Percer, tirer, aléser, aléser... Que signifient-ils ? Ce qui suit vous apprendra à comprendre facilement la différence entre ces concepts. Par rapport à l'usinage du cercle extérieur, les conditions d'usinage des trous sont bien pires et il est plus difficile de traiter le trou que le cercle extérieur. Ceci est dû au fait:
1. La taille de l'outil utilisé pour le traitement des trous est limitée par la taille du trou à traiter et la rigidité est médiocre, ce qui est sujet aux déformations en flexion et aux vibrations.
2. Lors de l'usinage d'un trou avec un outil de taille fixe, la taille du traitement du trou dépend souvent directement de la taille correspondante de l'outil, et l'erreur de fabrication et l'usure de l'outil affecteront directement la précision d'usinage du trou.
3. Lors de l'usinage de trous, la zone de coupe se trouve à l'intérieur de la pièce, les conditions d'élimination des copeaux et de dissipation thermique sont médiocres, et la précision d'usinage et la qualité de surface ne sont pas faciles à contrôler.
1. Forage et alésage
1. Forage
Le perçage est le premier processus d'usinage de trous sur des matériaux solides, et le diamètre du perçage est généralement inférieur à 80 mm. Il existe deux méthodes de forage : l'une est la rotation du foret ; l'autre est la rotation de la pièce. Les erreurs produites par les deux méthodes de forage ci-dessus sont différentes. Dans la méthode de forage avec le foret en rotation, lorsque le foret est dévié en raison de l'asymétrie du tranchant et du manque de rigidité du foret, la ligne médiane du trou traité sera déviée ou n'est pas droite, mais le diamètre du trou est fondamentalement inchangé; en revanche, dans la méthode de perçage de la rotation de la pièce, la déviation du foret entraînera une modification du diamètre du trou, mais l'axe du trou est toujours droit.
Les outils de forage couramment utilisés comprennent : le foret hélicoïdal, le foret central, le foret pour trous profonds, etc. Parmi eux, le foret hélicoïdal est le plus couramment utilisé et sa spécification de diamètre est de Φ0.1-80mm.
En raison de contraintes structurelles, la rigidité en flexion et la rigidité en torsion du foret sont faibles, associées à un mauvais centrage, la précision de forage est faible, généralement jusqu'à IT13 ~ IT11 ; la rugosité de surface est également relativement grande, Ra est généralement de 50 ~ 12,5 μm ; mais le taux d'enlèvement de métal du forage est important et l'efficacité de coupe est élevée. Le forage est principalement utilisé pour traiter des trous avec des exigences de qualité faibles, tels que des trous de boulons, des trous de fond de filetage, des trous d'huile, etc. Pour les trous avec une précision d'usinage élevée et des exigences de qualité de surface, il doit être réalisé par alésage, alésage, alésage traitement ultérieur.
2. Alésage
L'alésage consiste à utiliser des forets d'alésage pour traiter davantage les trous percés, coulés ou forgés afin d'agrandir le diamètre et d'améliorer la qualité de traitement des trous. L'alésage peut être utilisé comme pré-traitement avant la finition des trous ou comme usinage final de trous peu exigeants. Le foret aléseur est similaire au foret hélicoïdal, mais a plus de dents et pas de bord biseauté.
Par rapport au forage, l'alésage présente les caractéristiques suivantes : (1) Le foret aléseur a un grand nombre de dents (3 à 8 dents), un bon guidage et une coupe relativement stable ; (2) Le foret aléseur n'a pas de bord de burin et les conditions de coupe sont bonnes; (3) La tolérance d'usinage est faible, la poche à copeaux peut être rendue moins profonde, la carotte de forage peut être rendue plus épaisse et la résistance et la rigidité du corps de la fraise sont meilleures. La précision de l'alésage des trous est généralement IT11~IT10, et la rugosité de surface Ra est de 12,5~6,3μm. L'alésage est souvent utilisé pour usiner des trous de diamètre inférieur à . Lors du perçage d'un trou avec un diamètre plus grand (D supérieur ou égal à 30mm), il est souvent utilisé pour pré-percer le trou avec un petit foret (0,5 ~ 0,7 fois le diamètre du trou) , puis alésez le trou avec un foret aléseur de taille correspondante, ce qui peut améliorer la précision du trou. Qualité de traitement et efficacité de production.
