Usinage du métal : les 4 opérations principales

Les opérations d’usinage métallique sont multiples et essentielles dans le processus de fabrication de pièces mécaniques de haute précision. L’usinage métallique est réalisé grâce à des machines-outils telles que des tours, des fraiseuses, des centres d’usinage, des rectifieuses, des perceuses, des machines à commande numérique CNC, etc. Ces machines permettent d’enlever la matière des métaux afin de fabriquer des pièces métalliques selon des tolérances précises. Parmi les opérations d’usinage les plus courantes, on retrouve le tournage, le fraisage, le perçage – alésage – taraudage et la rectification. Ces opérations façonnent des pièces de moyennes et grandes séries, en acier, acier inoxydable, aluminium, plastiques, etc.

Le tournage

Le tournage de pièces métalliques est une opération de l’usinage métallique consistant à transformer une pièce brute en une pièce finie en enlevant de la matière par rotation de la pièce autour de l’axe de la machine-outil. Pour réaliser cette opération, les tours à commande numérique CNC sont équipées de broches sur lesquelles sont fixés des outils de coupe.

Les processus de tournage varient en fonction des formes à obtenir, allant des pièces cylindriques aux formes plus complexes et sur-mesure. Les outils nécessaires sont par exemple, des outils à saigner, à fileter, à aléser, à dresser, à chambrer, etc.

Dans le processus d’usinage métallique, le tournage est utilisé pour la fabrication de composants automobiles, aéronautiques et industriels de haute précision.

Le fraisage

L’opération de fraisage consiste à enlever des copeaux de matière à l’aide d’une fraise rotative. Les fraiseuses peuvent avoir différentes configurations : fraiseuses verticales, horizontales, à commande numérique.

Le principe de fonctionnement repose sur le déplacement simultané de la fraise et de la pièce métallique pour créer des surfaces planes, des rainures, des contours et des filetages. Ces opérations nécessitent l’utilisation d’outils de coupe tels que des fraises, des plaquettes, des outils de coupe spécifiques. Les fraiseuses peuvent également être utilisées pour la réalisation de pièces aux tolérances serrées.

Les applications du fraisage dans l’usinage métallique incluent la fabrication de moules, d’engrenages, de pièces de turbine et de composants structuraux pour diverses industries.

Le perçage, alésage, taraudage

Le perçage, l’alésage et le taraudage sont des opérations d’usinage métallique permettant de créer des trous, des passages et des filetages dans les pièces métalliques.

Le perçage consiste à créer des trous dans une pièce métallique à l’aide d’une perceuse. Les outils de perçage comprennent les forets, les alésoirs et les tarauds, chacun ayant un rôle spécifique dans le processus de fabrication.

L’alésage est une technique pour la calibration d’un trou. Pour cela, on utilise un alésoir, un outil coupant muni de plaquettes, et monté sur une machine-outil comme un centre d’usinage.

Le taraudage consiste à créer des filetages à l’intérieur des pièces métalliques. Un taraud, outil coupant conçu pour former des filets, est utilisé.

Les techniques de perçage, alésage et taraudage sont utilisées dans la construction mécanique, l’industrie pétrolière et gazière, ainsi que dans la fabrication d’outils et de machines.

La rectification ou surfaçage

La rectification est une opération de finition qui permet d’obtenir des surfaces métalliques lisses et précises. Les types de rectification comprennent la rectification plane, cylindrique et de profil, chacun adapté à des applications spécifiques telles que la fabrication d’outils de coupe, de pièces d’engrenages et de matrices d’estampage.

Ces machines sont équipées de meules abrasives qui usinent les pièces métalliques avec une grande précision. Les meules abrasives sont des outils montés sur des broches à grande vitesse et sont utilisées pour rectifier les métaux tels que l’acier, l’inox, l’aluminium.

Le processus de rectification offre des avantages considérables en termes de précision dimensionnelle, de finition de surface et de tolérances, et nécessite une forte expertise technique.

Comparaison des opérations d’usinage

Une analyse comparative des opérations d’usinage métallique met en lumière leurs avantages. Le tournage se distingue par sa capacité à produire une large gamme de formes, tandis que le fraisage offre une grande efficacité pour la création de surfaces complexes. Le perçage, l’alésage et le taraudage sont essentiels pour la réalisation de passages et de filetages, tandis que la rectification garantit les finitions de surface. L’utilisation conjointe de ces procédés participe à la fabrication des pièces métalliques de moyennes et grandes séries.

Pour en savoir plus concernant les caractéristiques techniques, les dimensions, nos capacités et nos réalisations, consultez notre page dédiée au savoir-faire de l’usinage.