Alésage CNC pour une finition et une précision optimales des alésages

Par rapport au perçage ou à l’alésage seuls, l’alésage CNC permet d’obtenir des variations dimensionnelles plus faibles et une meilleure qualité de surface. Il est couramment utilisé pour le dimensionnement final d’éléments critiques tels que les alésages de roulements, les trous de positionnement et les trous d’ajustement.

Principaux avantages de l’alésage CNC :

1. Excellente précision géométrique : la circularité, la cylindricité et la coaxialité sont plus stables, ce qui permet des ajustements et des assemblages de haute précision.
2. Processus stable : la géométrie spécialisée de l’alésoir et l’avance CNC garantissent des charges de coupe régulières, réduisant ainsi le risque de déchirure des parois et de marques de broutage.
3. Rentabilité élevée : par rapport à l’alésage de précision, l’alésage offre généralement un meilleur rapport coût-performance et un temps de cycle plus court pour la production en petites et grandes séries.

Matériaux et types de trous adaptés à l’alésage CNC :

1. Métaux : acier au carbone, acier allié, acier inoxydable, alliages d’aluminium, alliages de cuivre, alliages de titane, etc.
2. Non-métaux : plastiques techniques (par exemple, POM, PA, PEEK) et composites ; le matériau et la géométrie de l’outil doivent être adaptés en conséquence.
3. Types de trous : trous traversants et trous borgnes ; peut être utilisé pour finir une section spécifique d’un trou étagé. L’alésage de trous borgnes nécessite une tolérance d’évacuation des copeaux et un contrôle de la surcoupe du fond.
4. Exigences préalables à l’usinage : un trou pré-percé/pré-alésé qualifié est nécessaire avant l’alésage, avec une tolérance appropriée et un bon positionnement et une bonne perpendicularité du trou.

Équipement :

1. Machines : centres d’usinage verticaux/horizontaux CNC rigides ou perceuses à colonne de précision. Le faux-rond axial de la broche et la stabilité thermique doivent être contrôlés.
2. Porte-outils et serrage : mandrins à pince de haute précision/porte-outils thermorétractables pour réduire le faux-rond radial ; utiliser des douilles de guidage si nécessaire pour améliorer la précision du guidage initial.
3. Refroidissement et lubrification : un liquide de refroidissement externe, interne ou MQL peut être utilisé. Pour les matériaux difficiles à usiner, un liquide de refroidissement interne à haute pression et une huile de coupe extrême pression sont recommandés.

Types d’outils :

1. Alésoirs pleins : HSS, HSS au cobalt (HSS-Co) et carbure.
2. Alésoirs réglables : pour un réglage fin de la taille, adaptés à plusieurs tailles en petites quantités.
3. Revêtements : TiN, TiAlN, AlCrN, DLC, etc., pour augmenter la résistance à l’usure et réduire l’adhérence.
4. Guidage et chanfreinage : des angles de coupe, des angles de dépouille et une longueur de guidage appropriés améliorent la stabilité et la finition de surface.

Sélection des paramètres de coupe :

1. Vitesse (n) : sélectionnez des vitesses de broche faibles à moyennes en fonction du matériau et de l’outillage afin d’éviter les vibrations et la combustion.
2. Avance (f) : utilisez une avance régulière et faible pour garantir la finition de surface et la précision dimensionnelle. L’alésage utilise généralement une avance axiale constante ; la coupe interrompue est interdite.
3. Fluide de coupe : maintenir un approvisionnement continu et adéquat pour le refroidissement et la lubrification.

Référence du déroulement du processus :

1. Préparation du trou pré-usiné : percer ou aléser pour laisser la surépaisseur prévue, en veillant à la position et à la perpendicularité du trou. Éliminer les bavures et les copeaux.
2. Réglage et vérification de l’outil : mesurez le diamètre et le faux-rond réels de l’alésoir ; confirmez les coordonnées du programme et la référence du dispositif de fixation.
3. Usinage et retrait : avancez en continu jusqu’à la profondeur cible ; maintenez la broche en marche pendant le retrait pour éviter de rayer la paroi de l’alésage.
4. Nettoyage et inspection : ébavurer et éliminer les copeaux. Utiliser des jauges à tampon, des jauges à air ou une MMT pour inspecter les dimensions et la géométrie.
5. Optimisation du processus : affiner l’avance, le refroidissement et la compensation de l’outil en fonction des résultats de l’inspection ; établir des stratégies SPC et de compensation pour la production en série.

Scénarios d’application pour l’alésage CNC :

1. Trous d’ajustement de précision : par exemple, alésages de sièges de roulements, trous de goupilles, trous de goupilles de positionnement et trous d’ajustement coulissant.
2. Alésages de systèmes hydrauliques et pneumatiques : nécessitent une faible rugosité et une bonne circularité pour réduire les fuites et l’usure.
3. Pièces médicales et aérospatiales : réseaux de petits trous avec des exigences strictes en matière de dimensions et de surface.
4. Gabarits et fixations : garantissent une précision et une cohérence de serrage reproductibles.

Différences entre l’alésage CNC, le perçage et l’alésage :

1. Perçage : méthode de réalisation de trous très efficace, mais avec une qualité dimensionnelle et superficielle limitée.
2. Alésage : utilise un outil d’alésage pour corriger la position et la taille des trous ; très flexible, convient aux grands trous et à la correction des erreurs géométriques.
3. Alésage : se concentre sur le dimensionnement final et la finition de surface, permettant d’obtenir une précision dimensionnelle et une qualité de surface élevées et constantes ; souvent utilisé en combinaison avec les deux premiers.