Outre le traitement des trous cylindriques, l'alésage peut également utiliser divers forets d'alésage de forme spéciale (également appelés forets à fraiser) pour traiter divers trous de siège fraisés et fraiser des surfaces d'extrémité plates. L'extrémité avant de la fraisure a souvent une colonne de guidage, qui est guidée par le trou usiné.
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2. Alésage
L'alésage est l'une des méthodes de finition des trous et est largement utilisé dans la production. Pour les petits trous, l'alésage est une méthode de traitement plus économique et pratique que la rectification interne et l'alésage fin.
1. Alésoir
Les alésoirs sont généralement divisés en deux types : les alésoirs à main et les alésoirs à machine. La poignée de l'alésoir à main est droite, la partie travaillante est plus longue et l'effet de guidage est meilleur. L'alésoir à main a deux structures : type intégral et diamètre extérieur réglable. Il existe deux types d'alésoirs mécaniques : à manche et à manchon. L'alésoir peut non seulement traiter des trous circulaires, mais également des alésoirs coniques peuvent être utilisés pour traiter des trous coniques.
2. Processus d'alésage et son application
La surépaisseur d'alésage a une grande influence sur la qualité du trou d'alésage. Si la tolérance est trop grande, la charge sur l'alésoir sera lourde, le tranchant sera émoussé rapidement, il est difficile d'obtenir une surface usinée lisse et la tolérance dimensionnelle n'est pas facile à garantir ; Si les marques de couteau laissées par le processus précédent ne peuvent pas être supprimées, il n'y a naturellement aucun effet sur l'amélioration de la qualité du traitement des trous. Généralement, l'allocation pour l'alésage grossier est de {{0}}.35~0.15mm, et celle pour l'alésage fin est de 01.5~0.05mm.
Afin d'éviter les arêtes rapportées, l'alésage est généralement effectué à une vitesse de coupe inférieure (v<8m/min when high-speed steel reamers process steel and cast iron). The value of the feed rate is related to the diameter of the processed aperture. The larger the aperture, the greater the value of the feed rate. When the high-speed steel reamer processes steel and cast iron, the feed rate is usually taken as 0.3~1mm/r.
Lors de l'alésage, il doit être refroidi, lubrifié et nettoyé avec un fluide de coupe approprié pour éviter les arêtes accumulées et éliminer les copeaux à temps. Comparé au meulage et à l'alésage, l'alésage a une productivité élevée et il est facile d'assurer la précision du trou; cependant, l'alésage ne peut pas corriger l'erreur de position de l'axe du trou, et la précision de la position du trou doit être garantie par le processus précédent. L'alésage ne convient pas pour l'usinage de trous étagés et de trous borgnes.
La précision dimensionnelle du trou d'alésage est généralement IT9~IT7, et la rugosité de surface Ra est généralement de 3,2~0.8 μm. Pour les trous avec des exigences de taille moyenne et de haute précision (tels que les trous de précision IT7), le processus de perçage-expansion-alésage est un schéma de traitement typique couramment utilisé en production.
3. Ennuyeux
L'alésage est une méthode de traitement qui utilise un outil de coupe pour agrandir un trou préfabriqué. Le travail d'alésage peut être effectué sur une aléseuse ou un tour.
1. Méthode ennuyeuse
Il existe trois méthodes d'usinage différentes pour l'alésage.
