Qu'est-ce que l'usinage ennuyeux et comment fonctionne-t-il ?

L'usinage est un processus essentiel en ingénierie mécanique et en fabrication. Il permet de remodeler une pièce à sa guise. Il existe différents procédés d'usinage, tels que le meulage, le perçage, le fraisage et le tournage, ainsi que l'alésage. Cependant, l'alésage joue un rôle crucial, car il permet d'obtenir un résultat exceptionnel et une excellente qualité, tout en garantissant une grande cohérence. Même si l'alésage n'est pas un procédé fastidieux, il a son utilité, notamment pour les projets comportant de nombreux trous.

Que signifie l'usinage alésage ?

En usinage, l'alésage consiste à affiner ou à agrandir un trou existant dans la pièce. On utilise un outil de coupe à pointe unique, voire plusieurs outils simultanément, selon la situation. Ces outils permettent d'éliminer la matière de la surface interne du trou. Cela permet d'améliorer la précision de l'alignement, de la circularité, mais aussi de l'état de surface et du diamètre global.

On pourrait comparer l'alésage et le perçage, car leurs deux aspects semblent similaires. Or, ce n'est pas du tout le cas. Percer, c'est créer un trou qui n'existe pas encore. Le rôle de l'alésage est de vous aider à travailler sur ce trou et à le personnaliser à votre guise. Il est important de percer avant de procéder à l'alésage.

L'alésage a certainement son rôle, car il permet de corriger et de finaliser le trou afin de garantir sa conformité aux spécifications. Cela dit, l'alésage permet également de corriger diverses imperfections, comme des diamètres irréguliers ou des défauts d'alignement, qui peuvent survenir lors du perçage. Aucun perçage n'étant généralement parfait, l'alésage peut vous aider à obtenir plus rapidement les résultats souhaités.

Quel est le but de l'usinage par alésage ?

Le formatage est très utile et peut servir à de multiples fins. Cela dépend toujours du cas d'utilisation envisagé, mais il peut s'avérer extrêmement efficace dans diverses situations, comme vous le constaterez ci-dessous.

· L'alésage offre une très grande précision, car il permet d'ajuster précisément le trou aux dimensions souhaitées. Comme mentionné précédemment, l'ajustement précis peut demander du temps et des efforts ; sa mise en œuvre peut donc s'avérer bien plus efficace que prévu.

· De plus, l'alésage peut aider à améliorer la texture de la surface, sans parler du fait qu'il peut réduire la rugosité globale, ce que vous devez garder à l'esprit.

· De plus, avec l'usinage alésé, vous pouvez avoir des tolérances serrées, ce qui est plus difficile à réaliser avec le moulage ou le perçage.

· Cela peut également vous aider à garantir que le trou s'adaptera parfaitement et sans problème aux roulements, aux bagues ou à d'autres composants.

· En cas de désalignement des trous, cela peut vous aider à les réaligner. Cela peut arriver, car les trous peuvent parfois être décentrés ou percés à un mauvais angle. Mais l'alésage permet de réajuster ces paramètres, ce qui est bien plus efficace que prévu.

Comment fonctionne le processus d'usinage alésé ?

En résumé, l'alésage consiste à retirer la matière présente à l'intérieur d'un trou existant. Pour ce faire, la machine utilise un outil de coupe. Le réglage nécessite soit la rotation de l'outil, soit la rotation de la pièce, ce qui permet à l'outil de rester en place. La procédure diffère selon que l'alésage est réalisé sur une aléseuse-fraiseuse, où l'outil est mobile, ou sur un tour, où la barre d'alésage est rotative.

Il y a quelques éléments clés importants que vous devez garder à l’esprit ici, comme suit :

· Vous avez la barre d'alésage, qui est un bras rigide et assez long dont le rôle est de maintenir l'outil de coupe puis de l'insérer à l'intérieur du trou.

· L'outil de coupe est fabriqué en céramique, en HSS ou en carbure, selon la situation.

· Le mandrin ou la broche est là pour maintenir l'outil/la pièce et le faire tourner en conséquence.

· Enfin, nous avons le mécanisme d'avance. Son rôle est de déplacer la pièce/l'outil sur la trajectoire souhaitée. Cela peut être préprogrammé ou effectué manuellement. Cependant, un mécanisme d'avance est indispensable.

