Le perçage intervient souvent à la fin de la fabrication des pièces qui ont donc déjà acquis une valeur ajoutée. Si le perçage semble simple, c'est néanmoins une opération complexe qui peut avoir de lourdes conséquences si l'outil ne fonctionne pas correctement ou s'il est utilisé au delà de ses capacités.

Considérations de départ pour le perçage de trous

1. Le trou

Les trois paramètres les plus importants pour le perçage d'un trou sont :

• Diamètre du trou
• Profondeur du trou
• Qualité du trou

Le type du trou et la précision requise influencent le choix de l'outil. Il convient aussi de tenir compte des conditions particulières telles que les surfaces irrégulières, les entrées ou sorties avec un angle ou les trous sécants.

Types de trous

Trou débouchant

Trou borgne

Trou avec chanfrein

Trou avec lamage

Entrée

Sortie

Trous sécants

1. Trous avec dégagement pour boulons
2. Trous filetés
3. Trous avec lamage
4. Trous ajustés
5. Trous pour tubes (échangeurs thermiques)
6. Trous formant des conduites
7. Trous d'allègement ou d'équilibrage
8. Trous profonds/trous d'arrosage

2. La pièce

Après analyse des caractéristiques du trou, examiner la matière de la pièce ainsi que sa forme et tenir compte de la quantité.

Matière usinée

• La matière permet-elle une bonne fragmentation des copeaux ? Matière à copeaux longs / courts ?
• Usinabilité ?
• Dureté de la matière ?
• Éléments d'alliage ?

Forme de la pièce

• La rotation de la pièce est-elle symétrique par rapport au trou ? Le trou peut-il être percé avec un foret non rotatif ?
• La pièce est-elle stable ? Comporte-t-elle des sections de faible épaisseur susceptibles de provoquer des vibrations ?
• La pièce peut-elle être bridée avec sécurité ? Existe-t-il un risque de problèmes de stabilité ?
• Une allonge est-elle nécessaire pour usiner le trou ? Un grand porte-à-faux est-il nécessaire ?

Quantité

La taille du lot influence le choix du foret.

• Lot important : utiliser un foret optimisé ou personnalisé
• Petit lot : utiliser un foret optimisé pour la polyvalence

3. La machine

Il est important de savoir comment effectuer des opérations de perçage fiables et productives dans la machine. La machine influence le choix de :

• Type d’opération
• Type de porte-outil et/ou de pinces à utiliser

Eléments à prendre en compte :

• Stabilité de la machine en général et de la broche en particulier
• La vitesse de rotation de la broche est-elle suffisante pour les petits diamètres ?
• Adduction de liquide de coupe. Le débit d'arrosage est-il suffisant pour les forets de grand diamètre ?
• La pression d'arrosage est-elle suffisante pour les forets de petit diamètre ?
• Bridage de la pièce. Le bridage est-il suffisamment stable ?
• Broche horizontale ou verticale ? Une broche horizontale permet une meilleure évacuation des copeaux
• Puissance et couple. La puissance est-elle suffisante pour les forets de grand diamètre ? Si elle ne l'est pas, est-il possible d'utiliser un trépan ou l'interpolation hélicoïdale à la fraise à la place d'un foret ?
• L'espace est-il limité dans le magasin d'outils ? Dans ce cas, un foret avec chanfrein et lamage peut être une bonne solution

Attachements

La productivité ne dépend pas seulement de la nuance et de la géométrie ; elle est aussi influencée par l'attachement de l'outil et par la sécurité et la précision de celui-ci. Veiller aussi à toujours utiliser le foret le plus court possible et à éviter les longs porte-à-faux.

Envisager l'emploi d'un système d'outillage modulaire qui convienne à toutes les opérations d'usinage, y compris à l'usinage de trous. Cela permet d'utiliser les mêmes outils coupants et adaptateurs dans différentes applications et machines. Il est ainsi possible de standardiser tout l'atelier avec un seul et même système d'outillage.

