Machines à Aléser de Précision : Types, Fonctions et Applications

Qu'est-ce qu'une Machine à Aléser de Précision ?

La machine à aléser de précision (jig borer) est un type de machine-outil inventé à la fin de la Première Guerre mondiale pour permettre la localisation rapide et précise des centres de trous. Elle a été inventée indépendamment en Suisse et aux États-Unis.

Elle ressemble à une espèce spécialisée de fraiseuse qui fournit aux fabricants d'outils et de matrices un degré plus élevé de précision de positionnement (répétabilité) et d'exactitude que ceux fournis par les machines générales.

Bien qu'elle soit capable de fraisage léger, une machine à aléser de précision est plus adaptée au perçage, alésage et alésage de finition hautement précis, où la broche ou la poupée ne subit pas le chargement latéral significatif qu'elle subirait avec le fraisage. Le résultat est une machine conçue davantage pour la précision de localisation que pour l'enlèvement de matière lourd.

Une machine à aléser de précision typique a une table de travail d'environ 400 x 200 mm (16 x 8 pouces), qui peut être déplacée à l'aide de grands volants (avec affichages de type micromètre et verniers) sur des arbres particulièrement soigneusement fabriqués avec un fort degré d'engrenage ; cela permet de régler les positions sur les deux axes avec une précision de 0,0001 pouce (2,5 microns).

Elle est généralement utilisée pour agrandir à une taille précise des trous plus petits percés avec des machines moins précises à peu près au bon endroit (c'est-à-dire avec le petit trou strictement dans la zone à aléser pour le gros trou).

Les machines à aléser de précision sont limitées au travail de matériaux encore assez tendres pour être alésés. Souvent, un gabarit est trempé ; pour une machine à aléser de précision, cela nécessite que le matériau soit alésé d'abord puis trempé, ce qui peut introduire une distorsion. Par conséquent, la rectifieuse de gabarit a été développée comme une machine avec la précision de la machine à aléser de précision, mais capable de travailler les matériaux dans leur état trempé.

Histoire

Avant le développement de la machine à aléser de précision, la localisation des centres de trous avait été accomplie soit par traçage (soit rapidement mais imprécisément, soit laborieusement et précisément) ou avec des gabarits de perçage (eux-mêmes faits avec un traçage laborieux et précis).

La machine à aléser de précision a été inventée pour accélérer la fabrication des gabarits de perçage, mais elle a aidé à éliminer le besoin de gabarits de perçage entièrement en rendant la précision rapide directement disponible pour les pièces pour lesquelles les gabarits auraient été créés.

Le principe révolutionnaire sous-jacent était que les avancées dans le contrôle des machines-outils qui accéléraient la fabrication des gabarits étaient fondamentalement un moyen d'accélérer le processus de coupe lui-même, pour lequel le gabarit n'était qu'un moyen vers une fin.

Ainsi, le développement de la machine à aléser de précision a aidé à faire progresser la technologie des machines-outils vers le développement ultérieur des commandes numériques (NC) et CNC. La machine à aléser de précision était une extension logique de la technologie des machines-outils manuelles qui a commencé à incorporer certains concepts alors novateurs qui deviendraient routiniers avec le contrôle NC et CNC, tels que :

• Cotation par coordonnées (cotation de toutes les positions sur la pièce à partir d'un seul point de référence) ;
• Travailler couramment en « dixièmes » (dix-millième de pouce, 0,0001 pouce) comme une capacité de machine rapide et quotidienne (alors que c'était le domaine exclusif de compétences manuelles spéciales, chronophages et dépendantes de l'artisan) ; et
• Contourner complètement les gabarits.

Franklin D. Jones, dans son manuel Machine Shop Training Course (5e éd.), a noté :

« Dans de nombreux cas, une machine à aléser de précision est un 'éliminateur de gabarit'. En d'autres termes, une telle machine peut être utilisée à la place d'un gabarit soit lorsque la quantité de travail n'est pas assez importante pour justifier la fabrication d'un gabarit, soit lorsqu'il n'y a pas assez de temps pour la fabrication du gabarit. »

Plusieurs innovations dans le développement de la machine à aléser de précision sont l'œuvre de la Moore Special Tool Company. En particulier, l'adoption de vis mères trempées et précises, formées par rectification, plutôt qu'une vis mère tendre avec un écrou compensateur.

Les avancées technologiques qui ont conduit à la machine à aléser de précision et au CN étaient sur le point d'inaugurer l'ère du CNC et de la CAO/FAO, changeant radicalement la façon dont les gens fabriquent beaucoup de leurs biens.

Types de Machines à Aléser de Précision

Il existe principalement deux types de machines à aléser de précision :

• Type fraiseuse verticale
• Type planer

1. Type Fraiseuse Verticale

Elle est apparentée dans sa construction à une fraiseuse verticale. La broche tourne sur une colonne verticale et la table horizontale repose sur le lit devant la colonne.

La position de la pièce est montée sur la table. Elle peut être atteinte par des mouvements composés de la table, perpendiculaires et parallèles à la face de la colonne.

2. Type Planer

Elle a deux colonnes verticales des deux côtés de la table et est fixée sur la base. La table a un mouvement alternatif pour l'ajustement de la pièce. La broche est fixée sur le traversin reliant les deux colonnes verticales.

Dans une machine à aléser de précision de type planer, deux mouvements de coordonnées pour la localisation des trous sont donnés. Par le mouvement longitudinal de la table et le mouvement transversal de la broche le long du traversin.

Applications de la Machine à Aléser de Précision

Voici les applications de la machine à aléser de précision :

• La machine à aléser de précision est utilisée pour le trou pilote.
• Elle est utilisée pour fabriquer des matrices composées et progressives.
• Elle est également utilisée pour percer des trous dans les douilles de gabarit.
• La machine à aléser de précision est couramment utilisée pour les gabarits, dispositifs de fixation et matrices & trous de douille pour rectification & rectification de pièces trempées.
• Également utilisée pour le poteau d'alignement dans la bande de démoulage ou le jeu de matrices