Quels types d'ennuis existe-t-il ?

Vous remarquerez qu'il existe différents types d'alésage. Ceux-ci varient selon l'application, mais aussi l'orientation générale. Bien entendu, chacun a un cas d'utilisation spécifique, et il est important de le connaître avant d'opter pour une solution spécifique.

Retour ennuyeux

L'alésage arrière consiste à agrandir le trou situé à l'arrière de la pièce. Ce procédé utilise des outils spéciaux qui permettent de couper et d'allonger uniquement la pièce rétractée. L'alésage arrière est souvent utilisé pour des pièces telles que les brides de tuyaux et les sièges de soupapes.

Alésage de ligne

Si vous devez usiner plusieurs alésages en ligne droite, l'alésage linéaire est la solution idéale. Vous remarquerez que l'alésage linéaire est particulièrement utilisé pour les blocs-moteurs ou toute machine nécessitant l'alignement de trous. Outre les blocs-moteurs, l'alésage linéaire est utilisé pour des éléments tels que les tunnels de vilebrequin ou les vérins hydrauliques, entre autres.

Forage vertical

L'alésage vertical est également appelé réglage vertical. Il utilise une broche orientée verticalement et la pièce est maintenue sur une table rotative. L'alésage vertical est généralement nécessaire pour les volants d'inertie, les grandes soupapes, les composants de structure, les roues et les grands engrenages. Presque tous les composants lourds peuvent bénéficier d'un alésage vertical, et c'est un point à considérer.

Alésage horizontal

La différence réside dans le fait que la broche est réglée horizontalement. De ce fait, elle est plus efficace sur les grandes pièces, normalement difficiles à tourner. De plus, forage horizontal peut travailler sur des carters de turbine, des bases de machines ou de gros blocs moteurs, entre autres choses.

Différents types d'aléseuses

Quel que soit le type d'opération de perçage que vous souhaitez réaliser, différents types de machines peuvent être utilisés. Chacune d'entre elles a des exigences spécifiques, qu'il est important de prendre en compte.

· Les tours sont parfaits pour les pièces cylindriques de taille moyenne et petite et peuvent effectuer des alésages lorsqu'ils disposent d'une barre d'alésage.

· Les aléseuses à gabarit sont très précises et permettent de réaliser des trous avec une très grande tolérance. Elles sont particulièrement utilisées dans la fabrication d'outils et d'outillages.

· Les aléseuses CNC sont conçues pour automatiser le processus d'alésage. Cela permet d'obtenir des solutions d'alésage reproductibles et pourtant très précises, même si elles peuvent être extrêmement complexes. Et le fait de pouvoir les reproduire est encore plus appréciable.

· Les aléseuses sont disponibles en configuration verticale ou horizontale. Elles offrent une très grande précision et peuvent être utilisées même dans le cadre d'applications industrielles.

La différence entre l'alésage, l'alésage et le perçage

Le perçage, l'alésage et l'alésage peuvent sembler très similaires. Pourtant, il existe de nombreuses différences, dont voici quelques-unes des principales :

Bien sûr, chaque procédé a sa propre finalité. Le perçage permet de créer le trou, l'alésage permet de l'agrandir, et l'alésage apporte la touche finale. Cela dépend toujours du type de travail à réaliser, mais le retour sur investissement est excellent et peut offrir un rendement exceptionnel.

Avantages et limites de l'usinage par alésage

Avantages

L'usinage par alésage peut être très utile dans de nombreux cas d'utilisation. Son principal avantage est qu'il permet de finaliser un projet et d'y apporter la touche finale. De plus, il présente d'autres avantages, notamment :

· Il offre une grande précision, ce qui signifie que vous obtenez une excellente répétabilité et des tolérances serrées, ce qui fonctionne extrêmement bien.

· De plus, il est polyvalent, vous pouvez effectuer des usinages d'alésage sur une variété de tailles de trous et même sur plusieurs types de matériaux.

· Si vous avez des trous déformés ou mal alignés à cause du moulage ou du perçage, l'alésage vous aidera à les résoudre.

· Vous disposez également d'outils réglables pour différentes tailles de trous. Et le plus intéressant, c'est que cela nécessite très peu de modifications, ce qui peut s'avérer très utile.

· Les finitions de surface sont supérieures par rapport aux autres méthodes qui vous aident à agrandir les trous de matériau.

