Une fraiseuse est une machine-outil utilisée pour usiner tous types de pièces mécaniques, à l'unité ou en série, par enlèvement de matière à partir de blocs ou parfois d'ébauches estampées ou moulées, à l'aide d'un outil nommé fraise.
La fraise munie de dents est mise en rotation et taille la matière suite à son déplacement ou au déplacement de la pièce en direction de ladite fraise. La forme de la fraise est variable. Elle peut être cylindrique, torique, conique, hémisphérique ou quelquefois de forme encore plus complexe. La fraise est souvent montée sur une tête à trois axes (on parle alors de fraiseuse trois axes). Il existe des fraiseuses à quatre ou cinq axes. Les caractéristiques physiques de la fraise, sa fréquence de rotation, son avance, dépendent de la matière à usiner, de la profondeur de travail et de la coupe. On utilise principalement le carbure de tungstène recouvert de revêtements résistant à l'abrasion du copeau.
Il existe les fraiseuses manuelles où les mouvements sont commandés par le "fraiseur", les fraiseuses à apprentissage qui peuvent répéter les mouvements donnés une fois par l'opérateur (enregistrement des mouvements) et les fraiseuses à commande numérique où sont enregistrés des ordres de mouvement d'outil pour usiner une pièce complexe (pilotée par un programme informatique en langage ISO(langage)). Elles sont équipées d'un organe de contrôle informatique (automate programmable ou base PC) lui même relié à un réseau. La CAO associée à la fabrication se nomme FAO ou CFAO.
Avant l'avènement de la commande numérique, les fraiseuses étaient catégoriées de la façon suivante :
La fraiseuse horizontale : l'axe de la broche est parallèle à la table. Cette solution permet aux copeaux de tomber et donc de ne pas rester sur la pièce. De cette manière, on n'usine pas les copeaux, et la qualité de la pièce est meilleure. Mais ce type de montage était surtout destiné à installer des fraises 3 tailles ou fraises disques dans le but de réaliser des rainurages de profilés plats.
La fraiseuse verticale : l'axe de la broche est perpendiculaire à la table.
La fraiseuse universelle : l'axe de la broche est réglable :
Aujourd'hui les machines à Manivelles sont quasiment disparues, la commande numérique permet de faire bouger simultanément des axes qui étaient autrefois presque systématiquement fixes. Celà a entrainé une révision des classifications plus dépendantes des contraintes rencontrées au niveau des opérations d'usinage.
Dans les 2 cas, la fraise est perpendiculaire à la table, c'est la table qui se trouve positionnée de façon différente.
Dans les cas de la broche Horizontal il y a une meilleure évacuation des copeaux, et du liquide de lubrification qui sinon peut s'accumuler dans les parties creuses.
C'est souvent une fraiseuses 3 axes Broche Horizontale dotée d'un plateau tournant. C'est une configuration très pratique en production industrielle mécanique (Automobile Aviation etc...).
Ont peut trouver sous cette catégorie plusieurs topologies de construction.
Une fraiseuse 5 axes comporte toujours 3 axes linéaires ( X,Y,Z) et 2 axes rotatifs à Choisir parmi (A,B,C).
Les machines vont se différencier par la position des axes rotatifs Les 3 types sont :
La broche assure le mouvement de rotation à l'outil de coupe (fraise). La fraise doit être fixée sur la broche par l'intermédiaire d'une douille, d'un mandrin ou de sa partie conique (si la fraise possède un cône).
Le cône assure un très bon centrage de l'outil.
Il existe trois types de cône :
Un diviseur est un appareil qui se fixe sur la table de la fraiseuse et permet la création de pignons, engrenages... La pièce à travailler est insérée entre le diviseur et une contre poupée. La manivelle alidade du diviseur et un disque comportant un certain nombre de trous permet la taille du nombre de dents désiré de la pièce. Depuis l'apparition des 5 axes à commandes numériques et surtout des machines spécialisées dans les tailles d'engrenage, ces dispositifs sont en voie de disparition.