1) La pièce tourne et l'outil effectue un mouvement d'avance. La plupart des alésages sur le tour appartiennent à cette méthode d'alésage. Les caractéristiques du processus sont: la ligne d'axe du trou après usinage est cohérente avec l'axe de rotation de la pièce, la rondeur du trou dépend principalement de la précision de rotation de la broche de la machine-outil et de l'erreur de forme géométrique axiale de la trou dépend principalement de la direction d'avance de l'outil par rapport à l'axe de rotation de la précision de la position de la pièce. Cette méthode d'alésage convient au traitement de trous qui ont des exigences de coaxialité avec la surface circulaire extérieure.
2) L'outil tourne et la pièce se déplace en avance. La broche de l'aléseuse entraîne la rotation de l'outil d'alésage et la table de travail entraîne la pièce en avance.
3) Lorsque l'outil tourne et avance, la méthode d'alésage adopte cette méthode d'alésage. La longueur de porte-à-faux de la barre d'alésage change et la déformation de la force de la barre d'alésage change également. Le trou près de la poupée est grand et le trou loin de la poupée. Le diamètre des pores est petit, formant un trou conique. De plus, à mesure que la longueur de porte-à-faux de la barre d'alésage augmente, la déformation en flexion de la broche due à son propre poids augmente également et l'axe du trou traité se pliera en conséquence. Cette méthode de perçage ne convient que pour le traitement de trous plus courts.
2. Alésage au diamant
Comparé à l'alésage ordinaire, l'alésage au diamant se caractérise par une petite quantité de coupe arrière, une petite vitesse d'avance et une vitesse de coupe élevée. Il peut obtenir une précision d'usinage élevée (IT7 ~ IT6) et une surface très lisse (Ra est 0.4 ~ 0.05 μm). L'alésage au diamant était à l'origine traité avec des outils d'alésage au diamant, mais maintenant il est généralement traité avec des outils en carbure, en CBN et en diamant artificiel. Il est principalement utilisé pour le traitement de pièces en métaux non ferreux et peut également être utilisé pour le traitement de pièces en fonte et en acier.
La quantité de coupe couramment utilisée pour l'alésage au diamant est : la quantité de coupe arrière pour le pré-alésage est de 0.2~0.6 mm, l'alésage final est de 0.1 mm ; le taux d'alimentation est de 0.01~0,14 mm/r ; la vitesse de coupe est de 100~250m/min lors de l'usinage de la fonte, de 150~300m/min pour l'acier, de 300~2000m/min pour le traitement des métaux non ferreux.
Afin de garantir que l'alésage au diamant peut atteindre une précision d'usinage et une qualité de surface élevées, la machine-outil (aléseuse au diamant) utilisée doit avoir une précision géométrique et une rigidité élevées. Les roulements à billes à contact oblique de précision ou les roulements à glissement hydrostatiques sont couramment utilisés pour les supports de broche de machine-outil et les pièces rotatives à grande vitesse. Il doit être équilibré avec précision; de plus, le mouvement du mécanisme d'alimentation doit être très stable pour garantir que la table puisse effectuer un mouvement d'alimentation fluide et à faible vitesse.
L'alésage au diamant a une bonne qualité de traitement et une efficacité de production élevée. Il est largement utilisé dans le traitement final des trous de précision dans la production de masse, tels que les trous de cylindre de moteur, les trous d'axe de piston et les trous de broche sur les boîtiers de broche de machine-outil. Cependant, il convient de noter que lors de l'utilisation d'un alésage au diamant pour traiter des produits en métaux ferreux, seuls des outils d'alésage en carbure cémenté et CBN peuvent être utilisés, et les outils d'alésage en diamant ne peuvent pas être utilisés, car les atomes de carbone du diamant ont une forte affinité. avec des éléments du groupe du fer. , La durée de vie de l'outil est faible.
3. Outil ennuyeux
Les outils d'alésage peuvent être divisés en outils d'alésage à simple tranchant et en outils d'alésage à double tranchant.
4. Caractéristiques technologiques et domaine d'application de l'alésage
Par rapport au processus de perçage-expansion-alésage, la taille de l'alésage n'est pas limitée par la taille de l'outil, et l'alésage a une forte capacité de correction d'erreur, ce qui peut corriger l'erreur de déviation de l'axe du trou d'origine à travers plusieurs passes, et peut rendre le Le trou foré et la surface de positionnement maintiennent une grande précision de positionnement.
