Technologie de forage

Le foret, en tant qu'outil le plus courant dans le traitement des trous, est largement utilisé dans la fabrication mécanique, en particulier pour le traitement des trous dans les dispositifs de refroidissement, les plaques tubulaires des équipements de production d'électricité, les générateurs de vapeur et d'autres pièces.

1、Caractéristiques du forage

Le foret a généralement deux arêtes de coupe principales.Pendant l'usinage, le foret tourne et coupe en même temps.L'angle avant du foret devient de plus en plus grand de l'axe central au bord extérieur, la vitesse de coupe du foret plus proche du cercle extérieur est plus élevée et la vitesse de coupe diminue vers le centre, et la vitesse de coupe du le centre de rotation du foret est nul.Le bord horizontal du foret est situé près de l'axe du centre de rotation.Le bord latéral a un grand angle de coupe auxiliaire, aucun espace de copeaux et une faible vitesse de coupe, il produira donc une grande résistance axiale.Si le bord transversal est meulé selon le type A ou C selon DIN1414 et que le bord de coupe près de l'axe central a un angle de coupe positif, la résistance de coupe peut être réduite et les performances de coupe peuvent être considérablement améliorées.

Selon les différentes formes, matériaux, structures et fonctions des pièces, les forets peuvent être divisés en de nombreux types, tels que les forets en acier rapide (forets hélicoïdaux, forets groupés, forets plats), les forets en carbure intégrés, les forets indexables pour trous peu profonds, les forets profonds. forets à trous, forets à manchon et forets à tête interchangeable.

2、Casse-copeaux et élimination des copeaux

La coupe du foret est effectuée dans un trou étroit et les copeaux doivent être évacués par la rainure de coupe du foret, de sorte que la forme des copeaux a un grand impact sur les performances de coupe du foret.Les formes de copeaux courantes comprennent les copeaux en flocons, les copeaux tubulaires, les copeaux à aiguilles, les copeaux en spirale conique, les copeaux en ruban, les copeaux en forme d'éventail, les copeaux en poudre, etc.

Lorsque la forme des copeaux n'est pas adaptée, les problèmes suivants se produiront :

①Les copeaux fins bloquent la rainure du bord, affectent la précision du perçage, réduisent la durée de vie du foret et cassent même le foret (tels que les copeaux en poudre, les copeaux en forme d'éventail, etc.) ;

②Des copeaux longs s'enroulent autour du foret, gênent le fonctionnement, endommagent le foret ou empêchent le liquide de coupe de pénétrer dans le trou (tels que des copeaux en spirale, des copeaux en ruban, etc.).

Comment résoudre le problème de la forme incorrecte des copeaux :

①L'effet de bris de copeaux et d'élimination des copeaux peut être amélioré en augmentant la vitesse d'avance, en avance intermittente, en meulant le bord transversal, en installant un brise-copeaux, etc., respectivement ou conjointement, pour éliminer les problèmes causés par les copeaux.

②Pour le perçage, vous pouvez utiliser un foret brise-copeaux professionnel.Par exemple, le bord brise-copeaux conçu est ajouté dans la rainure du foret pour briser les copeaux en copeaux plus faciles à éliminer.Les débris doivent être évacués en douceur le long de la tranchée sans blocage dans la tranchée.Par conséquent, le nouveau foret brise-copeaux permet d'obtenir un effet de coupe beaucoup plus doux que le foret traditionnel.

Dans le même temps, la ferraille courte facilite l'écoulement du liquide de refroidissement jusqu'au point de forage, améliorant encore l'effet de dissipation thermique et les performances de coupe pendant le traitement.De plus, comme le nouveau bord brise-copeaux a pénétré dans toute la rainure du foret, sa forme et sa fonction peuvent toujours être conservées après plusieurs ponçages.En plus de l'amélioration fonctionnelle ci-dessus, il convient de mentionner que la conception renforce la rigidité du corps du foret et augmente considérablement le nombre de trous percés avant un seul meulage.

3、Précision du perçage

La précision d'un trou est principalement composée de facteurs tels que la taille du trou, la précision de la position, la coaxialité, la rondeur, la rugosité de la surface et la bavure du trou.

Facteurs affectant la précision du trou à usiner lors du perçage :

①La précision de serrage et les conditions de coupe du foret, telles que le porte-outil, la vitesse de coupe, l'avance, le fluide de coupe, etc. ;

②Taille et forme du foret, telles que la longueur du foret, la forme du bord, la forme du noyau, etc. ;

③Forme de la pièce, telle que la forme du côté de l'orifice, la forme de l'orifice, l'épaisseur, l'état de serrage, etc.

