Si vous traitez dans Composants de fraisage CNC, certaines de vos pièces nécessiteront un usinage d'alésage de haute précision comme processus de fabrication secondaire.
Cet article aborde le processus d'alésage, les techniques à adopter et les principaux outils nécessaires. Il met également en évidence les principaux avantages et limites de l'alésage.
Alésage-usinage : fonctionnement et étapes clés
L'usinage par alésage, également appelé « tournage intérieur », est le procédé d'agrandissement d'un trou existant d'un composant à l'aide d'un tour ou d'une fraiseuse CNC afin d'obtenir les spécifications dimensionnelles souhaitées.
Comment fonctionne le processus ennuyeux
Le processus consiste à positionner une barre d'alésage dans la paroi intérieure du trou déjà préparé d'un composant et à définir les paramètres d'alésage.
Avant le processus de perçage, les trous peuvent être préparés par perçage ou par moulage.
La barre d'alésage équipée d'une fraise à plaquette commence à élargir le trou en coupant les parties intérieures de la pièce. Cette opération peut être réalisée à l'aide d'une aléseuse à tour ou à commande numérique.
Si vous utilisez un tour, votre plaquette de coupe est stationnaire tandis que la rotation de votre pièce lance le processus d'usinage.
Pour une fraiseuse CNC, l'usinage d'alésage est réalisé par la rotation de l'outil de coupe.
Pour que votre processus d'usinage d'alésage soit réussi, certains des principaux outils ou machines dont vous avez besoin comprennent un tour ou une fraiseuse CNC approprié, une barre d'alésage et une plaquette de coupe.
En savoir plus sur les différents types d'outils d'alésage pour pièces métalliques ici.
Étapes clés de l'usinage d'alésage
Bien que le fonctionnement du processus de forage puisse paraître simple, il s’agit d’un processus technique qui couvre les étapes suivantes.
Étape 1 – Étape de configuration/d’installation.
Il s'agit de disposer des outils de coupe les plus adaptés à votre projet et de définir des paramètres d'usinage d'alésage appropriés tels que la vitesse d'avance et la vitesse de rotation.
Étape 2 : Usinage d'ébauche
Nécessite l'élimination rapide des particules en excès pour permettre une étape d'usinage de haute précision.
Étape 3 : Semi-finition.
Cette étape se concentre sur l’amélioration de la qualité de surface du trou et la correction d’éventuelles erreurs.
Étape 4 : Finition de haute qualité
À ce stade, l'objectif est de garantir que le processus répond aux spécifications de perçage souhaitées. Cette étape exige un usinage d'alésage minutieux et de haute précision. C'est l'étape la plus lente, car elle vise à atteindre une précision d'usinage élevée.
Étape 5 : Évaluation de la qualité
Il s'agit de l'étape finale qui permet de vérifier si l'usinage d'alésage produit des pièces conformes aux normes ou spécifications établies. Tout écart constaté est corrigé en conséquence.
Quels sont les principaux objectifs de l’usinage par alésage ?
Vous trouverez ci-dessous les trois principales raisons pour lesquelles vous pouvez décider de faire subir à votre pièce le processus d’alésage :
- Élargissement précis des trous percés : L'usinage par alésage vous aide à agrandir le trou pré-percé de votre pièce pour obtenir les dimensions souhaitées ou spécifiées.
- Correction des erreurs de trou : L'alésage CNC permet de redresser des trous pré-percés pliés ou de corriger des erreurs de fonderie. Ceci est rendu possible grâce à la prise en compte de l'axe central du trou par la machine d'alésage.
- Création d'éviers de comptoir:Vous devrez peut-être réaliser des fraisures sur les trous percés de votre composant. Ceci est possible grâce à l'alésage CNC, sans limitation de taille de trou.
- Création de trous concentriques : L'usinage d'alésage CNC vous permet de réaliser des trous concentriques de haute précision sur des pièces usinées complexes.
Avantages et limites du procédé de fraisage d'alésage
La fabrication ennuyeuse présente des avantages et des inconvénients que, en tant que fabricant, vous devez connaître parfaitement. Explorons-les.
Avantages sociaux
Haute précision dans les trous de pièces
L'usinage par alésage garantit que les trous de vos composants ont un niveau de précision élevé que vous ne pouvez pas atteindre avec un processus de perçage standard.
Finition de surface lisse
Grâce à l'usinage par alésage, les trous de vos composants auront une finition de surface de haute qualité pour une efficacité opérationnelle améliorée.
Personnalisation facile des pièces avec des trous
Pour les pièces nécessitant des tailles de trous uniques et de haute précision, l'usinage d'alésage vous permet de personnaliser les trous sur les composants pour répondre à différentes spécifications.
Cela est possible car un seul outil d'alésage peut être configuré pour fonctionner sur différentes tailles de trous personnalisés.
Prise en charge de différents matériaux et découpes de surface
L'usinage par alésage fonctionne sur des métaux tels que l'acier, l'aluminium, l'acier inoxydable, le titane, la fonte, le laiton, les alliages de cuivre, etc. Il prend également en charge des matériaux tels que le bois et les plastiques.
De plus, le procédé ne se limite pas à l'usinage de trous existants ! L'alésage peut également être utilisé pour réaliser des rainures, des fraisures, des rainures de clavette, etc.
