Le guide ultime des systèmes de fixation pour CNC

  1. Apprentissage
  2. Le guide ultime des systèmes de fixation pour CNC
Attacher correctement une pièce est peut-être l'une des étapes les plus importantes de votre flux d'usinage CNC.

En effet, votre système d'attache affectera directement les vibrations produites lors de l'usinage. Ces vibrations sont liées de manière significative à la qualité des coupes, à la longévité de vos outils et au bruit généré par votre machine.

Cependant, les systèmes de fixation sont nombreux et faire un bon choix n'est pas une tâche facile. L'article ci-dessous compare 8 types de systèmes de fixation différents et les classe en termes de sécurité, de coût, d'ergonomie, d'adaptabilité et de compatibilité avec différentes zones de travail.

1 - Vis à bois

2 - Clous composites

3 - Tape double-face

4 - Pinces sauterelles

5 - Blocks de serrage

6 - Pinces excentriques

7 - Ventouses

8 - Table aspirante 

Notez que les exemples suivants concernent des CNC en kit et non des machines industrielles.

1 - Vis à bois

Fixer une pièce sur votre martyr avec des vis à bois peut sembler trop simple, mais cela vaut la peine de le comparer avec d'autres systèmes.

A workpiece attached with wood screws
A workpiece attached with wood screws
C'est l'un des moyens les plus simples de serrer une pièce, mais c'est aussi l'un des plus rapides à mettre en place, tout en étant très bon marché et ergonomique. Vous n'avez besoin de rien, sauf d'une visseuse et de quelques vis.

Les deux principaux avantages sont que ce système de fixation est solide et sûr, et qu'il vous permet de placer le point de fixation où vous voulez.

Il présente cependant un inconvénient majeur : il endommagera rapidement la surface de votre martyr. Vous devrez le changer régulièrement ou le retourner.

Deux autres problèmes avec ce système sont que vous ne pouvez pas la surfacer entièrement si les vis se trouvent dans votre pièce, et qu'une erreur de programmation peut rapidement amener vos fraises à s'abîmer sur les vis.

Pour résumer, les vis ne sont pas le moyen idéal d'attacher une pièce si vous travaillez quotidiennement sur votre fraiseuse CNC, mais nous vous recommandons vivement de travailler avec ce système si vous démarrez dans le secteur du fraisage numérique. Vous aurez le temps de réfléchir à l'amélioration de votre système de fixation une fois que vous aurez fait toutes les erreurs classiques et que vous aurez amélioré vos compétences en usinage.

Pour

  bon marché et facile à mettre en place
  assure un serrage solide et sûr
  adapté à (presque) toutes les hauteurs de pièces

Contre

  endommage rapidement le martyr
 ne peut pas être utilisé pour les opérations de surfaçage

2 - Clous composites

Si vous travaillez le bois, une cloueuse composite peut être la solution idéale pour vous. 

 
 
         A workpiece attached with composite Nails.                                           
C'est l'un des moyens les plus rapides de fixer une pièce. Avec une cloueuse et un compresseur, vous pouvez fixer vos pièces en quelques secondes et les libérer aussi rapidement une fois le travail terminé. 

Son principal avantage est que les clous composites évitent d'endommager votre fraise si vous avez fait une erreur dans le G-code. 

Nous sommes l'un des seuls revendeurs de cette solution dans l'UE, et vous pouvez

découvrir notre cloueuse Raptor/Omer ici.

Pour

  très rapide
  attache forte et sécurisante
  pas de risque d'abîmer vos fraises
  vous permet d'usiner toute la surface de votre pièce

Contre

  ne peut pas être utilisé avec tous les matériaux
  il faut compter un investissement initial

3 - Tape double face

Utiliser du scotch double face est l'un des moyens les plus faciles de fixer une pièce. C'est simple à mettre en place : recouvrez le fond de votre brut de ruban adhésif et collez-le sur la surface de travail.

Using double-sided tape to clamp small parts
Using double-sided tape to clamp small parts

La première chose à savoir sur ce système est qu'il ne fonctionnera qu'avec du tape de haute qualité. Sinon, la pièce se détachera facilement à cause des forces de coupe, ce qui peut rapidement devenir dangereux et générer des projections. Nous recommandons d'utiliser ce tape double face à haute résistance, ou celui-ci. Nous recommandons également d'utiliser ce système avec une enceinte de protection complète autour de votre CNC pour éviter tout problème de sécurité.

Ce système peut néanmoins s'avérer très utile dans de nombreuses situations différentes :
  • Pour travailler avec des feuilles de métal ou des feuilles de bois très fines qui ne peuvent pas être facilement serrées avec un autre système.
  • Lorsque vous ne voulez pas laisser de tabs sur votre pièce pour une finition parfaite. Vous devez vous assurer que la surface de collage de votre pièce sera suffisamment grande pour qu'elle reste en place une fois coupée de votre brut.

Dans tous les cas, le type de fraise que vous utilisez sera très important. En effet, les fraises upcut auront tendance à soulever votre pièce et à la détacher du double ruban, tandis que les fraises downcut pousseront la pièce sur la planche.

Pour

  bon marché et facile à mettre en place
  très utile pour les feuilles ou les pièces sans tabs

Contre

  peut-être dangereux, pas le plus sécurisé
  ne fonctionne pas pour tous les usinages

4 - Pinces sauterelles

À première vue, les pinces sauterelles semblent être la solution idéale pour votre fraiseuse numérique. Elles peuvent en effet serrer ou desserrer très rapidement une pièce, mais elles montrent aussi des limites dans l'utilisation quotidienne.