Par rapport au cercle extérieur de tournage, la qualité d'usinage et l'efficacité de production de l'alésage ne sont pas aussi élevées que celles du cercle extérieur de tournage en raison de la faible rigidité du système de barre d'outils, des grandes déformations, des mauvaises conditions de dissipation thermique et d'élimination des copeaux, et relativement grande déformation thermique de la pièce et de l'outil. .
À partir de l'analyse ci-dessus, on peut voir que la plage d'usinage de l'alésage est large et que des trous de différentes tailles et différents niveaux de précision peuvent être traités. Pour les trous et les systèmes de trous avec de grands diamètres et des exigences élevées en matière de précision de taille et de position, l'alésage est presque la seule méthode de traitement. méthode. La précision d'usinage de l'alésage est IT9~IT7. L'alésage peut être effectué sur des machines-outils telles que des aléseuses, des tours et des fraiseuses. Il présente les avantages de la flexibilité et est largement utilisé dans la production. Dans la production de masse, afin d'améliorer l'efficacité de l'alésage, des matrices d'alésage sont souvent utilisées.
Quatre, trou de rodage
1. Principe de rodage et tête de rodage
Le rodage est une méthode de finition des trous avec une tête de rodage avec une tige de meulage (pierre à huile). Pendant le rodage, la pièce est fixée et la tête de rodage est entraînée par la broche de la machine-outil pour tourner et effectuer un mouvement linéaire alternatif. Dans le processus de rodage, la barre de meulage agit sur la surface de la pièce avec une certaine pression, et une très fine couche de matériau est retirée de la surface de la pièce, et la piste de coupe est un motif en croix. Afin que la trajectoire de mouvement des grains abrasifs ne se répète pas, le nombre de tours par minute du mouvement rotatif de la tête de rodage et le nombre de coups alternatifs par minute de la tête de rodage doivent être des nombres premiers l'un par rapport à l'autre.
L'image de l'angle croisé de la piste de rodage est liée à l'image de la vitesse alternative et à l'image de la vitesse périphérique de la tête de rodage. La taille de l'angle d'image affecte la qualité de traitement et l'efficacité du rodage. Généralement, la photo est prise pour un rodage grossier et pour un rodage fin. Afin de faciliter l'évacuation des particules abrasives brisées et des copeaux, de réduire la température de coupe et d'améliorer la qualité du traitement, une quantité suffisante de liquide de coupe doit être utilisée pendant le rodage.
Afin de traiter uniformément la paroi du trou traité, la course de la barre de sable doit dépasser une certaine distance aux deux extrémités du trou. Afin d'assurer une tolérance de rodage uniforme et de réduire l'impact de l'erreur de rotation de la broche de la machine-outil sur la précision d'usinage, des connexions flottantes sont principalement utilisées entre la tête de rodage et la broche de la machine-outil.
Il existe de nombreuses formes structurelles telles que manuelle, pneumatique et hydraulique pour le réglage télescopique radial de la tige de meulage de la tête de rodage.
2. Caractéristiques du processus et domaine d'application du rodage
1) Le rodage peut obtenir une précision dimensionnelle et une précision de forme élevées, et la précision de traitement est IT7 ~ IT6. Les erreurs de circularité et de cylindricité des trous peuvent être contrôlées dans la plage de , mais le rodage ne peut pas améliorer la précision de positionnement des trous traités.
2) L'affûtage peut obtenir une qualité de surface élevée, la rugosité de surface Ra est 0.2~0.25μm, et la profondeur de la couche de défaut métamorphique du métal de surface est très petite de 2,5 ~ 25μm.
3) Par rapport à la vitesse de meulage, bien que la vitesse périphérique de la tête de rodage ne soit pas élevée (vc=16~60m/min), la vitesse alternative est relativement élevée (va=8~20m/min) en raison de la grande surface de contact entre la barre de sable et la pièce min), le rodage a donc toujours une productivité élevée.