Lamage

L'alésage est provoqué par le balancement du foret pendant le traitement.L'oscillation du porte-outil a un grand impact sur le diamètre du trou et la précision de positionnement du trou.Par conséquent, lorsque le porte-outil est sérieusement usé, un nouveau porte-outil doit être remplacé à temps.Lors du perçage de petits trous, il est difficile de mesurer et d'ajuster l'oscillation, il est donc préférable d'utiliser un foret de petit diamètre à tige grossière avec une bonne coaxialité entre la lame et la tige.Lors de l'utilisation d'un foret de réaffûtage pour le traitement, la baisse de la précision du trou est principalement due à l'asymétrie de la forme du dos.Le contrôle de la différence de hauteur des bords peut limiter efficacement l'alésage du trou.

Rondeur du trou

En raison de la vibration du foret, le trou percé est facile à être polygonal et la paroi du trou apparaît comme un motif à double ligne.Les trous polygonaux courants sont pour la plupart triangulaires ou pentagonaux.La raison de ce trou triangulaire est que le foret a deux centres de rotation lors du perçage et qu'ils vibrent à une fréquence d'échange tous les 600. La principale raison de la vibration est que la résistance de coupe est déséquilibrée.Lorsque le foret tourne une fois, en raison de la mauvaise rondeur du trou traité, la résistance est déséquilibrée lors de la deuxième rotation de coupe.La dernière vibration est répétée à nouveau, mais la phase de vibration présente une certaine déviation, provoquant des doubles lignes sur la paroi du trou.Lorsque la profondeur de forage atteint un certain degré, la friction entre le bord du foret et la paroi du trou augmente, la vibration s'atténue, la développante 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 des facteurs tels que les vibrations de la pince, la différence de hauteur de coupe et la forme asymétrique du dos et de la lame, des mesures doivent également être prises pour améliorer la rigidité du foret, augmenter la vitesse d'avance par révolution, réduisez l’angle du dos et meulez le bord transversal.

Percer des trous sur les pentes et les surfaces

Lorsque la surface de coupe ou la surface de perçage du foret est inclinée, courbée ou étagée, la précision du positionnement est médiocre.A ce moment, le foret est coupé sur un seul côté radial, ce qui réduit la durée de vie de l'outil.

Pour 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 la fraise en bout ;

3. Sélectionnez des forets avec une bonne pénétration et rigidité ;

4. Réduisez la vitesse d'avance.

Traitement des bavures

Lors du perçage, des bavures apparaîtront à l'entrée et à la sortie du trou, notamment lors du traitement de matériaux et de plaques minces à haute ténacité.La raison en est que lorsque le foret est sur le point de percer, le matériau à traiter aura une déformation plastique.À ce moment, la partie triangulaire qui doit être coupée par le bord du foret près du bord extérieur sera déformée et pliée vers l'extérieur sous l'action de la force de coupe axiale, et encore courbée sous l'action du chanfrein du bord extérieur. du foret et du bord de la bande de chant, formant des boucles ou des bavures.

4、Conditions de traitement pour le forage

Le catalogue général des produits de forage contient le tableau de référence des paramètres de coupe de base classés en fonction des matériaux de traitement.Les utilisateurs peuvent sélectionner les conditions de coupe pour le perçage en se référant aux paramètres de coupe fournis.La question de savoir si la sélection des conditions de coupe est appropriée doit être évaluée de manière globale par des essais de coupe en fonction de facteurs tels que la précision de l'usinage, l'efficacité de l'usinage, la durée de vie du foret, etc.

1. Durée de vie des embouts et efficacité d'usinage

Dans le but de répondre aux exigences techniques de la pièce à traiter, l'utilisation appropriée du foret doit être mesurée de manière exhaustive en fonction de la durée de vie et de l'efficacité de traitement du foret.La distance de coupe peut être sélectionnée comme indice d'évaluation de la durée de vie du foret ;La vitesse d'avance peut être sélectionnée comme indice d'évaluation de l'efficacité de l'usinage.Pour les forets en acier rapide, la durée de vie du foret est fortement affectée par la vitesse de rotation et est moins affectée par la vitesse d'avance par tour.Par conséquent, l'efficacité de l'usinage peut être améliorée en augmentant la vitesse d'avance par tour, tout en garantissant une durée de vie plus longue du foret.Cependant, il convient de noter que si la vitesse d'avance par tour est trop importante, les copeaux s'épaississent, ce qui entraîne des difficultés de rupture des copeaux.Par conséquent, il est nécessaire de déterminer la plage d’avance par tour pour une rupture régulière des copeaux lors d’un essai de coupe.Pour les forets en carbure cémenté, il y a un grand chanfrein dans la direction de l'angle de coupe négatif du tranchant, et la plage optionnelle de vitesse d'avance par tour est plus petite que celle des forets en acier rapide.Si l'avance par tour dépasse cette plage pendant le traitement, la durée de vie du foret sera réduite.Comme la résistance thermique du trépan en carbure cémenté est supérieure à celle du trépan en acier rapide et que la vitesse de rotation a peu d'influence sur la durée de vie du trépan, la méthode d'augmentation de la vitesse de rotation peut être adoptée pour améliorer l'efficacité du traitement du trépan cimenté. peu de carbure et assurer la durée de vie du peu.

