Les principales raisons pour lesquelles vous avez besoin d'un usinage ennuyeux

Spécifications des aléseuses

Les dimensions entre l'élément et le foret peuvent être modifiées autour de deux axes pour couper à la fois verticalement et horizontalement sur la surface intérieure. L'outil de coupe est généralement monopointe, en acier rapide M2 ​​et M3 ou en carbure P10 et P01. Un trou conique peut également être fait en tournant la tête.

Les aléseuses sont disponibles dans de nombreuses tailles et styles différents. L'alésage de petits objets peut être effectué sur un tour, tandis que les objets plus gros sont usinés sur une aléseuse. Les pièces ont généralement un diamètre de 1 à 4 mètres (3 pieds 3 à 13 pieds 1 pouces), mais peuvent atteindre 20 mètres (66 pieds). La demande de puissance peut aller jusqu'à 200 chevaux (150 kW).

Le refroidissement des trous s'effectue par un passage creux à travers la barre d'alésage, dans lequel le liquide de refroidissement peut circuler librement. Des disques en alliage de tungstène sont scellés sur la sangle pour contrer les vibrations et les vibrations lors de l'alésage. Les systèmes de contrôle peuvent être informatisés, ce qui permet une automatisation et une plus grande cohérence.

Pourquoi l'usinage ennuyeux est-il nécessaire ?

Étant donné que le perçage vise à réduire la tolérance du produit aux trous préexistants, il y a quelques considérations de conception à prendre en compte. Premièrement, des longueurs de grand diamètre pour le trou ne sont pas préférées en raison de la déviation de l'outil de coupe. Ensuite, les trous débouchants sont préférés aux trous borgnes (trous qui ne traversent pas l'épaisseur de la pièce).

En raison de ces facteurs, le perçage et le perçage profond sont par nature des domaines de pratique difficiles qui nécessitent outils et techniques spécifiques. Néanmoins, des technologies ont été développées qui produisent des trous profonds avec une précision impressionnante. Dans la plupart des cas, ils concernent de nombreux points de coupe, diamétralement opposés, dont les forces de déviation s'annulent.

Généralement, ils comprennent également l'acheminement du fluide de coupe pompé sous pression à travers l'outil dans les trous situés près des arêtes de coupe. Les pistolets de forage et les canons de forage en sont des exemples classiques. Ces techniques d'usinage, développées pour la première fois pour la production d'armes à feu et de canons d'artillerie, sont aujourd'hui largement utilisées en production dans de nombreuses industries.

::En savoir plus :Boring Machinery :Machine à clés pour votre atelier

Comment fonctionne l'usinage ennuyeux ? Différents cycles d'alésage constants sont disponibles sur les contrôleurs CNC. Ce sont des sous-programmes programmés qui déplacent l'outil à travers des coupes successives de coupe, de retrait, d'avance, de coupe, de retrait, de retour à la position de départ, etc.

La plupart des opérations de tournage qui se produisent avec le tournage extérieur peuvent également être trouvé dans les ennuyeux. Pour le tournage extérieur, la longueur de la pièce n'affecte pas le porte-à-faux de l'outil et la taille du porte-outil peut être sélectionnée pour résister aux forces et aux contraintes qui surviennent pendant l'opération. Cependant, pour le tournage intérieur ou l'alésage, le choix de l'outil est très limité par le diamètre et la longueur du trou de la pièce.

La règle générale qui s'applique à tout usinage est de minimiser le porte-à-faux afin d'obtenir la meilleure stabilité possible et donc la précision. Lors du forage, la profondeur du trou est déterminée par le porte-à-faux. La stabilité augmente lorsqu'un diamètre d'outil plus grand est utilisé, mais même dans ce cas, les possibilités sont limitées car l'espace requis par le diamètre du trou dans la pièce doit être pris en compte lors de l'élimination des copeaux et des mouvements radiaux.

Des restrictions sur la stabilité de l'alésage sont fixées car des précautions particulières doivent être prises lors de la planification et de la préparation de la production. Comprendre l'impact de la géométrie de l'outil et des données de coupe sélectionnées sur les efforts de coupe, ainsi que comprendre comment différents types de barres d'alésage et de serrage d'outil affecteront la stabilité, et les vibrations peuvent être réduites au minimum.

Quelle est l'importance des forces de coupe ?

Lors de l'accouplement, la force tangentielle et la force de coupe radiale essaieront d'éloigner l'outil de la pièce, ce qui provoquera des déviations.

