De par leur conception et leur objectif, les forets sont divisés en plusieurs types : spirale et spéciale (plume ou plate, pour perçage circulaire, forets à fusil, combinés avec d'autres outils, centrage, etc.).
Pour percer des trous, des forets hélicoïdaux sont souvent utilisés et, moins souvent, des forets spéciaux.
Les forets à plume sont un outil de coupe simple (Fig. 94, a). Ils sont principalement utilisés dans les cliquets et perceuses à main pour percer des trous non pertinents d'un diamètre allant jusqu'à 25 mm.
Les forets hélicoïdaux à queue cylindrique et conique (Fig. 94, b, c) sont utilisés à la fois pour le perçage manuel et pour le travail sur des machines (perçage, rotation, etc.).
Les forets pour trous profonds sont utilisés sur des machines spéciales pour produire des trous précis de petit diamètre. Par forage profond, on entend généralement le forage de trous dont la longueur est égale ou supérieure à 5 fois leur diamètre.
Des forets à centrer (Fig. 94, d) sont utilisés pour obtenir des rainures centrales sur les pièces.
Les forets combinés permettent le traitement simultané de trous uniaxiaux (Fig. 94, e), ainsi que pour le perçage et le fraisage simultanés ou l'alésage de trous (Fig. 94, e).
Pour la fabrication de forets, en règle générale, les matériaux d'outils suivants sont utilisés : acier à outils au carbone des nuances U10A et U12A, aciers alliés : nuance de chrome 9X et acier au chrome-silicium 9XC ; aciers rapides nuances P9 et
|
Arrière de la dent « Face avant » Bord transversal |
Riz. 95. Éléments d'un foret hélicoïdal
Р18, ainsi que les alliages durs cermet des nuances VK6, VK8 et T15K6.
Les forets en acier rapide sont soudés : la partie travaillante est en acier rapide et le reste est en acier de construction moins cher. Les plus courants sont les forets hélicoïdaux HSS.
Éléments et paramètres géométriques du foret hélicoïdal. Le foret hélicoïdal a une partie active, un col, une tige pour fixer le foret dans la broche de la machine et un pied qui sert de butée lors du retrait du foret de la douille de la broche (Fig. 95, a). Partie travaillante, à son tour, est divisé en coupe et guidage.
La partie principale du processus de coupe est la partie de coupe, sur laquelle se trouvent tous les éléments de coupe du foret. Il se compose de deux dents (plumes) formées par deux rainures pour enlever les copeaux (Fig. 95, b); cavaliers (noyaux) - la partie médiane du foret reliant les deux dents (plumes); deux faces avant le long desquelles le
copeaux et deux surfaces arrière; deux rubans servant à guider le foret et à réduire son frottement contre la paroi du trou ; deux arêtes de coupe principales formées par l'intersection des surfaces avant et arrière et réalisant le travail de coupe principal ; un bord transversal (âme) formé par l'intersection des deux surfaces arrière. Sur la surface extérieure du foret, entre le bord du ruban et la rainure, se trouve une partie légèrement en retrait le long d'une ligne hélicoïdale, appelée l'arrière de la dent.
Une diminution du frottement du foret sur les parois du trou à percer est également obtenue par le fait que la partie travaillante du foret a une conicité inversée, c'est-à-dire que le diamètre du foret au niveau de la partie coupante est plus grand qu'à l'autre fin, à la tige. La différence de valeur de ces diamètres est de 0,03 à 0,12 mm pour 100 mm de longueur de foret.
Pour les forets équipés de plaques en carbure, la conicité inverse est prise de 0,1 à 0,3 mm pour chaque 100 mm de longueur.
À paramètres géométriques la partie coupante du foret (Fig. 96) comprend : l'angle au sommet du foret, l'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale, les angles avant et arrière, l'angle d'inclinaison du bord transversal (pont).
L'angle à la pointe du foret 2ph est situé entre les arêtes de coupe principales. Cela a un impact important sur les performances de forage. La valeur de cet angle est choisie en fonction de la dureté du matériau traité et varie de 80 à 140° ; pour les aciers, les fontes et les bronzes durs 2cr = 116-118°, pour le laiton et les bronzes tendres 2 (p = 130° ; pour les alliages légers de duralumin, silumin, électron et régule 2ph = 140° ; pour le cuivre rouge 2cr = 125° ; pour l'ébonite et le celluloïd 2<р = 80-90°.
Riz. 96. Paramètres géométriques du foret hélicoïdal
Afin d'augmenter la durabilité des forets d'un diamètre de 12 mm et plus, un double affûtage des forets est utilisé; dans ce cas, les arêtes de coupe principales ne sont pas droites, comme pour l'affûtage ordinaire (Fig. 96, a), mais une ligne brisée (Fig. 96, b). L'angle principal est 2ph = 116-118° (pour les aciers et les fontes), et le deuxième angle est 2ph = 70-75°
L'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale est indiqué par la lettre grecque avec (oméga) (Fig. 96, a). Avec une augmentation de cet angle, le processus de coupe devient plus facile et le rendement en copeaux s'améliore. Cependant, un foret (notamment de petit diamètre) s'affaiblit avec une augmentation de l'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale. Par conséquent, pour les forets de petit diamètre, cet angle est rendu plus petit que pour les forets de grand diamètre.
L'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale doit être choisi en fonction des propriétés du métal traité. Pour le traitement, par exemple, du cuivre rouge et de l'aluminium, cet angle doit être égal à 35-40 ° et pour le traitement de l'acier avec = 25 ° et moins.
Si nous coupons le foret hélicoïdal avec un plan perpendiculaire au tranchant principal, nous verrons alors l'angle de coupe y (voir Fig. 96, c, section B-B).
L'angle de coupe y (gamma) en différents points du tranchant a une valeur différente : il est plus grand à la périphérie du foret et sensiblement plus petit à son axe. Ainsi, si le diamètre extérieur a un angle de coupe y = 25-30 °, alors au linteau il est proche de 0 ° L'incohérence de l'angle de coupe fait référence aux inconvénients du foret hélicoïdal et est l'une des raisons de son usure irrégulière et rapide.
L'angle de dépouille du foret a (alpha) est prévu pour réduire le frottement de la surface de flanc contre la surface de coupe. Cet angle est considéré dans le plan A-A, parallèle à l'axe du foret (Fig. 96, c). La valeur de l'angle de dépouille change également dans le sens de la périphérie vers le centre du foret : à la périphérie il est de 8-12°, et à l'axe a = 20-26°
L'angle d'inclinaison du bord transversal y (psi) pour les forets d'un diamètre de 1 à 12 mm varie de 47 à 50 ° (Fig. 96, c), et pour les forets d'un diamètre supérieur à 12 mm V = 55 °
Les forets équipés de plaques en carbure, par rapport aux forets en acier, ont une partie active plus courte, un diamètre de noyau plus grand et un angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale plus petit. Ces perceuses ont une haute résistance
et offrir de meilleures performances. L'utilisation de forets avec des plaques en carbure est particulièrement efficace lors du perçage et de l'alésage de la fonte, de l'acier dur, des plastiques, du verre, du marbre et autres. matériaux solides.
Les forets équipés de plaques d'alliages durs sont produits en quatre types: spirale à tige cylindrique (Fig. 97, a); spirale à tige conique (Fig. 97, b), à rainures droites et à tige conique (Fig. 97, c) et à rainures obliques et à tige cylindrique (Fig. 97, d).
Pendant le processus de perçage, sous l'influence de la force de coupe, les surfaces de coupe du foret compriment les particules métalliques adjacentes. Lorsque la pression générée par le foret dépasse les forces d'adhérence des particules métalliques, il se produit une séparation et une formation de copeaux.
Lors du perçage de métaux visqueux (acier, cuivre, aluminium, etc.), des éléments individuels des copeaux, adhérant étroitement les uns aux autres, forment des copeaux continus s'enroulant en spirale. Ces copeaux sont appelés copeaux de drainage. Si le métal à traiter est cassant, comme la fonte ou le bronze, les éléments de copeaux individuels se cassent et se séparent les uns des autres. Ces copeaux, constitués d'éléments séparés et déconnectés (flocons) de forme irrégulière, sont appelés copeaux de fracture.
Lors du perçage, on distingue les éléments de coupe suivants : vitesse de coupe, profondeur de coupe, avance, épaisseur et largeur des copeaux (Fig. 98).
