Tous les types d'alésoirs : définitions, applications et images

Qu'est-ce qu'un alésoir ?

Un alésoir est un outil de coupe rotatif (de forme cylindrique ou conique) utilisé pour agrandir ou finir un trou préalablement formé à des dimensions précises. Ils peuvent avoir des lames pleines ou rapportées, être réglables ou non, et conçus pour usage manuel (alésoirs à main) ou sur machine (alésoirs à montage).

Un alésoir est un outil d'usinage qui sert à agrandir ou finir un trou préalablement percé, alésé ou moulé pour obtenir une finition et des dimensions précises.

Qu'est-ce que l'alésage ?

L'alésage est l'opération de finition et de calibrage d'un trou préalablement percé ou alésé. L'outil utilisé est l'alésoir, à plusieurs arêtes de coupe. L'alésoir est monté sur la broche de la poupée mobile directement ou par un mandrin de perçage, et reste immobile tandis que la pièce tourne à très faible vitesse ; l'avance varie de 0,5 à 2 mm par tour.

Nomenclature de l'alésoir

Les nomenclatures des alésoirs montrées en figures (A), (B), (C), (D) sont les suivantes :

Les éléments de l'alésoir sont décrits ci-dessous :

1. Axe : Ligne centrale longitudinale de l'alésoir.

2. Conicité arrière (Backer taper) : Réduction du diamètre par 100 mm de longueur de l'alésoir, de l'extrémité d'entrée vers la queue.

3. Chanfrein d'entrée (Bevel lead) : Partie angulaire de coupe à l'extrémité d'entrée facilitant la pénétration de l'alésoir dans le trou. Cette partie n'a pas de rayon circulaire.

4. Corps (Body) : Section de l'alésoir s'étendant de l'extrémité d'entrée au début de la queue.

5. Rayon circulaire (Circular land) : Surface cylindrique rectifiée sur le bord d'attaque du rayon, adjacente à l'arête de coupe.

6. Dégagement (Clearance)

• Primaire : Partie du rayon enlevée pour donner du dégagement immédiatement derrière l'arête de coupe.
• Secondaire : Partie du rayon enlevée pour donner du dégagement derrière le dégagement primaire ou le rayon circulaire.

7. Arête de coupe (Cutting edge) : Arête formée par l'intersection de la face avec le rayon circulaire ou la surface laissée par le dégagement primaire.

8. Face (Face) : Surface de la goujure adjacente à l'arête de coupe où le copeau vient s'appuyer en se formant.

9. Goujures (Flutes) : Rainures dans le corps de l'alésoir pour créer les arêtes de coupe, permettre l'évacuation des copeaux et l'arrivée du fluide aux arêtes.

10. Talon (Heel) : Arêtes produites par l'intersection de la surface laissée par le dégagement secondaire et la goujure.

11. Rayon (Land) : Partie du corps cannelé restante entre les goujures, surface(s) comprise(s) entre l'arête de coupe et le talon.

12. Pilote (Pilot) : Partie cylindrique rectifiée du corps à l'extrémité d'entrée pour maintenir l'alésoir en alignement.

13. Défoncement (Recess) : Partie du corps réduite en diamètre sous les arêtes de coupe, le pilote ou le diamètre de guidage.

14. Queue (Shank) : Partie de l'alésoir par laquelle il est tenu et entraîné.

15. Diamètre : Diamètre de coupe maximal de l'alésoir à l'extrémité d'entrée.

Types d'alésoirs

Diverses classifications selon l'opération, le but et la forme. Les plus couramment utilisés :

1. Alésoir à main
2. Alésoir pont machine (Machine Bridge reamer)
3. Alésoir gabarit machine (Machine Jig reamer)
4. Alésoir main parallèle à queue parallèle
5. Alésoir parallèle ou queue conique à douille (Parallel or taper shank socket head reamer)
6. Alésoir conique à goupille main ou machine (Taper pin hand or machine reamer)
7. Alésoir à douille (Shell reamer)
8. Alésoir à expansion (Expansion reamer)
9. Alésoir à montage queue parallèle ou conique (Chucking reamer) : a) à goujures, b) type rose
10. Alésoir combiné (Combinations reamer)

1. Alésoir à main (Hand Reamer)

Un alésoir à main a un cône d'entrée plus long qu'un alésoir machine. Cela compense la difficulté de démarrer un trou à la seule force manuelle. Permet aussi de démarrer droit, réduisant le risque de casse. Les goujures peuvent être droites ou hélicoïdales.

