Perçage CNC de précision : techniques et outils pour un alésage précis

Le perçage est l'une des techniques les plus courantes utilisées en fabrication pour créer des trous. Contrairement aux autres méthodes de création de trous comme l'alésage, le surfaçage et le taraudage, le perçage est le plus souvent utilisé pour créer des trous dans des surfaces intactes. En usinage CNC de précision, le perçage peut aller du simple perçage de trous bruts au perçage complexe de trous multi-caractéristiques.

Outils utilisés pour le perçage

De nombreux foyers possèdent une perceuse à main courante, utilisée pour faire des trous dans les murs ou les surfaces en bois. Bien que cet outil soit facile à utiliser et très portable, il n'est pas idéal pour faire des trous précis et répétables dans des surfaces métalliques. Un pas dans la bonne direction est la perceuse à colonne. Également une caractéristique courante des ateliers de menuiserie, la perceuse à colonne dispose d'une table qui maintient la pièce stable, et d'une tête qui monte ou descend et tient un foret rotatif.

Les machines de perçage CNC peuvent ajouter divers niveaux de complexité à la configuration de base d'une perceuse à colonne, mais la plupart fonctionnent selon les mêmes principes. Les composants suivants constituent presque toutes les machines de perçage CNC :

• Tête : responsable de la tenue de la broche et de l'outil, et de la montée et de la descente pendant que le foret forme le trou.
• Broche : l'arbre rotatif reliant le mandrin et la tête.
• Mandrin : le composant qui serre le foret pendant qu'il tourne.
• Plateau : bien que parfois remplacé par un autre composant – dans les machines de perçage horizontales, par exemple – le plateau est responsable de maintenir la pièce stable pendant que la perceuse crée les trous.
• Foret : enfin, l'outil réel qui effectue la coupe est le foret. Ce composant peut se présenter sous une grande variété de formes selon la taille, la texture et d'autres caractéristiques du trou à percer.

Le foret réel peut faire une grande différence dans la complexité des trous percés. Par exemple, les trous à degrés, ou trous à plusieurs diamètres, peuvent être réalisés de deux manières. En utilisant des forets simples, un opérateur peut commencer avec un foret plus grand et percer à la profondeur désirée pour ce diamètre, puis utiliser un foret plus petit et percer un trou de plus petit diamètre plus profondément dans la pièce. Une autre façon de percer un trou à degrés est d'utiliser un foret à degrés, avec des surfaces de coupe intégrées correspondant à plusieurs diamètres. Des forets tout aussi complexes peuvent également être utilisés pour créer un chanfrein, ou une surface inclinée, au sommet du trou.

Quand le perçage est utilisé en usinage CNC

Les installations d'usinage CNC ont un certain nombre de choix lorsqu'il s'agit de faire des trous dans les pièces, y compris l'alésage, le surfaçage, le taraudage et le réalésage. Le perçage est utilisé dans des situations spécifiques : lorsqu'il s'agit soit du meilleur processus pour le travail, soit du plus économique. Parce que des outils plus simples et moins chers peuvent être utilisés pour le perçage, le processus est souvent employé pendant les étapes d'ébauche. C'est-à-dire qu'un trou initial est créé par perçage, et ce trou sera ajusté à des tolérances plus serrées plus tard avec un autre processus.

Le perçage est également idéal pour les trous profonds. Selon Eric Fazakerley, ingénieur de processus chez Eagle CNC, les trous profonds deviennent plus courants car les clients exigent ces caractéristiques pour soutenir des opérations mécaniques avancées. « Quand j'ai commencé, tout en perçage était juste 3 à 5 fois le diamètre du trou de profondeur », dit Fazakerley. « Nous n'avions rien de plus long. Maintenant, nous perçons régulièrement des trous jusqu'à 30 fois leur diamètre en profondeur. »

Procédés de perçage CNC

Le processus de perçage n'implique pas toujours un foret rotatif et une tête de machine qui monte et descend le long de l'axe du trou. Pour certains types de matériaux et certaines dimensions de trous, le processus de perçage de base doit être modifié.

• Perçage de repérage : perçage de trous peu profonds pour maintenir des outils de perçage ou d'alésage plus longs en place lors d'opérations de perçage futures.
• Perçage par pichenettes : plongée répétée d'un foret dans un trou et retrait de celui-ci avec les rubans de métal, appelés copeaux, créés pendant le processus de perçage. Souvent utilisé dans les trous relativement profonds, où l'accumulation de copeaux est plus difficile.
• Perçage orbital : certains forets sont conçus pour le perçage orbital, où le trou créé est plus grand en diamètre que le foret. Pour créer un trou avec cette méthode, le foret « orbite » autour du centre du trou. Ce processus est similaire à l'alésage.

L'image ci-dessous montre un trou à degrés. Comme décrit ci-dessus, ce trou a été percé pour présenter des diamètres variables.

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