Riz. 98. Éléments coupants : a - lors du perçage ; b - lors de l'alésage
Le mouvement de travail principal du foret (rotatif) est caractérisé par la vitesse de coupe.
La vitesse de coupe est le chemin parcouru dans la direction du mouvement principal par le point de l'arête de coupe le plus éloigné de l'axe de l'outil par unité de temps. Il est d'usage de désigner la vitesse de coupe par la lettre latine V et de la mesurer en mètres par minute. Si vous connaissez le nombre de tours du foret et son diamètre, il n'est pas difficile de déterminer la vitesse de coupe. Il est calculé selon la formule bien connue
V = - | 00- m / min
Où O est le diamètre de l'outil (foret) en mm ; n est le nombre de tours de la perceuse par minute ; i est un nombre constant, approximativement égal à 3,14. Si le diamètre du foret et la vitesse de coupe sont connus, le nombre de tours n peut être calculé par la formule
P = - obmin tU
L'avance de perçage est le mouvement du foret le long de l'axe en un tour. Elle est notée jusqu'à 50 et se mesure en si/tr. La perceuse a deux arêtes de coupe principales. Par conséquent, la quantité d'avance par arête de coupe est calculée par la formule
Le choix de la bonne avance est essentiel pour augmenter la durée de vie de l'outil. La vitesse d'avance pour le perçage et l'alésage dépend de la propreté et de la précision souhaitées, de la dureté du matériau à couper et de la résistance du foret.
La profondeur de coupe/lors du perçage des trous est la distance entre la paroi du trou et l'axe du foret (c'est-à-dire le rayon du foret). La profondeur de coupe est déterminée en divisant le diamètre du trou à percer en deux.
Lors de l'alésage (Fig. 98, b), la profondeur de passe / est déterminée comme la moitié de la différence entre le diamètre - O du foret et le diamètre c1 du trou préalablement usiné.
L'épaisseur de la coupe (copeaux) a est mesurée dans la direction perpendiculaire au tranchant du foret. La largeur de la coupe est mesurée le long du tranchant et est égale à sa longueur (Fig. 98, a).
La section transversale de la puce /, coupée par les deux arêtes de coupe du foret, est déterminée par la formule:
Où 5o - avance en mm / tour; t est la profondeur de coupe en mm.
Ainsi, la section transversale de la puce devient plus grande avec l'augmentation du diamètre du foret, et pour un foret donné, avec l'augmentation de l'avance.
Le matériau à couper résiste à la coupe et à l'évacuation des copeaux. Pour effectuer le processus de coupe, une force d'avance P0 doit être appliquée à l'outil, qui dépasse les forces de résistance du matériau au mouvement axial du foret, et le couple Mcr, nécessaire pour surmonter le moment de résistance M et pour assurer le mouvement de rotation principal de la broche et du foret.
La force d'avance Po lors du perçage et le couple dépendent du diamètre du foret D, de la vitesse d'avance et des propriétés du matériau à traiter : par exemple, avec une augmentation du diamètre du foret et de l'avance, ils augmentent également.
La puissance nécessaire à la coupe lors du perçage et de l'alésage est la somme de la puissance consommée pour faire tourner l'outil et de la puissance consommée pour alimenter l'outil. Cependant, la puissance requise pour alimenter le foret est extrêmement faible par rapport à la puissance requise pour faire tourner le foret pendant la coupe et peut être ignorée à des fins pratiques.
La durabilité d'un foret est le temps de son travail continu (machine) jusqu'à l'émoussage, c'est-à-dire entre deux réaffûtages. La durée de vie du foret est généralement mesurée en minutes. La durée de vie du foret est influencée par les propriétés du matériau, le matériau du foret, les angles de coupe et la forme des arêtes de coupe, la vitesse de coupe, la section des copeaux et le refroidissement.
L'augmentation de la dureté du matériau à couper diminue la durée de vie de l'outil. Ceci s'explique par le fait que le matériau dur a plus de résistance au perçage ; en même temps, la force de friction et la quantité de chaleur générée augmentent.
La durabilité d'un foret est également influencée par sa taille : plus le foret est massif, mieux il évacue la chaleur des arêtes de coupe et donc plus sa durabilité est grande. La durabilité de la perceuse augmente considérablement lorsqu'elle refroidit.
Lors du processus de coupe pendant le perçage, une grande quantité de chaleur est générée en raison de la déformation du métal, du frottement des copeaux sortant le long des rainures du foret, du frottement de la surface arrière du foret contre la pièce, etc. La plupart des la chaleur est emportée par les copeaux, et le reste est réparti entre la pièce et l'outil. Pour protéger contre la matité et l'usure prématurée lorsque le foret est chauffé pendant le processus de coupe, un lubrifiant réfrigérant est utilisé, qui évacue la chaleur des copeaux, des pièces et des outils.
Le fluide de coupe, lubrifiant les surfaces de frottement de l'outil et des pièces, réduit considérablement la friction et facilite ainsi le processus de coupe. Lorsque vous travaillez avec des forets en acier à outils, des lubrifiants réfrigérants sont utilisés dans le processus de perçage des aciers, des pièces moulées en acier, des métaux et alliages non ferreux, ainsi que des chutuns partiels. Habituellement, le liquide est fourni à la surface avant de l'outil de coupe, à la zone de formation des copeaux, en quantités abondantes.
Les liquides de refroidissement utilisés pour le perçage des métaux comprennent l'eau savonneuse, les émulsions d'huile, etc.
Le choix des modes de coupe lors du perçage consiste à déterminer l'avance et la vitesse de coupe auxquelles le processus de perçage d'une pièce est le plus productif et le plus économique.
Pour former les trous du sous-groupe 23 (MH 77-59), les outils de perçage suivants sont fournis : forets, fraises et alésoirs.
Percer. De par leur conception, les forets sont classés en spirale, circulaire, forage profond et centrage. Les plus répandus sont les forets hélicoïdaux à queue conique et cylindrique. Les pièces et éléments d'un foret hélicoïdal sont illustrés à la Fig. 15. Les forets hélicoïdaux sont fabriqués avec un diamètre de 0,25 à 80 mm (tableau 41).
Riz. 15. Pièces et éléments du foret hélicoïdal :
1 face avant : 2 faces arrière ;
3-ruban : 4-bord transversal ; 5 - rainure; 6 - tranchants; 2φ - angle au sommet ; -angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale ; est l'angle d'inclinaison du bord transversal
Pour la fabrication de perceuses à grande vitesse, l'acier P18 ou P9 est utilisé. Les forets à tige conique à partir de 6 mm de diamètre et à tige cylindrique à partir de 8 mm de diamètre sont soudés. Les tiges de forage soudées sont en acier 45 ou 40X. La dureté de la partie active des forets HSS doit être HRC 62-64, et la dureté des mâchoires des forets à tige conique doit être HRC 30-45.
Les écarts admissibles des diamètres des forets sont indiqués dans le tableau. 42.
Les paramètres géométriques de la partie coupante du foret sont : l'angle de dépouille a, l'angle de coupe y, les angles au sommet 2φ et 2φ0 et l'angle d'inclinaison du bord transversal (Fig. 16). L'angle de dépouille varie le long de l'arête de coupe. La valeur la plus petite (7-15 °) a un angle de dépouille à la surface extérieure du foret et la plus grande (20-26 °) - près du tranchant transversal. La valeur de l'angle de coupe en différents points du tranchant n'est pas la même : l'angle est le plus grand (25-30 °) à la surface extérieure du foret, et le plus petit se situe près du bord transversal, où il peut être négatif .
La conicité de la partie coupante du foret est déterminée par l'angle 2φ à sa pointe, formé par les arêtes de coupe principales. La forme du tranchant, les angles avant et arrière, la force du foret au niveau du pont et la force de coupe dépendent de la valeur de l'angle .
Avec un affûtage correct du foret, l'angle d'inclinaison du tranchant transversal est égal à 55° (Fig. 15).
Tableau 41
Gradation du diamètre du foret (selon GOST 885-64)
Noter. Les forets dont les diamètres sont entre parenthèses sont fabriqués en accord avec le client.
Un double affûtage à 2φ et 2φ0 est recommandé pour augmenter la durée de vie du foret et la vitesse de coupe (fig. 16). Les principales formes d'affûtage des forets hélicoïdaux, en fonction de leur diamètre et du matériau à traiter, sont indiquées dans le tableau. 43.
