A quelles fins l'opération de menuiserie de forage est-elle utilisée ? Forage. Trous de forme complexe

Le perçage est un type de découpe de matériau. Cette méthode utilise un spécial outil de coupe- percer. Il peut être utilisé pour réaliser des trous de différents diamètres et profondeurs. De plus, il est possible de créer des trous à multiples facettes avec différentes sections.

Objet de l'opération

Le perçage est une opération nécessaire si l’on souhaite percer un trou produit métallique. Le plus souvent, il y a plusieurs raisons de forer :

• il est nécessaire de créer un trou pour le filetage ou l'alésage ;
• doit être placé dans les trous câbles électriques, les attaches, y faire passer des boulons d'ancrage, etc. ;
• séparation des flans;
• affaiblir les structures qui s'effondrent ;
• selon le diamètre du trou, il peut même être utilisé pour poser des explosifs, par exemple lors de l'extraction de pierre naturelle.

Cette liste peut être longue, mais nous pouvons déjà conclure que l'opération de forage est l'une des choses les plus simples et en même temps tout à fait nécessaires et courantes.

Consommables

Naturellement, pour effectuer le processus de forage, vous devez disposer de perceuses. En fonction de ce consommable, le diamètre du trou va changer, ainsi que le nombre de ses faces. Ils peuvent être section ronde, ou peut avoir de multiples facettes - triangulaire, carré, pentagonal, hexagonal, etc.

De plus, le perçage est une opération dans laquelle la perceuse va chauffer jusqu'à hautes températures. Pour cette raison, il est nécessaire de sélectionner avec précision la qualité de cet élément, en fonction des exigences du matériau avec lequel vous devrez travailler.

• L'acier au carbone est un matériau assez courant pour la production de dispositifs de forage. Les éléments de ce groupe sont marqués comme suit : U8, U9, U10, etc. L'objectif principal de ces consommables est de percer des trous dans le bois, le plastique et les métaux mous.
• Viennent ensuite les forets en acier faiblement allié. Ils sont destinés au perçage des mêmes matériaux que ceux en carbone, mais leur différence réside dans le fait que cette marque d'éléments a une valeur de résistance thermique accrue allant jusqu'à 250 degrés Celsius, ainsi qu'une vitesse de perçage accrue.

Forets améliorés

Il existe plusieurs types de forets conçus pour des matériaux de meilleure qualité :

• Le premier type de foret est en acier rapide. La résistance thermique de ces consommables est beaucoup plus élevée - 650 degrés Celsius, et ils sont destinés au perçage de n'importe quel Matériaux de construction dans un état non durci.
• Le groupe suivant est celui des forets avec des alliages durs. Ils sont utilisés pour percer des trous dans tout acier de construction non trempé, ainsi que dans les métaux non ferreux. Une particularité est que le perçage est utilisé à des vitesses élevées. Pour la même raison, la résistance thermique a été augmentée à 950 degrés Celsius.
• Certains des éléments les plus résistants sont les forets au Borazon. Utilisé pour travailler la fonte, l'acier, le verre, la céramique et les métaux non ferreux.
• Le dernier groupe est celui des foreuses au diamant. Utilisé pour percer la plupart matériaux durs, verre, céramique.

Types de perceuses

Les types de perceuses suivants peuvent être utilisés pour réaliser l'opération de perçage :

• Appareils de forage verticaux et horizontaux. Le perçage de trous pour de telles machines est l'opération principale.
• Des types verticaux et horizontaux sont utilisés. Le forage est considéré comme une opération auxiliaire pour ces appareils.
• Vertical, horizontal et machines universelles type de fraisage. Pour ces unités, le forage est également une opération secondaire.
• Tours et retourneuses. Dans le premier type d'appareil, la perceuse est une pièce fixe et la pièce elle-même tourne. Pour le deuxième type d'appareil, le perçage n'est pas l'opération principale, et la perceuse est un élément fixe, comme dans le premier cas.

Ce sont tous types de perceuses sur lesquelles toutes les opérations nécessaires peuvent être réalisées.

Outillage à main et opérations auxiliaires

Afin de faciliter le processus de forage, plusieurs opérations auxiliaires sont utilisées. Ceux-ci incluent les éléments suivants :

• Refroidissement. Lors du perçage, divers lubrifiants et substances de refroidissement sont utilisés. Il s'agit par exemple de l'eau, des émulsions, de l'acide oléique. Des substances gazeuses, comme le dioxyde de carbone, peuvent également être utilisées.
• Ultrason. Les vibrations ultrasoniques produites par la perceuse sont utilisées pour augmenter la productivité du processus, ainsi que pour améliorer le broyage des copeaux.
• Chauffage. Afin d'améliorer le perçage du métal ayant haute densité, il est préchauffé.
• Frapper. Certaines surfaces, comme le béton, nécessitent l'utilisation d'un mouvement de marteau et de pivot pour augmenter la productivité.

Cette procédure peut être effectuée non seulement sur des machines en mode automatique, mais aussi sur des équipements manuels. Forage manuel implique l’utilisation d’outils tels que :

• Perceuse mécanique. La force mécanique humaine est utilisée pour le forage.
• Perceuse électrique. Peut effectuer des forages à percussion conventionnels et rotatifs. Alimenté par l'électricité.

Types de procédure et refroidissement

Il existe plusieurs principaux types de perçage - il s'agit de l'équipement de trous cylindriques, multifacettes ou ovales, ainsi que du perçage de trous cylindriques existants pour augmenter leur diamètre.

Le principal problème qui se pose lors du perçage du métal est le fort échauffement de l'élément consommable, c'est-à-dire la perceuse, ainsi que du chantier. La température du matériau peut atteindre 100 degrés Celsius ou plus. S'il atteint certaines valeurs, une combustion ou une fusion peut se produire. Il est important de noter ici que de nombreux aciers utilisés pour fabriquer des forets perdent leur dureté lorsqu'ils sont chauffés, ce qui fait que le frottement ne fera qu'augmenter, de sorte que l'élément s'usera malheureusement plus rapidement.

Afin de remédier à cet inconvénient, divers agents de refroidissement sont utilisés. Le plus souvent, lors d'un perçage vertical sur une machine, il est possible d'organiser l'approvisionnement en liquide de refroidissement directement sur le chantier. Si elle est réalisée à l'aide instruments à main, puis après un certain temps, il est nécessaire d'interrompre le processus et de plonger la perceuse dans le liquide.

L'essence du forage

La technologie de perçage de trous est le processus de création de rainures en éliminant les copeaux dans un matériau solide à l'aide d'un outil de coupe. Cet élément effectue simultanément des mouvements de rotation et de translation ou de rotation-translation, ce qui crée un trou.

Le recours à ce type de traitement des matériaux permet de :

• obtenir des trous non critiques avec un faible degré de précision et une faible classe de rugosité, utilisés pour la fixation de boulons, de rivets, etc. ;
• obtenir des trous pour tarauder, aléser, etc.

Options de traitement

Utilisation de la procédure forage profond ou perçage, vous pouvez obtenir des trous qui seront caractérisés par le 10ème ou le 11ème degré de qualité de rugosité de surface. S'il est nécessaire d'obtenir un trou de meilleure qualité, une fois le processus de traitement terminé, il est nécessaire de le fraiser et de l'aléser en plus.

Afin d'augmenter la précision du travail, vous pouvez dans certains cas recourir à un réglage soigneux de la position de la machine et à un affûtage correct de l'élément consommable. Une méthode est également utilisée dans laquelle le travail est effectué via un dispositif spécial qui augmente la précision. Cet appareil s'appelle un conducteur. Il existe également une division des exercices en plusieurs classes. Il existe des forets hélicoïdaux à goujures droites, des forets à plumes utilisés pour le perçage profond ou annulaire et des forets à centrer.

Description de la conception du foret

Le plus souvent, les ordinaires sont utilisés pour le travail et les spéciaux sont beaucoup moins souvent utilisés.

L'élément en spirale est une pièce coupante à deux dents, qui ne comprend que deux parties principales - la tige et la partie travaillante.

Si nous parlons de la partie travaillante, elle peut être divisée en partie cylindrique et calibrée. Sur la première partie du foret se trouvent deux rainures hélicoïdales opposées. L'objectif principal de cette pièce est d'éliminer les copeaux libérés pendant le fonctionnement. Il est important de noter ici que les flûtes ont le profil correct, ce qui garantit la formation correcte des arêtes de coupe du foret. De plus, cela crée espace requis, ce qui est nécessaire pour retirer les copeaux du trou.

Technologie de forage

Il est important de connaître ici quelques règles spécifiques. Il est très important que la forme des rainures, ainsi que l'angle d'inclinaison entre la direction de l'axe du foret et la tangente au ruban, soient tels qu'ils assurent une élimination facile des copeaux sans affaiblir la section transversale des dents. . Il convient toutefois de noter ici que cette technologie, et notamment les valeurs numériques, varient sensiblement en fonction du diamètre du foret. Le fait est qu'une augmentation de l'angle d'inclinaison entraîne un affaiblissement de l'action de la perceuse. Cet inconvénient est d'autant plus marqué que le diamètre de l'élément est petit. Pour cette raison, vous devez ajuster l’angle de la perceuse. Plus le foret est petit, plus l'angle est petit et vice versa. L'angle global des rainures varie de 18 à 45 degrés. Si nous parlons de percer de l'acier, il est alors nécessaire d'utiliser des forets avec un angle d'inclinaison de 18 à 30 degrés. Si les trous sont réalisés dans des matériaux fragiles, tels que le laiton ou le bronze, l'angle est réduit à 22-25 degrés.