Picture featuring toggle clamps used on a CNC milling machine
A toggle clamping system
Les pinces sauterelles sont parfaites si vous serrez toujours des morceaux de la même épaisseur : elles sont très rapides et très faciles à utiliser. Cependant, dès que vous devez adapter la pièce en caoutchouc à une autre hauteur, cela devient compliqué et vous perdez les avantages de ces pinces. De plus, elles serrent la pièce sur la surface supérieure, ce qui ne permet pas les opérations de surfaçage.

Nous ne recommandons l'utilisation des pinces sauterelles que pour des travaux spéciaux, comme la production de lots de pièces identiques par exemple. Elles peuvent également s'avérer très pratiques pour fixer un martyr au châssis de la machine, ce qui permet de le remplacer très rapidement lorsqu'il est trop endommagé.

Pour

  le système de serrage/déverrouillage le plus rapide
  peut serrer des pièces de différentes épaisseurs (avec réglage)

Contre

  n'est pas ergonomique si l'épaisseur de la pièce change trop souvent
  ne convient pratiquement qu'aux cadres à T-slot
  ne permet pas les opérations de surfaçage

5 - Blocs de serrage

Les blocs de serrage sont l'un des systèmes de serrage les plus couramment utilisés par les utilisateurs de CNC, car cette solution est solide, facile à serrer ou à desserrer et ergonomique.
CNC clamping - step blocks
On the left, a home-made step block, and on the right, a professionnal steel one
Vous pouvez facilement commander des kits en ligne, contenant des blocs de différentes tailles pour s'adapter à la plupart des configurations avec vos pièces à usiner. Notez que vous aurez besoin d'une zone de travail avec rainure en T ou d'une grille d'inserts filetée pour les utiliser.

Si vous n'avez pas l'intention de couper des matériaux très durs, vous pouvez également fraiser ces blocs vous-même, à la taille et à l'épaisseur souhaitées, dans de nombreux matériaux, tels que le contreplaqué, l'aluminium ou le plastique dur. Nous avons réalisé une série de tutoriels sur le fraisage d'un simple bloc de serrage en contreplaqué, que vous pouvez trouver
 ici.

Le seul véritable inconvénient des blocs de serrage est que vous ne pouvez pas surfacer la pièce sur laquelle vous travaillez, car les pinces la recouvrent. Vous devrez également faire attention lors de la génération de votre G-code afin d'éviter toute collision entre les pinces et votre broche.

Pour

  facilité de serrage et de desserrage de la pièce
  peut serrer (presque) n'importe quelle épaisseur
  système robuste and securisé
  vous pouvez les fraiser vous-même

Contre

  ne convient que pour les inserts filetés ou à rainure en T
  ne permet pas les opérations de surfaçage

6 - Pinces excentriques

Les pinces excentriques sont un système de serrage très intéressant pour les  CNC. Elles utilisent les forces latérales exercées sur votre pièce pour la serrer sur votre zone de travail, ce qui constitue un système de serrage très sûr sans qu'il soit nécessaire de poser quoi que ce soit sur votre pièce, et vous permet donc de la surfacer complètement.
Homemade excentric clamps used on a CNC milling machine
home-made MDF excentric clamps
Comme pour les blocs de serrage, vous pouvez trouver des kits en ligne ou fabriquer vous-même ces pinces dans de nombreux matériaux différents.
Leur principal inconvénient est qu'elles nécessitent l'utilisation de rainures en T ou d'une grille d'inserts filetés. Vous aurez également besoin d'un grand nombre d'entre elles pour vous assurer que votre pièce est bien fixée.

Pour

  facilité de serrage et de desserrage de la pièce
  peut serrer n'importe quelle épaisseur
  système robuste et sûr
  peuvent être fraisés pour répondre à vos besoins

Contre

  ne convient que pour les inserts filetés ou à rainure en T

7 - Ventouses

Les ventouses sont un moyen extrêmement polyvalent de fixer une pièce sur votre CNC. Ce système se compose généralement de plusieurs ventouses, qui peuvent être déplacées et fixées à votre zone de travail. Elles sont reliées à une pompe à vide qui aspirera votre pièce, la maintenant fermement serrée.
Vacuum pads placed on a threaded insert grid
Vacuum pads placed on a threaded insert grid
L'un des principaux avantages de ce système est sa rapidité : en un rien de temps, vous avez déplacé vos pads et vous pouvez serrer votre pièce à usiner en appuyant sur un seul bouton.

Toutefois, cela présente certains inconvénients. Vous aurez besoin d'une pompe à vide, ce qui en fait un système de fixation plus cher que nous ayons décrit dans cet article. En outre, si vous devez traverser votre pièce entièrement, vous devez placer vos tampons de manière à ne pas les fraiser, ou avoir une zone de travail parfaitement plane, ce qui peut être un peu technique.

Pour

  système de serrage très rapide
  peut serrer n'importe quelle épaisseur
  système robuste et sûr

Contre

  coûteux

8 - Table d'aspiration

Enfin, vous pouvez également opter pour​ table à dépression (vacuum table) complètequi est la solution la plus simple si vous disposez d'une fraiseuse CNC de grand format et que vous êtes en mode de production où le chargement/déchargement de votre matériel a un impact sur votre rentabilité.
Vacuum table
L'un des principaux avantages de ce système est sa rapidité : en un rien de temps, vous pouvez serrer votre pièce en appuyant sur un seul bouton.

Cette méthode présente toutefois un inconvénient majeur : vous aurez besoin d'une pompe à vide, ce qui en fait le système de serrage le plus coûteux que nous ayons décrit dans cet article.

Pour

  système de serrage très rapide
  peut serrer n'importe quelle épaisseur
  système robuste et sûr

Contre

  très cher
  ne peut pas serrer tous les matériaux

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