La force tangentielle essaiera d'éloigner l'outil de l'axe central . En raison de la courbure du diamètre intérieur du trou, l'angle de dégagement sera également réduit. Par conséquent, pour les trous de petit diamètre, il est particulièrement important que l'angle de dégagement de la plaquette soit suffisant pour éviter le contact entre l'outil et la paroi du trou.

La déviation radiale réduira la profondeur de coupe. En plus d'affecter la précision du diamètre, l'épaisseur des copeaux change à mesure que les forces de coupe changent. Cela provoque des vibrations transmises de la lame au porte-outil. La stabilité et le serrage de l'outil détermineront la quantité de vibration et si elle est renforcée ou supprimée.

Quels sont les facteurs qui influencent les forces de coupe ?

● Insérer une géométrie :

La géométrie des plaquettes a une influence décisive sur le processus de coupe. L'insert positif a un angle de coupe positif. L'angle du bord de la plaque et l'angle de dégagement ensemble seront inférieurs à 90 degrés. Un angle de coupe positif signifie une force de coupe tangentielle plus faible. Cependant, un angle de coupe positif est obtenu au détriment d'un angle de dégagement ou angle de carre.

Si l'angle de dégagement est petit, il y a un risque d'abrasion de l'outil et de la pièce, et le frottement peut provoquer des vibrations. Dans les cas où l'angle de coupe est grand et l'angle de bord est petit, un bord de coupe plus net est obtenu. Une arête de coupe tranchante pénètre plus facilement dans le matériau, mais elle peut également être plus facilement modifiée ou endommagée par une arête ou une autre usure inégale.

L'usure des arêtes signifie une modification de la géométrie de la plaquette, ce qui réduit le jeu angle. Par conséquent, pour la finition, l'état de surface requis de la pièce détermine quand remplacer la plaquette. En général, l'usure des bords doit être comprise entre 0,004 et 0,012 pouce pour la finition et entre 0,012 et 0,040 pouce pour l'ébauche.

● Angle de coupe :

L'angle de coupe affecte les directions axiale et radiale des forces de coupe. Un petit angle de coupe produit une grande partie de la force de coupe axiale, tandis qu'un grand angle de coupe entraîne une plus grande force de coupe radiale.

La force de coupe axiale a un effet négatif minimal sur l'opération car la force est dirigée le long de la barre d'alésage. Pour éviter les vibrations, il est donc préférable de choisir un petit angle d'attaque, mais comme l'angle d'attaque affecte également d'autres facteurs tels que l'épaisseur des copeaux et le sens d'écoulement des copeaux, vous devez souvent faire des compromis.

Le principal inconvénient d'un petit angle d'attaque est que les efforts de coupe sont répartis sur une section plus courte de l'arête de coupe qu'à un grand angle d'attaque. De plus, le bord de coupe est soumis à un chargement et un déchargement rapides lorsque le bord entre et sort de la pièce.

Étant donné que l'alésage est généralement effectué dans un trou pré-usiné et est marqué comme un usinage léger, les petits angles de coupe ne posent généralement pas de problème. Des angles d'attaque de 15 degrés ou moins sont généralement recommandés. Cependant, avec un angle d'attaque de 15 degrés, la force de coupe radiale sera presque deux fois plus élevée que la force de coupe avec un angle d'attaque de 0 degré. Une barre d'alésage typique avec une plaquette indexable avec un angle de coupe de 0 degré est illustrée à la page précédente.

● Rayon du nez :

Le rayon de bec de la plaquette affecte également la répartition des efforts de coupe. Plus le rayon d'angle est grand, plus les efforts de coupe radiaux et tangentiels et l'apparition de vibrations sont importants. Cependant, cela ne s'applique pas aux efforts de coupe radiaux. La déviation de l'outil dans la direction radiale est influencée par la relation entre la profondeur de coupe et la taille du rayon de la pointe.

Si la profondeur de coupe est inférieure au rayon de la lame, les forces de coupe radiales augmenteront à mesure que la profondeur de coupe augmente. Si la profondeur de coupe est égale ou supérieure au rayon du sommet, la déviation radiale sera déterminée par l'angle d'attaque.

Par conséquent, il est judicieux de choisir un rayon au sommet légèrement inférieur à la profondeur de coupe. De cette façon, les forces de coupe radiales peuvent être réduites au minimum en utilisant les avantages du plus grand rayon de coin possible, ce qui conduit à une arête de coupe plus solide, à une meilleure finition de surface et à une pression plus uniforme sur l'arête de coupe.