Usinage Fabrication Technique de perçage 101

En tant qu'outil le plus courant dans l'usinage de trous, les forets sont largement utilisés dans la fabrication mécanique. En particulier pour le traitement des dispositifs de refroidissement, des plaques tubulaires des équipements de production d'électricité, des générateurs de vapeur et d'autres pièces, l'application est particulièrement étendue et importante.

Fonctionnalités O f D perçage

Le foret a généralement deux arêtes de coupe principales et, lors de l'usinage, le foret effectue la coupe tout en tournant. L'angle de coupe du foret devient de plus en plus grand de l'axe central au bord extérieur. La vitesse de coupe du foret est plus élevée plus le cercle extérieur est proche, et la vitesse de coupe est progressivement réduite vers le centre, et la vitesse de coupe du centre de rotation du foret est nulle. Le bord du burin du foret est situé près de l'axe de rotation central, l'angle de coupe secondaire du bord du burin est grand, il n'y a pas d'espace pour les copeaux et la vitesse de coupe est faible, ce qui produira une grande résistance axiale. Si le tranchant du burin est rectifié au type A ou C selon DIN1414 et que le tranchant près de l'axe central a un angle de coupe positif, la résistance de coupe peut être réduite et les performances de coupe peuvent être considérablement améliorées.

Selon la forme, le matériau, la structure et la fonction de la pièce, les forets peuvent être divisés en plusieurs types, tels que les forets en acier rapide (foret hélicoïdal, foret de groupe, foret plat), foret en carbure monobloc, foret à trou peu profond indexable , forets pour trous profonds, forets emboîtables et forets à mèches interchangeables, etc.

Brise-copeaux et élimination des copeaux

La coupe du foret est effectuée dans un trou étroit et les copeaux doivent être évacués à travers la rainure du foret. Par conséquent, la forme des copeaux a une grande influence sur les performances de coupe du foret. Les formes de puces courantes incluent les puces en flocons, les puces tubulaires, les puces en aiguille, les puces en spirale conique, les puces en bande, les puces en éventail, les puces en poudre, etc.

Lorsque la forme de la puce est inappropriée, les problèmes suivants se produisent :

① Les copeaux fins bloquent la rainure du tranchant, affectent la précision de perçage, réduisent la durée de vie du foret et même cassent le foret (tels que les copeaux poudreux, les copeaux en forme d'éventail, etc.) ;

② De longs copeaux s'enroulent autour du foret, gênent l'opération, provoquent la rupture du foret ou empêchent le liquide de coupe de pénétrer dans le trou (tels que des copeaux en spirale, des copeaux de ruban, etc.).

Comment résoudre le problème de forme de puce inappropriée :

① Des méthodes telles que l'augmentation de la vitesse d'alimentation, l'alimentation intermittente, le meulage de l'arête du burin et l'installation d'un brise-copeaux peuvent être utilisées séparément ou en combinaison pour améliorer l'effet de rupture et d'élimination des copeaux et éliminer les problèmes causés par les copeaux.

②Une perceuse à copeaux professionnelle peut être utilisée pour faire des trous. Par exemple :l'ajout d'un brise-copeaux conçu dans la rainure du foret brisera les copeaux en copeaux plus faciles à nettoyer. Les débris sont éliminés en douceur le long de la rainure et ne se bloqueront pas dans la rainure. Par conséquent, le nouveau foret brise-copeaux a un effet de coupe beaucoup plus doux que les forets traditionnels.

Dans le même temps, les copeaux de fer cassés courts facilitent l'écoulement du liquide de refroidissement vers la pointe du foret, ce qui améliore encore l'effet de dissipation thermique et les performances de coupe pendant le processus d'usinage. Et parce que le brise-copeaux nouvellement ajouté pénètre dans toute la rainure du foret, il peut toujours conserver sa forme et sa fonction après un meulage répété. En plus des améliorations fonctionnelles ci-dessus, il convient de mentionner que cette conception renforce la rigidité du corps de foret et augmente considérablement le nombre de trous percés avant un seul meulage.

Précision de perçage

La précision du trou est principalement composée de facteurs tels que la taille de l'ouverture, la précision de la position, la coaxialité, la rondeur, la rugosité de la surface et les bavures du trou.

Facteurs qui affectent la précision du trou usiné pendant le perçage :

① La précision de serrage et les conditions de coupe du foret, telles que le porte-outil, la vitesse de coupe, l'avance, le liquide de coupe, etc.

② La taille et la forme du foret, telles que la longueur du foret, la forme de la lame, la forme de la carotte de forage, etc.

③La forme de la pièce, telle que la forme du côté de l'orifice, la forme de l'orifice, l'épaisseur et l'état de serrage.