2. Utilisation rationnelle du liquide de coupe

Le foret est coupé dans un trou étroit, de sorte que le type de fluide de coupe et la méthode d'injection ont un grand impact sur la durée de vie du foret et la précision d'usinage du trou.Le liquide de coupe peut être divisé en soluble dans l’eau et insoluble dans l’eau.Le liquide de coupe insoluble dans l'eau a un bon pouvoir lubrifiant, une bonne mouillabilité et une bonne résistance à l'adhérence, et a également pour fonction de prévenir la rouille.Le liquide de coupe soluble dans l'eau a une bonne propriété de refroidissement, sans fumée et sans inflammabilité.Dans un souci de protection de l'environnement, le fluide de coupe soluble dans l'eau a été largement utilisé ces dernières années.Cependant, si le taux de dilution du liquide de coupe soluble dans l'eau est inapproprié ou si le liquide de coupe se détériore, la durée de vie de l'outil sera considérablement raccourcie, il faut donc faire attention lors de son utilisation.Qu'il s'agisse d'un fluide de coupe soluble dans l'eau ou insoluble dans l'eau, le fluide de coupe doit atteindre le point de coupe pleinement utilisé, ainsi que le débit, la pression, le nombre de buses, le mode de refroidissement (refroidissement interne ou externe), etc. doit être strictement contrôlé.

5、Réaffûtage du foret

Jugement de réaffûtage des forets

Les critères de réaffûtage du foret sont :

1. Usure du tranchant, du tranchant transversal et du bord avec le bord ;

2. Précision dimensionnelle et rugosité de surface du trou usiné ;

3. Couleur et forme des copeaux ;

4. Résistance à la coupe (courant de broche, bruit, vibration et autres valeurs indirectes) ;

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 le degré d'usure est utilisé comme critère, la meilleure période de réaffûtage économique doit être trouvée.Étant donné que les principales pièces de meulage sont l'arrière de la tête et le bord horizontal, telles que l'usure excessive du foret, l'usure excessive du bord, la grande quantité de meulage et le nombre réduit de fois de réaffûtage (le service total durée de vie de l'outil = la durée de vie de l'outil après réaffûtage× temps de réaffûtage), au contraire, cela réduira la durée de vie totale du foret ;Lorsque la précision dimensionnelle du trou à usiner est utilisée comme norme de jugement, la jauge à colonne ou la jauge limite doit être utilisée pour vérifier l'expansion de coupe et la non rectitude du trou.Une fois la valeur de contrôle dépassée, un nouveau broyage doit être effectué immédiatement ;Lorsque la résistance de coupe est utilisée comme critère, la machine peut être automatiquement arrêtée immédiatement si elle dépasse la valeur limite définie (telle que le courant de broche) ;Lorsque la gestion des limites de quantité de traitement est adoptée, le contenu du jugement ci-dessus doit être intégré et les normes de jugement doivent être définies.

Méthode de meulage du foret

Lors du réaffûtage du foret, il est préférable d'utiliser une machine-outil spéciale ou une meuleuse d'outils universelle, ce qui est très important pour garantir la durée de vie et la précision d'usinage du foret.Si le type de forage d'origine est en bon état de traitement, il peut être rectifié selon le type de forage d'origine ;Si le type de foret d'origine présente des défauts, la forme arrière peut être correctement améliorée et le bord transversal peut être meulé en fonction du but d'utilisation.

Faites attention aux points suivants lors du meulage :

1. Prévenir la surchauffe et réduire la dureté des embouts ;

2. Les dommages sur le foret (en particulier les dommages sur le bord de la lame) doivent être complètement éliminés ;

3. Le type de foret doit être symétrique ;

4. Veillez à ne pas endommager le tranchant pendant le meulage et retirez les bavures après le meulage ;

5. Pour les forets en carbure cémenté, la forme de meulage a un grand impact sur les performances du foret.Le type de foret à la sortie de l'usine est le meilleur obtenu grâce à une conception scientifique et à des tests répétés.Par conséquent, le tranchant d’origine doit être conservé lors du réaffûtage.