Principes de travail

Ici, il est important de commencer par le fait que selon le matériau de l'outil, et par exemple :

• Si le perçage est effectué à l'aide d'éléments en acier à outils, la vitesse minimale est de 25 m/min et la vitesse maximale est de 35 m/min.
• Si l'usinage est effectué avec des forets appartenant à la catégorie des vitesses élevées, la vitesse minimale est de 12 m/min et la vitesse maximale est de 18 m/min.
• Si des forets en carbure sont utilisés, les valeurs sont de 50 m/min et 70 m/min.

Il est important de noter ici que la technologie de perçage implique de choisir la vitesse de la procédure en fonction du diamètre de l'élément lui-même et de la faible avance (à mesure que le diamètre augmente, la vitesse augmente également).

Une caractéristique du travail est l’utilisation d’un angle au sommet standard pour la perceuse, qui est de 118 degrés. S'il est nécessaire de travailler avec des matières premières caractérisées par une dureté élevée de l'alliage, l'angle doit alors être augmenté à 135 degrés.

Sécurité des forets

L'une des tâches importantes lors de la réalisation de ce type d'usinage était la nécessité de préserver les propriétés de coupe du consommable. La sécurité de ces paramètres dépend directement de la méthode de fonctionnement choisie et de son adéquation à ce materiel. Par exemple, afin d'éviter la casse d'un foret lors d'une passe, il est nécessaire de réduire fortement l'avance au moment où le foret est retiré du trou.

Une attention particulière doit être accordée à la technologie de perçage dans les situations où la profondeur du trou dépasse la longueur de la rainure de vis du consommable. Au moment de l'entrée du foret, des copeaux se formeront encore, mais au moment de la sortie, il n'y aura plus de copeaux. Pour cette raison, les forets se cassent très souvent. S'il n'y a aucun moyen de sortir de la situation, vous devez alors retirer périodiquement la perceuse et la nettoyer manuellement des éléments inutiles, c'est-à-dire des copeaux.

Forets

Afin de percer un trou dans un certain revêtement, il est nécessaire d'utiliser des couronnes. Cependant, ils doivent également être choisis correctement, en fonction de certains paramètres. Actuellement, trois principaux types de matériaux sont utilisés pour créer des couronnes : le diamant, le pobedit et le carbure de tungstène. Fonctionnalité couronne de diamant est devenu qu'il effectue des forages sans choc. Dans ce cas, une géométrie de trou plus correcte est obtenue.

Les principaux avantages des trépans diamantés sont les suivants : la capacité de couper des matériaux en béton armé, de faibles niveaux de bruit et de poussière, aucun dommage à la structure de la structure, car la technologie n'utilise pas de force d'impact.

Le perçage est le processus de création de trous dans un matériau solide avec un outil de coupe - une perceuse. Le perçage est utilisé : pour obtenir des trous non critiques, non haut degré précision et faible classe de rugosité, par exemple pour la fixation de boulons, rivets, goujons, etc. ;

pour réaliser des trous pour le filetage, l'alésage et le fraisage.

L'alésage est l'agrandissement de la taille d'un trou dans un matériau solide produit par moulage, forgeage, estampage ou autres méthodes.

En perçant et en alésant, vous pouvez obtenir un 10ème trou, en dans certains cas 11e année et rugosité de surface 320 80. Quand plus est nécessaire haute qualité surface du trou, celui-ci (après perçage) est en outre fraisé et alésé.

Dans certains cas, la précision du perçage peut être augmentée en ajustant soigneusement la machine, en affûtant correctement le foret ou en perçant à travers appareil spécial, appelé chef d’orchestre.

Selon leur conception et leur destination, on distingue les forets : hélicoïdaux et spéciaux (plumes ou plats, pour perçages circulaires, forets pistolet, associés à d'autres outils, centrage, etc.).

Pour percer des trous, les forets hélicoïdaux sont plus souvent utilisés et les forets spéciaux sont moins souvent utilisés.

Un foret hélicoïdal (Fig. 179, a, 6, c) est un outil de coupe à deux dents (à double tranchant), composé de deux parties principales : une partie active et une tige.

La partie active du foret, quant à elle, se compose d'un cylindre (guide) et de pièces coupantes. La partie cylindrique présente deux rainures hélicoïdales situées l'une contre l'autre. Leur but est d'éliminer les copeaux du trou percé pendant l'utilisation de la perceuse. Les rainures des forets ont un profil spécial qui assure la formation correcte des arêtes de coupe du foret et l'espace nécessaire à la sortie des copeaux (Fig. 180).

La forme de la rainure et l'angle d'inclinaison с (oméga) entre la direction de l'axe du foret et la tangente à la bande doivent être tels que, sans affaiblir la section de dent, un espace suffisant pour les copeaux et une évacuation facile des copeaux soient assurés. Cependant, les forets (en particulier ceux de petit diamètre) s'affaiblissent à mesure que l'angle d'inclinaison de la flûte hélicoïdale augmente. Donc petits exercices diamètre cet angle est réduit, pour les forets de plus grands diamètres, il est plus grand. L'angle d'inclinaison de la flûte hélicoïdale du foret est de 18 à 45°. Pour percer l'acier, utilisez des forets avec un angle de flûte de 26 à 30°, pour percer des métaux fragiles (laiton, bronze) - 22 - 25°, pour percer des métaux légers et résistants - 40 - 45°, lors du traitement de l'aluminium, du duralumin et de l'électron. - 45°.

Selon la direction des rainures hélicoïdales, les forets hélicoïdaux sont divisés en droitiers (la rainure est dirigée le long d'une ligne hélicoïdale avec une montée de gauche à droite, le foret se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pendant le fonctionnement) et gauchers (la rainure est dirigée le long d'une ligne hélicoïdale avec une montée de droite à gauche, le mouvement s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre). Les perceuses pour gauchers sont rarement utilisées.

Deux bandes étroites situées le long des rainures hélicoïdales du foret surface cylindrique les exercices sont appelés rubans. Ils servent à réduire le frottement du foret contre les parois du trou, à guider le foret dans le trou et à garantir que le foret ne bouge pas sur le côté. Les forets d'un diamètre de 0,25 à 0,5 mm sont fabriqués sans rubans.

La réduction du frottement du foret contre les parois du trou à percer est également obtenue grâce au fait que la partie active du foret a un cône inversé, c'est-à-dire le diamètre du foret au niveau de la partie coupante est plus grand qu'à l'autre extrémité à la tige. La différence entre ces diamètres est de 0,03 à 0,12 mm pour 100 mm de foret. Pour les forets équipés de plaquettes en carbure, une conicité inversée est appliquée de 0,1 à 0,3 mm tous les 100 mm de longueur de foret.

La dent est la partie du foret qui dépasse de l’extrémité inférieure et qui possède des arêtes coupantes.

La dent de forage a un dos, qui est la partie encastrée surface extérieure dent et la surface arrière, qui est la surface d'extrémité de la dent sur la partie coupante.

La surface de la rainure qui reçoit la pression des copeaux est appelée surface de coupe. L'intersection des surfaces avant et arrière forme le tranchant. La ligne formée par l'intersection des surfaces arrière représente le bord transversal. Sa valeur dépend du diamètre du foret (en moyenne égale à 0,13 du diamètre du foret).

La ligne d'intersection de la surface avant avec la surface du ruban forme le bord du ruban.

Les arêtes de coupe sont reliées entre elles au niveau du noyau (le noyau est le corps de la partie travaillante entre les rainures) par un bord transversal court. Pour une plus grande solidité du foret, le noyau s'épaissit progressivement depuis le bord transversal jusqu'à l'extrémité des rainures (jusqu'à la tige).

L'angle entre les arêtes de coupe - l'angle à la pointe du foret 2φ - a un impact significatif sur le processus de coupe. À mesure qu'elle augmente, la résistance du foret augmente, mais en même temps, la force d'avance augmente fortement. À mesure que l'angle de la pointe diminue, la coupe devient plus facile, mais la partie coupante du foret devient plus faible.

La valeur de cet angle est choisie en fonction de la dureté du matériau à traiter (deg) :

En figue. 181 montre les angles d'un foret hélicoïdal. La surface avant de la dent de forage (coin) est formée par une rainure en spirale, la surface arrière par la surface latérale du cône. Les paramètres géométriques de la partie coupante du foret sont indiqués sur la Fig. 182 (voir section N-N).

L'angle de coupe γ (gamma) est l'angle entre la surface de coupe (surface usinée) et la tangente à la surface de coupe (ou face de coupe).

La présence d'un angle de coupe facilite la plongée de l'outil, les copeaux sont mieux séparés et ont la possibilité de s'écouler naturellement.

