquement la surface de la pièce pour qu'elle corresponde à un gabarit. On utilise principalement des fraises à bout sphérique. Cette méthode est adaptée aux moules présentant des surfaces tridimensionnelles complexes ou aux pièces nécessitant une précision moindre qui ne peuvent pas être réalisées par d'autres procédés. Les fraiseuses à copier peuvent être unidirectionnelles, bidirectionnelles ou tridirectionnelles.