En tant qu'outil le plus courant dans l'usinage de trous, les forets sont largement utilisés dans la fabrication mécanique, en particulier pour l'usinage de trous dans des pièces telles que des dispositifs de refroidissement, des plaques tubulaires d'équipements de production d'énergie et des générateurs de vapeur. L'application est particulièrement étendue et importante.
1. Caractéristiques du forage
Les forets ont généralement deux arêtes de coupe principales. Lors de l'usinage, le foret coupe en tournant. L'angle de coupe du foret augmente de l'axe central au bord extérieur. La vitesse de coupe du foret augmente à mesure qu'il se rapproche du cercle extérieur et la vitesse de coupe diminue vers le centre. La vitesse de coupe du centre de rotation du foret est nulle. Le bord du burin du foret est situé près de l'axe du centre de rotation, le bord du burin a un grand angle de coupe auxiliaire, pas d'espace pour les copeaux et la vitesse de coupe est faible, ce qui générera une grande résistance axiale. Si le tranchant du burin est rectifié au type A ou au type C selon DIN1414 et que le tranchant près de l'axe central a un angle de coupe positif, la résistance à la coupe peut être réduite et les performances de coupe peuvent être considérablement améliorées.
Selon différentes formes de pièces, matériaux, structures, fonctions, etc., les forets peuvent être divisés en plusieurs types, tels que les forets en acier rapide (forets hélicoïdaux, forets de groupe, forets plats), les forets en carbure monobloc, les forets à trous peu profonds indexables, forets pour trous profonds, etc. Forets, trépans et forets à tête amovible, etc.
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2. Brisage et enlèvement de copeaux
La coupe du foret est effectuée dans un trou avec un espace étroit et les copeaux doivent être évacués à travers la rainure du foret, de sorte que la forme des copeaux a une grande influence sur les performances de coupe du foret. Les formes de puces courantes comprennent les puces en flocons, les puces tubulaires, les puces à aiguilles, les puces en spirale coniques, les puces en ruban, les puces en éventail, les puces en poudre, etc.
La clé du processus de forage--Contrôle des copeaux
①Les petits copeaux bloquent la rainure du bord, affectent la précision de perçage, réduisent la durée de vie du foret et même cassent le foret (tels que les copeaux poudreux, les copeaux en forme d'éventail, etc.);
②Les copeaux longs enchevêtrent le foret, entravent l'opération, provoquent la rupture du foret ou empêchent le liquide de coupe de pénétrer dans le trou (comme les copeaux en spirale, les copeaux de ruban, etc.).
Comment résoudre le problème de la mauvaise forme de la puce :
① Augmentez la vitesse d'alimentation, l'alimentation intermittente, meulez le bord du burin, installez un brise-copeaux et d'autres méthodes pour améliorer les effets de rupture et d'élimination des copeaux séparément ou en combinaison, et éliminez les problèmes causés par les copeaux.
②Il peut être percé avec une perceuse à copeaux professionnelle. Par exemple : L'ajout d'un brise-copeaux conçu dans la rainure du foret brise les copeaux en copeaux plus faciles à enlever. Les débris sont évacués en douceur le long de la rainure sans obstruer la rainure. Par conséquent, le nouveau foret brise-copeaux a obtenu un effet de coupe beaucoup plus doux que le foret traditionnel.
Dans le même temps, les copeaux de fer courts et cassés facilitent l'écoulement du liquide de refroidissement vers la pointe du foret, améliorant encore l'effet de dissipation thermique et les performances de coupe pendant l'usinage. Et parce que le brise-copeaux nouvellement ajouté pénètre dans toute la rainure du foret, il peut toujours conserver sa forme et sa fonction après un meulage répété. En plus des améliorations fonctionnelles ci-dessus, il convient de mentionner que cette conception renforce la rigidité du corps de foret et augmente considérablement le nombre de trous percés avant un seul meulage.
3. Précision de forage
La précision du trou est principalement composée de facteurs tels que la taille de l'ouverture, la précision de la position, la coaxialité, la rondeur, la rugosité de la surface et les bavures de l'orifice.
Facteurs qui affectent la précision du trou traité pendant le forage :
① Précision de serrage et conditions de coupe du foret, telles que porte-outil, vitesse de coupe, vitesse d'avance, fluide de coupe, etc. ;
②Taille et forme du foret, telles que la longueur du foret, la forme de la lame, la forme du noyau du foret, etc. ;
③La forme de la pièce, telle que la forme du côté du trou, la forme du trou, l'épaisseur, l'état du serrage, etc.