À mesure que l'angle de coupe augmente, les conditions de travail de l'outil s'améliorent, la force de coupe diminue et la durabilité augmente. Dans le même temps, le corps de la partie coupante de l'outil est affaibli, ce qui peut facilement s'écailler et se casser ; la dissipation thermique se détériore, ce qui entraîne un échauffement rapide et une perte de dureté. Ainsi, pour chaque instrument adopté certaines valeurs coin avant. Les angles de coupe sont plus petits lors de l'usinage de matériaux durs et durables, ainsi que lorsque l'acier à outils est de moindre résistance. Dans ce cas, un effort plus important est nécessaire pour éliminer les copeaux et la partie coupante de l'outil doit être plus solide. Lors du traitement de matériaux mous et visqueux, les angles de coupe sont plus grands.

L'angle de dépouille α (alpha) est l'angle d'inclinaison de la surface de dépouille formé par la tangente à la surface de dépouille (ou arête de dépouille) et la tangente à la surface usinée. L'angle de dépouille est donné pour réduire le frottement de la face de flanc (ou face arrière) contre la surface à usiner.

Si les angles a sont trop petits, le frottement augmente, la force de coupe augmente, l'outil devient très chaud et la surface arrière s'use rapidement. Avec des angles de dépouille très importants, l'outil est fragilisé et la dissipation thermique est altérée.

Les angles avant et arrière du foret en différents points du tranchant ont des tailles différentes ; pour les points situés plus près de la surface extérieure du foret, l'angle de coupe est plus grand, et vice versa, pour les points situés plus près du centre, l'angle de coupe est plus petit. Si à la périphérie du foret ( diamètre extérieur) elle a la plus grande valeur (25 - 30°), puis à mesure qu'elle se rapproche du sommet du foret elle diminue jusqu'à une valeur proche de zéro.

Comme l'angle de coupe, l'angle arrière du foret varie en taille pour différents points du tranchant : pour les points situés plus près de la surface extérieure du foret, l'angle arrière est plus petit, et pour les points situés plus près du centre, il est plus grand.

L'angle de conicité β est formé par l'intersection des surfaces avant et arrière.

La valeur de l'angle de conicité β (bêta) dépend des valeurs sélectionnées des angles de coupe et d'arrière, puisque

α + β + γ = 90°.

Les tiges des forets hélicoïdaux peuvent être coniques ou cylindriques. Les tiges coniques ont des forets d'un diamètre de 6 à 80 mm. Ces tiges sont formées par un cône Morse. Les forets à tige cylindrique sont fabriqués avec un diamètre allant jusqu'à 20 mm. La tige est une continuation de la partie active du foret.

Les forets à tige conique sont installés directement dans le trou de la broche de la machine (ou via des manchons adaptateurs) et sont maintenus en place par friction entre la tige et les parois du trou conique de la broche. Les forets à tige cylindrique sont fixés dans la broche de la machine à l'aide de mandrins spéciaux. À l'extrémité de la tige conique se trouve un pied (voir Fig. 179, a), qui empêche le foret de tourner dans la broche et sert de butée lors du retrait du foret de la douille. Les forets à tige cylindrique ont un tournevis (voir Fig. 179, 6), conçu pour transmettre en outre le couple au foret depuis la broche.

Le collier de forage, qui relie la partie travaillante à la tige, a un diamètre plus petit que le diamètre de la partie travaillante et sert à sortir meule abrasive pendant le processus de meulage, la qualité du foret y est indiquée.

Les forets hélicoïdaux sont fabriqués à partir d'acier à outils au carbone U10 et U12A, d'acier allié (qualité chrome 9X et chrome-silicium 9XC), d'acier de coupe rapide P9, P18.

Pour fabrication de forets Les alliages durs métallo-céramique des marques VK6, VK8 et T15K6 sont de plus en plus utilisés. Les forets hélicoïdaux les plus courants sont en acier rapide.

Les forets équipés de plaques en alliages durs (Fig. 183, a, 6) sont largement utilisés pour percer et aléser la fonte, l'acier trempé, les plastiques, le verre, le marbre et d'autres matériaux durs.

Comparés aux forets fabriqués à partir d'aciers au carbone pour outils, ils ont une longueur de pièce de travail nettement plus courte, un grand diamètre de noyau et un angle de goujure hélicoïdale plus petit. Ces forets sont très durables et offrent haute performance travail.

Il existe plusieurs types de forets d'un diamètre de 5 à 30 mm, équipés d'alliages durs de type VK. Les corps de ces forets sont constitués de nuances d'acier P9, 9ХС et 40Х.

Les forets à goujures hélicoïdales permettent une éjection nettement meilleure des copeaux du trou, en particulier lors du perçage de métaux durs. Ceci est obtenu grâce au fait que sur une longueur de 1,5 à 2 diamètres de foret, la rainure de vis est droite, puis vers la partie arrière du foret, elle est hélicoïdale.

Les forets à cannelures droites sont utilisés pour percer des trous dans des métaux fragiles. Ils sont plus faciles à fabriquer, mais pour le perçage trous profonds Ces forets ne peuvent pas être utilisés, car cela rend difficile la sortie des copeaux du trou.

Les forets à cannelures obliques sont utilisés pour percer des trous peu profonds, car la longueur des rainures pour la sortie des copeaux est très courte.

Les forets avec des trous pour fournir du liquide de refroidissement aux arêtes de coupe du foret (Fig. 183, c) sont destinés au perçage de trous profonds dans des conditions défavorables. Ces forets ont une durabilité accrue, car le liquide de refroidissement, fourni sous une pression de 10 à 20 kgf/cm 2 dans l'espace entre la surface extérieure du foret et les parois du trou, assure le refroidissement des arêtes de coupe et facilite l'élimination des copeaux.

La perceuse est montée dans un mandrin spécial qui alimente en liquide de refroidissement le trou situé dans la queue de la perceuse. Ces forets sont particulièrement efficaces lorsque vous travaillez avec des matériaux résistants à la chaleur.

Lors du perçage de trous avec des forets à canaux traversants, le mode de coupe augmente de 2 à 3 fois et la durée de vie de l'outil augmente de 5 à 6 fois. Le forage de cette manière est effectué sur machines spéciales dans des cartouches spéciales (Fig. 184).

Les forets en carbure monobloc sont conçus pour traiter les aciers résistants à la chaleur. Ces types de forets peuvent être utilisés pour travailler sur des perceuses (le matériau est un alliage dur VK15M) et pour travailler sur des tours à métaux (alliage dur VK10M).

Les corps des forets en carbure sont en acier P9, 9ХС, 40Х, 45Х. Une rainure est découpée dans les forets pour une plaque en alliage dur, qui est fixée avec de la soudure en cuivre ou en laiton.

Les forets combinés, tels qu'un foret à fraiser, un foret à alésoir, un foret à tarauder, sont utilisés pour le perçage et le fraisage simultanés, le perçage et l'alésage, ou le perçage et le taraudage.

Des forets de centrage sont utilisés pour obtenir trous centraux dans diverses préparations. Ils sont réalisés sans cône de sécurité (Fig. 185, a) et avec un cône de sécurité (Fig. 185, b).

Les forets à plumes sont les plus simples à fabriquer et sont utilisés pour percer des trous non critiques d'un diamètre allant jusqu'à 25 mm, principalement lors du traitement de pièces forgées et moulées dures, de trous étagés et façonnés. Le perçage est généralement effectué avec des cliquets et des perceuses à main.

Ces forets sont fabriqués à partir d'acier au carbone à outils U10, U12, U10A et U12A, et le plus souvent à partir d'acier rapide P9 et P18.

Le foret à plumes a la forme d’une lame avec une tige. Sa partie coupante est de forme triangulaire avec des angles au sommet 2φ = 118 + 120° et un angle de dépouille α = 10÷20°.

Les forets à plumes sont divisés en double face (Fig. 186, a) et simple face (Fig. 186, b), les plus courants étant double face. L'angle d'affûtage d'un foret à pointe unilatérale est accepté pour l'acier dans la plage de 75 à 90° et pour les métaux non ferreux - de 45 à 60°. L'angle d'affûtage d'un foret double face est supposé être de 120 à 135°.

Les forets plats ne permettent pas des vitesses de coupe élevées et ne conviennent pas au perçage gros trous, puisque les copeaux ne sont pas retirés du trou, mais tournent avec le foret et rayent la surface du trou. De plus, lors du fonctionnement, le foret s'émousse rapidement, s'use, perd ses qualités de coupe et s'éloigne de l'axe du trou.

Définition, but et essence du processus de forage et de forage

Le forage de trous est une opération répandue dans plomberie. Le perçage est le processus consistant à réaliser des trous dans un matériau solide à l'aide d'un outil appelé perceuse.

Le perçage est utilisé : pour obtenir des trous non essentiels, un faible degré de précision et de propreté, par exemple pour la fixation de boulons, de rivets, de goujons, etc.

Pour obtenir des trous pour le filetage, un alésage et un fraisage sont utilisés.

L'alésage est le processus consistant à augmenter le diamètre d'un trou à l'aide d'une perceuse.

