Fraisage CNC

Définition et explication du fraisage CNC dans le travail dubois
Le fraisage est un procédé d'usinage par enlèvement de matière qui permet de façonner les pièces ; avec le sciage, le rabotage et le perçage, il fait partie des méthodes couramment utilisées pour fabriquer des produits en bois. Le fraisage CNC sert à réaliser des contours et des formes libres avec une précision répétable, contrôlée par ordinateur. On distingue le fraisage CNC 2D et le fraisage CNC 3D.

Dans cet article, vous découvrirez les informations essentielles sur le fraisage CNC. Vous y trouverez également des informations utiles sur les matériaux usinables ainsi que sur les applications possibles du fraisage CNC dans le domaine du travail du bois.

Fraisage sur fraiseuse CNC

Fraisage sur fraiseuse CNC

Table des matières

Signification : Qu'est-ce que le fraisage CNC ?

Le fraisage CNC consiste à usiner des matériaux fraisables à l'aide d'une machine à commande numérique. « CNC » est l'acronyme de « Computerized Numerical Control », ce qui signifie « commande numérique assistée par ordinateur ». Le fraisage CNC se caractérise par une grande efficacité et une précision reproductible, car le fraisage s'effectue via une commande assistée par ordinateur.

Principes techniques du fraisage CNC dans le domaine du travail du bois

Dans le domaine du travail du bois, le fraisage permet de traiter les chants, de réaliser des contours sur des panneaux ou de façonner des formes géométriques au choix à partir de blocs de bois. Une fraiseuse CNC effectue ces opérations avec une grande précision de répétition, grâce à un système de commande électronique et à des mécanismes d'avance électromécaniques. Cela permet de gagner du temps et de réduire les besoins en personnel.

  • Usinage des chants : un panneau ou une planche en bois est guidé(e) le long d'une tête de fraisage fixe, dont la géométrie détermine le chant.
  • Fraisage de contours (2D) : la fraise pénètre de manière contrôlée dans une plaque et suit un contour préprogrammé.
  • Fraisage de forme libre (3D) : dans le domaine du travail du bois, cette technique est principalement réalisée sur des centres d'usinage à quatre ou cinq axes, sur lesquels la broche peut en outre pivoter et tourner. Les bras robotisés sont surtout utilisés lorsque les pièces sont trop grandes pour un centre d'usinage, par exemple dans la construction en bois.

Variantes du fraisage CNC dans le travail du bois

Finition des arêtes

Ici, tu fais passer une planche ou une latte devant une tête de fraisage fixe. La forme des bords dépend de la géométrie de la fraise.

Fraisage plan à commande numérique

Au lieu d'utiliser une raboteuse, la fraise passe sur la surface en effectuant des passages qui se chevauchent. La pièce est ensuite retournée et fraisée à nouveau. Cela permet d'obtenir une épaisseur précise ou de lisser des pièces d'une largeur inhabituelle.

Fraisage de contours

Dans le cas d'un guidage par coordonnées 2D, la fraise pénètre à la position définie et suit le contour souhaité. Cela permet de fraiser avec précision les contours extérieurs et intérieurs.

Fraisage à forme libre

Pour les conceptions 3D complexes, la broche d'un centre d'usinage multiaxial parcourt la surface en suivant des trajectoires très rapprochées. La précision avec laquelle ces trajectoires sont tracées détermine la qualité de la surface et la durée d'usinage, mais aussi l'ampleur des retouches manuelles nécessaires par la suite.

Astuce : Le RUWI table de fraisage à côté de la CNC

Chanfreinage, rainures, arrondissage, meulage, ébavurage ou fraisage à ras : pour les pièces individuelles, les retouches et toutes les opérations pour lesquelles la programmation n'est pas rentable, l'table de fraisage est installé à côté de la machine CNC. Plusieurs fraises restent serrées simultanément : tu te rends simplement vers le moteur approprié, au lieu d'occuper la machine CNC pour cela.

Quels sont les matériaux utilisés pour le fraisage CNC du bois ?

En principe, tu travailles sur des matériaux tendres et usinables :

  • Différentes essences de bois : des bois durs comme le chêne ou le hêtre, des bois tendres comme le pin ou l'épicéa
  • Matériaux dérivés du bois tels que le MDF, les panneaux de particules, le multiplex ou le contreplaqué
  • Les matières plastiques telles que le plexiglas ou le Makrolon, à condition qu'elles ne contiennent pas d'inclusions métalliques
  • Les matériaux composites renforcés de fibres, tels que le PRV et le PRFC, sont très abrasifs et nécessitent l'utilisation d'outils diamantés ainsi qu'un système d'aspiration adapté aux poussières fines.

