Comptoir

Lors d'une opération de perçage de routine sur une fraiseuse ou une perceuse à colonne, les arêtes de coupe d'un foret tournent contre une pièce fixe. L’inverse est vrai lors de la réalisation de trous sur un tour où un foret stationnaire avance dans une pièce en rotation. Chacune de ces méthodes de perçage produit une fiabilité et une qualité de trou suffisantes pour une large gamme d'applications. Cependant, d’autres tactiques sont nécessaires pour produire des tolérances plus rigoureuses et des rapports profondeur/diamètre plus élevés.

La rotation du foret et de la pièce à usiner a une influence majeure sur la concentricité d'un trou – une mesure clé de la précision du perçage. Lorsque la perceuse tourne seule dans une configuration horizontale courante pour le forage de trous profonds, la précision varie en fonction de la gravité qui agit sur l'outil de forage. Un foret rotatif peut produire une concentricité suffisante dans des trous relativement peu profonds, mais les performances en souffriront à mesure que les trous deviennent plus profonds et moins tolérants en termes de tolérance.

D'autre part, étant donné que la direction des forces gravitationnelles par rapport à la pièce change constamment lorsque le foret est stationnaire et que la pièce tourne, cet agencement peut produire des trous environ deux fois plus concentriques que l'approche du foret rotatif. Alors que les ateliers peuvent effectuer le perçage de trous profonds avec des pièces rotatives sur un tour, une machine de perçage de trous profonds dédiée utilisant ce que l'on appelle la contre-rotation donnera de bien meilleurs résultats.

Avantages de la contre-rotation Une configuration de perçage dans laquelle le foret et la pièce tournent dans des directions opposées équilibrera les forces de perçage, qui ne sont jamais statiques dans une direction nette constante. Les forces équilibrées empêchent le foret de dériver pour obtenir un trou beaucoup plus concentrique. Avec l'équipement et la configuration appropriés, la contre-rotation est possible pour les petits trous percés au pistolet ainsi que pour les trous plus grands percés avec l'outillage BTA.

Lors d'essais de contre-rotation, UNISIG a percé un trou de ¼" de diamètre dans une pièce en acier 4140HT de 30" de long et de ¾" de diamètre extérieur. Cette application de 120:1 profondeur/diamètre est généralement trouvée dans le secteur de la production. d'arbres de transmission de puissance ou de liaisons aérospatiales.

La dérive du forage à une profondeur de trou de 30" a été mesurée par ultrasons. Avec une perceuse rotative et une pièce fixe, la dérive du forage était de 0,026" ; une perceuse stationnaire et une pièce en rotation présentaient une dérive de 0,015" ; et lorsque la perceuse et la pièce tournaient, la dérive de la perceuse n'était que de 0,009". Il convient de noter que les résultats varient en raison de nombreux facteurs, notamment le matériau, le rapport profondeur/diamètre et l'outillage spécifique impliqué.

Machines de forage de trous profonds dédiées Même avec une application minutieuse des techniques de contre-rotation des forets et des pièces, les centres d'usinage typiques – s'ils sont équipés pour la contre-rotation – n'ont généralement pas les capacités d'alignement nécessaires pour produire systématiquement des trous de haute qualité d'un rapport profondeur/diamètre de 20:1 ou plus. . Un alignement supérieur est essentiel au maintien de la concentricité.

Dans les équipements de forage de trous profonds dédiés, la base de la machine, les groupes de roulements rotatifs et les broches ainsi que les supports d'outils et de pièces sont tous conçus avec l'alignement comme première priorité. Les machines de forage de trous profonds mettent également l'accent sur le contrôle d'autres facteurs d'usinage et environnementaux tels que le maintien constant de la température.

Certaines machines qui n'ont pas été conçues à l'origine pour un fonctionnement contrarotatif peuvent être équipées d'un groupe contrarotatif secondaire, mais les processus d'alignement nécessaires pour faire fonctionner l'agencement seront difficiles et coûteux. De plus, une machine initialement conçue pour utiliser la contre-rotation sera gérable par presque tous les opérateurs. Les machines de forage de trous profonds dédiées, par exemple, incluent des interfaces opérateur qui fournissent des informations détaillées sur le processus et maximisent le contrôle des paramètres de forage pour permettre une production précise, efficace et reproductible.

Directives de base pour les candidatures Chaque application de forage profond est essentiellement unique. Cependant, les directives générales d'application pour les opérations contrarotatives incluent de permettre qu'un tiers de la vitesse totale de perçage provienne de la rotation de la pièce et deux tiers du foret. Les paramètres de fonctionnement peuvent ensuite être ajustés pour maximiser les vitesses et la précision du forage.