Riz. 16. Paramètres géométriques du foret hélicoïdal
Les forets hélicoïdaux peuvent également être en carbure monobloc. Les forets d'un diamètre de 1,8 à 5,2 mm à 0,05 mm sont fabriqués à partir d'alliages solides des nuances VK6, VK8M et plus de 6 mm sont équipés de plaques en carbure.
Tableau 42
Écarts de diamètre de forage (selon GOST 885 - 64)
Tableau 43
Formes de base des forets d'affûtage
Pour la fabrication de corps de forets en carbure, les aciers des nuances 40X et 45X sont recommandés. La dureté de la partie travaillante des corps après traitement thermique doit être HRC 40-50.
Les forets dont le corps est en acier R9 avec une tige conique d'un diamètre de 8 mm et une tige cylindrique d'un diamètre de 8 mm, doivent être soudés.
Les valeurs recommandées de l'angle 2φ au sommet, en fonction du matériau à traiter, sont données dans le tableau. 44, l'angle de la pente des rainures hélicoïdales pour les perceuses à grande vitesse - dans le tableau. 45 et angles de coupe pour forets carbure - dans le tableau. 46.
Les forets hélicoïdaux sont généralement fournis par les usines d'outils, qui produisent actuellement 1 061 tailles standard, dont 180 tailles standard de forets de nouvelles conceptions: avec trous roulés pour le refroidissement, avec tiges en plastique, carbure monobloc.
Tableau 44
Valeurs d'angle 2φ au sommet
Tableau 45
Valeurs de l'angle de la pente des rainures hélicoïdales pour les forets hélicoïdaux à grande vitesse (deg)
Tableau 46
Angles de coupe pour forets au carbure
Tableau 47
Spécialisation des usines d'outillage pour la production de forets
Pour améliorer la qualité des forets produits d'un diamètre supérieur à 30 mm, il est envisagé de les fabriquer avec un double coin en haut (avec double affûtage) et affûtage du linteau. Tableau 47 indique les usines d'outils spécialisées dans la fabrication de forets.
Foret à chanfreiner. L'outil est conçu pour le perçage et le fraisage simultanés de trous dans des matériaux solides d'une profondeur maximale de deux diamètres. Il se compose d'un foret court 1 (tableau 48), qui a une tige cylindrique avec un pied et une rainure pour une vis de blocage 4, une fraise à deux dents 2 avec des rainures pour broyer les copeaux, montée sur un foret, et avec son verrou la fraise pénètre dans la serrure de l'arbre 3. Perceuse-fraise fabriquée par l'usine de Moscou "Fraser" à partir des aciers P18 et P9; ses dimensions principales sont données dans le tableau. 48.
Tableau 43
Dimensions principales du foret à chanfreiner
Pour former des trous centraux, un outil de centrage (GOST 6694-53) de sept types est utilisé (tableau 49).
Tableau 49
Types et dimensions principales de l'outil de centrage (selon GOST 6694-53)
Suite du tableau. 49
Pour les perceuses et fraises, la nuance d'acier P9 ou P18 est utilisée. Les fraises de type VII sont soudées et leurs tiges sont en acier 45. La dureté du pied des fraises de type VII doit être HRC 30-45, la dureté des forets et des fraises est HRC 62-64. Des ensembles typiques d'outils de centrage sont indiqués dans le tableau. 50.
Les fraises sont fabriquées en deux types : pour le traitement de trous cylindriques et pour le traitement de trous étagés, façonnés et combinés. Les parties et éléments d'un lamage cylindrique sont illustrés à la Fig. 17.
Riz. 17. Parties et éléments d'un lamage cylindrique :
1 - face avant; 2 - tranchant; 3 - noyau; 4 - surface arrière; 5 - ruban
Les aubes principales des fraises sont situées sur le cône d'admission sous un angle φ (angle d'entrée). Lors du traitement de l'acier, l'angle dans le plan est φ = 60 °, lors du traitement de la fonte, φ = 45 ÷ 60 °. Pour fraises avec plaques en alliage dur φ = 60 ÷ 75 °. L'angle de dépouille α de la pale principale est pris égal à 8-10 °.
Les angles de coupe sont sélectionnés en fonction du matériau à traiter :
L'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale (ώ) pour les fraises universelles est de 10-30 °. Avec une augmentation de la dureté du matériau traité, la valeur de l'angle augmente. Pour la fonte ώ = 0°.
L'angle de dépouille pour les fraises avec plaques en carbure a deux valeurs : α = 10 ÷ 12 ° le long de la plaque et α = 15 ° le long du corps.
Lors du traitement de la fonte, l'angle de coupe V est pris égal à + 5 °; lors du traitement de l'acier avec σв = 90 kg / mm2 γ = 0, lors du traitement avec σв = 90 kg / mm2 l'angle γ = - 5 °.
Les types et dimensions principales des fraises sont indiqués dans le tableau. 51. Les spécifications (GOST 1677-67) s'appliquent aux fraises à queue conique (GOST 1676-53), montées massives (OST GOST 12489-67) et montées avec des couteaux embrochables en acier rapide (GOST 2255-67 ).
Tableau 50
Jeux d'outils de centrage
Tableau 51
Types et dimensions principales des fraises
La partie coupante des fraises préfabriquées et des fraises monoblocs est en acier rapide P18 et P9, et les fraises à tige conique sont soudées (les tiges sont en acier de nuance 45). Pour la fabrication de boîtiers à fraiser, l'acier 40X ou 45 est utilisé.
La dureté des fraises avec une tige conique sur 3/4 de la longueur de la partie travaillante et sur toute la longueur de la partie travaillante des fraises montées doit être HRC 62-64. La dureté des pattes des fraises de queue et des corps des fraises montées doit être HRC 30-45.
Les écarts de diamètre admissibles pour les fraises destinées à l'alésage doivent avoir un écart supérieur de -210 à -420 microns et un écart inférieur de -245 à +490 microns pour des diamètres nominaux de 10 à 120 mm. Pour les fraises destinées à la finition
Riz. 18. Fraises
usinage des trous selon A4, l'écart supérieur est de +70 à +140 microns et l'écart inférieur est de +25 à +70 microns. Les écarts limites de la longueur totale et de la longueur de la partie travaillante sont définis selon la 9e classe de précision.
Les spécifications (GOST 12509-67) s'appliquent aux fraises à chanfreiner avec une tige conique et montées (les deux types avec des plaques de carbure soudées).
Fraises. La production de surfaces coniques, cylindriques et planes adjacentes au trou principal et situées concentriquement à celui-ci est réalisée avec des outils appelés fraises.
Les fraises coniques sont utilisées pour traiter les trous pour les têtes coniques de vis et de rivets, ainsi que pour centrer des pièces. Les plus répandues sont les fraises coniques avec un angle de cône au sommet de 30, 60, 90 et 120 ° (Fig, 18, a). Pour le traitement des trous pour les têtes et les cols cylindriques, ainsi que pour la coupe des extrémités, des plans de bosses, des rebords d'échantillonnage et des coins, des fraises cylindriques avec des dents d'extrémité sont utilisées (Fig. 18, b). Parfois, les fraises avec des dents d'extrémité sont appelées lamages (Fig. 18, b).
Les alésoirs sont cylindriques, étagés et coniques. L'alésoir cylindrique manuel (Fig. 19) se compose d'une partie travaillante, d'un col et d'une tige ; la partie de travail, à son tour, se compose d'une partie d'admission (coupe), d'une partie de jaugeage et d'un cône arrière. Les rainures entre les dents de l'alésoir forment des arêtes de coupe ; les rainures sont conçues pour recevoir les copeaux.
Pour améliorer la qualité de surface lors du traitement manuel, les dents des alésoirs sont situées autour du cercle avec un pas irrégulier.
Les alésoirs de machines sont fabriqués avec un pas uniforme et le nombre de dents doit être pair. La partie travaillante de ces alésoirs, contrairement aux alésoirs manuels, est plus courte. Les alésoirs de machines sont le plus souvent fabriqués montés et réglables.
Paramètres géométriques des alésoirs : angle de dépouille a, angle de coupe y, angle d'attaque φ et angle d'inclinaison du tranchant principal ώ.
L'angle de dépouille a est sélectionné en fonction du matériau traité et est compris entre 6 et 10 °. L'angle de coupe γ pour les alésoirs de finition est de 0 ° et pour les alésoirs d'ébauche de 5 à 10 °. L'angle principal φ pour les alésoirs manuels est de 1, pour les alésoirs mécaniques lors du traitement de l'acier 12-15 °, de la fonte 3-5° et lors du traitement des trous borgnes 45 °. L'angle d'inclinaison de l'arête de coupe principale oz lors du traitement des métaux durs est de 7-8 ° et des métaux mous de 14-16 °.