1. Alésage
L'alésage est causé par le balancement du foret pendant l'usinage. Le balancement du porte-outil a une grande influence sur la précision de positionnement de l'ouverture et du trou, donc lorsque le porte-outil est très usé, un nouveau porte-outil doit être remplacé à temps. Lors du perçage de petits trous, il est difficile de mesurer et d'ajuster le swing, il est donc préférable d'utiliser une perceuse avec une poignée épaisse et un petit diamètre de lame avec une bonne coaxialité entre la lame et la tige. Lors de l'utilisation d'un foret de réaffûtage, la raison de la diminution de la précision du trou est principalement due à la forme asymétrique du dos. Le contrôle de la différence de hauteur de bord peut limiter efficacement l'expansion de coupe du trou.
2. La rondeur du trou
En raison de la vibration du foret, le motif des trous percés est facilement polygonal et des lignes telles que des rayures apparaissent sur la paroi du trou. Les trous polygonaux courants sont principalement triangulaires ou pentagonaux. La raison du trou triangulaire est que le foret a deux centres de rotation lors du forage et qu'ils vibrent à une fréquence de 600 fois. La principale raison de la vibration est la résistance de coupe déséquilibrée. Eh bien, la force de résistance est déséquilibrée lors du deuxième tour de coupe et la dernière vibration se répète à nouveau, mais la phase de vibration a un certain décalage, ce qui entraîne des lignes de rayures sur la paroi du trou. Lorsque la profondeur de forage atteint un certain niveau, le frottement entre le bord du foret et la paroi du trou augmente, les vibrations s'atténuent, la ligne de rayure disparaît et la rondeur s'améliore. Ce type de trou est en forme d'entonnoir à partir de la section longitudinale. Pour la même raison, des trous pentagonaux et heptagonaux peuvent également apparaître lors de la découpe. Afin d'éliminer ce phénomène, en plus de contrôler la vibration du mandrin, la différence de hauteur du tranchant, l'asymétrie de la face arrière et la forme de la lame, etc., des mesures doivent également être prises pour améliorer la rigidité du foret, augmentez l'alimentation par tour, réduisez l'angle arrière et meulez le burin et d'autres mesures.
3. Percez des trous sur des surfaces inclinées et courbes
Lorsque la surface de coupe ou la surface de perçage du foret est une surface inclinée, une surface incurvée ou une marche, la précision de positionnement est médiocre, et comme le foret est radial et unilatéral à ce moment, la durée de vie de l'outil est réduite .
Afin d'améliorer la précision du positionnement, les mesures suivantes peuvent être prises :
1. Percez d'abord le trou central;
2. Fraisez le siège du trou avec une fraise en bout;
3. Choisissez un foret avec une bonne pénétration et rigidité ;
4. Réduisez l'avance.
4. Manipulation des bavures
Lors du perçage, des bavures apparaissent à l'entrée et à la sortie du trou, en particulier lors du traitement de matériaux durs et de plaques minces. La raison en est que lorsque le foret est sur le point de percer, le matériau traité subit une déformation plastique. A ce moment, la partie triangulaire qui doit être coupée par le tranchant du foret près du bord extérieur est déformée vers l'extérieur par la force de coupe axiale, et le bord extérieur du foret sous l'action des facettes de chanfreinage et d'atterrissage , il est encore enroulé pour former des bords roulés ou des bavures.
4. Conditions de traitement de forage
Le catalogue du catalogue général des produits de forets contient un "tableau de référence de la quantité de coupe de base" organisé par matériaux de traitement. Les utilisateurs peuvent se référer à la quantité de coupe fournie par celui-ci pour sélectionner les conditions de coupe pour le forage. La pertinence de la sélection des conditions de coupe doit être évaluée de manière exhaustive par le biais d'essais de coupe et sur la base de facteurs tels que la précision d'usinage, l'efficacité d'usinage et la durée de vie du foret.
1. Durée de vie du foret et efficacité de traitement
Sous réserve de répondre aux exigences techniques de la pièce à usiner, l'utilisation correcte du foret doit être mesurée de manière exhaustive en fonction de la durée de vie du foret et de l'efficacité du traitement. L'indice d'évaluation de la durée de vie du foret peut être sélectionné à partir de la distance de coupe ; l'indice d'évaluation de l'efficacité de traitement peut être sélectionné à partir de la vitesse d'alimentation. Pour les forets en acier rapide, la durée de vie du foret est fortement affectée par la vitesse de rotation et moins affectée par la vitesse d'avance par tour. Par conséquent, l'efficacité du traitement peut être améliorée en augmentant la vitesse d'avance par tour, tout en garantissant une durée de vie plus longue du foret. Mais il faut noter que si la vitesse d'avance par tour est trop importante, les copeaux vont s'épaissir et provoquer des difficultés de bris de copeaux. Par conséquent, il est nécessaire de déterminer la plage de vitesse d'avance par tour qui peut casser les copeaux en douceur grâce à une coupe d'essai. Pour les forets en carbure cémenté, l'arête de coupe présente un grand chanfrein dans la direction de l'angle de coupe négatif et la plage optionnelle d'avance par tour est inférieure à celle des forets en acier rapide. Si l'avance par tour dépasse cette plage pendant le traitement, l'utilisation de la perceuse sera réduite. vie. Étant donné que la résistance à la chaleur des forets en carbure cémenté est supérieure à celle des forets en acier rapide, la vitesse de rotation a peu d'effet sur la durée de vie des forets. Par conséquent, le procédé d'augmentation de la vitesse de rotation peut être utilisé pour améliorer l'efficacité de traitement des forets en carbure cémenté tout en garantissant la durée de vie des forets.