La précision du perçage peut être améliorée par un réglage minutieux de la machine, un foret correctement affûté ou en perçant avec un dispositif spécial appelé gabarit (Fig. 1).

Riz. 1 gabarit et pince

Riz. 2 Mouvements de travail lors du perçage

Lors du perçage, des trous traversants, borgnes et incomplets apparaissent. Un trou de haute qualité est assuré par le bon choix des techniques de forage, emplacement correct percer par rapport à la surface à usiner et en alignant l'axe du foret avec le centre (axe) du futur trou.

Le processus de coupe lors du perçage peut être effectué en présence de deux mouvements de travail de l'outil de coupe par rapport à la pièce : mouvement de rotation et avance (Fig. 2).

Pour le perçage, la pièce (pièce) à usiner est fixée de manière fixe dans l'appareil, et deux mouvements simultanés sont imprimés à la perceuse :

Rotation - appelé mouvement principal (de travail) ou mouvement de coupe.

Mouvement de translation dirigé le long de l’axe du foret, appelé mouvement d’avance.

Lors du perçage, sous l'influence de la force de coupe, les particules métalliques sont séparées et des copeaux se forment.

La vitesse de coupe, l'avance et la profondeur constituent le mode de coupe.

La vitesse de coupe V est la vitesse périphérique du foret, mesurée le long de son diamètre extérieur. La vitesse de coupe est calculée par la formule :

forage technologique rotatif

où V est la vitesse de coupe, D est le diamètre du foret, n est le nombre de tours par minute du foret ;

La vitesse de coupe dépend du matériau à traiter, du diamètre et du matériau du foret ainsi que de la forme de son affûtage, de son avance, de sa profondeur de coupe et de son refroidissement.

L'avance s est la quantité de mouvement du foret le long de l'axe par tour ou par tour de la pièce (si la pièce tourne et que le foret avance). Il est mesuré en mm/tour.Le foret ayant deux arêtes de coupe, l’avance par arête de coupe sera :

Bon choix l'alimentation a grande importance pour la durabilité de l'outil de coupe. Il est toujours plus rentable de travailler avec une avance élevée et une vitesse de coupe plus faible ; dans ce cas, le foret s'use plus lentement.

Cependant, lors du perçage de trous de petit diamètre, l'avance est limitée par la résistance du foret. À mesure que le diamètre du foret augmente, sa résistance augmente, ce qui permet d'augmenter l'avance ; Il est à noter que l'augmentation de l'avance est limitée par la solidité de la machine. Profondeur de coupe t - la distance entre la surface usinée et l'axe du foret (c'est-à-dire le rayon du foret). La profondeur de coupe est déterminée par la formule

t=D/2mm

Lors du choix des modes de coupe, sélectionnez tout d'abord l'avance la plus élevée en fonction de la qualité de la surface à usiner, de la résistance du foret et de la machine et d'autres facteurs (les données sont données dans les ouvrages de référence) ; Ensuite, la vitesse de coupe maximale est définie à laquelle la durée de vie de l'outil entre les affûtages sera la plus longue.

Le choix de la méthode (séquence) de traitement des trous, en fonction de leur taille, de la précision de traitement requise et du type de pièce (métal massif, trous cousus et coulés), est effectué selon les tableaux qui fournissent des données sur la précision technologique obtenue. lors du traitement des trous 44 vis.

Distinguer méthodes suivantes et types de forages :

1. Perçage selon marquage(pour les trous simples)

Des trous simples sont percés selon les marquages. Au préalable sur

La pièce est marquée de repères axiaux, puis l'évidement au centre du trou est creusé.

Le forage s'effectue en deux étapes : d'abord, un test

perçage puis final.

2. Percer des trous borgnes à une profondeur donnéeeffectué le long de la butée du manchon sur la perceuse. De nombreuses perceuses ont des mécanismes alimentation automatique avec des cadrans qui déterminent la progression du forage jusqu'à une profondeur donnée.

3. Perçage de trous dans des plans inclinésest réalisé de la manière suivante : dans un premier temps, la plate-forme est préparée perpendiculairement à l'axe du trou à percer (fraisé ou fraisé), les liners et les revêtements sont insérés entre les plans, puis percés de la manière habituelle.

4. Percer des trous précis: dans ce cas, le perçage s'effectue en deux étapes. La première passe est un foret d'un diamètre inférieur de 1 à 3 mm au diamètre du trou. Après cela, les trous sont percés sur mesure avec un foret bien rempli.

5. Perçage de trous de petit diamètreproduit sur des machines de haute précision avec des alimentations appropriées ou des méthodes par ultrasons et par étincelle électrique.

6. Percer des trous profonds(la profondeur dépasse le diamètre du foret 5 fois ou plus). Selon la technologie, on distingue le perçage plein et le perçage circulaire utilisant des technologies spéciales.

Perceuses, types, caractéristiques, portée

Les machines du groupe de perçage sont conçues pour traiter tous les types trous ronds et dans de rares cas - des trous à multiples facettes.

Selon le type d'opérations technologiques effectuées sur les machines, ainsi que le degré d'automatisation et de spécialisation de la machine, toutes les machines à couper les métaux sont divisées en 9 groupes de 132 vins.

Selon la classification, les perceuses appartiennent au deuxième groupe (le premier chiffre de la désignation de la machine est -2).

Les perceuses sont divisées en trois groupes : universelles ( usage général), spécialisé et spécial.

Les machines universelles constituent le groupe le plus important du parc d’équipements de forage. Ils permettent d'effectuer toutes les opérations technologiques typiques de l'usinage des trous (perçage, filetage, fraisage, alésage, etc.). Les universelles comprennent les perceuses verticales et radiales.

Toutes les perceuses verticales peuvent être divisées en 4 groupes :

Machines légères

Plateau avec le plus grand diamètre de perçage de 3, 6 et 12 mm ;

Tailles moyennes avec les plus grands diamètres de perçage de 18, 25, 35 et 50 mm ;

Machines lourdes avec un plus grand diamètre de perçage de 75 mm.

Les plus courantes sont les perceuses verticales monobroches.

Une caractéristique des perceuses verticales est la disposition verticale de la broche. L'une des variétés de perceuses verticales sont les machines de table.

Perceuses verticales de paillasse (voir Fig. 3) les machines sont utilisées dans la production unique et à petite échelle - dans les ateliers de mécanique, d'outillage et autres des entreprises métallurgiques pour percer des trous d'un diamètre de 5 à 12 mm dans de petits produits. Ils sont installés sur un établi et boulonnés à celui-ci. Ces machines sont disponibles en différents modèles. Cependant, dans presque toutes les machines, la rotation est transmise à la broche depuis un moteur électrique par une transmission par courroie trapézoïdale. De plus, l'outil de coupe est déplacé dans la direction axiale non pas mécaniquement, mais manuellement, à l'aide de la poignée d'avance axiale de la broche.

Avancement manuel de la broche en tournant la poignée d'avance manuelle 6. L'écrou 8 est conçu pour retirer le mandrin du cône de la broche. L'outil de coupe y est fixé.

Perceuses verticales (le type principal et le plus courant) sont principalement utilisés pour traiter des trous dans des produits de taille relativement petite dans ateliers de fabrication production de masse à petite échelle Vinnik 136.

L'alimentation manuelle de la broche est effectuée dans toutes les machines de ce groupe.

Perceuses radiales Il en existe des fixes, portables, mobiles, à tête rotative, etc.

Sur les perceuses radiales, les mêmes opérations technologiques sont réalisées que sur les perceuses verticales, à savoir : perçage de trous dans un matériau solide, pré-perçage et fraisage. trous percés, fraisage des surfaces d'extrémité, alésage des trous, découpe des filetages intérieurs avec des tarauds.

À l'aide d'outils et de dispositifs spéciaux sur les perceuses radiales, vous pouvez percer des trous, des rainures et découper des trous. grand diamètre dans les disques de matériau en feuille, roder les trous exacts des cylindres, vannes, etc. Selon la liste des opérations technologiques, les perceuses radiales sont universelles. Leur objectif principal est de traiter des trous dans de grandes pièces en production unique et à petite échelle.

La différence fondamentale avec les perceuses verticales est que lorsque vous travaillez dessus, vous devez déplacer la pièce par rapport à la perceuse, tandis que dans les perceuses radiales, au contraire, la perceuse est déplacée par rapport à la pièce. Cela n'a pas été fait par hasard, car lors du traitement de pièces lourdes, leur installation, leur alignement et leur fixation prennent plus de temps que la mise en place d'une perceuse.

La broche d'une perceuse radiale peut être facilement déplacée à la fois dans le sens radial et le long de cercles de différents rayons. Ceci permet de percer des trous en tout point d'une zone de pièce limitée par deux secteurs de cercles concentriques : l'un d'eux est formé par le rayon du plus grand et l'autre par le porte-à-faux de la broche lors de la rotation circulaire du manchon par rapport à la colonne de machines. En raison de leur polyvalence, les perceuses radiales sont largement utilisées - des ateliers de réparation aux ateliers de construction de machines pour une production à grande échelle.

