10 géométries de perçage CNC essentielles que chaque machiniste doit maîtriser

Une perceuse CNC possède de nombreuses caractéristiques et géométries différentes qui ont un impact direct sur les performances, la productivité et la durée de vie de l'outil dans le matériau spécifique qu'il usine. Il est important de comprendre les différentes géométries d'un foret pour vous assurer de reconnaître non seulement leur impact sur une application, mais également les géométries que vous devriez rechercher lors de la sélection de votre prochain foret. Pour un succès continu, un machiniste doit connaître tous les aspects de la géométrie d'un foret CNC.

1.    Angle de pointe

Cette géométrie du foret fait référence à l’angle du tranchant du foret. À mesure que l'angle de pointe augmente sur une perceuse, les forces radiales diminuent, ce qui fait de la taille de l'angle un facteur important dans le type de matériau pour lequel la perceuse est optimisée et les types d'applications à utiliser. Plus l'angle de pointe est petit, meilleures sont les performances dans les applications traversantes. En effet, un angle plus petit réduit les forces axiales, ce qui permet de repousser moins de copeaux et de couper davantage.

Angle de pointe de 118° et 120°

De nombreux machinistes optent pour cet angle lors de l'usinage de matériaux gommeux mous.

Angle de pointe de 135 °

Cette taille d'angle de pointe est un excellent choix pour l'usinage de l'aluminium et des aciers inoxydables.

Angle de pointe de 140°

Cette taille d'angle de pointe plus grande est idéale pour l'usinage des aciers.

Angle de pointe de 150 °

Les grands angles sont souvent utilisés pour les applications de forage par points, mais l'angle de forage par points optimal est déterminé par la taille de l'angle du foret final utilisé. La sélection du foret par points approprié est essentielle pour éliminer le risque de déplacement du foret et garantir un produit final plus précis. Découvrez quel angle de point doit être utilisé pour votre prochain travail de forage dans ce guide détaillé.

2.    Ciseau et tranchants

Bien que le bord burin d'une perceuse CNC n'assure aucune action de coupe, il est responsable du centrage de la perceuse, car il extrude le matériau vers les arêtes de coupe. Les arêtes de coupe sont alors capables de démarrer le processus de production de copeaux, qui remontent ensuite les cannelures du foret.

3.    Flûtes

La partie la plus reconnaissable d’une perceuse est ses flûtes. Ce sont des rainures profondes qui permettent l’évacuation des copeaux. Quand on pense à une perceuse, on imagine probablement une perceuse à flûte hélicoïdale. Ces cannelures en spirale complètent l'angle de pointe, le bord du burin et les arêtes de coupe. Ils fonctionnent comme un système élévateur pour soulever les copeaux hors du trou, leur permettant ainsi d'assurer une excellente évacuation des copeaux. Ils fonctionnent parfaitement dans la plupart des types de matériaux et offrent une bonne qualité de trou.

4.    Angle d'hélice

L'angle d'hélice est l'angle formé par le bord d'attaque du terrain avec un plan contenant l'axe du foret. La fonction principale de l'angle d'hélice est de transférer les copeaux hors du trou et un angle spécifique dépend du type de matériau usiné et de l'application particulière exécutée.

Faible hélice

Une faible hélice de 12° à 22° est recommandée pour les matériaux comme la fonte, le laiton et les aciers trempés. Dans ces matériaux à « copeaux courts », les copeaux se déplacent plus librement et le liquide de refroidissement fournit suffisamment d'aide pour évacuer correctement les copeaux hors du trou.

Hélix moyen

Les angles d'hélice les plus utilisés sont moyens car ils assurent une évacuation optimale des copeaux et une résistance optimale au foret. Les angles d'hélice moyens vont de 28° à 32° et sont recommandés pour toutes les applications de forage à usage général.

Hélix élevé

Un angle d'hélice élevé de 34° à 38° est recommandé pour les matériaux à copeaux longs tels que les matériaux non ferreux plus tendres comme le laiton, l'aluminium et les plastiques. Les forets à hélice élevée sont également utiles dans les applications de trous profonds car les copeaux peuvent s'évacuer plus facilement.