2. Utilisation rationnelle du liquide de coupe
La coupe du foret est effectuée dans un trou avec un espace étroit, de sorte que le type de fluide de coupe et la méthode d'injection ont une grande influence sur la durée de vie du foret et la précision d'usinage du trou. Les fluides de coupe peuvent être divisés en deux catégories : solubles dans l'eau et insolubles dans l'eau. Le fluide de coupe non soluble dans l'eau a un bon pouvoir lubrifiant, mouillabilité et anti-adhérence, et a également un effet antirouille. Le liquide de coupe soluble dans l'eau a de meilleures performances de refroidissement, pas de fumée et pas d'inflammabilité. Dans un souci de protection de l'environnement, des fluides de coupe solubles dans l'eau ont été utilisés en grandes quantités ces dernières années. Cependant, si le taux de dilution du liquide de coupe soluble dans l'eau est incorrect ou si le liquide de coupe se détériore, la durée de vie de l'outil sera considérablement raccourcie, il faut donc y prêter attention lors de l'utilisation. Qu'il s'agisse d'un fluide de coupe hydrosoluble ou non hydrosoluble, le fluide de coupe doit atteindre entièrement le point de coupe pendant l'utilisation, et le débit, la pression, le nombre de buses et la méthode de refroidissement (refroidissement interne ou externe) de le liquide de coupe doit être strictement contrôlé.
5. Réaffûtage des forets
Discrimination du réaffûtage des forets
Les critères pour juger que le foret doit être réaffûté sont :
1. La quantité d'usure de l'arête de coupe, de l'arête de ciseau et de la surface de contact ;
2. Précision dimensionnelle et rugosité de surface du trou traité ;
3. La couleur et la forme des chips ;
4. Résistance à la coupe (valeurs indirectes telles que courant de broche, bruit, vibration, etc.) ;
5. Quantité de traitement, etc.
En utilisation réelle, des critères précis et pratiques doivent être déterminés à partir des indicateurs ci-dessus en fonction de conditions spécifiques. Lorsque la quantité d'usure est utilisée comme critère, la meilleure période de réaffûtage avec la meilleure économie doit être trouvée. Étant donné que les principales pièces d'affûtage sont l'arrière de la tête et le bord du burin, si la quantité d'usure du foret est trop importante, le temps d'affûtage sera long, la quantité de meulage sera importante et le nombre de réaffûtages sera réduit. (la durée de vie totale de l'outil=la durée de vie de l'outil après réaffûtage × Temps de réaffûtage), au contraire, raccourcira la durée de vie totale du foret ; lors de l'utilisation de la précision dimensionnelle du trou traité comme critère, utilisez la jauge à colonne ou la jauge limite pour vérifier l'expansion de coupe et la rectitude du trou. Une fois la valeur de contrôle dépassée, il convient de réaffûter immédiatement ; lorsque la résistance à la coupe est utilisée comme norme de jugement, des méthodes telles que l'arrêt automatique immédiat au-delà de la valeur limite définie (telle que le courant de broche) peuvent être adoptées ; lorsque la gestion des limites de quantité de traitement est utilisée, le contenu de jugement ci-dessus doit être intégré pour définir la norme de jugement.
Méthode d'affûtage des forets
Lors du réaffûtage du foret, il est préférable d'utiliser une machine-outil spéciale pour l'affûtage des forets ou une meuleuse d'outils universelle, ce qui est très important pour garantir la durée de vie et la précision de traitement du foret. Si la forme de foret d'origine est en bon état de traitement, elle peut être rectifiée selon la forme de foret d'origine. si la forme originale du foret est défectueuse, la forme arrière peut être améliorée de manière appropriée et le bord du burin peut être rectifié en fonction de l'utilisation.
Faites attention aux points suivants lors de l'affûtage :
1. Empêchez la surchauffe et évitez de réduire la dureté du foret;
2. Les dommages sur le foret (en particulier les dommages sur le bord de la marge) doivent être complètement éliminés ;
3. Le type de foret doit être symétrique ;
4. Veillez à ne pas endommager le tranchant lors de l'affûtage et retirez les bavures après l'affûtage ;
5. Pour les forets en carbure cémenté, la forme d'affûtage a une grande influence sur les performances du foret. La forme de foret en usine est la meilleure forme de foret obtenue grâce à une conception scientifique et à des tests répétés. Par conséquent, la forme du bord d'origine doit généralement être conservée lors du réaffûtage.