L'alésage CNC améliore l'efficacité de la production :
L'alésage CNC garantit une production rapide et efficace des pièces. Ainsi, vous n'aurez plus peur de gérer des commandes en gros !
Inconvénients/Limitations/Défis
Vous trouverez ci-dessous quelques-uns des inconvénients du fraisage d'alésage dont vous devez prendre note :
Travailler uniquement sur les trous existants
Le perçage ne fonctionne que sur un trou déjà percé. Votre pièce ou composant doit donc d'abord subir le perçage approprié avant de pouvoir commencer le perçage.
Il ne convient pas aux trous borgnes
En règle générale, l'usinage par alésage ne fonctionne qu'avec des trous droits qui traversent votre pièce.
Ainsi, si votre pièce présente des trous borgnes, vous devez utiliser d’autres outils spécialisés pour éviter les erreurs d’usinage ou les dommages à l’outil dus à l’accumulation de copeaux.
Les aléseuses CNC sont chères
Si vous fabriquez des pièces de haute précision ou CNC, vous devez investir dans une aléseuse ou une fraiseuse CNC adaptée. Leur coût élevé peut être prohibitif.
Effet du forage profond sur les outils et la qualité.
Si vos pièces présentent un trou profond, votre barre d'alésage peut subir une déflexion pendant le processus d'usinage.
Le perçage de trous profonds peut également soumettre votre fraise à des contraintes mécaniques, ce qui entraîne la production de pièces avec des diamètres de trous inexacts ou avec des finitions de surface médiocres.
La configuration de la machine prend du temps
Avant de commencer le processus d'alésage, vous devez configurer votre machine CNC en conséquence.
La mise en place peut prendre un temps considérable si vous travaillez sur des pièces CNC personnalisées, ce qui peut nuire à votre cadence de production.
Coûts d'entretien élevés
Les aléseuses nécessitent un entretien régulier pour garantir un fonctionnement optimal et une longue durée de vie. Il peut également être nécessaire de remplacer fréquemment les outils de coupe en raison de leur usure rapide. Tous ces facteurs augmentent les coûts de maintenance.
Faire appel à un machiniste expert coûte cher.
Le fraisage d'alésage nécessite plus de compétences et d'expérience que le perçage ou l'alésage standard.
Pour que votre processus d'alésage se déroule sans problème, sans erreurs ni défauts sur les pièces, vous avez besoin des services d'un opérateur de machine bien formé et expérimenté.
L’embauche ou la formation d’un tel expert peut s’avérer coûteuse.
Défis liés aux vibrations
Lors du fraisage d'alésage, la machine doit être stable. Éliminer les vibrations représente un défi, car cela peut entraîner des erreurs d'usinage ou la production de pièces présentant des finitions de surface médiocres.
Exige un grand espace d'usinage
Si votre production implique l'usinage de pièces volumineuses, vous devez installer des tours ou des fraiseuses CNC de grande taille. Trouver un espace suffisamment spacieux pour de telles installations peut s'avérer coûteux.
Méthodes d'usinage par alésage
Il existe différentes méthodes de fraisage d'alésage en fonction de la nature des pièces que vous souhaitez produire.
Vous devez également vous rappeler que la méthode d’usinage d’alésage que vous sélectionnez pour vos pièces détermine le type de machine dont vous avez besoin.
Alors, quelles sont les trois principales méthodes ou techniques d'alésage envisageables ? C'est parti !
Méthode d'usinage par alésage horizontal
Il s'agit de la méthode d'alésage la plus courante et elle est particulièrement adaptée au travail sur des pièces grandes et longues.
Dans cette méthode, vous devez fixer votre pièce soit sur un tour, soit sur une fraiseuse ou une aléseuse horizontale appropriée.
Vous devez fixer fermement votre pièce en position horizontale statique. L'alésage s'effectue en déplaçant la barre d'alésage sur le même axe horizontal que la pièce fixée.
Ici sont des facteurs que vous devez prendre en compte lors de l’achat d’une aléseuse horizontale.
Méthode d'alésage vertical de la pièce
Contrairement à la méthode horizontale, cette technique nécessite que votre aléseuse se déplace verticalement vers votre pièce qui doit être fixée à la base ou au sol d'usinage.
Par conséquent, cette méthode d'alésage est idéale si vous prévoyez de travailler sur des pièces lourdes qui nécessitent des trous larges avec une grande précision et des tolérances serrées.
Pour adopter cette méthode, vous devez investir dans un Routeur CNC, une aléseuse verticale ou une perceuse à colonne.
Méthode d'usinage par alésage de précision
Le fraisage d'alésage de précision est idéal lorsque vous travaillez sur de petites pièces qui ne peuvent pas être usinées par le grand tour standard ou les aléseuses CNC.
Cette méthode d'alésage nécessite donc que vous disposiez d'une machine ou d'un tour de petite taille mais de haute précision adapté à vos pièces.
Conclusion
La production de certains composants destinés à des applications automobiles, médicales ou industrielles nécessite un processus de fraisage d'alésage de haute précision.
Il est essentiel d’investir dans les connaissances, la technologie et le personnel appropriés.
Chez Hmaking, nous proposons des solutions pour différents procédés d'usinage CNC.
Pour toute demande de renseignements sur les opérations de perçage et l'usinage d'alésage de haute précision pour les pièces automobiles, aérospatiales et de quincaillerie, nous contacter.