Faux-rond de l'outil

Le faux-rond doit être le plus petit possible pour réussir le perçage. Le faux-rond ne doit pas être supérieur à 20 microns. L'alignement doit être parallèle pour assurer :

• Tolérances de trou serrées et bonne rectitude
• Bons états de surface
• Durée de vie longue et régulière

Choix de la méthode

Lamages – Stratégie

Solution à un outil

• Perçage avec lamage
• Forets type 4/5

Avantages

+ Outils personnalisés

+ Méthode la plus rapide

Inconvénients

- Méthode moins flexible

Solution à deux outils

Avantages

+ Outils standards

+ Relativement flexible

Inconvénients

- Deux outils

- Deux positions d'outils nécessaires

- Temps de cycle plus long

Lamages avec chanfrein – Stratégie avec un foret

Forets type 1

Standard

Forets type 2

Foret 2 diamètres (Pilote + diamètre du corps)
Avec pilote et chanfrein. Pas de coupe au diamètre du corps

Forets type 4

Foret 2 diamètres (Pilote + diamètre du corps)
Avec pilote, chanfrein et coupe au diamètre du corps

Forets type 5

Foret 3 diamètres (Pilote + Lamage + Diamètre du corps)
Avec pilote, lamage et chanfrein. Pas de coupe au diamètre du corps

Forets type 6

Foret 3 diamètres (Pilote + diamètre du corps)
Avec pilote, lamage, chanfrein et coupe au diamètre du corps

Opérations de perçage

Pour obtenir la qualité de trou souhaitée avec un coût au trou aussi faible que possible, le choix de l'outil est primordial. Les différents types de trous nécessitent des outils différents :

• Trous de petits ou moyens diamètres
• Trous de grands diamètres
• Trous profonds
• Trous de très petit diamètre

Trous de petits ou moyens diamètres

Pour les trous de petits ou moyens diamètres, trois solutions sont possibles : Forets carbure monobloc, forets à embout amovible et forets à plaquettes indexables. Les tolérances de trou, la longueur et le diamètre sont les trois principaux paramètres à prendre en compte dans le choix d'un foret. Chaque solution présente certains avantages pour certaines applications.

Perçage de trous de grand diamètre

Il existe trois choix pour le perçage de trous de grand diamètre avec des machines de puissance limitée :

• Utiliser un outil de trépanage
• Reprise du diamètre avec un outil d'alésage
• Interpolation hélicoïdale à la fraise

La stabilité de la pièce et de la machine est importante pour le perçage de trous de grand diamètre. La puissance et le couple de la machine sont des facteurs limitatifs Du point de vue de la productivité, le perçage est supérieur ; il est cinq fois plus rapide que l'interpolation hélicoïdale à la fraise. Les trépans ne conviennent qu'aux trous débouchants. La méthode par fraisage est celle qui demande le moins de puissance et de couple.

Forage profond

Trou pilote

Les forets pilotes sont conçus pour une utilisation avec les forets de forage profond ; ils donnent un positionnement très précis et un faux-rond réduit.

Vitesses et avances

Les vitesses et avances recommandées pour le forage profond sont calculées pour donner une bonne durée de vie avec une productivité maximum. Ces vitesses et avances constituent un bon point de départ. Elles peuvent être ajustées en fonction des applications de manière à obtenir des résultats optimaux.

Trous de très petit diamètre

Vitesses et avances

Les vitesses et avances recommandées pour les micro forets ont été calculées de manière à donner une bonne durée de vie et une productivité maximum. Ces vitesses et avances constituent un bon point de départ. Elles peuvent être ajustées en fonction des applications de manière à obtenir des résultats optimaux.

Arrosage

La pression d'arrosage est un facteur clé dans le micro-perçage. Une pression ou un débit d'arrosage inadaptés peuvent conduire à une défaillance prématurée de l'outil. Nous recommandons fortement l'utilisation d'une pression d'arrosage élevée. La pression recommandée est de 40 à 70 bars.