2. Alésoir pont machine (Machine Bridge Reamer)

L'alésoir pont machine a des arêtes de coupe parallèles, avec un cône d'entrée intégré à une queue conique servant à tenir et entraîner l'alésoir.

Utilisés sur outils électriques ou pneumatiques portatifs pour l'alésage en construction navale, structures, tôlerie.

Les goujures peuvent être droites ou hélicoïdales. Diamètres de 6,4 à 37 mm.

3. Alésoir gabarit machine (Machine Jig Reamer)

L'alésoir gabarit machine a un tranchant court, quasi parallèle, avec chanfrein d'entrée et guide entre la queue et les arêtes, intégré à une queue conique pour tenir et entraîner. Les goujures sont hélicoïdales.

La partie lisse du corps est conçue pour s'insérer dans une douille du gabarit et positionner précisément l'alésoir. Diamètres de 7 à 50 mm.

4. Alésoir main parallèle à queue parallèle

Arêtes de coupe quasi parallèles avec cône et chanfrein d'entrée intégrés à une queue du diamètre nominal de l'arête de coupe, avec un carré à l'extrémité.

Goujures droites ou hélicoïdales. L'alésoir à main a un carré à queue pour entraînement manuel, pour calibrer les trous avec précision.

Conçus pour enlever le minimum de matière (0,05 à 0,125 mm). Légèrement coniques vers l'extrémité sur une longueur égale à leur diamètre pour faciliter l'amorçage.

5. Alésoir parallèle queue conique à douille (Parallel Taper Shank Socket Head Reamer)

Cet alésoir peut avoir queue droite ou conique, entraîné à la main ou machine. Arêtes de coupe coniques intégrées à queue parallèle ou conique pour cône Morse. Goujures droites ou hélicoïdales.

Disponibles en trois états : ébauche, pré-finition, finition. Pour la finition, alésoirs de divers diamètres pour cônes Morse n° 1 à 6. La figure montre un alésoir à douille.

6. Alésoir conique à goupille (Taper Pin Reamer)

Les alésoirs coniques à goupille servent à finir, profiler ou agrandir des trous pour un ajustement quasi parfait lors de l'insertion de goupilles coniques dans la pièce.

Entraînement main ou machine. Arêtes de coupe coniques pour trous adaptés à goupilles coniques 1:50, queue parallèle ou conique. Goujures droites ou hélicoïdales.

7. Alésoir à douille (Shell Reamer)

Les alésoirs à douille sont des outils de coupe à bout multi-goujures pour agrandir des trous préalablement formés à un diamètre précis avec une finition plus lisse.

Un alésoir à douille a un trou axial pour montage sur arbre. Arêtes de coupe quasi parallèles avec chanfrein d'entrée affûté. Utilisés pour finir de gros trous afin d'économiser le coût de l'outil.

Douilles de diverses tailles interchangeables sur un même arbre. Économise le coût de la queue pleine à chaque fois. Peut être de type rose à montage pour rectifier le trou ou type à goujures pour la finition.

Goujures droites ou hélicoïdales. Diamètres de 24 à 100 mm.

8. Alésoir à expansion (Expansion Reamer)

Les alésoirs à expansion sont des outils de coupe à bout multi-goujures à goujures réglables, pour agrandir légèrement des trous préalablement formés à un diamètre précis avec finition lisse.