Selon les conditions techniques (GOST 1523-65), les alésoirs doivent être réalisés : manuels - en acier 9XC ; couteaux de machine solides et couteaux préfabriqués - en acier rapide P18 ou P9; alésoirs à grande vitesse - soudés (les tiges sont en acier 45). Les parties principales des alésoirs préfabriqués (à l'exception des couteaux) doivent être réalisées : corps - en acier 40, 45 ou 40X ; bagues de réglage et contre-écrous - en acier 35 ou 45; cales - en acier 40X.
La dureté de la partie travaillante des alésoirs (selon la nuance d'acier) doit être HRC 62-66, coquilles d'alésoirs à coquille HRC 30-40, cales HRC 45-50, pattes et carrés de tiges HRC 30-45.
De manière centralisée, les alésoirs doivent être produits: sous forme finie pour le traitement des trous avec des tolérances pour A, A2a, A3 et H et avec une tolérance pour la finition conformément à GOST 11174-65. GOST 11174-65 s'applique aux alésoirs en acier rapide et en acier allié avec une tolérance pour la finition, et fournit six nombres d'alésoirs (tableau 52). Connaissant les écarts et les tolérances pour la fabrication des alésoirs, vous pouvez facilement sélectionner l'alésoir de la taille souhaitée.
Riz. 19. Parties et éléments de l'analyse :
1 - le tranchant principal; 2 - ruban; 3 - face avant; 4 - surface atylochnye; 5 - face arrière
En l'absence d'alésoir de la taille requise, un alésoir est utilisé, dont la taille est proche de celle spécifiée, et la nécessité de meuler ou de régler avec précision l'alésoir à la taille requise est déterminée.
Tableau 52
Ecarts limites (μm) des diamètres des alésoirs pour le réglage fin
Tableau 53
Types et dimensions principales des alésoirs, mm
Suite du tableau. 63
Suite du tableau. 53
Suite du tableau. 53
Les alésoirs après finition doivent assurer le traitement des trous avec les paliers suivants :
Selon les exigences techniques (GOST 5735-65), des plaques d'alliages durs des nuances VK6, VK6M, T15K6, T14K8 et T5KSh doivent être utilisées comme partie coupante des alésoirs. Les corps des alésoirs sont en acier 40X et les corps des couteaux sont en acier 40X ou U7 et U8.
De manière centralisée, les alésoirs en carbure doivent être produits: sous forme finie pour l'usinage de trous avec des tolérances en A, A2a, A3 et H et avec une tolérance pour la finition - conformément à GOST 11173-65.
Les alésoirs coniques à tige cylindrique selon les exigences techniques (GOST 11178-65) sont en acier 9XC et, après accord avec le consommateur, il est permis de fabriquer des alésoirs en acier P18. Les alésoirs d'un diamètre supérieur à 13 mm doivent être soudés. Les alésoirs coniques à tige conique selon les exigences techniques (GOST 10083-62) sont en acier P18 ou P9. Les alésoirs d'un diamètre supérieur à 10 mm doivent être soudés. Les types et dimensions principales des balais sont donnés dans le tableau. 53.
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Dans cet article, nous considérerons le minimum d'informations importantes que vous devez connaître sur les perceuses lors de l'affûtage d'une perceuse et lorsque vous travaillez avec.
Qu'est-ce que quoi, et le plus important - où. Aspect et structure du foret.
- partie travaillante - ses éléments effectuent la coupe et assurent la bonne position du foret dans le trou formé par celui-ci. La partie travaillante du foret est un cylindre coupé par deux rainures hélicoïdales diamétralement opposées ;
- rainure - nécessaire pour éliminer les copeaux du trou;
- le ruban est un élément de direction précise du foret et est un segment de coupe supplémentaire. Il y en a deux sur une perceuse typique ;
- tige - elle peut être cylindrique ou conique et est utilisée pour installer la perceuse dans la broche de la machine ou dans le mandrin de perçage;
- retour - est le deuxième élément de support de la perceuse après le linteau (à ce sujet ci-dessous);
- est l'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale. La forme des copeaux coupés et leur évacuation dépendent de la valeur de cet angle. Pour les forets d'un diamètre de 10 à 22 mm, l'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale ω = 30 ° est fourni, pour les forets de plus petites dimensions, cet angle est plus petit, plus le diamètre du foret est petit et pour un diamètre inférieur à 0,25 mm il atteint 19°.
- arêtes de coupe de travail - les principaux éléments du foret, lors du perçage, ils forment une surface de coupe conique;
- cavalier - est une continuation des principaux tranchants, il détermine la résistance et la rigidité de la perceuse;
La figure ci-dessous montre cinq forets à segment de coupe. Deux tranchants de travail, un tranchant transversal et deux rubans.
La largeur des bandes doit être suffisante pour guider avec précision le foret à travers le trou, mais pas trop large pour provoquer un frottement excessif du foret contre la paroi du trou. Plus le diamètre du foret est grand, plus le ruban est large. Il est conseillé de meuler le bord transversal sur les forets de plus de 3 mm, et il est fortement recommandé pour les diamètres de foret de plus de 18 mm. Le pont large ne coupe pas, mais gratte et essore le métal, provoquant un dégagement de chaleur supplémentaire en raison d'une pression excessive sur la perceuse. Avec un affûtage correct du foret, l'angle d'inclinaison du tranchant transversal ψ doit être égal à 55°.
Immédiatement devant la tige, pour augmenter la résistance du foret, l'épaisseur de la bande augmentera progressivement en raison d'une diminution correspondante de la profondeur des rainures hélicoïdales. Les surfaces des rainures hélicoïdales adjacentes aux arêtes de coupe principales sont les surfaces avant du foret hélicoïdal, le long desquelles les copeaux coupés se détachent,
Les surfaces adjacentes aux arêtes principales sont les flancs du foret.
L'angle de flanc du foret est formé par une tangente au flanc du foret. Si les angles de dégagement de ces arêtes de coupe étaient nuls, alors les surfaces de dégagement seraient en contact avec la surface de coupe sur toute leur longueur, et il y aurait beaucoup de friction entre elles. Le frottement est d'autant plus faible que la valeur de l'angle de dépouille est grande.
Les angles indiqués ci-dessus sont obtenus en affûtant correctement les flancs. La conicité de la partie coupante du foret est déterminée par l'angle 2 à son sommet, formé par les arêtes de coupe principales. La forme du tranchant, les angles d'attaque et de fuite, la force du foret au niveau du pont et la force de coupe dépendent de la valeur de l'angle .
Avec une diminution de l'angle , l'arête de coupe principale s'allonge, le transfert de chaleur s'améliore, mais la résistance du foret diminue fortement. Les valeurs recommandées de l'angle 2 en fonction du matériau traité sont indiquées dans le tableau ci-dessous.
Les points principaux lorsque vous travaillez avec une perceuse, dont, peu importe vos efforts, vous ne pouvez pas vous en sortir:
- Que le foret soit neuf ou non, au début du forage, non seulement un trou est formé, mais le processus d'émoussement du foret lui-même est lancé. À chaque révolution, la perceuse plongera de plus en plus lentement. Avec une nouvelle perceuse, ce ne sera pas si visible, mais le fait demeure ;
- la vitesse d'émoussage du foret dépend de la vitesse de ses tours, du nombre de tours le long de la surface de coupe, de la vitesse d'avance (pression sur le foret), du refroidissement, du matériau du foret et du matériau traité;
- l'échauffement maximum part de la périphérie du foret, puisque la vitesse de coupe y est plus élevée ;
- avec un fort émoussé, le foret fait un grincement aigu pendant la coupe, puis de la chaleur est émise comme une avalanche, le taux d'usure augmente et par conséquent l'outil devient inutilisable. Je vous dirai comment relancer de tels exercices dans le prochain article ou vidéo sur ma chaîne. Suivez les commentaires.
