Le fraisage : cours de Bac pro TRPM

Au chapitre précédent, tu as étudié le tournage. Tu sais donc déjà qu'on peut fabriquer une pièce mécanique en retirant de la matière à un brut. Le fraisage appartient à cette même famille. Les ressources officielles classent ensemble, parmi les usinages par enlèvement de matière, le tournage, le fraisage et l'électroérosion ¹.

Dans ce cours, tu vas apprendre à reconnaître une opération de fraisage, à nommer ses deux grandes méthodes, à comprendre la différence entre travailler en opposition et en avalant, et à savoir quels réglages il faut prévoir avant de lancer la machine. Ce sont des notions que tu retrouveras en atelier comme à l'épreuve de ton Bac pro TRPM.

Le fraisage est réalisé par une machine-outil, la fraiseuse. Elle convient particulièrement à l'usinage de pièces prismatiques ⁴. Une pièce prismatique, c'est une pièce dont la forme générale ressemble à un bloc avec des faces planes : pense à un support, un carter ou une plaque percée.

Si la machine est équipée d'une commande numérique, elle peut aussi réaliser tous types de formes, même complexes ⁴. Les ressources de l'Éducation nationale rappellent d'ailleurs que les formes obtenues en fraisage sont très variées ¹.

Les outils de fraisage existent dans des formes très différentes ¹. Il existe aussi des fraises de forme spéciale, conçues pour réaliser un profil précis ¹. Tu verras en détail les familles d'outils et leurs conditions de coupe dans le chapitre suivant. Pour l'instant, retiens simplement que le choix de la fraise dépend de la surface que tu dois obtenir.

Sur une machine-outil à commande numérique (MOCN), on programme des déplacements. Reste à savoir quelle partie de l'outil la machine déplace réellement le long de la trajectoire. D'après les ressources officielles, la référence à contrôler est l'endroit où l'outil coupe la matière : son point de coupe ¹.

Cela a une conséquence pratique. Quand tu prépares un programme ou un réglage, tu dois connaître la géométrie de l'outil monté. C'est la position de sa partie coupante, et non celle de son corps, qui détermine la forme obtenue sur la pièce.

Le positionnement de la pièce dans la machine fait lui aussi partie de la préparation ¹. Un exemple de mode opératoire propose, pour fraiser les deux dernières faces d'un bloc, de fixer la pièce de façon qu'elle dépasse latéralement de l'étau, puis de fraiser en roulant ⁴. L'idée à retenir : la façon de brider la pièce doit laisser l'outil accéder à la surface à usiner.

On classe les opérations de fraisage selon la partie de la fraise qui travaille et la position de la surface à obtenir. Les principales méthodes sont le fraisage de profil, le fraisage en bout et le fraisage combiné ⁴.

Pour chaque méthode, une deuxième question se pose : dans quel sens la fraise attaque-t-elle la matière par rapport à l'avance de la pièce ? Le fraisage en roulant comme le fraisage en bout peuvent être réalisés en opposition ou en avalant ³.

Le travail en avalant est l'autre possibilité, citée dans les mêmes documents ³. Sa définition suit logiquement celle de l'opposition : l'effort de coupe n'est plus opposé à l'avance. Retiens surtout le principe de choix : sur machine conventionnelle, on utilise l'opposition ⁴.

Avant chaque opération d'usinage, la machine doit être préparée : on fixe pour cela les paramètres de coupe ¹. Leurs valeurs varient selon la matière travaillée, et aussi selon le type d'opération (fraisage, tournage, etc.) ².

Autrement dit, on ne règle pas une fraiseuse « au hasard » : le même régime ne convient pas à toutes les matières ni à toutes les opérations. Tu étudieras ces valeurs avec les conditions de coupe dans le chapitre suivant.

Pour réussir une question de fraisage à l'examen, il faut enchaîner plusieurs idées que tu viens de voir séparément. Le fraisage retire de la matière sous forme de copeaux, avec une fraise montée sur une fraiseuse ⁴. Cette fraise possède plusieurs arêtes tranchantes, ce qui la distingue d'un outil de tournage ³. Ensuite, tout dépend de la surface à obtenir : sa position par rapport à l'axe de l'outil te renseigne sur la méthode à choisir ³.

Une fois la méthode choisie, il reste à décider du sens de travail. Que ce soit en roulant ou en bout, on peut travailler en opposition ou en avalant ³. Sur une machine conventionnelle, on retient l'opposition, car elle neutralise les jeux de transmission du mouvement ⁴. Enfin, on règle les paramètres de coupe en tenant compte de la matière et de l'opération ².