Construits pour être ajustés d'une très petite quantité pour compenser l'usure ou accommoder une variation de taille de trou. Pour étendre : desserrer l'écrou de serrage et pousser le bouchon 1 vers l'intérieur (figure). Les lames s'écartent légèrement.

9. Alésoir à montage queue parallèle ou conique (Chucking Reamer) - Type à goujures (Fluted)

Les alésoirs à montage sont des outils de coupe polyvalents offrant une résistance supérieure à l'usure à haute température.

Note : Aussi appelés alésoirs machine.

Type le plus courant. Utilisés sur tours, perceuses à colonne, machines à vis, donnant une finition lisse au trou.

Arêtes de coupe courtes quasi parallèles avec chanfrein d'entrée et long défoncement entre queue. Arêtes intégrées à queue parallèle ou conique. Goujures toutes droites, queue droite ou conique.

Entraînés à faible vitesse, toute la coupe se fait le long des goujures. Goujures espacées irrégulièrement sur la circonférence pour réduire le risque de vibrage.

L'alésoir à goujures sert pour alésage plus précis. Diamètre queue droite : 1,5 à 32 mm ; queue conique : 5 à 32 mm.

Alésoir à montage (type Rose)

Les alésoirs rose diffèrent du type à goujures. Dans le type à goujures, l'arête de coupe est le bord biseauté à l'extrémité.

Les arêtes chanfreinées forment un angle de 45°. Le corps cannelé est conçu pour s'insérer dans le trou alésé. Pour éviter la flexion, le corps est légèrement conique, se réduisant vers la queue. Ce type enlève plus de matière qu'un alésoir à goujures.

10. Alésoir combiné (Combinations Reamer)

Un alésoir avec deux ou plus surfaces de coupe est un alésoir combiné. Précision rectifié selon un motif reproduisant les diamètres intérieurs multiples de la pièce. Avantage : réduit le nombre d'opérations sur tourelle tout en tenant profondeurs, diamètres intérieurs et concentricité plus précisément. Utilisés typiquement sur machines à vis ou tours à seconde opération plutôt que CNC car le G-code peut profiler facilement les diamètres intérieurs.

Applications des alésoirs

1. Outil de coupe rotatif couramment utilisé en métallurgie.
2. Agrandit ou finit trous pré-percés, alésés ou moulés pour bonne finition et dimension précise.
3. Conçu pour perceuse à colonne ou tour à tourelle.
4. Machine à fileter utilise aussi l'alésoir.

Sens de rotation de coupe de l'alésoir

L'alésoir est nommé selon le sens de rotation :

Alésoir à coupe à gauche (Left hand cutting reamer) :

Coupe en tournant dans le sens horaire vu de l'extrémité d'entrée.

Alésoir à coupe à droite (Right hand cutting reamer) :

Coupe en tournant dans le sens anti-horaire vu de l'extrémité d'entrée.

Angles de l'alésoir

Les angles des alésoirs :

Angle de chanfrein d'entrée (Bevel lead angle) : angle formé par les arêtes du chanfrein d'entrée et l'axe de l'alésoir.

Angles de dégagement (Clearance angles) : angles formés par les dégagements primaire/secondaire et la tangente à la périphérie au niveau des arêtes de coupe.

Angle d'hélice (Helix angle) : angle entre l'arête de coupe et l'axe de l'alésoir.

Angle de dépouille (Rake angle) : angle en section diamétrale formé par la face et une ligne radiale sur l'arête de coupe.

1. Si face et ligne radiale coïncident, angle nul, face radiale.
2. Si l'angle face/ligne radiale tombe derrière la ligne radiale (sens de coupe), angle de dépouille positif, face en sous-coupe.
3. Si l'angle tombe devant la ligne radiale (sens de coupe), angle négatif, face en surcoupe.

Angle de cône d'entrée (Taper lead angle) : angle formé par l'arête de coupe du cône d'entrée et l'axe de l'alésoir.