Règles de perçage du métal :
- - le trou doit être numéroté ; au début du perçage, n'exercez pas de forte pression sur le foret, car vous pourriez endommager les arêtes de coupe ou tout simplement casser le foret. Les arêtes de coupe doivent entrer dans le métal en douceur. Si vous percez avec une perceuse, la perceuse peut être retirée même si elle est numérotée ;
- en fin de perçage au moment où le foret sort de la pièce, il faut réduire la pression sur le foret. Cela aidera à réduire les bavures saillantes lorsque le foret sort, et ne permettra pas non plus au foret de se coincer dans la pièce et de tourner le mandrin;
- la pièce à traiter doit être solidement fixée, il s'agit d'une technique de sécurité à ne pas négliger ;
- il est interdit de travailler avec des gants ;
- si le trou requis est supérieur à 5 mm, il est alors nécessaire de commencer à percer la pièce avec une petite perceuse en augmentant progressivement le diamètre;
- lors du perçage du métal, il est important de ne pas surchauffer la perceuse. Pour cela, des liquides de refroidissement spéciaux sont utilisés, s'ils ne sont pas disponibles, de l'huile peut être utilisée. S'il n'est pas possible d'utiliser du liquide de refroidissement, le processus de perçage est effectué par intermittence, ce qui permet au foret et à la pièce de refroidir. Vous pouvez utiliser un bidon d'eau ou d'huile pour tremper la perceuse. La fonte et les métaux non ferreux peuvent être percés sans liquide de refroidissement.
- lors du perçage de trous profonds, la longueur du tranchant de l'outil et des rainures hélicoïdales doit être supérieure à la profondeur du trou. Sinon, la sortie des copeaux sera bloquée et le foret se bloquera. L'attention principale doit être portée à l'activité d'élimination des copeaux du trou résultant;
- en cas de coincement du foret dans la pièce, la marche arrière est utilisée pour l'extraire (y compris rotation en sens inverse).
Poursuite du travail avec la machine et les perceuses :
Affûteuse JBG-200 et sa révision
Affûteuse de forets de RISS industrie
Affûteuse de forets - instruction (RISS / CRAFTSMAN 9-6677)
automotogarage.ru
Percer
Pour traiter les trous sur les tours, on utilise des forets, des fraises et des alésoirs, qui sont sélectionnés en fonction du type de pièce, de la précision dimensionnelle requise et de la rugosité de la surface traitée.
Les forets sont destinés au perçage de trous traversants ou borgnes dans des matériaux pleins, ainsi qu'à l'augmentation du diamètre de trous préalablement percés (alésage), ainsi qu'au surperçage.
Selon la conception de la partie coupante, les forets sont divisés en : forets hélicoïdaux, ou plus précisément, forets à goujures hélicoïdales ; perceuses à cannelures droites; perceuses pour trous profonds (fusil et canon); centrage, etc...
Les forets hélicoïdaux sont utilisés pour percer des trous relativement peu profonds, dont la profondeur ne dépasse pas cinq diamètres de perçage. En figue. 89 montre un tel exercice. Les parties suivantes y sont distinguées (Fig. 89, a): travail, coupe, cou, tige, pied, laisse.
Partie travaillante - la partie du foret munie de rainures hélicoïdales, se compose des pièces de coupe et de guidage.
La partie de coupe (entrée) se compose de deux arêtes de coupe principales situées sur une surface conique et réalisant le travail de coupe principal, une arête transversale et deux arêtes de ruban.
La collerette est la pièce intermédiaire entre la tige et le corps du foret contenant la partie travaillante.
Tige - une partie du foret destinée à sa fixation dans le trou conique de la plume ou dans le mandrin. La tige des forets de petit diamètre (jusqu'à 10 mm) est généralement cylindrique et est fixée dans le mandrin ; les forets de grand diamètre (plus de 10 mm) ont une tige conique, avec laquelle le foret est installé dans le trou conique du fourreau ou dans le manchon conique adaptateur.
Le pied (pour les forets à tige conique) sert de butée lors du retrait du foret de la douille.
Le tournevis (pour les perceuses à queue cylindrique) est conçu pour une transmission supplémentaire du couple à la perceuse à partir de la broche.
Les principaux éléments de la partie coupante du foret sont illustrés à la Fig. 89, ch.
Les arêtes de coupe principales sont formées par l'intersection des surfaces de coupe avant et arrière.
Le bord transversal est formé par l'intersection des surfaces arrière.
Bandes hélicoïdales - Deux chanfreins hélicoïdaux étroits le long des rainures hélicoïdales du foret servent à guider et centrer le foret.
Bord du ruban - la ligne formée par l'intersection de la surface avant avec la surface du ruban hélicoïdal.
Angle de pointe du foret (2 ) - l'angle formé par les principaux tranchants, généralement égal à 116 - 118 ° pour les forets HSS pour le perçage dans l'acier, la fonte et le bronze. Pour le perçage de l'aluminium, du duralumin et du régule, cet angle est augmenté à 140°, pour le perçage des plastiques et de l'ébonite il est réduit à 60-100°.
L'angle d'inclinaison des rainures hélicoïdales (Fig. 89, c) est l'angle entre l'axe du foret et la tangente à la ligne hélicoïdale le long du diamètre extérieur du foret. L'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale dans les forets dépend du diamètre du foret et est pris de 18 à 30 ° lors de l'usinage de l'acier et de la fonte (pour les forets de petit diamètre, l'angle ω est réduit). Les matériaux tendres et les alliages légers sont traités avec des forets avec un angle de = 40-45°.
l'angle d'inclinaison du bord transversal est l'angle entre les bords transversaux et tranchants (Fig. 89, c). Pour les forets correctement affûtés, cet angle est généralement de 50 à 55 °.
Forets hélicoïdaux en acier au carbone U10A et U12A, acier allié 9XC, acier rapide P9 et P18, et également équipés de plaques en carbure. Avec des forets en acier rapide, vous pouvez obtenir un trou ne dépassant pas la 5ème classe de précision, la propreté, la propreté de la surface traitée ne dépasse généralement pas la 3-4ème classe de propreté.
Les forets équipés de carbure sont représentés sur la fig. 90. Les forets à goujures droites (Fig. 90, a) sont plus faciles à fabriquer, mais la sortie des copeaux du trou est difficile. Par conséquent, ils sont généralement utilisés lors du perçage de la fonte et d'autres métaux cassants, lorsque la profondeur du trou ne dépasse pas deux à trois diamètres. Les forets avec des plaques de carbure ayant des rainures de vis (Fig. 90, b) enlèvent plus facilement les copeaux du trou. Par conséquent, ils sont généralement utilisés lors du perçage de matériaux visqueux. Les forets, équipés de plaques en alliage dur VK8, sont utilisés pour traiter la fonte et l'acier T15K6. De tels forets permettent l'usinage de trous selon la 4e-3e classe de précision et jusqu'à la 4e-5e classe de propreté.
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Outil de coupe en métal
La fraise est un outil de coupe de métal pour l'usinage de trous prêts à l'emploi. Une fraise peut couper un trou plus propre qu'une perceuse parce que la fraise a plus d'arêtes de coupe. Typiquement, une fraise a trois ou quatre rainures hélicoïdales, et donc le même nombre d'arêtes de coupe. Une fraise, appelée fraise, sert à approfondir les trous d'entrée pour les têtes de vis fraisées. Pour préparer un trou pour une tête de vis cylindrique ou semi-circulaire, utilisez une fraise cylindrique avec un guide. En plus des forets, les fraises sont fabriquées avec des tiges cylindriques ou coniques.
Un taraud est un outil utilisé pour couper des fils dans des trous. Le taraud est essentiellement une vis dans laquelle sont pratiquées des rainures longitudinales. Ces rainures forment les arêtes de coupe. En règle générale, un jeu de tarauds est utilisé pour faciliter le taraudage manuel. L'ensemble se compose de tarauds d'ébauche, de moyen et de finition.
Le premier est un taraud rugueux, qui est utilisé pour enlever les copeaux rugueux et couper un fil rugueux. Des tarauds moyens et de finition sont alors utilisés. C'est le taraud de finition qui calibre enfin le filetage. Chaque taraud est marqué d'une taille de filetage. De plus, il y a une, deux ou trois marques circulaires sur la tige de chaque taraud, qui déterminent lequel : le taraud d'ébauche, intermédiaire ou de finition est utilisé.
Lors du filetage à la main, le taraud est tourné avec une manivelle. En commençant le travail, vous devez régler le taraud coaxialement avec le trou découpé. Sinon, le fil se déroulera de travers ou le robinet se cassera. Typiquement, lors du tapotement à la main, le robinet est tourné d'un tour vers l'avant, puis d'un quart de tour en arrière, etc. En conséquence, les copeaux retirés sont écrasés. Afin d'obtenir un filetage plus propre et de faciliter le travail, le taraud doit être humidifié : avec une solution d'émulsion - lors de la découpe de trous dans l'acier doux ou le laiton, de l'huile de lin - lors de la découpe de l'acier dur, du kérosène - lors de la découpe de l'aluminium.
