Quelle est la différence entre le perçage, l'alésage et l'alésage dans l'usinage CNC ?

Par rapport au traitement de surface externe, les conditions d'usinage CNC sont bien pires et il est plus difficile de traiter des trous que de traiter des cercles externes. C'est parce que :

• La taille de l'outil utilisé pour l'usinage des trous est limitée par la taille du trou à usiner, et la rigidité est médiocre, ce qui est sujet à la déformation en flexion et aux vibrations ;
• Lors de l'usinage d'un trou avec un outil de taille fixe, la taille du trou est souvent directement déterminée par la taille correspondante de l'outil, et l'erreur de fabrication et l'usure de l'outil affecteront directement la précision d'usinage du trou ;
• Lors de l'usinage de trous, la zone de coupe se trouve à l'intérieur de la pièce, les conditions d'évacuation des copeaux et de dissipation thermique sont médiocres, et la précision d'usinage et la qualité de surface ne sont pas faciles à contrôler.

1. Perçage

Perçage est le premier processus d'usinage de trous dans des matériaux solides, et le diamètre des trous est généralement inférieur à 80 mm. Il existe deux manières de forer :l'une est la rotation de la perceuse; l'autre est la rotation de la pièce. Les erreurs générées par les deux méthodes de forage ci-dessus sont différentes. Dans la méthode de perçage avec le foret en rotation, lorsque le foret est dévié en raison de l'asymétrie du tranchant et de la rigidité insuffisante du foret, la ligne médiane du trou usiné sera biaisée ou déformée. Ce n'est pas droit, mais le diamètre du trou est inchangé; au contraire, dans la méthode de perçage dans laquelle la pièce est tournée, la déviation du foret entraînera une modification du diamètre du trou, tandis que l'axe du trou est toujours droit.

Les outils de forage couramment utilisés comprennent le foret hélicoïdal, le foret central, le foret pour trous profonds, etc., parmi lesquels le plus couramment utilisé est le foret hélicoïdal, et sa spécification de diamètre est comme indiqué sur l'image.

En raison de limitations structurelles, la rigidité en flexion et la rigidité en torsion du foret sont toutes deux faibles, couplées à un mauvais centrage, la précision de forage est faible, n'atteignant généralement que IT13 ~ IT11 ; la rugosité de surface est également importante et Ra est généralement de 50 ~ 12,5 μm, mais le taux d'enlèvement de métal du forage est important et l'efficacité de coupe est élevée. Le forage est principalement utilisé pour traiter des trous avec des exigences de qualité médiocre, tels que des trous de boulons, des trous de fond filetés, des trous d'huile, etc. Pour les trous avec une précision d'usinage et des exigences de qualité de surface élevées, ils doivent être obtenus par alésage, alésage, alésage ou meulage lors d'un usinage ultérieur.

2. Alésage

L'alésage est l'une des méthodes de finition des trous, largement utilisée en production. Pour les petits trous, l'alésage est une méthode plus économique et pratique que la rectification intérieure et l'alésage fin.

Alésoir

Les alésoirs sont généralement divisés en deux types :les alésoirs manuels et les alésoirs mécaniques. La poignée de l'alésoir à main est droite, la partie travaillante est plus longue et la fonction de guidage est meilleure. L'alésoir à main a deux structures de type intégral et un diamètre extérieur réglable. Il existe deux types d'alésoirs à machine, le type à tige et le type à manchon. Les alésoirs peuvent non seulement traiter des trous circulaires, mais également des trous coniques peuvent être traités avec des alésoirs coniques.

Technologie d'alésage et son application

La surépaisseur d'alésage a une grande influence sur la qualité de l'alésage. Si la tolérance est trop importante, la charge de l'alésoir est importante, le tranchant est rapidement émoussé, il n'est pas facile d'obtenir une surface usinée lisse et la tolérance dimensionnelle n'est pas facile à garantir; si la tolérance est trop petite, si les marques d'outil laissées par le processus précédent ne peuvent pas être supprimées, cela n'améliorera naturellement pas la qualité du traitement des trous. Généralement, la tolérance de charnière approximative est de 0,35 ~ 0,15 mm et la charnière fine est de 01,5 ~ 0,05 mm.

Pour éviter la formation d'arêtes rapportées, l'alésage est généralement effectué à des vitesses de coupe inférieures (v <8 m/min pour les alésoirs en acier rapide pour l'acier et la fonte). La valeur de l'avance est liée à l'ouverture à traiter. Plus l'ouverture est grande, plus la valeur de l'alimentation est grande. Lorsque l'alésoir en acier à grande vitesse traite l'acier et la fonte, l'avance est généralement de 0,3 à 1 mm/r.

Lors de l'alésage des trous, ils doivent être refroidis, lubrifiés et nettoyés avec un liquide de coupe approprié pour éviter l'accumulation de bords et éliminer les copeaux à temps. Comparé au meulage et à l'alésage, l'alésage a une productivité élevée et il est facile d'assurer la précision du trou; cependant, l'alésage ne peut pas corriger l'erreur de position de l'axe du trou et la précision de la position du trou doit être garantie par le processus précédent. Les trous étagés et les trous borgnes ne conviennent pas à l'alésage.

La précision dimensionnelle du trou d'alésage est généralement IT9 ~ IT7 et la rugosité de surface Ra est généralement de 3,2 ~ 0,8. Pour les trous de taille moyenne avec des exigences de précision élevées (telles que les trous de précision de niveau IT7), le processus de perçage-expansion-alésage est un schéma de traitement typique couramment utilisé en production.

