Rupture d'un petit foret : Causes et solutions

1. Introduction Le perçage de petits trous sur un tour exige une précision d'usinage et une rugosité de surface élevées, en particulier lorsqu'il s'agit de trous d'accouplement. La précision de l'ouverture générale est de IT7 à IT8, et la rugosité de la surface est de Ra3.2 à 0.2um. Le faux-rond radial est inférieur à 0,3InN. D'une part, en raison de la petite taille de la [...]

Table des matières

1. Introduction

Le perçage de petits trous sur un tour exige une précision d'usinage et une rugosité de surface élevées, en particulier lorsqu'il s'agit de trous d'accouplement. La précision de l'ouverture générale est de IT7 à IT8, et la rugosité de la surface est de Ra3.2 à 0.2um. Le faux-rond radial est inférieur à 0,3InN.

D'une part, en raison de sa petite taille, le foret est susceptible de se casser, ce qui entraîne des pertes importantes et affecte la précision, la qualité et la productivité de l'usinage.

D'autre part, l'utilisation de forets de petit diamètre dans le secteur de la santé pose de nombreux problèmes. forage processus.

Ce n'est qu'en comprenant les problèmes qui peuvent survenir lors du perçage de trous de petit diamètre que l'on peut prendre les mesures nécessaires pour assurer le bon déroulement du perçage.

2. Principaux facteurs de rupture des forets

Le petit diamètre et la résistance insuffisante du foret, combinés à un angle d'hélice réduit qui rend difficile l'élimination des copeaux, rendent les forets de petit diamètre susceptibles de se briser en cours d'utilisation.

La vitesse de coupe élevée lors du perçage de petits trous génère des températures de coupe élevées, qui ne sont pas facilement dissipées, en particulier dans la zone de contact entre le foret et la pièce à usiner, ce qui aggrave l'usure du foret.

Pendant le processus de forage, l'alimentation manuelle est souvent utilisée, et la force d'alimentation n'est pas facile à contrôler de manière uniforme. Une légère négligence peut endommager le foret.

En raison de leur faible rigidité, les forets de petit diamètre sont facilement endommagés ou pliés, ce qui entraîne un forage incliné.

(1) Changements dans l'angle géométrique du trépan

Les modifications de l'angle géométrique du trépan sont les principales causes de rupture du trépan, l'influence la plus importante étant la modification de l'angle de la pointe du trépan, qui correspond à l'angle compris entre les deux principales arêtes de coupe du trépan. La norme foret hélicoïdal a un angle de perçage de 118°.

Lorsque l'angle du point de perçage est supérieur à 118°, les deux principales arêtes de coupe sont des courbes concaves ; lorsque l'angle du point de perçage est inférieur à 118°, les deux principales arêtes de coupe sont des courbes convexes. Ce n'est que lorsque l'angle du point de perçage est égal à 118° que les deux arêtes de coupe principales sont des lignes droites.

Cependant, plus le diamètre du trépan est petit, plus il est difficile de contrôler l'angle de la pointe du trépan, ce qui entraîne un déséquilibre entre la force et le couple de forage et, par conséquent, la rupture du trépan en raison d'une déviation du forage.

(2) Changements dans le faux-rond radial ou le décalage du foret

La précision de rotation du trépan dépend principalement de la précision du trépan. serrageLa précision de fabrication du mandrin et la précision de rotation de la broche de la machine-outil. Si le battement radial ou le décalage du foret est trop important, il est facile de casser le foret.

(3) Variations de la force axiale et de la vitesse d'avance pendant le forage

Lors du perçage sur un tour, la vitesse d'avance n'est généralement que d'environ 0,001 pouce par tour et dépend entièrement de la sensation de l'opérateur pour le contrôle.

Il est donc difficile de garantir une force axiale et une vitesse d'avance uniformes, et une légère erreur peut provoquer une variation brutale de la force axiale et de la vitesse d'avance, entraînant la rupture du foret.

Par conséquent, plus le diamètre du trépan est petit, plus il risque de se briser en raison d'une vitesse d'avance excessive.

(4) Impact de la vitesse du tour

Lors du perçage, la vitesse de rotation du tour doit être choisie en fonction de la formule : n = 1000V/D, où n est la vitesse de rotation de la broche en tours par minute, D est le diamètre du foret en millimètres, et V est la vitesse de coupe en mètres par minute.

Cela signifie que plus le diamètre du foret est petit, plus la vitesse de rotation du tour doit être élevée.

(5) Influence de l'opérateur et du matériel de forage

Lors du forage, la concentration ou la dispersion de l'énergie de l'opérateur peut également être l'une des causes de la rupture du trépan.

