fraise en bout

Une fraise en bout est un outil de coupe rotatif avec des "flûtes" (rainures) qui courent le long de sa longueur et convergent vers une extrémité pointue ou plate. Contrairement à un foret, qui coupe principalement à sa pointe, une fraise en bout coupe à la fois sur sa face d'extrémité et sur ses côtés cylindriques, ce qui la rend adaptée au creusement de cavités, au surfaçage et à la coupe de parois à l'intérieur d'une pièce. L'outil est maintenu dans une broche et tourne à des vitesses typiquement entre 500 et 3000 tr/min selon le matériau et le diamètre.

Les fraises en bout sont classées selon plusieurs caractéristiques. Une fraise en bout plate (ou fraise à bout carré) a un fond plat et est la variante la plus courante, utilisée pour l'évidement et le contournage général. Une fraise à bout sphérique a une pointe hémisphérique et est préférée pour le profilage 3D et les surfaces sculptées où un rayon lisse est nécessaire. Les fraises à rayon de coin font la différence, avec un petit congé à l'extrémité pour réduire la concentration de contraintes. Le nombre de flûtes varie: les fraises en bout à deux flûtes conviennent aux matériaux plus tendres comme l'aluminium et les plastiques et évacuent les copeaux plus librement; les fraises en bout à quatre et six flûtes donnent des finitions plus fines sur l'acier et la fonte. Des outils plus longs existent pour les poches profondes; des outils plus courts et plus rigides résistent au broutage et à la déflexion lors de la coupe de matériaux plus durs.

Le matériau de la fraise en bout elle-même détermine sa vitesse et sa dureté. Les fraises en bout en acier rapide (HSS) sont abordables et tolérantes, mais lentes: elles conviennent aux machines manuelles et aux coupes interrompues. Les fraises en carbure sont beaucoup plus dures, conservent leur tranchant plus longtemps et fonctionnent à trois à dix fois la vitesse du HSS, mais elles sont cassantes et exigent des montages rigides et des avances constantes. Le carbure revêtu (TiN, AlTiN ou similaire) prolonge encore la durée de vie de l'outil sur l'acier. Les fraises en céramique existent pour les travaux spécialisés à haute température, mais sont rarement vues dans les ateliers généraux.

La rupture de la fraise en bout provient généralement du broutage, de la déflexion ou des coupes interrompues. Le broutage apparaît sous forme de vibrations et d'un mauvais état de surface; il se produit lorsque l'outil est trop long par rapport à son diamètre, que la broche est usée ou que le serrage de la pièce est lâche. La déflexion se produit lorsque la pression d'avance dépasse la rigidité de l'outil, surtout vers la fin d'une coupe profonde; cela provoque une surchauffe et des arêtes émoussées. Une fracture soudaine se produit si un outil en carbure heurte une obstruction ou si l'avance est secouée latéralement pendant une coupe. Les matériaux plus tendres comme l'aluminium peuvent parfois obstruer les flûtes si les copeaux ne sont pas évacués; une stratégie de coupe par "picotage" (retrait périodique) aide.

Le terme "fraise en bout" souligne que la coupe se fait à l'extrémité de l'outil, la distinguant d'une fraise à surfacer (qui coupe principalement sur une face plate perpendiculaire à l'axe) ou d'un foret à rainurer (un terme plus ancien parfois utilisé de manière lâche pour le même outil, bien que le foret à rainurer désigne proprement un outil sans la capacité de coupe en bout d'une véritable fraise en bout). Dans le travail CNC, les fraises en bout sont l'outil principal pour les opérations de fraisage 2.5D et 3D; les machines manuelles les utilisent pour le travail de cavités alimenté à la main, les rainures de clavette et les passes de finition où la précision et l'état de surface importent plus que la vitesse brute.