5.    Épaisseur de l'âme (noyau)

L'âme est la section centrale du corps de foret, qui relie les deux cannelures. L'épaisseur de l'âme détermine la résistance à la torsion d'un foret. Un foret avec un diamètre d'âme plus grand aura plus de résistance à la torsion qu'un foret avec un diamètre d'âme plus petit.

L'épaisseur appropriée de l'âme est déterminée par le type de matériau à usiner. Les matériaux à copeaux longs nécessiteront un foret avec une épaisseur d'âme plus petite pour fournir un dégagement adéquat pour l'élimination des copeaux. Lors du perçage de matériaux à copeaux courts tels que la fonte, la bande de perçage peut être augmentée pour plus de résistance.

6.    Chanfrein de coin

Un chanfrein ou un rayon de coin est souvent ajouté pour éliminer l'arête vive à l'intersection des cannelures et du diamètre extérieur d'un foret. Cela permet d'éliminer les éclats de matériau à la sortie d'un trou, tout en contribuant également à réduire la taille des bavures d'entrée et de sortie. Cette fonctionnalité est également largement connue pour prolonger considérablement la durée de vie des outils.

7.    Marge de forage

Les marges sont les surfaces le long du diamètre extérieur du foret qui assurent la stabilité du trou car elles supportent les forces radiales dirigées radialement par la pointe du foret.

Taille de la marge de forage

La taille de la marge déterminera la qualité globale du trou. Des marges larges stabiliseront mieux le foret, maintiendront une tolérance de diamètre de trou plus serrée et amélioreront la circularité du trou. Marges étroitesr Réduit la friction et la chaleur, élimine l'écrouissage, atténue les arêtes accumulées et offre une meilleure durée de vie de l'outil.

Nombre de marges de forage

Le nombre de marges sur un foret est généralement déterminé par le type de trou à usiner. Les forets à marge unique sont très courants dans les trous non interrompus. Les forets à double ou triple marge sont courants dans les trous interrompus ou sécants. Plus il y a de marges, meilleur est le guidage pour aider le foret à rester droit à travers des coupes interrompues, des trous transversaux et des surfaces irrégulières ou inclinées à la sortie. Bien que l’ajout de marges offre ces avantages pour les coupes de style irrégulier, elles augmentent également la friction, ce qui amène la perceuse à produire plus de chaleur. Cela accélère l'usure, réduisant ainsi la durée de vie de l'outil.

8.    Terre d'une perceuse

Le terrain est la partie extérieure du corps de la perceuse entre deux flûtes adjacentes. La largeur du terrain déterminera la force de torsion qu’une perceuse peut supporter avant une défaillance catastrophique. Plus le terrain est petit, plus il y a d'espace pour les copeaux, ce qui produit moins de résistance à la torsion. Plus le terrain est grand, moins il y a d'espace pour les copeaux, offrant ainsi plus de résistance à la torsion.

9.    Canaux de passage du liquide de refroidissement

Non seulement les canaux de passage du liquide de refroidissement offrent à toute application de forage une multitude d'avantages, mais ils sont également fortement recommandés pour les profondeurs de trou dépassant 4XD (4 fois le diamètre). Les forets à passage de liquide de refroidissement permettent des capacités de vitesse et d'avance plus élevées, un pouvoir lubrifiant accru, un meilleur contrôle des copeaux, une finition de surface améliorée et une durée de vie de l'outil améliorée.

10.  Jarret

La tige est une géométrie de foret très importante mais négligée car c'est le mécanisme d'entraînement et c'est ce qui est monté dans un porte-outil. Il est essentiel que la tige soit maintenue selon une tolérance de diamètre appropriée et des considérations sont prises en compte en fonction du support utilisé. Par exemple, une tige avec une tolérance h6 est essentielle lorsqu'un porte-outil à ajustement rétractable est utilisé.

Apprendre les différentes géométries d'une perceuse CNC peut grandement vous aider à sélectionner la bonne perceuse pour votre prochain travail, tandis que comprendre les fonctions de ces fonctionnalités vous permettra de résoudre tout problème d'usinage potentiel que vous pourriez rencontrer dans vos futures applications de perçage CNC.

L'équipe d'ingénieurs de Harvey Performance Company travaille ensemble pour garantir que chacun de vos défis d'usinage - de la sélection des outils et du support d'application à la conception de l'outil personnalisé parfait pour votre prochain travail - soit résolu avec une solution réfléchie et complète.