Broyage (Broaching) : procédé, outils, types, avantages et inconvénients

Le broyage (broaching) est un procédé d'usinage avec un outil de coupe multipoint spécialement conçu appelé broyoire (broach). Largement utilisé dans l'industrie automobile pour usiner divers trous, gorges de clavette, engrenages, etc. L'opération implique un mouvement linéaire de l'outil par rapport à la pièce. Ce mouvement enlève de la matière et donne la forme désirée. Les outils de broyage comportent un grand nombre de dents progressives, ce qui différencie cette opération des autres. Chaque dent enlève une couche successive de matière, permettant d'enlever beaucoup de matière en un seul passage.

L'un des avantages majeurs est sa capacité à offrir une excellente finition de surface et une bonne précision avec un taux de production de masse élevé. Dans cet article, nous abordons le principe, les outils, les types, avantages et inconvénients du broyage.

Procédé de broyage :

Principe et fonctionnement :

Le processus d'enlèvement de matière en broyage est similaire au façonnage (shaping), sauf qu'il utilise une série de dents progressives qui peuvent couper plus de matière en un seul passage. Le façonnage nécessite plusieurs passes pour couper la largeur requise, chaque passe enlevant une fine couche. Cela prend plus de temps. Le broyage surmonte cette limitation en fournissant une série successive de arêtes de coupe sur une fraise de type barre ou tige.

Machine-outil :

Le broyage utilise un outil de coupe multipoint à dents progressives. L'outil doit avoir haute résistance, dureté, vitesse de coupe et résistance à l'usure. Fabriqué en matériaux d'outillage haute résistance : acier rapide, carbure cémenté, etc. Monté sur machine à broyer.

La machine à broyer est simple de construction. Elle fournit le mouvement linéaire de l'outil et maintient la pièce en position fixe. Le mouvement peut être vertical ou horizontal. Selon cela : machines verticales et horizontales. Machines horizontales pour usinage interne, verticales pour usinage externe et de surface.

Types de broyage :

Broyage interne : Principalement pour aléser des trous. Utilise généralement une broyeoire de traction (pull type), parfois de poussée (push type) pour pièces légères.

Broyage externe : Pour surfacer, usiner gorges de clavette, rainures, gorges sur la partie externe (ex: arbres). Aussi utilisé pour la fabrication d'engrenages.

Broyage par traction (Pull Type) : Broyeoire soumise à force de traction. Prévient le désalignement et le flambage. Généralement en une pièce, utilisée pour broyage interne.

Broyage par poussée (Push Type) : Soumise à force de compression. Plus courte que la broyeoire de traction, principalement pour broyage externe.

Broyage à coupe ordinaire (Ordinary Cut) : Dents augmentant en hauteur progressivement de dent en dent le long de la broyeoire.

Broyage à coupe progressive (Progressive Cut) : Dents augmentant en largeur au lieu de hauteur le long de la broyeoire.

Broyage monobloc, par sections et modulaire : Monoblocs en une pièce (interne). Sectionnelles assemblées par sections. Modulaires : modules assemblés en une unité (externe).

Avantages et inconvénients :

Avantages :

• Cadence de production élevée : toute la matière enlevée en un seul passage.
• Haute finition de surface et meilleure précision.
• Utilisable pour usinage interne et externe.
• Machines simples de conception et construction.
• Adapté à la production de masse.

Inconvénients :

• Coût d'outil élevé.
• Nécessite un outil spécialement conçu pour chaque opération.
• Non adapté à la petite série.
• Uniquement pour usiner trous et surfaces planes.

Voici tout sur le broyage : opération, outils, types, avantages et inconvénients. Pour toute question, commentez ci-dessous. Partagez si vous l'avez apprécié. Abonnez-vous pour plus d'articles informatifs. Merci de votre lecture.