Perceuses multibroches

De telles machines sont principalement utilisées dans la production de masse pour le traitement de produits nécessitant simultanément un perçage, un alésage et un filetage. grandes quantités des trous sur différents plans du produit, car l'utilisation de machines monobroches à ces fins ne serait pas économique.

Les broches de la tête de perçage peuvent être installées en fonction de l'emplacement des trous dans la pièce.

Perceuses spécialisées

Les machines de ce groupe comprennent les machines pour le forage profond. Étant donné que les conditions de traitement des produits profonds sont variées, il existe en production grand nombre types de ces machines.

Perceuses CNC

Par rapport aux machines automatiques et semi-automatiques conventionnelles, ces machines présentent les avantages suivants :

réduction du temps de réajustement de la machine pour le traitement nouvelle partie(changement

logiciels et outillages).

obtenir un haut degré de précision et de stabilité de qualité.

peu de temps consacré à la création du programme.

la capacité de contrôler les vitesses et les avances sans la participation d'un travailleur.

Sur la base des caractéristiques technologiques, les systèmes PU sont divisés en 2 groupes :

Positionnel et contour (continu). Pour les machines du groupe de perçage et d'alésage, un système de positionnement est utilisé. Le programme garantit que la table se déplace de la pièce ou de l'outil au point de traitement souhaité dans une séquence donnée.

Machines électriques d'usinage de trous à étincelles et à ultrasons

De telles machines sont utilisées pour créer des trous dans des pièces en alliages durs et en aciers trempés, car l'outil de coupe utilisé pour un tel travail tombe en panne très rapidement. La méthode de traitement par étincelle électrique est basée sur l'électroérosion des métaux : le métal est détruit sous l'influence de décharges électriques envoyées par une source de courant électrique.

La méthode ultrasonique est basée sur l'utilisation de vibrations élastiques d'un milieu à fréquence supersonique (supérieure à 20 kHz).

Grâce à cette méthode, vous pouvez réaliser des trous de n'importe quelle forme et profondeur dans des pièces en alliages durs, résistants à la chaleur et aciers inoxydables, porcelaine, verre, etc.

Outils et équipements technologiques utilisés pour le forage

Outils:

Les trous sur les perceuses sont traités avec divers outils de coupe : forets, fraises, alésoirs, fraises et tarauds.

Ils sont fabriqués à partir d'aciers rapides au carbone et alliés et peuvent également être équipés d'inserts en alliage dur.

Les forets hélicoïdaux sont les plus utilisés dans l’industrie. Ils sont fabriqués avec des diamètres de 0,1 à 80 mm. Les forets hélicoïdaux se composent d'une partie active, d'une tige (conique ou cylindrique) qui sert à fixer le foret dans la broche ou le mandrin de la machine, et de pattes qui servent de butée pour retirer le foret de la broche.

La forme de la queue de forage est choisie en fonction du mode de fixation (pour un mandrin - une tige carrée, pour un cône de broche - une tige conique). La partie active du foret est une tige cylindrique avec deux rainures en spirale dirigées selon un angle de 60 par rapport à l'axe du foret et conçues pour former une partie coupante et éliminer les copeaux.

La figure 4 montre des forets hélicoïdaux.

En plus des forets hélicoïdaux, des forets à plumes, des forets profonds, des forets de centrage, etc. sont également utilisés.

Sert au traitement ultérieur des trous précédemment percés. Contrairement aux forets hélicoïdaux, les fraises ont 3 ou 4 arêtes de coupe et n'ont pas de pont.

Les fraises sont de deux types : pleines à queue conique et montées (pleines et avec couteaux insérés).

La partie active d'une fraise solide est en acier rapide et soudée à une tige conique en acier de construction. Ils sont fixés comme des perceuses trou conique broche de machine. Ils sont constitués de trois dents. Ils traitent des trous d'un diamètre allant jusqu'à 35 mm.

Pour les fraises montées, les couteaux sont en acier rapide ou en alliages durs. Ils sont montés sur un mandrin spécial à tige conique pour le montage dans la broche de la machine. Ils ont 4 dents et sont utilisés pour usiner des trous d'un diamètre allant jusqu'à 100 mm. Il existe également un certain nombre de modèles de fraises qui utilisent des plaques de carbure à multiples facettes comme partie coupante.

Balayages

Utilisé pour l'usinage final des trous afin d'obtenir une grande précision et des paramètres de rugosité de surface inférieurs. Selon leur conception et leur destination, les alésoirs sont divisés en : manuels et mécaniques, cylindriques et coniques, montés et solides.

Manuel - fabriqués avec une tige cylindrique, ils sont utilisés pour traiter manuellement des trous d'un diamètre de 3 à 50 mm ;

Machine - produite avec des tiges cylindriques et coniques, traite des trous sur un perçage ou tour diamètre de 3 à 100 mm.

Les alésoirs montés sont en acier rapide ou équipés de plaques en alliages durs. Ils sont montés sur la machine grâce à un mandrin spécial. Ils sont utilisés pour aléser des trous d'un diamètre de 25 à 300 mm.

Conique - utilisé pour aléser des trous coniques.

Solide-fabriqué à partir d'un alliage de carbone à outils ou d'acier rapide.

Pour travailler les métaux durs, les alésoirs sont équipés de plaques en alliage dur.

Robinets

Utilisé pour couper filetages internes. Selon leur conception et leur objectif, ils sont répartis dans les types suivants :

manuel - pour couper manuellement les filetages en pouces, métriques et de tuyaux (2-3 tarauds inclus).

écrou - pour couper des filetages métriques et en pouces dans des écrous et diverses pièces sur des perceuses.

machine - pour couper des filetages métriques, en pouces et de tuyaux dans des trous débouchants ou borgnes sur des perçages ou des tours.

Les tarauds sont fabriqués à partir d'aciers au carbone, alliés et rapides.

Pendant le processus de coupe, tous les outils évoqués ci-dessus s’usent.

Les types d'usure, les causes des pannes et les méthodes pour les éliminer sont déterminés à l'aide de tableaux spéciaux. Pour augmenter la résistance à l'usure de l'outil, les méthodes de durcissement suivantes sont utilisées : érosion électrique, plasma, laser, etc.

Les outils de coupe sont affûtés à mesure qu’ils deviennent émoussés. Un affûtage correct augmente la durée de vie et la productivité de l'outil, garantit la rugosité de surface requise et la précision d'usinage des trous. Les formes d'affûtage recommandées et les tailles des éléments de coupe sont sélectionnées dans des tableaux spéciaux en fonction du matériau à traiter et du but recherché.

La qualité de l'affûtage des forets est vérifiée à l'aide de gabarits spéciaux et d'un dispositif de mesure des angles d'affûtage.

Équipement technologique

Pour installation correcte et la fixation des pièces à traiter sur la table de la perceuse est utilisée divers appareils: étaux machines (à vis, excentriques et pneumatiques), prismes, butées, équerres, gabarits, dispositifs spéciaux, etc.

Etau de machine. Les étaux à vis mécaniques (voir Figure 4) sont largement utilisés dans la production monobloc. Ils sont constitués d'une base 4, fixé sur la table de la machine avec des boulons, mâchoire mobile 2, éponge fixe 3, vis 1 et poignée 5. La pièce est fixée entre les mâchoires en tournant la poignée, ce qui confère une rotation à la vis.

De plus, un étau de machine à grande vitesse avec un mécanisme à levier et à came est utilisé ; Dans la production en série et en série, des étaux pneumatiques et des étaux pneumohydrauliques sont utilisés.

Conducteurs pour sécuriser les pièces

Assure la bonne position de l’outil par rapport à l'axe trou usiné sur les perceuses.

Pour guider l'outil de coupe, le corps du gabarit comporte des bagues de gabarit qui assurent un usinage précis des trous conformément au dessin. Ils peuvent être permanents (production à petite échelle, transformation avec un seul outil) et à changement rapide (pour production de masse et à grande échelle). Position correcte les pièces à usiner par rapport à l'outil sont dotées de supports de montage.

L'utilisation de gabarits élimine le besoin de marquage, de réalisation de trous centraux et d'autres opérations associées au perçage selon les marquages. Par conséquent, ils sont largement utilisés dans la production en série et en masse.

Appareils rotatifs et mobiles

Les dispositifs rotatifs et mobiles utilisés sur les machines de forage comprennent des supports normalisés, des tables rotatives et mobiles utilisées pour le traitement des trous, généralement ainsi que des dispositifs de travail amovibles - des gabarits rotatifs pour installer et fixer la pièce et guider l'outil de coupe. Les appareils rotatifs avec un axe de rotation horizontal de la plaque frontale de séparation sont appelés racks rotatifs, et les appareils avec un axe de rotation vertical sont appelés tables rotatives.

Munitions

Pour sécuriser les forets, ainsi que les alésoirs, les fraises et les fraises, des dispositifs spéciaux sont utilisés - mandrins et manchons adaptateurs. Les mandrins sont montés dans la broche d'une perceuse ou d'une perceuse et, depuis la broche, ils transmettent la rotation et l'alimentation à la perceuse.

Les cartouches existent en différents modèles :

Double camecartouche se compose d'un boîtier dans les rainures duquel deux cames en acier trempé sont rapprochées ou écartées . Les cames bougent lorsque la vis tourne , ayant un filetage à droite à une extrémité et un filetage à gauche à l'autre. Le même filetage se retrouve sur les cames.