Une lame de scie à métaux est un outil de coupe pour couper le métal à la main. Une lame de scie à métaux est une bande d'acier avec des dents triangulaires coupées sur son bord, avec un pas (distance entre les dents) de 0,8 mm à 1,6 mm. Dans la fabrication d'une lame de scie à métaux, les dents sont réglées de manière à ce que l'épaisseur de la lame soit inférieure de 0,25 mm à 0,5 mm à la largeur de la saignée. Pour augmenter la dureté et réduire l'usure des dents, la lame de scie à métaux est traitée thermiquement.
Pour travailler sur la coupe du métal avec une lame de scie à métaux, une scie à métaux est utilisée. Les stores devenus ternes au cours des travaux sont remplacés. Parfois, pour augmenter la durée de vie de la lame de scie à métaux, les dents y sont appliquées des deux côtés.
Matrice filetée - un outil utilisé pour couper des filetages sur des boulons, des vis, des goujons et d'autres pièces cylindriques. Une matrice coulissante (prismatique) est utilisée pour le filetage avec une matrice. Il se compose de deux plaques avec des découpes filetées semi-circulaires.
Les arêtes de coupe dans une matrice ronde (grattoir) sont formées dans des trous avec des découpes. La taille du fil à couper est indiquée sur la surface plane de la matrice. La fente réalisée dans la matrice vous permet de modifier le diamètre du filetage dans une petite plage. Dans la nouvelle plaque, il n'y a pas de découpe, mais seulement une découpe. Afin de rendre la matrice réglable, il est nécessaire de la couper avec une meule fine. Une clé est utilisée pour faire tourner la plaque. L'une des vis pénétrant dans la fente de la matrice peut légèrement augmenter le diamètre du filetage et, avec les deux autres, le serrer sur les côtés, réduisant ainsi le diamètre.
Un alésoir est un outil utilisé pour la finition précise des trous. L'alésoir comprend une partie coupante (d'admission), une partie de calibrage, un col et une tige. Pour les alésoirs, la tige peut être cylindrique avec un carré à l'extrémité pour un fonctionnement manuel, ou conique pour le serrage dans la broche de la machine. Une clé est utilisée pour faire tourner le balayage manuellement. Pour stocker les alésoirs, en protégeant les tranchants des entailles, utilisez une boîte en bois, divisée par du carton en compartiments.
Une perceuse est un outil de coupe utilisé pour percer des trous dans le métal et d'autres matériaux. Les forets hélicoïdaux ont deux rainures hélicoïdales coupées sur la pointe du foret. Les copeaux de perçage s'échappent par des cannelures hélicoïdales. Des guides à bande étroite sont situés sur les bords des rainures hélicoïdales. La partie solide axiale centrale du foret s'appelle le noyau et sert à augmenter la résistance du foret. L'épaisseur du noyau augmente vers la tige. La tige n'a pas de rainures hélicoïdales et sert à fixer le foret à la perceuse. Les tiges de forage sont coniques ou cylindriques. Un foret à queue conique est inséré dans la broche de la machine. Lorsque le foret est sorti de la broche, un coin est pressé contre le pied de la tige conique. Forets dans lesquels une tige cylindrique est installée dans des mandrins.
Les forets conventionnels sont en acier moulé, ce qui peut être jugé au moment de l'affûtage par le type d'étincelles qui se produisent lors de l'affûtage : les étincelles de l'acier moulé sont jaune clair. Les forets HSS ont une durée de vie plus longue et une bonne résistance à la chaleur pendant le perçage. Les étincelles HSS sont orange. Les extrémités des deux lames hélicoïdales torsadées autour du noyau sont affûtées de sorte que les tranchants forment un angle de 120°. Dans ce cas, une paire d'arêtes de coupe est formée, avec un pont entre elles. La longueur des arêtes de coupe doit être la même, sinon le diamètre du trou percé sera plus grand que le diamètre du foret. L'angle de dépouille du foret, qui empêche le frottement de la surface du flanc du foret, est pris égal à 12-15 °.
Dans les grands ateliers, il existe des machines pour affûter les forets. Cependant, le plus souvent - dans les petits ateliers, les forets sont affûtés à la main. Il faut une certaine habileté pour affûter la perceuse correctement. La précision de l'affûtage ne peut être déterminée qu'à l'aide d'une jauge de contrôle. Lors de l'affûtage, il est nécessaire de placer le foret à un angle par rapport au plan du cercle et de sa périphérie et de le faire pivoter autour de l'axe, tout en déplaçant la tige du foret vers la gauche.
Les débutants affûtent sans effectuer ces mouvements, par conséquent, la surface des flancs est plate, mais le coin en haut formé par les arêtes de coupe sera correct. De plus, à mesure qu'ils acquièrent de l'expérience, ils peuvent affûter avec la rotation et le mouvement du foret, ce qui fournira une surface arrière effilée. L'intersection de ces deux surfaces coniques arrière forme un bord central qui s'incline vers chaque bord de coupe à un angle de 130°.
Le foret est affûté correctement, deux tranchants fonctionnent et les copeaux sortent le long des deux rainures en spirale. Le foret est mal affûté, un seul tranchant fonctionne et les copeaux ne sortent que le long d'une rainure en spirale.
Le foret hélicoïdal comporte les pièces principales suivantes (Figure 25) : coupe 3, guide 1 ou calibrage, tige 5 et raccord 4 (col). Les pièces de coupe et de guidage forment ensemble la partie travaillante 2 du foret, équipée de deux rainures hélicoïdales 8.
La partie coupante du foret hélicoïdal se compose de deux dents qui, lors du perçage, avec leurs arêtes de coupe 9, coupent le matériau de la pièce et le découpent sous forme de copeaux, qui sont ensuite rétractés le long des rainures hélicoïdales. La partie travaillante est la partie principale de la perceuse. Les conditions de travail de la perceuse sont déterminées principalement par la conception du foret.
Les surfaces d'attaque 10 du foret sont les surfaces des rainures hélicoïdales le long desquelles les copeaux se détachent. Les surfaces arrière 11 du foret sont les surfaces de la dent du foret tournées vers la surface de coupe (le long de laquelle les copeaux sont séparés de la pièce). Les flancs peuvent être affûtés sous forme de surfaces planes, hélicoïdales, coniques ou cylindriques. La ligne d'intersection des flancs des deux dents du foret forme un tranchant transversal 13 situé dans la région centrale du foret.
La partie de guidage du foret est nécessaire pour créer une direction lorsque l'outil est en marche. Par conséquent, il dispose de deux bandes de vis de guidage (chanfreins en spirale) 12, qui participent à la conception (étalonnage) de la surface du trou usiné. De plus, la partie de guidage du foret sert de réserve pour le réaffûtage de l'outil.
Figure 25 - Foret hélicoïdal
Tige, qui peut être conique (avec languette 6) (Figure 25, une) ou cylindrique (avec une laisse 7 et sans laisse) (Figure 25, b) forme, sert à fixer la perceuse à la machine. Il est relié à un col cylindrique avec la partie active de la perceuse. Le plus souvent, la partie active de la perceuse est en acier rapide et la tige est en acier 45. La partie active et la tige sont soudées ensemble. Dans l'industrie, des forets en carbure sont également utilisés. L'extrémité coupante de ces forets est équipée de plaques à pointe de carbure. Pour les forets carbure de petit diamètre, toute la partie travaillante peut être en carbure.
Les diamètres des trous percés sont toujours supérieurs au diamètre du foret avec lequel ils sont usinés. La différence entre les diamètres du foret et le trou percé par celui-ci s'appelle trou cassé... Pour les forets standard d'un diamètre de 10 ... 20 mm, la répartition est de 0,15 ... 0,25 mm. Le poinçonnage est causé par un affûtage inadéquat des forets et un désalignement entre le foret et la broche de forage.
Pour réduire le fendillement et éviter un éventuel pincement du foret dans le trou percé, le diamètre du foret est légèrement réduit dans la direction opposée à l'arête de coupe. La réduction du diamètre est généralement appelée conicité inversée et déterminer la différence Δ des diamètres à distance je 0 = 100 mm de longueur de la partie travaillante.
3.1.2 Paramètres géométriques
L'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale(voir Figure 25, v) est appelé angle formé par l'axe du foret et la tangente au sommet de la ligne hélicoïdale d'intersection de la surface avant du foret avec la surface cylindrique dont l'axe coïncide avec l'axe du foret et le diamètre , qui est égal au diamètre du foret.
