Alésage finition

Les opérations d'alésage micrométrique visent à terminer l'usinage de trous existants afin d'atteindre des tolérances serrées, un positionnement correct et un état de surface de grande qualité. Les profondeurs de coupe sont faibles, en général inférieures à 0.5 mm (0.020 pouce).

L'alésage à plaquette unique sert pour la finition avec faible profondeur de coupe lorsque des tolérances serrées (IT6 à IT8) ou un état de surface de qualité élevée sont nécessaires. Le diamètre des outils d'alésage micrométrique peut être réglé à quelques microns près grâce à un mécanisme de précision. L'alésage à plaquette unique peut être utilisé avec un outil d'alésage ébauche pour la finition de trous aux tolérances IT9 ou plus.

Alésage en tirant

L'alésage en tirant permet d'usiner un trou avec un épaulement qui ne peut pas être atteint dans l'autre direction. L'alésage en tirant permet aussi d'améliorer la concentricité d'un trou avec un épaulement car l'alésage est entièrement usiné à partir d'une seule position.

Note : Veiller à ce que l'outil d'alésage puisse traverser le trou avec un épaulement et que l'avant de l'outil n'entre pas en collision avec la pièce. Dans l'alésage en tirant, l'outil d'alésage est configuré pour traverser un trou avec un diamètre minimum de DC/2 + BD1/2.

Réglage de l'outil pour l'alésage en tirant :

• Retirer la vis sans tête de l'orifice du liquide de coupe supérieur et la mettre en place dans l'orifice inférieur.
• Positionner l'arrosage correctement (pour les petites tailles d'outils, la vis sans tête ne peut pas être mise en place dans l'orifice inférieur)
• Faire pivoter le cartouche de 180°
• Utiliser une allonge de coulisseau si nécessaire
• Inverser le sens de rotation

Alésage extérieur

Les opérations de finition extérieures peuvent s'effectuer avec un outil d'alésage micrométrique de manière à obtenir des tolérances diamétrales serrées.

Réglage de l'outil pour l'alésage extérieur :

• Inverser le sens de rotation
• Tourner la tête de 180°
• Prendre en compte la plus grande longueur d'usinage possible I₃ et le diamètre extérieur de l'outil pour éviter les collisions.

Pour l'usinage extérieur, la masse du coulisseau et la tête d'alésage micrométrique tournent autour de la pièce en créant des forces centrifuges élevées. Par conséquent, la vitesse de coupe maximale des applications extérieures doit être calculée en tenant compte de la vitesse de coupe maximale pour le diamètre lorsque la tête est tournée de 180 degrés, ce qui signifie que l'outil doit être configuré comme pour l'alésage micrométrique.

Exemple de calcul :

• Diamètre extérieur à usiner : 80 mm (3.15 pouces)
• Diamètre intérieur qui pourrait être usiné (pour la position du coulisseau et de la tête) : 210 mm (8.27 pouces)
  Note : Toujours ajouter 130 mm (5.12 pouces) au diamètre qui doit être usiné pour obtenir le diamètre servant au calcul de la vitesse de rotation maximale.
• Vitesse de coupe maximum basée sur l'usinage intérieur (dans cet exemple pour CoroBore® 825) : 1200 m/min (3937 pieds/min)
• 1200 m/min (3937 pieds/min) avec un diamètre de 210 mm (8.27 pouces) est égal à 1820 tr/min. Cette vitesse est donc le maximum possible pour la position du coulisseau et de la tête.
• Pour l'usinage extérieur, 1820 tr/min correspond à une vitesse de coupe de 460 m/min (1509 pieds/min) pour un diamètre de 80 mm (3.15 pouces).

Choix des plaquettes pour les opérations de finition

Les plaquettes de forme de base positive sont le premier choix pour toutes les opérations d'alésage micrométrique car les forces de coupe sont plus faibles qu'avec les plaquettes de forme de base négative. Un grand choix de géométries de plaquettes est disponible.

L'angle d'attaque pour l'alésage micrométrique doit être d'au moins 90 degrés afin de réduire les forces radiales et d'éviter les vibrations.

La plupart des outils d'alésage micrométrique de Sandvik Coromant ont un angle d'attaque de 92 degrés afin de permettre l'usinage d'épaulements et de trous non débouchants sans avoir à engager l'arête entière.

Pour en savoir plus sur le choix d'une plaquette de tournage correcte.

Forces de coupe dans l'alésage finition

Lorsque l'outil est en coupe, une composante tangentielle et radiale de la force de coupe tente de dévier l'outil de la pièce. La composante tangentielle essaie de pousser l'outil vers le bas en le repoussant de l'axe. Par conséquent, l'angle de dépouille de l'outil est réduit.