T re-caméraune cartouche, qui est une tige sur laquelle est vissé un manchon, avec un filetage sur la surface extérieure. Un boîtier avec un cône interne est vissé sur ce filetage. Lors du vissage sur le corps il y a trois cames, pressé contre lui par un ressort, converger et serrer la perceuse.

Plus précis est un mandrin à trois mors avec des mâchoires inclinées. .

Une pince de serrage est un dispositif utilisé pour serrer des forets de petit diamètre à tige cylindrique dans les perceuses. Les mandrins à pinces offrent un serrage solide et précis pour les outils légers à moyens. Sous de lourdes charges, les pinces ne fonctionnent pas bien.

Manchons d'adaptation

Utilisé pour les outils à tige conique. La méthode la plus simple, la plus pratique et la plus précise consiste à installer l'outil de coupe directement dans le cône de la broche de la perceuse. Mais les douilles coniques internes de la broche ne peuvent pas toujours être utilisées pour le montage direct de l'outil. Si les dimensions de la tige ne correspondent pas à la broche, des bagues d'adaptation courtes et longues sont utilisées. Leurs externes et surfaces internes sont des cônes standards. Le nombre de bagues d'adaptation est sélectionné en fonction des tailles des cônes de l'outil de coupe.

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Forage est un processus technologique qui implique l'utilisation de forets hélicoïdaux ou autres. Grâce à l'utilisation de cet outil de coupe, des trous d'un diamètre donné et de la profondeur requise apparaissent dans les pièces ou les produits semi-finis.

Pendant forage Des copeaux se forment, qui sont des particules de métal séparées par un outil coupant.

Lors du perçage, le processus de coupe proprement dit est effectué à l'aide d'une combinaison de deux mouvements de l'outil de coupe. Il se déplace par rapport à la pièce en translation le long de l'axe de rotation, à l'avance de travail.

Forage c'est aujourd'hui le processus technologique le plus courant par lequel des trous sont produits.

Dans le volume total des transactions usinage de divers éléments structurels, le forage représente une part assez importante. Le fait est que dans la grande majorité des pièces d'une grande variété de machines et de mécanismes, leurs concepteurs prévoient la présence de trous de fixation et de montage.

Les trous obtenus par perçage sont utilisés pour relier des pièces à travers eux avec des vis, des boulons, des rivets, des goujons, etc., ainsi que pour y couper des filetages.

Perçage de trous traversants et borgnes

Si vous examinez attentivement les pièces de diverses machines et mécanismes, vous découvrirez qu'elles comportent principalement deux types de trous : traversants et borgnes. Les premiers, comme vous pouvez le deviner, traversent toute l'épaisseur de la pièce, tandis que les seconds ne sont enterrés que sur une certaine distance.

Lorsque des trous traversants sont percés, l'outil de coupe, au moment où le pont de forage sort, la résistance au processus de coupe est réduite, ce qui signifie qu'il est nécessaire de réduire considérablement la force d'avance, sinon le foret peut chuter de manière excessivement brusque, " capturer» avec une couche importante de matière, coincement et casse.

Le risque que cela se produise est particulièrement élevé lors du perçage de pièces minces, de trous situés à angle droit les uns par rapport aux autres, ainsi que de trous intermittents. C'est pour cette raison que les trous débouchants sont percés de la manière suivante : si le processus technologique prévoit une avance élevée, alors avant que le foret ne quitte le trou, elle diminue considérablement. Dans les cas où l'outil de coupe est alimenté manuellement, cela se fait en douceur et avec soin.

Le forage a aussi ses propres particularités. trous borgnes. Ils consistent à déterminer exactement à quelle profondeur le foret doit être immergé. D'un point de vue technologique, les trous borgnes sont percés de l'une des trois manières principales suivantes :

1) Dans les cas où l'équipement sur lequel le forage trou borgne, a pour fonction d'arrêter l'avance de l'outil de coupe lorsqu'il atteint une certaine profondeur, c'est alors celui-ci qui est activé. Dans ce cas, la profondeur à laquelle le forage doit être percé est simplement réglée.

2) Dans les cas où l'équipement ne dispose pas de ce type de fonctionnalité, les mandrins équipés de butées réglables sont le plus souvent utilisés pour serrer l'outil de coupe. C'est en fonction d'eux que la profondeur de forage requise est fixée.

3) Dans les cas où la réalisation n'est pas requise haute précision profondeur de perçage et qu'un mandrin avec butée n'est pas disponible, alors un dispositif spécial est fabriqué, qui a la forme d'un manchon d'une certaine longueur et est installé sur la perceuse comme butée. Il est encore plus facile de simplement faire une marque sur l'outil de coupe (par exemple, à l'aide d'une craie ou d'un crayon), et le foret ne plonge dans le matériau que jusqu'à cette marque.

Trous de forage

Alésage est une opération technologique effectuée pour augmenter le diamètre des trous précédemment forés jusqu'à une certaine valeur. Cela se fait à l'aide d'un foret de plus grand diamètre.

Dans les cas où la puissance de l'équipement n'est pas suffisante pour percer des trous de grand diamètre, cette opération se déroule en plusieurs étapes. C’est à ce moment-là que l’alésage est le plus souvent utilisé. Habituellement, il se produit lorsque le diamètre du trou final dépasse 25 millimètres.

Tout d'abord, un trou est percé avec un foret dont le diamètre est égal à la moitié de l'épaisseur du cavalier du deuxième foret, qui est ensuite utilisé pour le perçage. Ceci est nécessaire pour réduire considérablement la pression axiale sur l'outil de coupe. Quant aux modes de coupe, lors du perçage ils sont dans la plupart des cas les mêmes que lors du perçage.

Forage est un processus technologique pour lequel un outil de coupe spécial est utilisé. Avec son aide, d'autres surfaces de pièces sont créées avec des dimensions, une forme et une qualité prédéterminées.

L'essence du processus de forage.

Le perçage est le processus consistant à retirer du métal pour créer des trous. Le processus de perçage implique deux mouvements : rotation de l'outil V(Fig. 48) ou des pièces autour de l'axe et avancez S le long de l'axe. Les arêtes de coupe du foret coupent de fines couches de métal à partir d'une partie fixe, formant des copeaux qui, glissant le long des rainures en spirale du foret, sortent du trou en cours de traitement. Une perceuse est un outil de coupe à plusieurs tranchants. Non seulement deux lames principales sont impliquées dans la coupe, mais également une lame de pont, ainsi que deux lames auxiliaires situées sur les bandes de guidage du foret, ce qui complique grandement le processus de formation des copeaux. Lors de l'examen du schéma de formation des copeaux pendant le perçage, il apparaît clairement que les conditions de fonctionnement du tranchant du foret sont différentes en différents points de la lame. Ainsi, l'angle d'inclinaison avant du tranchant à(Fig. 49),

Riz. 48. Patron de découpe pour le perçage. Forces agissant sur la perceuse

Riz. 49. Formation de copeaux lors du perçage

situé plus près de la périphérie du foret (section A-A), est positif. Le tranchant fonctionne dans des conditions relativement légères.

L'angle de coupe du tranchant, situé plus loin de la périphérie, plus proche du centre du foret ( section B-B), est négatif. Le tranchant opère dans des conditions plus sévères que celles situées plus près de la périphérie.

La découpe avec un tranchant transversal (section C-C) est un procédé de découpe proche de l'extrusion. Lors du perçage, par rapport au tournage, les conditions d'évacuation des copeaux et d'alimentation en liquide de refroidissement sont bien pires ; il y a un frottement important des copeaux sur la surface des rainures de perçage, un frottement des copeaux et du foret sur la surface usinée ; le long du tranchant, il existe une forte différence dans les vitesses de coupe - de zéro au maximum, de sorte qu'à différents points du tranchant, la couche coupée est déformée et coupée à différentes vitesses ; Le long du tranchant du foret, la déformation est différente - à mesure qu'il s'approche de la périphérie, la déformation diminue. Ces caractéristiques de coupe lors du perçage créent des conditions de formation de copeaux plus sévères que lors du tournage, une génération de chaleur accrue et un échauffement accru du foret. Si l'on considère le processus de formation de copeaux dans des micro-zones individuelles de l'arête de coupe, les déformations élastiques et plastiques, la génération de chaleur, l'accumulation, le durcissement et l'usure de l'outil surviennent ici pour les mêmes raisons que lors du tournage. La vitesse de coupe a une plus grande influence sur la température de coupe pendant le perçage que l'avance.

Figure 50. Foret hélicoïdal

Éléments de perçage. Le plus courant et le plus universellement utilisé est le foret hélicoïdal (Fig. 50). Le foret se compose d'une partie travaillante, d'une tige conique ou cylindrique qui sert à fixer le foret et d'un pied qui sert de butée lors du retrait du foret. La partie active du foret est une tige cylindrique avec deux rainures en spirale ou hélicoïdales à travers lesquelles les copeaux sont éliminés. La partie coupante est affûtée le long de deux surfaces coniques, présente une surface avant et arrière (Fig. 50) et deux arêtes coupantes reliées par un pont à un angle de 55°. Sur la partie cylindrique, deux rubans étroits passent le long de la ligne hélicoïdale, centrant et guidant le foret dans le trou. Les rubans réduisent considérablement le frottement du foret contre les parois du trou en cours de traitement. Pour réduire le frottement de la partie active du foret vers la tige, un cône inversé est réalisé. Le diamètre du foret diminue tous les 100 mm de longueur de 0,03 à 0,1 mm.