Alésage

L'alésage est causé par le balancement du foret pendant le traitement. Le balancement du porte-outil a une grande influence sur le diamètre du trou et la précision de positionnement du trou, donc lorsque le porte-outil est très usé, un nouveau porte-outil doit être remplacé à temps. Lors du perçage de petits trous, il est difficile de mesurer et d'ajuster le swing, il est donc préférable d'utiliser une perceuse à petite lame à tige grossière avec une bonne coaxialité entre la lame et la poignée. Lors de l'utilisation d'un foret réaffûté, la raison de la diminution de la précision du trou est principalement due à l'asymétrie de la forme arrière. Le contrôle de la différence de hauteur de la lame peut supprimer efficacement la coupe et l'expansion du trou.

L'arrondi du trou

En raison de la vibration du foret, le trou percé est facile à polygoner et des lignes en forme de fusil apparaissent sur la paroi du trou. Les trous polygonaux courants sont principalement des triangles ou des pentagones. La raison du trou triangulaire est que le foret a deux centres de rotation lors du perçage. Ils vibrent à une fréquence de 600 échanges tous les 600. La raison principale de la vibration est la résistance de coupe déséquilibrée. Lorsque le foret tourne d'un tour, la rondeur du trou traité n'est pas bien, la force de résistance est déséquilibrée pendant le deuxième tour de coupe et la dernière vibration est répétée à nouveau, mais la phase de vibration est décalée dans une certaine mesure, ce qui entraîne lignes de fusil sur la paroi du trou. Lorsque la profondeur de forage atteint un certain niveau, le frottement entre le bord du foret et la paroi du trou augmente, la vibration est atténuée, la ligne de fusil disparaît et la rondeur s'améliore. Ce type d'orifice est en forme d'entonnoir vu en coupe longitudinale. Pour la même raison, des trous pentagonaux et heptagonaux peuvent également apparaître lors de la coupe. Afin d'éliminer ce phénomène, en plus de contrôler la vibration du mandrin, la différence de hauteur du tranchant, l'asymétrie du dos et la forme de la lame, etc., la rigidité du foret doit être augmentée, la l'avance par tour, l'angle de dégagement et la rectification doivent être améliorés. Des mesures telles que l'avant-garde.

Percer des trous sur des surfaces inclinées et courbes

Lorsque la surface de coupe ou la surface de perçage du foret est inclinée, incurvée ou étagée, la précision de positionnement est médiocre. À ce stade, le foret utilise un outil de coupe radial à un côté, ce qui réduit la durée de vie de l'outil.

Pour améliorer la précision du positionnement, les mesures suivantes peuvent être prises :

1. Percez d'abord le trou central ;
2. Fraiser le siège du trou avec une fraise en bout ;
3. Choisissez des forets avec une bonne pénétration et une bonne rigidité ;
4. Réduisez la vitesse d'alimentation.

Traitement des bavures

Lors du perçage, des bavures apparaissent à l'entrée et à la sortie du trou, en particulier lors du traitement de matériaux durs et de plaques minces. La raison en est que lorsque le foret est sur le point de percer, une déformation plastique du matériau traité se produit. À ce moment, la partie triangulaire qui doit être coupée par le tranchant du foret près du bord extérieur est déformée vers l'extérieur après avoir été affectée par la force de coupe axiale et est pliée sur le bord extérieur du foret sous l'action de chanfreinage et de tranchant, il se courbe davantage pour former une boucle ou une bavure.

Conditions de traitement pour le forage

Dans le catalogue général des produits de forage, il existe un "tableau de référence des paramètres de coupe de base" classé par matériaux de traitement. Les utilisateurs peuvent se référer aux paramètres de coupe fournis pour sélectionner les conditions de coupe pour le perçage. Le choix des conditions de coupe est approprié ou non doit être jugé de manière exhaustive par le biais d'essais de coupe, en fonction de facteurs tels que la précision d'usinage, l'efficacité d'usinage et la durée de vie du foret.

1. Durée de vie du foret et efficacité de traitement

Dans l'optique de répondre aux exigences techniques de la pièce à usiner, il convient de mesurer de manière exhaustive si la perceuse est utilisée correctement ou non en fonction de la durée de vie et de l'efficacité de traitement de la perceuse. L'indice d'évaluation de la durée de vie du foret permet de choisir la distance de coupe; l'indice d'évaluation de l'efficacité d'usinage permet de choisir la vitesse d'avance. Pour les forets en acier rapide, la durée de vie du foret est fortement affectée par la vitesse de rotation et moins affectée par l'avance par tour. Par conséquent, l'efficacité du traitement peut être améliorée en augmentant l'avance par tour tout en garantissant une durée de vie plus longue du foret. Mais il convient de noter que si l'avance par tour est trop importante, les copeaux vont s'épaissir et rendre la rupture des copeaux difficile. Par conséquent, il est nécessaire de déterminer la plage d'avance par tour pour un bris de copeaux régulier grâce à une coupe d'essai. Pour les forets en carbure cémenté, l'arête de coupe a un chanfrein plus grand dans la direction de l'angle de coupe négatif, et la plage optionnelle d'avance par tour est plus petite que celle des forets en acier rapide. Si l'avance par tour dépasse cette plage pendant le traitement, l'utilisation de la perceuse aura une durée de vie réduite. Étant donné que la résistance à la chaleur des forets en carbure cémenté est supérieure à celle des forets en acier rapide, la vitesse de rotation a peu d'effet sur la durée de vie du foret. Par conséquent, la méthode d'augmentation de la vitesse de rotation peut être utilisée pour améliorer l'efficacité de traitement des forets en carbure cémenté tout en garantissant la durée de vie du foret.