Limites

· En raison du fonctionnement de l'alésage, l'outil peut parfois dévier, ce qui peut entraîner des imprécisions, car les barres d'alésage très longues peuvent se plier.

· Vous êtes également limité au trou existant. L'alésage ne crée pas de nouveaux trous, il travaille simplement sur les trous existants.

· Les machines et outils pour l'usinage d'alésages peuvent être coûteux.

· S'il y a des vibrations pendant le processus de coupe, cela peut finir par ruiner la finition.

Quelles sont les applications les plus courantes de l’usinage par alésage ?

L'avantage de l'alésage est qu'il est extrêmement performant dans une multitude de cas d'utilisation. Par exemple, il peut être utilisé dans l'industrie automobile pour les pièces de transmission, les carters de vilebrequin ou les cylindres de bloc moteur. Dans l'aérospatiale, il est également utilisé pour les châssis d'avion, les composants de trains d'atterrissage, les aubes de turbine et même les carters de réacteurs.

Dans l'industrie pétrolière et gazière, l'alésage est utilisé pour les corps de vannes, les corps de pompes et les brides de pipelines. Il est également idéal pour les équipements de fabrication, comme les systèmes hydrauliques, les bases de machines, les bâtis de presse, etc. Il est même idéal pour les engins de chantier et les machines lourdes, car il permet de réaliser des renforts structurels, des boîtes de vitesses, des carters d'essieux, etc.

Un point important à prendre en compte lors de l'usinage d'alésage est le fait que ce processus est constamment amélioré. L'automatisation CNC offre un avantage majeur : elle améliore la répétabilité et permet d'optimiser les cycles d'alésage. De plus, l'outillage numérique facilite les ajustements et le retour d'information en temps réel, entre autres. L'outillage composite et l'outillage intelligent sont d'autres tendances majeures attendues dans le domaine de l'alésage.

Paramètres requis lors de l'usinage d'alésage

Vous souhaitez toujours que votre travail soit aussi précis que possible. C'est pourquoi vous remarquerez que certains paramètres influencent le processus d'alésage global. Voici quelques exemples :

· La vitesse de coupe est la vitesse à laquelle le tranchant de l'outil se déplace par rapport à la surface de la pièce. Elle se mesure en pieds ou en mètres par minute.

· L'utilisation du liquide de refroidissement est cruciale, car il contribue à minimiser l'usure. C'est particulièrement important pour les trous plus profonds. Pour travailler sur des trous plus grands, il est essentiel de disposer de la quantité adéquate de liquide de refroidissement.

· La géométrie de l'outil est également importante. Dans ce cas, elle influence non seulement l'état de surface, mais aussi l'évacuation des copeaux, un point crucial à prendre en compte.

· La profondeur de coupe se concentre sur l'épaisseur du matériau, c'est-à-dire la matière enlevée en un seul passage. Plusieurs passes sont possibles si nécessaire. Cependant, cette mesure se concentre sur l'épaisseur de matière enlevée en un seul passage.

· La vitesse d'avance indique la distance parcourue par l'outil à chaque tour.

· La vitesse de broche est la vitesse de rotation de votre broche, mesurée en tours par minute.

· Le matériau et le revêtement de l'outil sont également des paramètres importants à prendre en compte. Les matériaux utilisés sont le PCD, le CNB, le carbure ou l'acier rapide. Concernant les revêtements, les plus courants sont le TiAIN ou l'étain, entre autres.

· Le diamètre et la longueur de l'alésage sont importants, car vous pouvez avoir des alésages étroits ou profonds, auquel cas vous avez également besoin d'une avance plus lente et d'un outillage spécialisé.

· Enfin, un paramètre important est la rigidité de la machine. Elle est essentielle car toute déflexion ou vibration peut facilement affecter l'état de surface et la tolérance globale.

Conclusion

Il est évident que l'alésage peut être très puissant et efficace, et faciliter la finition des trous. Son utilisation peut s'avérer cruciale pour divers projets d'usinage, notamment lorsque le perçage n'a pas donné les résultats escomptés. C'est un outil qui vous aidera à éliminer les problèmes tout en améliorant le processus et en l'adaptant à vos besoins. Nous vous recommandons d'utiliser l'alésage pour obtenir une finition adéquate des trous, tout en corrigeant les erreurs de perçage !