La partie coupante du foret est constituée d'aciers à outils et d'alliages durs. Comme une fraise, une perceuse a des angles avant et arrière (Fig. 51). Coin avant à(section B-B) en chaque point du tranchant se trouve une valeur variable. Valeur la plus élevée coin à a sur le pourtour du foret, le plus petit se trouve en haut du foret. En raison du fait que la perceuse tourne non seulement pendant le fonctionnement, mais bouge également. le long de l'axe, valeur réelle de l'angle de dépouille UN différent de l'angle, par-. obtenu lors de l’affûtage. Plus le diamètre du cercle sur lequel se trouve le point de coupe en question est petit et plus l'avance est grande, plus l'angle de dépouille réel est petit.

L'angle de coupe réel pendant le processus de coupe sera donc supérieur à l'angle mesuré après l'affûtage. Pour garantir un angle de dégagement suffisant lors du travail

Riz. 51. Angles avant et arrière de la perceuse

(aux points du tranchant proches de l'axe du foret), ainsi que l'angle d'affûtage de la dent le long de l'axe sur toute la longueur du tranchant, l'angle de dépouille est réalisé : en périphérie 8-14 °, et au milieu 20-27°, l'angle de dépouille sur les bandes de perçage est égal à 0°.

En plus des angles avant et arrière, le foret est caractérisé par l'angle d'inclinaison de la flûte hélicoïdale , angle d'inclinaison du bord transversal , angle au sommet 2 , angle de conicité inversé (Fig. 50). =18-30°, =55°, =2-3°, pour forets en acier à outils 2 =60-140°.

Types de points et diverses formes les affûtages sont indiqués sur la Fig. 52.

Riz. 52. Éléments pour affûter les forets hélicoïdaux

Éléments du mode de coupe(Fig. 53). Comme déjà indiqué, la vitesse de coupe en différents points du tranchant est différente et varie de zéro au centre jusqu'au maximum à la périphérie du foret. Lors du calcul des conditions de coupe, la vitesse de coupe la plus élevée en périphérie est prise en compte (en m/min).

Où D- diamètre du foret, mm; n- vitesse de rotation du foret, tr/min ; - coefficient égal à 3,14.

Riz. 53. Éléments coupants : UN- lors du perçage, 6 - lors du perçage

L'avance de perçage s(mm/tour) est la quantité de mouvement du foret le long de l'axe par tour du foret ou par tour de la pièce si la pièce tourne et que le foret ne fait que bouger. Le foret a deux arêtes de coupe principales. Avance par bord

Avance minute (mm/min)

s m = sn.

Épaisseur de coupe UN, mesuré dans la direction perpendiculaire au tranchant :

Largeur de coupe b mesuré dans le sens le long du tranchant et égal à sa longueur :

Forces agissant sur la perceuse. Lors du perçage de trous, le matériau résiste à l'élimination des copeaux. Pendant le processus de coupe, une force agit sur l'outil de coupe qui surmonte la force de résistance du matériau, et un couple agit sur la broche de la machine (voir Fig. 48).

Décomposons la force de résistance résultante sur chaque arête de coupe en composantes de force dans trois directions mutuellement perpendiculaires : R. Z , P. B , R. g(voir fig. 48). Forces horizontales (radiales) R. g. agissant sur les deux arêtes de coupe sont mutuellement équilibrées en raison de la symétrie du foret hélicoïdal. Si l'affûtage est asymétrique, la longueur des arêtes de coupe n'est pas la même et la force radiale ne sera pas égale à zéro, par conséquent la lame est expulsée et le trou est cassé. Pouvoirs R. DANS dirigé vers le haut, empêche le foret de pénétrer dans la profondeur de la pièce. Les forces agissent dans la même direction R. 1 bord transversal. De plus, l'avancement du foret est entravé par les forces de frottement sur les bandes de forage (frottement contre la surface usinée du trou) et les forces de frottement dues à la chute des copeaux. R. T . La force totale provenant des forces de résistance spécifiées dans la direction axiale du foret est appelée force axiale. R. ou force d'avance :

P=
(2P DANS +P 1 +P T ).

Forces de résistance R. DANS , apparaissant sur les arêtes de coupe et interférant avec la pénétration du foret, représentent 40 % de la force R ; forces de résistance R. 1 , provenant du bord transversal représentent 57% et les forces de frottement R. T- environ 3%.

Moment total des forces de résistance

Riz. 54. Types d'exercices : un B - spirale, V- à rainures droites, G - plume, d- fusil, e- à un seul tranchant avec évacuation interne des copeaux, et - double tranchant, h – pour le perçage d'anneaux, Et– le centrage, À - vis

Coupe M se compose du moment des forces R. z , moment dû aux forces de raclage et de frottement sur le bord transversal M PC , moment dû aux forces de frottement sur les rubans M L et le moment issu des forces de frottement des copeaux sur le foret et la surface usinée du trou M AVEC , c'est à dire. M=M RS +M PC +M L +Mme.

Par force R. et le moment M La puissance requise de la perceuse est calculée.

Usure et durabilité des forets. L'usure des forets se produit le long de la surface arrière, des bandes et des coins, et parfois aussi sur la surface avant des forets avec plaques en carbure - le long des coins et des bandes.

La durabilité du foret dépend du matériau de la pièce et de l'outil, de la qualité de l'outil, des conditions de coupe, du liquide de refroidissement utilisé, etc.

Les typesperceuses et leur appareil. Une perceuse est un outil utilisé pour percer des trous ou augmenter le diamètre d'un trou préalablement percé.

En figue. La figure 54 montre différents types de forets : plume (Fig. 54, d), double tranchant (Fig. 54, g), spirale (Fig. 54, a et b), pistolet (Fig. 54, d), pour le perçage circulaire (Fig. 54, h), le centrage (Fig. 54, i), la tarière (Fig. 54, À).

Un foret à plumes est une tige ronde, à l'extrémité de laquelle se trouve une lame plate dont les tranchants sont inclinés les uns par rapport aux autres selon un angle de 120°. Les forets à plumes ont une rigidité insuffisante. L'inconvénient d'un foret à un seul tranchant est la nécessité d'un manchon de guidage, ainsi que l'espace limité pour l'élimination des copeaux.

Le foret hélicoïdal est le plus utilisé dans l’industrie. Sa structure est décrite ci-dessus (voir Fig. 50). D'autres types d'exercices ont un objectif particulier.

Les forets à tarière permettent de réaliser des trous d'une profondeur allant jusqu'à 40 diamètres en une seule course de travail sans retraits périodiques pour éliminer les copeaux. Ils vous permettent de travailler à des vitesses de coupe plus élevées, ce qui, combiné à une réduction du temps auxiliaire (pas de pas de foret intermédiaire), augmente la productivité de 2 à 3 fois par rapport au travail avec des forets standards allongés.

Forets équipés de carbure. Les forets équipés de plaquettes en carbure ont une longue durée de vie, vous permettent de travailler à des vitesses élevées, offrent une finition de surface de haute qualité et une productivité élevée. Ils peuvent traiter des pièces en fonte, en acier trempé, en verre, en marbre, en plastique, etc. L'utilisation de plaquettes en carbure est particulièrement efficace lors du perçage de la fonte et de l'alésage de la fonte et de l'acier.

Les forets en carbure ont un angle de coupe à=0-7°; angle du dossier UN=8-16°, angle 2 =118-150°. En figue. La figure 55 montre plusieurs types de forets en carbure. Le foret conçu par l'Institut des alliages durs (Fig. 55, a) est réalisé avec une tige en acier. Le foret VNII (Fig. 55.6) est entièrement réalisé en alliage dur. Les outils monolithiques en carbure de petites tailles (forets, tarauds, alésoirs jusqu'à 6 mm) sont fabriqués à partir de tiges de carbure par meulage. Les forets monolithiques sont fabriqués à partir d'alliages VK6M, VK8M et VK10M. Ils sont conçus pour le traitement des métaux réfractaires - alliages de tungstène, de béryllium, de titane et de molybdène, fonte à haute résistance, acier inoxydable, chrome-nickel, aciers et alliages résistants à la chaleur. Le coût des forets en carbure monolithique est 10 fois plus élevé que celui des forets en aciers rapides.