2. Utilisation raisonnable du liquide de coupe

La coupe du foret est effectuée dans un trou avec un espace étroit. Par conséquent, le type de fluide de coupe et la méthode d'injection ont une grande influence sur la durée de vie du foret et la précision d'usinage du trou. Les fluides de coupe peuvent être divisés en deux catégories :solubles dans l'eau et non solubles dans l'eau. Le fluide de coupe non soluble dans l'eau a de bonnes propriétés de lubrification, de mouillabilité et d'anti-adhérence, et a également un effet antirouille. Le fluide de coupe soluble dans l'eau a de bonnes propriétés de refroidissement, sans fumée et ininflammable. Par souci de protection de l'environnement, l'utilisation de fluides de coupe solubles dans l'eau a été relativement importante ces dernières années. Cependant, si le taux de dilution du liquide de coupe soluble dans l'eau est inapproprié ou si le liquide de coupe se détériore, cela réduira considérablement la durée de vie de l'outil, il faut donc faire attention lors de l'utilisation. Qu'il s'agisse d'un liquide de coupe soluble dans l'eau ou non, le liquide de coupe doit atteindre entièrement le point de coupe pendant l'utilisation. Dans le même temps, le débit, la pression, le nombre de buses et les méthodes de refroidissement (refroidissement interne ou externe) du fluide de coupe doivent être strictement contrôlés.

Réaffûtage du foret

Jugement de réaffûtage du foret

Le critère de réaffûtage du foret est :

1. La quantité d'usure sur l'arête de coupe, l'arête de ciseau et l'arête de coupe.
2. La précision dimensionnelle et la rugosité de surface du trou traité.
3. La couleur et la forme des chips.
4. Résistance à la coupe (valeurs indirectes du courant de broche, bruit, vibration, etc.).
5. Quantité d'usinage, etc.

En utilisation réelle, des normes de jugement précises et pratiques doivent être déterminées à partir des indicateurs ci-dessus en fonction de conditions spécifiques. Lorsque la quantité d'usure est utilisée comme critère, la meilleure période de réaffûtage avec la meilleure économie doit être trouvée. Étant donné que les principales pièces d'affûtage sont l'arrière de la tête et le bord du burin, si la quantité d'usure du foret est trop importante, la lame s'use plus longtemps, la quantité de meulage est importante et le nombre de réaffûtages est réduit (outil total durée de vie =durée de vie de l'outil après réaffûtage × temps de réaffûtage disponibles), cela raccourcira la durée de vie totale du foret. Lorsque vous utilisez la précision dimensionnelle du trou usiné comme critère, utilisez la jauge à colonne ou la jauge limite pour vérifier la coupe et l'expansion du trou, les irrégularités, etc., une fois la valeur de contrôle dépassée, elle doit être immédiatement ré- affûtage. Lorsque la résistance à la coupe est utilisée comme critère, des méthodes telles que l'arrêt automatique immédiatement au-delà de la valeur limite définie (telle que le courant de broche) peuvent être adoptées. Lorsque la gestion des limites de quantité de traitement est adoptée, le contenu de discrimination mentionné ci-dessus doit être intégré pour définir le critère.

Méthode d'affûtage du foret

Lors du réaffûtage du foret, il est préférable d'utiliser une machine-outil spéciale pour affûter le foret ou une meuleuse d'outil universelle, ce qui est très important pour assurer la durée de vie et la précision d'usinage du foret. Si le type de foret d'origine est en bon état de traitement, il peut être réaffûté en tant que type de foret d'origine ; si le type de foret d'origine est défectueux, la forme du dos peut être améliorée de manière appropriée et le tranchant du ciseau affûté en fonction de l'utilisation.

Faites attention aux points suivants lors de l'affûtage :

1. Évite la surchauffe et réduit la dureté du foret.
2. Les dommages sur le foret (en particulier les dommages sur le bord du tranchant) doivent être complètement éliminés.
3. Le type de perçage doit être symétrique.
4. Veillez à ne pas endommager le tranchant lors de l'affûtage et éliminez les bavures après l'affûtage.
5. Pour les forets en carbure cémenté, la forme d'affûtage a une grande influence sur les performances du foret. La forme de foret en usine est la meilleure forme de foret obtenue grâce à une conception scientifique et à des tests répétés. Par conséquent, la forme originale de la lame doit généralement être conservée lors du réaffûtage.