Les tranchants sont inclinés par rapport à l'axe du foret et forment entre eux angle au sommet 2φ (angle d'entrée). Avec une augmentation de l'angle à la pointe du foret, la longueur active de l'arête de coupe diminue et l'épaisseur de la coupe augmente, ce qui entraîne une augmentation des forces agissant par unité de longueur des arêtes de coupe, et contribue à une augmentation de l'intensité de l'usure du foret. Il est connu que le fonctionnement normal du foret peut avoir lieu lorsque le copeau est disposé de manière fiable le long des rainures et qu'aucun pincement ni tassement n'est observé. Des études montrent que l'augmentation de l'angle de nez de 2φ entraîne des angles de coupe plus lisses le long du bord de coupe, ce qui a un effet bénéfique sur la capacité de coupe du foret.
Angle arrièreα est un élément de conception important du foret, sa taille influence grandement la durée de vie de l'outil.
Affûtage de forets hélicoïdaux
Pour éliminer les zones usées de l'outil, former de nouvelles lames et restaurer les propriétés de coupe, toutes sortes de méthodes d'affûtage pour les forets standard ont été développées.
La forme du foret est choisie en fonction des propriétés des matériaux à traiter et du diamètre de l'outil. Les principales formes d'affûtage des forets hélicoïdaux sont illustrées à la figure 26.
Normal sans stries (N)- pour forets jusqu'à 12 mm de diamètre. Applicable pour les perceuses application universelle lors du traitement de l'acier, du moulage d'acier, de la fonte.
Normal avec affûtage des arêtes transversales (NP)- pour le traitement de pièces moulées en acier avec σ ≤ 500 MPa à croûte ininterrompue. Le réaffûtage du bord transversal réduit sa longueur, ce qui améliore les conditions de coupe.
Normal avec contre-dépouille du bord transversal et du ruban (NPL)- pour les forets d'un diamètre de 12 ... 80 mm. Il est utilisé pour le traitement de l'acier, la coulée d'acier avec dans> 500 MPa avec fonte sans croûte avec fonte sans croûte. L'affûtage du ruban à une largeur de 0,1 à 0,2 mm sur une longueur de 3 à 4 mm réduit le frottement dans la section la plus sollicitée du foret et améliore les conditions de coupe.
Double avec un affûtage transversal des bords (DP)- pour le traitement des pièces moulées en acier avec σ ≥ 500 MPa et de la fonte à croûte ininterrompue. La longueur du tranchant augmente, l'épaisseur des copeaux diminue, la dissipation thermique s'améliore et la durabilité augmente considérablement.
Double avec un affûtage du bord transversal et du ruban (DPL)- pour les forets à usage universel lors de l'usinage de la fonte avec σ> 500 MPa et de la fonte avec une croûte enlevée.
Double avec contre-dépouille et bord transversal coupé (DP-2)- pour le traitement de matériaux fragiles.
Les forets sont conçus pour créer des trous dans le matériau - à la fois traversants et non traversants (évidements). Des forets sont disponibles pour la plupart divers matériaux qui sont utilisés dans la production et la vie quotidienne : pour le bois et ses composites, le métal, le béton, le plastique, la pierre, etc.
Le forage résulte du mouvement de translation (le long de l'axe) et de rotation du foret. Le matériau est coupé avec des arêtes de coupe, qui peuvent avoir différentes configurations et angles d'affûtage. Les sous-espèces de forage comprennent le forage (faire un trou borgne) et l'alésage (élargir un trou existant à un diamètre plus grand).
Il existe de nombreux types d'exercices, qui diffèrent par leur objectif, leur configuration surface de travail, le mode de fabrication, le type de matériau auquel ils sont destinés, etc.
Types de forets en fonction de la forme de la surface de travail
Vis ou spirale. La perceuse la plus demandée, utilisée pour percer une variété de matériaux. Le foret hélicoïdal peut mesurer jusqu'à 28 cm de longueur et 80 mm de diamètre.
Plat ou plume. Il est utilisé pour le perçage de trous principalement profonds et de grand diamètre. La partie travaillante a la forme d'une lame, au centre de laquelle se trouve un point saillant pour le centrage. La lame peut être rendue solidaire de la tige ou être remplaçable et fixée à la tige à l'aide d'un support ou d'une barre d'alésage.
Perceuse à trou profond. Il est destiné à la réalisation de trous dont la profondeur est au moins 5 fois supérieure au diamètre. Le foret pour trous profonds a deux canaux hélicoïdaux à travers lesquels une émulsion de refroidissement est fournie à la zone de coupe. Les canaux peuvent être situés à l'intérieur du foret ou dans des tubes soudés.
Perceuse simple face. Il est utilisé pour le perçage de trous, qui sont soumis à des exigences accrues en termes de précision. Les forets à un côté ont un plan de référence et deux arêtes de coupe d'un côté du centre.
Foret ou carotteuse. Il ressemble à un cylindre creux. La découpe est réalisée par la paroi du cylindre sur laquelle se trouve le tranchant. Le forage est obtenu sous la forme d'un anneau, à l'intérieur duquel se trouve un matériau intact (noyau). Après le perçage, il reste généralement dans la couronne, il vous suffit de le secouer.
Centre de forage. Avec son aide, le forage (bâtiment) du centre est effectué.
Foret pas à pas. Relativement le nouveau genre outil. Ils sont pratiques pour percer des matériaux en feuille, en particulier dans les cas où vous devez obtenir un grand trou de diamètre - jusqu'à 3,5 cm ou plus.
Selon la forme du trou obtenu, les forets sont subdivisés en coniques, cylindriques et étagés.
Types de tige
Selon la forme et la méthode de fixation dans le mandrin ou la broche, les queues sont :
- cylindrique - la surface extérieure est cylindrique;
- conique - la surface est réalisée sous la forme d'un cône;
- facetté - il y a 3, 4 ou 6 bords sur la surface extérieure;
- type SDS - tige pour montage dans un mandrin avec un mécanisme de verrouillage spécial.
Les forets cylindriques les plus courants dans la vie quotidienne sont fixés dans un mandrin conventionnel. Les outils à queue conique sont conçus pour être utilisés sur des machines-outils. La tige SDS est conçue pour être montée dans un marteau perforateur.
Technologie de perçage
Les exercices ne sont relativement pas grands diamètres(jusqu'à 8-10 mm) sont généralement fabriqués à partir d'une barre solide d'acier ou d'alliage. Les nuances d'aciers rapides les plus couramment utilisées P9, P9K15, P18. Les forets de grand diamètre sont réalisés par soudage ; partie coupante est en acier rapide et la tige est en carbone ordinaire.
Pour le perçage de matériaux durs - acier trempé et allié, pierre, béton - des forets sont utilisés, qui à la fin ont des inserts en carbure soudé de Pobedit ou d'un autre alliage dur. Les arêtes de coupe des plaquettes peuvent être de différentes configurations : hélicoïdales, biseautées ou droites.
Types de revêtement
Les forets sont revêtus à différentes fins : pour protéger contre la corrosion, pour durcir la couche de surface, pour améliorer le transfert de chaleur, pour réduire la friction. L'opération la plus courante et la moins coûteuse est l'oxydation. La perceuse est recouverte d'un film d'oxyde noir, qui la protège de la rouille et de la surchauffe.
Le revêtement avec du nitrure de titane (TiN) augmente la durée de vie du foret d'au moins trois fois. Cependant, ces forets ne doivent pas être affûtés car cela enlève la couche durcie. Le carbonitrure de titane (TiCN), qui est également utilisé pour le revêtement, a des propriétés similaires à celles du TiN.
Le nitrure de titane et d'aluminium (TiAlN) rend le foret encore plus solide. Lors de son utilisation, l'outil peut fonctionner 5 fois plus longtemps que d'habitude.
Le revêtement le plus durable est considéré comme la pulvérisation au diamant. Ce n'est pas surprenant. Le diamant occupe la première place en termes de dureté parmi les autres matériaux. Les forets diamantés peuvent être utilisés pour percer presque tous les matériaux de dureté, y compris la pierre.
Qu'est-ce que la couleur de la perceuse indique?
Par la couleur du revêtement, vous pouvez déterminer approximativement les caractéristiques de la perceuse. Les forets de qualité normale ont la peinture grise caractéristique de l'acier.