Toute déflexion radiale signifie que la profondeur de coupe et l'épaisseur des copeaux sont réduites, ce qui peut être à l'origine de vibrations.

Equilibrage dans l'alésage finition

Le déséquilibre provoqué par un outil asymétrique ou un grand faux-rond génère une force qui agit sur l'outil d'alésage. Dans la plupart des applications, la force générée par le déséquilibre est négligeable par rapport aux forces de coupe.

A grande vitesse, surtout avec les grands porte-à-faux, le déséquilibre peut provoquer des vibrations et avoir une influence sur la qualité du trou.

Déflexion de l'outil

L'ampleur des composantes tangentielles et radiales de la force de coupe est modifiée par la profondeur de coupe, le rayon de bec et l'angle d'attaque.

La déflexion radiale a une influence sur le diamètre de l'alésage usiné. La déflexion tangentielle repousse l'arête de coupe vers le bas en l'éloignant de l'axe. Suivez nos recommandations pour compenser la déflexion radiale. Les outils d'alésage micrométrique Sandvik Coromant sont équipés d'un mécanisme de réglage qui permet de régler le diamètre à 2 µm (0.0787 µpouce) près.

Axe X : Profondeur de coupe

Axe Y : Déflexion

Ligne rouge : Déflexion tangentielle

Ligne bleue : Déflexion radiale

Liste de contrôle pour les applications d'alésage micrométrique

• Choisir la plus grande taille d'attachement possible ou le plus grand diamètre de barre possible.
• Assurer un contrôle des copeaux correct. Des copeaux courts ou durs peuvent être à l'origine de vibrations. Des copeaux longs peuvent dégrader l'état de surface ou provoquer la rupture des plaquettes.
• Utiliser la plus petite longueur de porte-à-faux possible ; pour les longueurs de porte-à-faux supérieures à quatre fois la taille de l'accouplement, utiliser une barre d'alésage antivibratoire.
• Les plaquettes avec un grand rayon de bec (RE) améliorent la sécurité du process et l'état de surface mais elles peuvent provoquer des vibrations. Les rayons de bec supérieurs à 0.4 mm (0.016 pouce) ne sont pas recommandés. Un rayon de bec de 0.2 mm (0.008 pouce) est recommandé pour les barres d'alésage de petit diamètre.
• Les plaquettes avec des revêtements minces et les plaquettes non revêtues donnent normalement des forces de coupe plus faibles que les plaquettes avec un revêtement épais. Ceci est particulièrement important si le rapport entre la longueur et le diamètre de l'outil est grand.
• Les arêtes vives améliorent, en principe, la qualité des trous car elles réduisent les risques de vibrations.
• Les géométries avec un brise-copeaux ouvert sont souvent avantageuses
• Choisir une plaquette pour coupe légère pour obtenir les meilleurs états de surface (non recommandé si les conditions d'usinage sont instables ou avec les grandes longueurs de porte-à-faux).
• Un engagement insuffisant de l'arête de coupe peut donner lieu à des vibrations en raison du frottement pendant la coupe.
• Un engagement trop important de l'arête de coupe (grande profondeur de coupe et/ou grande avance) peut augmenter les vibrations en raison de la déflexion de l'outil.
• Dans certaines opérations, une nuance plus tenace peut être envisagée s'il existe des risques de bourrage des copeaux ou de vibrations.
• Pour l'alésage de trous avec des tolérances serrées, effectuer les réglages finaux après avoir pris les cotes du trou avec l'outil encore en place dans la broche machine. Ceci permet de compenser tout défaut d'alignement entre le banc de pré-réglage et la broche machine ainsi que la déflexion radiale et l'usure de la plaquette.
• Veiller à ce que le bridage de la pièce et l'attachement de l'outil d'alésage soient corrects.
• Utiliser l'arrosage pour améliorer l'évacuation des copeaux, la durée de vie de l'outil et la géométrie du trou.
• Système modulaire pour les petits diamètres Les queues coniques donnent des trous avec une meilleure rectitude avec les grands porte-à-faux, quel que soit le mandrin utilisé. Pour les porte-à-faux jusqu'à 6xD, choisir une queue carbure monobloc conique.Avec les queues cylindriques, la meilleure rectitude s'obtient avec les petits porte-à-faux.Pour plus de stabilité et moins de vibrations avec les petits porte-à-faux, utiliser des queues en métal dense.Pour plus de stabilité et de sécurité de la production, utiliser un mandrin hydraulique de précision.

Voir la rubrique Mise en œuvre de l'alésage pour les recommandations générales.

Voir les instructions d'utilisation ci-dessous pour connaître les couples de serrage recommandés.