Riz. 55. Forets en carbure : UN- avec tige en acier, b- fabriqué selon la méthode VNII, V- à gorges obliques, équipées de carbure, g-spirale, équipée d'une plaque en alliage dur, d-s rainures droites et plaque en carbure

Les forets à rainures obliques (Fig. 55, c) sont constitués d'un support dans la rainure duquel est soudée une plaque en alliage VK8. .Ces forets sont utilisés pour percer des trous peu profonds. Les forets à rainures hélicoïdales (Fig. 55, a) sont utilisés pour percer des pièces en métaux durs et cassants dans des conditions de fonctionnement élevées. En figue. 55, d montre une perceuse à flûtes droites de l'usine de Moscou "Frezer", conçue pour percer des pièces en fonte et en matériaux cassants avec une profondeur de ( 2-3) D. Lors du traitement de l'acier, il est recommandé d'utiliser l'alliage dur T15K6, lors du traitement de la fonte - l'alliage VK8. Lors du traitement avec des forets en carbure, il est nécessaire de maintenir la symétrie de l'affûtage des forets.

Forets avec plaquettes carbure rotatives non réaffûtables. En figue. La figure 56 montre un foret avec deux plaquettes triangulaires en carbure non affûtables. Enregistrements 1 Et 2 situé dans deux rainures rectangulaires 6 dans des créneaux spéciaux 3 et fixés avec des boulons 7. Les plaques sont disposées de manière à ce que leurs bords tranchants forment des surfaces de coupe se chevauchant mutuellement. Les plaques sont comme des couteaux tournants montés dans un support 4, inséré dans le manchon 5. Processus

Riz. 56. Perceuse à plaques rotatives non affûtantes

Couper avec ce foret se traduit par un processus de tournage en deux passes, vous permettant de profiter des performances et de la simplicité des outils de tournage modernes. La forme des plaques et leur disposition font que la perceuse n'a pas besoin de préparer le trou au préalable. Cette perceuse vous permet de percer dans les deux sens, de retirer et de rentrer la perceuse. Le foret est conçu pour des trous de 18 à 56 mm et une profondeur allant jusqu'à deux diamètres de foret. En utilisant des plaquettes à double revêtement, vous pouvez travailler à des vitesses d'avance nettement supérieures (jusqu'à 5 fois) à celles utilisées avec des forets hélicoïdaux, en obtenant la même qualité de surface usinée.

L'utilisation de forets à lames rotatives non affûtées transforme l'opération de forage de lente en rapide et bon marché. Étant donné que l'opération de perçage de trous peu profonds dans les machines CNC, les machines à agrégats et les lignes automatiques est courante et répandue, la technologie de traitement utilisant des forets avec des plaquettes rotatives non affûtées sera progressive.

Pour percer des trous profonds, on utilise des forets longs à plateaux rotatifs non affûtables de type « Éjecteur » (Fig. 57), dotés d'un dispositif autonome d'alimentation en liquide de refroidissement et d'évacuation des copeaux. Le foret profond 2 fonctionne en tandem avec le foret 1. L'opération de perçage s'effectue en deux temps de travail.

Riz. 57. Perceuse pour trous profonds avec plaques de type « Ejector »

Tout d’abord, un trou peu profond est percé avec le foret 1. Ensuite, le foret 2 effectue le forage final d’un trou profond.

Fraisage et alésage

Le processus de fraisage est effectué avec une fraise. L'opération de fraisage est plus précise que le perçage. Le perçage atteint une qualité et une rugosité de surface de 11 à 12 R. z 20 microns, et par fraisage - qualité et rugosité de surface 9-11 Râ 2,5 microns.

L'alésage est une opération plus précise que le perçage et le fraisage. L'alésage permet d'obtenir des qualités et une rugosité de surface de 6 à 9 Râ 1,25-0,25 microns.

L'opération de fraisage est similaire au perçage. En figue. La figure 58 montre la conception du fraisage. La fraise se compose d'une partie travaillante 1, d'un col 2 et d'une tige 3. La partie travaillante est constituée d'une partie coupante je 1 et calibrage je 2 . La partie coupante (admission) est inclinée par rapport à l'axe selon l'angle principal du plan et effectue la découpe. Généralement lors du traitement de l'acier =60°, pour fonte - 45-60°. Pour fraises équipées de plaquettes carbure, =60-75°. Angle de rainure hélicoïdale = 10-30°, lors du traitement de la fonte >0.

En figue. La figure 58 montre des fraises de différentes conceptions utilisées lors du travail sur des machines modulaires et des lignes automatiques.

Riz. 58. Fraises : UN-solide à queue conique, solide monté en B, V-monté avec des pieds empilables, g-équipé d'une plaquette en carbure, d- direction pour les évidements cylindriques

Fraises à tige conique (Fig. 58, a) avec un nombre minimum de dents z<3, диаметром 10 мм и выше применяются для окончательной обработки и под развертывание. Зенкеры насадные и со вставными ножами (рис. 58,b Et V) sont utilisés pour usiner des trous.

Les fraises sont fabriquées à partir d'aciers rapides R18 et R9 et de carbures T15K6, utilisés dans le traitement des aciers, et VK8, VK6 et VK4 - dans le traitement de la fonte.

Le processus d'alésage est une opération de finition visant à produire des trous précis. La découpe est réalisée à l'aide d'un alésoir. Comme indiqué, l'alésage est une opération plus précise que le perçage et le fraisage. Un alésoir rappelle à bien des égards une fraise ; sa principale différence avec une fraise est qu'il supprime une surépaisseur nettement plus petite et possède un grand nombre de dents - de 6 à 12. L'alésoir se compose d'une partie active et d'une tige (Fig. . 59). La partie travaillante, quant à elle, consiste en une partie coupante DANS et calibrage G. La partie coupante est inclinée par rapport à l'axe selon l'angle principal du plan et effectue les principaux travaux de coupe. L'angle du cône de la partie coupante (prise) est de 2 .

Riz. 69. Balayage

La partie calibrage de l'alésoir se compose de deux sections : cylindrique D et conique E, ce qu'on appelle le cône inversé. Un cône inversé est réalisé pour réduire le frottement de l'outil sur la surface usinée et augmenter le diamètre du trou. Angle de balayage avant àégal à 0-10° (0° est accepté pour les travaux de finition et lors de la coupe de métaux fragiles). Angle du dossier UN sur la partie coupante de l'alésoir, on réalise 6-15° (grandes valeurs pour les petits diamètres). L'angle de dépouille sur la partie jauge est nul, puisqu'il y a une bande cylindrique.

Angle du plan principal pour les alésoirs mécaniques (en aciers à outils) lors du traitement des aciers durs, il est de 15°, lors du traitement des fontes, il est de 5° . Lors du déploiement de trous borgnes et traversants de 9e année et plus rugueux =45-60°. Pour les alésoirs équipés de plaques carbure, =30-45°.

En figue. 60, 61 montré Divers types des analyses. Selon leur conception, les alésoirs sont divisés en manuels et mécaniques, cylindriques et coniques, montés et solides.

Riz. 60. Types d'analyses

Riz. 61. Alésoirs réglables par machine

Les alésoirs manuels sont fabriqués avec une tige cylindrique (Fig. 60, d). Ils traitent des trous de 3 à 50 mm. Les alésoirs mécaniques (Fig. 61) sont fabriqués avec des tiges cylindriques et coniques et sont utilisés pour aléser des trous d'un diamètre de 3 à 100 mm. Ces alésoirs sont utilisés pour usiner des trous sur les machines de perçage et de tournage. Les alésoirs à attaches sont utilisés pour aléser des trous de 25 à 300 mm. Ils sont montés sur un mandrin spécial doté d'une tige conique pour le montage sur la machine. Les alésoirs montés sont fabriqués en acier rapide P9 ou P18 et équipés de plaques en alliage dur.

Les trous coniques sont déployés à l'aide d'alésoirs coniques. Généralement, le kit comprend trois alésoirs : d'ébauche, intermédiaire et de finition. Les alésoirs solides sont fabriqués en acier au carbone ou allié. Lors de l'alésage de trous dans des métaux durs, des alésoirs avec des plaques en alliages durs sont utilisés.

Élém contrôles des modes de coupe et de cisaillement pendant le fraisage et l'alésage. Les éléments du mode de coupe sont calculés selon la formule et la méthode données dans la section « Forage » (les coefficients et les exposants sont sélectionnés à partir de tableaux et d'ouvrages de référence relatifs à une opération spécifique).

Profondeur de coupe t(Fig. 62 et 63) sont déterminés en fonction de la tolérance d'usinage pour un fraisage jusqu'à 2 mm par côté. Valeurs moyennes de tolérance pour le fraisage après perçage, enlevées en une seule course de travail (c'est-à-dire t= h), sont:

Riz. 62. Éléments coupants pour fraisage

La tolérance pour l'alésage de finition est comprise entre 0,05 et 0,25 mm par côté. L'indemnité de pré-déploiement peut être augmentée de 2 à 3 fois. Profondeurs moyennes

les coupes (surépaisseurs) lors de l'alésage de finition sont :

Épaisseur de coupe UN une fois déployée (Fig. 63), elle est généralement insignifiante et s'élève à 0,02-0,05 mm.

Temps machine (tr/min) pour le fraisage et l'alésage

Où L - chemin parcouru par l'outil dans le sens de l'avance, mm ; je- profondeur de fraisage ou d'alésage, mm ; U- taille de l'incision, mm (Fig. 62.6) ; =1-3 mm est la quantité de surcourse, mm.

Riz. 63. Éléments coupants lors du déploiement

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