Les métaux ne peuvent être usinés que dans une mesure limitée sur des machines à bois, car l'usure des outils et des machines serait trop importante.

Domaines d'application des fraiseuses à bois à commande numérique

Une fraiseuse à bois à commande numérique sert à façonner des chants, des panneaux ou des blocs. Exemples importants :

  • Fraisage de contours intérieurs et extérieurs : les machines 2D sont à la fois économiques et précises pour cette application.
  • Imbrication : toutes les pièces nécessaires sont découpées dans une seule plaque en une seule opération.
  • Perçage : il est possible de percer automatiquement des trous borgnes, des trous oblongs ou des trous traversants.
  • Fraisage de formes libres : usinage 3D de formes complexes sur des machines multiaxes.

Fraisage de forme libre avec fraise à affleurer

Fraisage de forme libre avec le fraise à affleurer

Secteurs d'activité pour le fraisage CNC

  • Menuisier et ébéniste
  • Fabricants de meubles, de fenêtres, de portes et d'éléments de construction en bois
  • Aménagement de caravanes et de camping-cars
  • Construction navale
  • Construction de modèles et de moules

La machine assure la répétabilité – mais le résultat dépend d'éléments antérieurs : la conception, le choix des outils et des dispositifs de serrage, ainsi que les valeurs d'avance et de vitesse de rotation définies dans le programme. C'est précisément là que réside le savoir-faire qu'une machine CNC ne peut remplacer.

Quelles pièces peut-on fabriquer en bois à l'aide d'une fraiseuse CNC ?

Cela dépend si tu usines des matériaux plats ou en blocs. Les matériaux plats, comme les panneaux, s'usinent sur des fraiseuses 2D, tandis que pour les pièces « volumineuses » dans toutes les directions de l'espace, tu utilises des fraiseuses 3D.

  • Façades de meubles et éléments de caisson
  • Modèles en bois en 3D
  • Plans de travail, lettres, gravures
  • Portes d'entrée, portes intérieures et armoires
  • Marches d'escalier, fenêtres, clôtures

Finition de l'RUWI table de fraisage après l'usinage CNC

Finition de l'RUWI table de fraisage après l'usinage CNC

Exigences : axes et complexité

Une fraiseuse 2D usine des panneaux, mais peut également réaliser, dans une certaine mesure, des usinages plus profonds tels que des trous borgnes. Une machine à quatre ou cinq axes permet de traiter des pièces complexes, car la broche peut en outre pivoter. Il faut toutefois garder à l'esprit que le bois est un matériau qui travaille. Il n'est pas rare que les variations d'humidité et de dimensions survenant entre la programmation et le montage dépassent la précision de la machine.

Changeur d'outils

Le changement automatisé d'outils améliore l'efficacité. La commande CNC gère de manière autonome le remplacement des fraises ou des forets. Les plus courants sont :

  • Changeur de capteurs (peu d'outils)
  • Changeur de plateaux (nombre moyen)
  • Changeur de chaîne (large choix d'outils)

Tables pour machines

La table de la machine contribue de manière significative à l'efficacité. En voici quelques exemples :

  • Tables à consoles équipées de ventouses sur des consoles coulissantes
  • Tables à grille ou à matrice avec joint en caoutchouc mousse et système de vide
  • Tables lisses pour la 2D et la 3D, souvent équipées d'un système de serrage

Avantages : le fraisage du bois avec une fraiseuse CNC

  • Précision et répétabilité, même pour de grandes séries
  • Haut niveau d'automatisation
  • Le temps de préparation et de programmation n'est nécessaire qu'une seule fois ; il n'est plus nécessaire pour la deuxième pièce et toutes les suivantes.
  • Sécurité : l'opérateur est isolé de la fraise

Une fois programmée, la fraiseuse CNC répète ses mouvements à l'identique. Ce qui change, c'est l'outil : sa durée de vie et son tranchant déterminent à partir de quand la centième pièce diffère de la première.

Quelles machines sont utilisées pour le fraisage CNC du bois ?

  • Centres d'usinage CNC
  • Fraiseuses à portique CNC et systèmes d'imbrication
  • Installations à quatre et cinq axes pour les formes libres

Dans le domaine du travail du bois, tu trouveras également des défonceuses de table, des défonceuses sous plan ou des défonceuses fixes, qui ne sont toutefois pas toujours à commande numérique.

RUWI Produits pour le travail du bois

RUWI propose différentes solutions dans le domaine des machines à bois. Que vous souhaitiez chanfreiner les chants, rainures, poncer ou fraiser à ras – la RUWI table de fraisage vient compléter une installation CNC lorsque la programmation et le serrage d'une seule pièce ne sont pas rentables.

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