Le fraisage : exercices corrigés de Bac pro TRPM

Le fraisage retire de la matière sous forme de copeaux avec une fraise, outil à plusieurs arêtes tranchantes ⁴³.

L'opération (a) est un fraisage : une fraise sur une pièce prismatique, c'est le cas typique de la fraiseuse ⁴.

L'opération (c) est aussi un fraisage : surfacer avec une fraise correspond au fraisage en bout ⁴.

L'opération (b) relève du tournage, et (d) de l'électroérosion : ce sont d'autres usinages par enlèvement de matière ¹.

Une surface perpendiculaire à l'axe de la fraise correspond au fraisage en bout ³. Le cas (1) est donc un fraisage en bout.

Le cas (2) travaille avec le bout de la fraise : c'est aussi un fraisage en bout.

Le cas (3) fait travailler le côté de l'outil : c'est le fraisage de profil, appelé aussi fraisage en roulant ³⁴.

Quand les deux modes sont utilisés ensemble sur une même opération, on parle de fraisage combiné ⁴.

Travailler en opposition, c'est avoir la composante tangentielle de l'effort de coupe orientée contre le sens de l'avance de la pièce ⁴.

Sur une machine conventionnelle, on choisit ce mode pour annuler l'effet des jeux dans la transmission des mouvements ⁴.

Ce choix est possible quel que soit le type de fraisage : de profil comme en bout ³.

Sur cette fraiseuse à jeu, le technicien choisit donc l'opposition.

Isole $N$ : $N = \dfrac{1000 \times V_c}{\pi \times D}$.

Remplace : $N = \dfrac{1000 \times 100}{\pi \times 20} = \dfrac{100000}{62{,}83}$.

Calcule : $N \approx 1591{,}5$ tr/min.

Vérifie : une petite fraise tourne vite, un résultat de l'ordre du millier de tr/min est vraisemblable.

Écris la formule : $V_c = \dfrac{\pi \times D \times N}{1000}$.

Remplace : $V_c = \dfrac{\pi \times 16 \times 2500}{1000}$.

Calcule le numérateur : $\pi \times 16 \times 2500 \approx 125\,664$.

Divise par 1000 : $V_c \approx 125{,}7$ m/min.

Écris la formule : $V_f = f_z \times z \times N$.

Remplace : $V_f = 0{,}05 \times 4 \times 2000$.

Calcule : $0{,}05 \times 4 = 0{,}2$ mm par tour.

Multiplie par 2000 tr/min : $V_f = 400$ mm/min.

Écris la relation : $t = \dfrac{\text{course}}{V_f}$.

Remplace : $t = \dfrac{240}{400} = 0{,}6$ min.

Convertis en secondes : $0{,}6 \times 60 = 36$ s.

Vérifie : 240 mm à 400 mm/min représente un peu plus d'une demi-minute, ce qui concorde.

Calcule la section du copeau : $3 \times 10 = 30$ mm².

Multiplie par l'avance : $30 \times 400 = 12\,000$ mm³/min.

Convertis : $1$ cm³ vaut $1000$ mm³, donc $Q = 12\,000 / 1000 = 12$ cm³/min.

Vérifie : plus la passe ou l'avance est grande, plus le débit monte, ce qui est cohérent.

Calcule $N$ : $N = \dfrac{1000 \times 80}{\pi \times 10} = \dfrac{80000}{31{,}416}\approx 2546{,}5$ tr/min.

Calcule l'avance par tour : $f_z \times z = 0{,}04 \times 2 = 0{,}08$ mm/tr.

Multiplie : $V_f = 0{,}08 \times 2546{,}5 \approx 203{,}7$ mm/min.

Arrondis à l'unité : $V_f \approx 204$ mm/min.

Rappel de contexte : ces valeurs dépendent du matériau et de l'opération, et se saisissent dans le réglage de la machine ²¹.