3. Ennuyeux

L'alésage est une méthode d'usinage qui utilise un outil de coupe pour agrandir un trou préfabriqué. Le travail d'alésage peut être effectué sur une aléseuse ou un tour.

Méthode ennuyeuse

Il existe 3 méthodes d'usinage différentes pour l'alésage.

(1) La pièce tourne et l'outil avance. La plupart des alésages sur le tour appartiennent à cette méthode d'alésage. Les caractéristiques du processus sont les suivantes :la ligne d'axe du trou après l'usinage est cohérente avec l'axe de rotation de la pièce, la rondeur du trou dépend principalement de la précision de rotation de la broche de la machine-outil et l'erreur de géométrie axiale du trou dépend principalement sur le sens d'avance de l'outil par rapport à l'axe de rotation de la pièce. précision de positionnement. Cette méthode d'alésage convient au traitement des trous qui ont des exigences de coaxialité avec la surface extérieure.

(2) L'outil tourne et la pièce effectue un mouvement d'avance. La broche de l'aléseuse entraîne la rotation de l'outil d'alésage et la table de travail entraîne la pièce à usiner pour effectuer un mouvement d'alimentation.

(3) Lorsque l'outil tourne et effectue un mouvement d'avance, ce type de méthode d'alésage est utilisé pour l'alésage. La longueur de porte-à-faux de la barre d'alésage est modifiée, et la force et la déformation de la barre d'alésage sont également modifiées. Le diamètre du trou est petit, formant un trou conique. De plus, la longueur en porte-à-faux de la barre d'alésage augmente et la déformation en flexion de l'arbre principal due à son poids augmente également, et l'axe du trou usiné sera plié en conséquence. Cette méthode de perçage ne convient que pour les trous courts.

Perçage au diamant

Comparé à l'alésage ordinaire, l'alésage au diamant se caractérise par une petite quantité de contre-coupe, une petite avance et une vitesse de coupe élevée. Il peut obtenir une précision d'usinage élevée (IT7 ~ IT6) et une surface très lisse (Ra est de 0,4 ~ 0,05). L'alésage au diamant était à l'origine traité avec des outils d'alésage au diamant, et maintenant il est généralement traité avec des outils en carbure cémenté, en CBN et en diamant synthétique. Principalement utilisé pour le traitement de pièces en métaux non ferreux, mais également pour le traitement de la fonte et de l'acier.

Les quantités de coupe couramment utilisées pour l'alésage au diamant sont :la quantité de pré-alésage de coupe arrière est de 0,2 à 0,6 mm et l'alésage final est de 0,1 mm ; le taux d'alimentation est de 0,01 ~ 0,14 mm/r ; la vitesse de coupe est de 100 ~ 250 m/min lors de l'usinage de la fonte. 150~300m/min pour l'acier, 300~2000m/min pour le traitement des métaux non ferreux.

Pour garantir que l'alésage au diamant peut atteindre une précision d'usinage et une qualité de surface élevées, la machine-outil (aléseuse au diamant) utilisée doit avoir une précision géométrique et une rigidité élevées. L'arbre principal de la machine-outil est généralement soutenu par des roulements à billes à contact oblique de précision ou des paliers lisses hydrostatiques et des pièces rotatives à grande vitesse. Il doit être précisément équilibré; de plus, le mouvement du mécanisme d'alimentation doit être très stable pour garantir que la table de travail puisse effectuer un mouvement d'alimentation stable et à faible vitesse.

L'alésage au diamant a une bonne qualité de traitement et une efficacité de production élevée et est largement utilisé dans le traitement final des trous de précision dans la production de masse, tels que les trous de cylindre de moteur, les trous d'axe de piston et les trous de broche sur les boîtiers de broche de machine-outil. Cependant, il convient de noter que lors de l'usinage de produits métalliques ferreux avec alésage au diamant, seuls des outils d'alésage en carbure cémenté et CBN peuvent être utilisés, et les outils d'alésage en diamant ne peuvent pas être utilisés, car les atomes de carbone du diamant ont une grande affinité. avec des éléments du groupe du fer. , la durée de vie de l'outil est faible.

Outil d'alésage

Les outils d'alésage peuvent être divisés en outils d'alésage à simple tranchant et outils d'alésage à double tranchant.

Caractéristiques technologiques et champ d'application de l'alésage

Par rapport au processus de perçage-expansion-alésage, le diamètre du trou n'est pas limité par la taille de l'outil et l'alésage a une forte capacité de correction d'erreur. Les surfaces d'alésage et de positionnement maintiennent une grande précision de positionnement.

Par rapport au cercle extérieur du trou de forage, en raison de la faible rigidité et de la grande déformation du système de porte-outil, les conditions de dissipation thermique et d'élimination des copeaux ne sont pas bonnes et la déformation thermique de la pièce et de l'outil est relativement importante. La qualité d'usinage et l'efficacité de production du trou d'alésage ne sont pas aussi élevées que celles du cercle extérieur.

Sur la base de l'analyse ci-dessus, on peut voir que l'alésage a une large gamme de traitement et peut traiter des trous de différentes tailles et différents niveaux de précision. Pour les trous et les systèmes de trous avec de grands diamètres et des exigences élevées de précision dimensionnelle et de position, l'alésage est presque le seul traitement. méthode. La précision d'usinage de l'alésage est IT9 ~ IT7 et la rugosité de surface Ra est. L'alésage peut être effectué sur des machines-outils telles que des aléseuses, des tours et des fraiseuses. Il a l'avantage de la flexibilité et est largement utilisé dans la production. Dans la production de masse, pour améliorer l'efficacité de l'alésage, des matrices d'alésage sont souvent utilisées.