En outre, les propriétés du matériau foré ont également un impact significatif, en particulier pour les matériaux à haute ténacité qui rendent l'enlèvement des copeaux difficile et qui sont susceptibles de se colmater, ce qui entraîne la rupture du foret.

(6) Autres facteurs

a. L'usure excessive du foret entraîne des modifications de son angle géométrique et, si l'opérateur perce de force la pièce à usiner, le foret peut se briser.

b. Le foret n'est pas correctement centré et la face frontale de la pièce avant le perçage n'est pas usinée à plat.

c. La contre-pointe du tour produit des décalages, ce qui fait que le centre du foret s'écarte du centre de rotation de la pièce à usiner, ce qui non seulement augmente le diamètre du trou de forage, mais accroît également le risque de rupture du foret.

d. Le foret est sorti trop longtemps, ce qui entraîne un faux-rond radial et la rupture du foret.

3. Solutions

(1) Avant le perçage, il est nécessaire d'usiner la face frontale de la pièce à usiner à plat, sans aucune protubérance, et d'insérer le foret dans la douille de la contre-pointe afin d'aligner l'axe du foret avec l'axe de rotation de la pièce à usiner.

(2) Pour éviter le faux-rond du foret, une butée peut être ajoutée au porte-outil pour soutenir la tête du foret et l'aider à se centrer.

(3) Lors du perçage de trous petits et profonds, il est préférable d'utiliser d'abord un foret central pour percer un trou central afin d'éviter de percer un trou décentré. Pendant le perçage, le foret doit être fréquemment rétracté pour éliminer les copeaux.

(4) Lors du perçage de trous petits et profonds, pour éviter une résistance excessive pendant le perçage qui pourrait entraîner une déviation de la position du trou ou une rupture du foret, il convient de choisir une vitesse de rotation du tour plus élevée, généralement comprise entre 700 et 1 000 tr/min.

(5) En raison de leur faible résistance et de leur manque de rigidité, les mèches de petit diamètre sont susceptibles de se briser.

Par conséquent, au début du forage, la force d'avance doit être légère pour éviter que le foret ne se plie ou ne glisse et pour s'assurer qu'il commence le forage dans la bonne position. Lorsque la force d'avance est trop faible, il peut être difficile de la sentir à la main ; un petit poids peut donc être ajouté au mécanisme d'avance pour obtenir la force d'avance souhaitée.

(6) Lorsque le foret est sur le point de toucher la face frontale de la pièce à usiner ou de pénétrer dans le trou traversant, la résistance axiale augmente en raison du premier contact de la pointe avec le matériau, ce qui rend le foret plus susceptible de se briser.

Par conséquent, la vitesse d'avance doit être ralentie. En général, pour le perçage de l'acier, la vitesse d'avance doit être comprise entre 0,15 et 0,35 mm/tour, et pour le perçage des pièces moulées, la vitesse d'avance doit être légèrement supérieure, généralement comprise entre 0,15 et 0,4 mm/tour.

(7) Pendant le processus de forage, il faut veiller à rétracter fréquemment le trépan et à le soulever à temps. En raison de l'étroitesse des goujures des forets de petit diamètre, l'évacuation des copeaux n'est pas aisée. Il est donc nécessaire de rétracter fréquemment le foret pour évacuer les copeaux, et le nombre de rétractations doit être proportionnel à la profondeur du trou.

C'est également l'occasion d'introduire un liquide de refroidissement ou de refroidir le foret dans l'air. L'adoption de ces méthodes permet de réduire la casse des forets, ce qui permet d'économiser des matériaux, d'améliorer l'efficacité de la production et la qualité des pièces à usiner.

(8) Lors du perçage avec des forets de petit diamètre, l'évacuation des copeaux n'est pas régulière et la température du foret augmente rapidement. Afin de réduire la température de coupe, de diminuer le coefficient de frottement entre les copeaux, la pièce et la surface de contact de l'outil, et d'améliorer la durée de vie des forets de petit diamètre, un refroidissement suffisant doit être effectué.

En général, on utilise de l'eau transparente antirouille comme liquide de refroidissement. En outre, une couche de bisulfure de molybdène peut être appliquée sur les rainures du trépan, ou de l'huile mécanique à faible viscosité ou de l'huile végétale peut être utilisée pour la lubrification afin d'obtenir de meilleurs résultats.

4. Conclusion

En conclusion, pour obtenir des résultats de forage satisfaisants, il convient de prêter attention aux aspects ci-dessus lors de l'utilisation de forets de petit diamètre.

Cependant, en raison des limitations imposées par les différents matériaux des pièces, les exigences de qualité et les positions de perçage, les mesures techniques correspondantes doivent être modifiées en conséquence.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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