Le rodage est largement utilisé dans l'usinage de trous de précision dans les alésages de cylindres de moteur et divers dispositifs hydrauliques en production de masse. Cependant, le rodage ne convient pas pour le traitement de trous sur des pièces en métal non ferreux avec une grande plasticité, ni pour le traitement de trous avec des rainures de clavette, des trous cannelés, etc.
5. Trou de tirage
1. Brochage et brochage
Le brochage est une méthode de finition à haute productivité, qui est réalisée sur une machine à brocher avec une broche spéciale. Il existe deux types de machines à brocher : les machines à brocher horizontales et les machines à brocher verticales, les machines à brocher horizontales étant les plus courantes.
Lors du brochage, la broche n'effectue qu'un mouvement linéaire à basse vitesse (mouvement principal). Généralement, le nombre de dents de la broche travaillant en même temps ne doit pas être inférieur à 3, sinon la broche ne fonctionnera pas en douceur et il est facile de produire des ondulations en forme d'anneau sur la surface de la pièce. Afin d'éviter de casser la broche en raison d'une force de brochage excessive, lorsque la broche fonctionne, le nombre de dents de travail ne doit généralement pas dépasser 6-8.
Il existe trois méthodes de brochage différentes pour le brochage des trous, qui sont décrites comme suit :
1) Brochage en couches La caractéristique de cette méthode de brochage est que la broche coupe la surépaisseur d'usinage de la pièce couche par couche de manière séquentielle. Afin de faciliter le broyage des copeaux, les dents de la fraise sont rectifiées avec des rainures de séparation des copeaux décalées. Les broches conçues selon la méthode de brochage en couches sont appelées broches ordinaires.
2) La caractéristique de cette méthode de brochage est que chaque couche de métal sur la surface de traitement est composée d'un groupe de dents avec essentiellement la même taille mais des dents entrelacées (généralement chaque groupe se compose de 2-3 dents) réséquées. Chaque dent ne coupe qu'une partie d'une couche de métal. Les broches conçues selon la méthode de brochage en bloc sont appelées broches taillées à la meule.
3) Brochage complet Cette méthode combine les avantages du brochage en couches et en blocs. La partie de coupe grossière adopte un brochage de type bloc et la partie de coupe fine adopte un brochage en couches. De cette manière, la longueur de la broche peut être raccourcie, la productivité peut être améliorée et une meilleure qualité de surface peut être obtenue. Les broches conçues selon la méthode de brochage global sont appelées broches globales.
2. Caractéristiques du processus et domaine d'application du poinçonnage
1) La broche est un outil à plusieurs tranchants, qui peut effectuer séquentiellement l'usinage grossier, la finition et la finition du trou en un seul coup de brochage, et l'efficacité de la production est élevée.
2) La précision du brochage dépend principalement de la précision de la broche. Dans des conditions normales, la précision du brochage peut atteindre IT9 ~ IT7 et la rugosité de surface Ra peut atteindre 6,3 ~ 1,6 μm.
3) Lors du dessin d'un trou, la pièce est positionnée par le trou traité lui-même (la partie avant de la broche est l'élément de positionnement de la pièce), et il n'est pas facile de garantir la précision de la position mutuelle entre le trou et les autres surfaces ; pour les rotations avec des exigences de coaxialité sur les surfaces circulaires intérieures et extérieures Dans le traitement des parties du corps, les trous sont souvent dessinés en premier, puis d'autres surfaces sont traitées en fonction des trous.
4) La broche peut non seulement traiter des trous ronds, mais également des trous profilés et des trous cannelés.
5) La broche est un outil de taille fixe avec une forme complexe et un prix élevé, elle ne convient donc pas au traitement de grands trous.
Le support est souvent utilisé dans la production de masse pour traiter des trous traversants sur des pièces de petite et moyenne taille avec un diamètre de Ф10 ~ 80 mm et une profondeur de trou ne dépassant pas 5 fois le diamètre.