Une couleur noire indique que le foret a subi une oxydation. C'est-à-dire qu'il est protégé contre la corrosion et a des propriétés de dissipation thermique améliorées.
Une légère teinte dorée indique que le foret a passé avec succès la procédure de trempe, au cours de laquelle les contraintes internes sont relâchées.
Nitrure plaqué titane se manifeste par un brillant éclat de dorure. Les forets avec lui ont une durée de vie accrue et une faible friction lors du perçage. Bien qu'ils soient plus chers, ils justifient amplement leur prix avec un fonctionnement à long terme.
Le placage diamant se reconnaît à sa couleur jaune et à sa texture poudreuse.
Forets pour le métal
Pour le perçage des métaux (acier, fonte, alliages non ferreux), des forets hélicoïdaux sont généralement utilisés. Leurs rainures longitudinales permettent une bonne évacuation des copeaux de perçage.
Les matériaux à traiter ont des duretés différentes. Par conséquent, pour leur perçage, des forets avec une dureté différente de la partie travaillante doivent être utilisés. Pour l'usinage des aciers trempés, alliés et résistants à la chaleur, il est nécessaire d'utiliser des forets en carbure monobloc ou avec des inserts en carbure brasé à la pointe.
Forets à bois
Des trous relativement petits jusqu'à 12 mm dans le bois ou les composites de bois (aggloméré, MDF) peuvent être percés avec un foret hélicoïdal à métal conventionnel. Mais les trous, qui sont soumis à des exigences accrues de précision dimensionnelle et de propreté de surface, sont réalisés avec des forets spécialement conçus pour le bois. Ils sont fabriqués en acier à outils ou en acier au carbone et ne conviennent pas au métal.
Forets hélicoïdaux. Conçu pour percer des trous de petite et moyenne taille. Comme déjà indiqué, des forets hélicoïdaux pour le métal peuvent être utilisés à la place, mais les trous qui les suivent sont de qualité inférieure.
Forets hélicoïdaux. Ils ont un tranchant tranchant et une forme semblable à une tarière. Grâce à ce dernier, les copeaux sont facilement retirés du trou. Ce sont des forets de qualité qui sont utilisés lorsque vous souhaitez obtenir un trou profond avec un mur lisse.
Stylo perceuses. Ils sont utilisés pour réaliser des trous de diamètres relativement importants - de 10 à 25 mm et plus. Ce sont les perceuses les plus simples et les moins chères, vous pouvez même les fabriquer vous-même à partir d'une plaque adaptée et d'une tige ronde. Mais la qualité des trous après eux s'avère être des murs bas - rugueux, des dimensions pas très précises.
Couronne. Le terme « couronne » signifie que cet outil est réalisé sous la forme d'un cylindre creux, sur les bords duquel se trouvent des dents. Le perçage est obtenu sous la forme d'un anneau dont la partie intérieure est ensuite retirée. Une couronne est un outil indispensable si vous avez besoin d'obtenir un grand trou - jusqu'à 100 mm ou plus. En magasin, il est proposé sous forme d'ensemble, qui contient un mandrin, un foret de centrage à queue et plusieurs couronnes de diamètres différents.
Perceuse Forsner. C'est un outil pour percer des trous précis dans le bois (surtout les bois tendres), les panneaux de particules, le stratifié, etc. Il possède une pointe de centrage et une inciseur tranchant. Grâce à ce dernier, le trou est précis et lisse. Si vous avez besoin d'obtenir un trou borgne avec des parois lisses et des dimensions précises, la perceuse Forsner fera le travail de la meilleure façon.
Forets pour matériaux en pierre
Pour percer dans la brique, le béton, naturel ou Pierre artificielle les perceuses à métaux ordinaires ne conviennent pas. Ils deviennent instantanément ternes. Percez ou percez pour matériaux en pierre doit avoir une pointe en métal dur.
L'opération même de perçage du béton, de la brique ou de la pierre a aussi ses propres particularités. En plus du mouvement de rotation, le foret ou foret inséré dans le perforateur effectue également un mouvement choc-translation. C'est-à-dire que la pierre, en fait, n'est pas coupée, mais écrasée.
Le foret ou le foret à percussion peut avoir une tige cylindrique régulière ou une tige SDS normalisée spéciale (SDS-top, SDS-max ou SDS-plus). Son avantage est que l'insertion et le retrait du foret du mandrin s'effectuent sans clé et très rapidement, en un seul mouvement.
Les trous de petite et moyenne taille dans la brique et le béton sont percés avec une perceuse ou une perceuse avec une pointe en carbure. L'outil se présente sous la forme d'une vis.
Si un grand trou doit être percé, utilisez un foret avec des dents en carbure ou un poudrage au diamant. Le forage peut être humide (avec alimentation en eau de refroidissement) et sec. À la fin du forage, une carotte reste à l'intérieur de la couronne - une pièce cylindrique de matériau coupé.
Les inserts en carbure soudés à une perceuse ou à une perceuse ont une dureté différente. Pour le perçage du granit, des forets avec des plaques pobedit de haute dureté sont utilisés. Les qualités Pobedita moyennes ou douces conviennent au travail du béton ou de la brique.
Forets pour la céramique et le verre
Les carreaux de céramique ou le verre sont percés avec une couronne ou un outil spécial en forme de lance. Sa pointe est en Pobedit ou en carbure de tungstène. Si outil spécialisé non disponible pour le verre ou le carrelage, vous pouvez utiliser une perceuse pour le béton. Seulement nécessairement tranchant, et ils doivent travailler avec soin, car sa forme n'est pas tout à fait adaptée à un tel travail.
Perceuse à pointe pour carreaux de céramique et couronne diamantée.
Une couronne pour le verre et les carreaux est presque la même qu'une couronne pour une pierre. Ce n'est que sur son tranchant que le diamant est saupoudré à la place des dents.
Pour percer de gros trous dans le carreau, utilisez un outil appelé ballerine. Cela ressemble à une boussole ordinaire. Le perçage s'effectue du côté cousu du carreau. La vitesse de perçage est réglée au minimum.
Perceuses universelles
En plus des exercices spécialisés ci-dessus, il existe également des exercices universels. Ils peuvent traiter presque tous les matériaux - brique avec béton, tuiles, bois, plastique, aluminium, acier. Les perceuses universelles ont un affûtage ingénieux qui permet de couper n'importe quel matériau. Ceci est très pratique lorsque vous devez travailler simultanément avec différents matériaux... Par exemple, lors de la rénovation d'un appartement.
Le perçage est l'une des méthodes de pré-usinage courantes pour les trous sur les tours. Selon la conception et la destination, on distingue les forets : hélicoïdaux, plume, pour perçage profond, centrage, éjecteur, etc. Les plus répandus sont les forets hélicoïdaux (Dans la figure, les forets : a - spirale à tige conique, b - spirale à une tige cylindrique, c - pour le perçage profond). Le foret présente : deux arêtes de coupe principales formées par l'intersection des surfaces hélicoïdales avant des rainures le long desquelles les copeaux se détachent, avec les surfaces arrière tournées vers la surface de coupe ; une arête de coupe transversale (pont) formée par l'intersection des deux surfaces de flanc ; deux arêtes de coupe auxiliaires formées par l'intersection des surfaces d'attaque avec la surface du ruban. Ruban de forage - une bande étroite sur sa surface cylindrique, située le long de la rainure hélicoïdale et fournissant la direction du foret lors de la coupe. L'angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdale est l'angle entre l'axe du foret et la tangente à l'hélice le long du diamètre extérieur du foret (ω = 20-30 degrés). L'angle d'inclinaison du tranchant transversal (pont) - angle vif entre les projections des arêtes de coupe transversale et principale sur un plan perpendiculaire à l'axe du foret (ψ = 50-55 degrés). L'angle de la partie coupante (angle à la pointe) 2φ - l'angle entre les arêtes de coupe principales à la pointe du foret (φ = 118 degrés). L'angle de coupe est l'angle entre la tangente à la surface de coupe au point considéré du tranchant et la normale au même point à la surface de rotation du tranchant autour de l'axe du foret. Le long de l'arête de coupe, l'angle de coupe est une valeur variable. L'angle de dépouille est l'angle entre la tangente à la surface du flanc au point considéré de l'arête de coupe et la tangente au même point au cercle de sa rotation autour de l'axe du foret. L'angle de dépouille du foret est une valeur variable : α = 8-14 degrés à la périphérie du foret et α = 20-26 degrés - plus près du centre du foret.