Matériaux courants pour les alésoirs étagés

Aciers rapides (HSS) :

• Types : M2, M7, T15 et les qualités contenant du cobalt telles que M35 et M42 sont utilisées pour les alésoirs étagés.
• Avantages : Bonne ténacité, résistance à l'usure et rentabilité pour l'alésage étagé à usage général dans une variété de matériaux.
• Limites : Peut ne pas être idéal pour les applications exigeantes avec des pièces très dures ou abrasives.

Carbure de tungstène :

Qualités : Les alésoirs étagés en carbure monobloc offrent une résistance à l'usure supérieure, souvent avec des nuances plus dures que celles utilisées pour les outils de coupe à diamètre unique.

Avantages : Dureté, résistance à l'usure et performances exceptionnelles pour l'usinage à grande vitesse et les matériaux très abrasifs.

Limites : Coût plus élevé et risque de fragilité, nécessitant une manipulation soigneuse et des réglages rigoureux pour éviter les ruptures.

Métal en poudre (PM) :

• Types : L'acier rapide en poudre offre des avantages par rapport à l'acier rapide produit de manière traditionnelle.
• Avantages : La structure granulaire plus fine améliore la ténacité, la résistance à l'usure et l'aptitude au meulage par rapport à l'acier rapide standard.
• Limites : Coût relativement plus élevé par rapport à l'acier rapide traditionnel.

Facteurs influençant le choix du matériau

• Matériau de la pièce : La dureté et l'abrasivité du matériau à usiner sont des considérations primordiales.
• Volume de production : Les volumes de production élevés favorisent souvent la durée de vie prolongée des alésoirs en carbure, ce qui justifie leur coût.
• Application spécifique : La taille des pas, les tolérances et l'état de surface souhaité influencent le choix du matériau.

Rigidité de la machine : Les avantages des performances du carbure sont pleinement réalisés dans des installations rigides qui minimisent le risque de rupture de l'outil.

Améliorer les performances des alésoirs étagés grâce aux revêtements

Options de revêtement courantes

• TiN (nitrure de titane) : un revêtement polyvalent de couleur dorée offrant des améliorations de dureté et de résistance à l'usure à usage général.
• TiCN (carbonitrure de titane) : une alternative plus dure et plus lisse au TiN, améliorant la résistance à l'usure et l'écoulement des copeaux.
• TiAlN (nitrure de titane et d'aluminium) : offre une excellente dureté à chaud et une excellente résistance à l'oxydation, idéale pour l'usinage à grande vitesse dans des matériaux plus durs et pour les alésoirs étagés.
• AlTiN (nitrure d'aluminium et de titane) : similaire au TiAlN avec une dureté et une résistance à l'oxydation encore plus élevées, adapté à l'usinage de matériaux très durs ou à des applications exigeantes.
• Revêtements multicouches : la combinaison de différents revêtements en couches peut encore personnaliser les performances Caractéristiques.
• Revêtements spécialisés : moins courants, les revêtements conçus pour les matériaux très abrasifs ou les interactions spécifiques entre les pièces peuvent être utilisés dans des applications d'alésage étagé de niche.

Facteurs à prendre en compte

• Rentabilité : les revêtements augmentent les coûts. Leurs avantages devraient l'emporter sur ce coût pour les alésoirs étagés, en particulier lorsque la durée de vie prolongée de l'outil et les performances dans les matériaux difficiles sont essentielles.
• Matériau de la pièce : le matériau usiné est crucial. Les revêtements offrent le plus d'avantages lors de l'usinage de matériaux durs et abrasifs.
• Géométrie : le revêtement de géométries d'alésoirs étagés complexes peut être difficile. Une distribution inégale du revêtement peut affecter négativement les performances.

Applications des alésoirs étagés : Précision et efficacité pour des diamètres multiples

Principaux domaines d'utilisation

Les alésoirs étagés sont des outils essentiels pour créer des trous de précision de diamètres multiples dans diverses industries et applications :

Usinage et fabrication :

• Production de composants : Usinage de pièces avec des trous étagés pour les roulements, les douilles, les goupilles et d'autres caractéristiques où les diamètres doivent être modifiés.
• Efficacité de la production : Réduction des changements d'outils et des temps d'usinage par rapport à l'utilisation de plusieurs alésoirs standard.

Fabrication automobile :

• Composants de moteurs et de transmissions avec des trous étagés pour un ajustement et un alignement précis.
• Composants de suspension et de châssis pour lesquels plusieurs diamètres peuvent être nécessaires dans un seul trou.

Industrie aérospatiale :

• Création de trous étagés de précision pour les fixations, les composants structurels ou pour s'adapter à des tolérances variables dans les assemblages.

Fabrication de moules et de matrices :

Finition des trous étagés dans les moules pour les composants de différentes sections.

• Fabrication sur mesure :
  
  
• Création de trous spécialisés pour des prototypes, des pièces uniques ou des réparations pour lesquels un seul outil simplifie le processus.

Pourquoi les alésoirs étagés sont essentiels

• Précision et exactitude : les alésoirs étagés permettent de dimensionner avec précision plusieurs diamètres dans un seul trou.
• Efficacité : Réduction des changements d'outils et des temps de réglage, en particulier dans les environnements de production.

Polyvalence : Convient à divers matériaux et applications nécessitant plusieurs diamètres de trou.

Secteurs clés utilisant des alésoirs étagés

Les alésoirs étagés sont des outils indispensables dans les secteurs où la précision, l'exactitude et la capacité de créer plusieurs diamètres dans un seul trou sont primordiales :

• L'usinage et la fabrication : Une industrie de base pour les alésoirs étagés, qui englobe :
  
  
• Ateliers d'usinage général : Les alésoirs étagés rationalisent les processus pour les composants nécessitant des trous étagés.
• Fabrication automobile : Création de trous étagés précis dans les pièces de moteur, les transmissions, les composants de suspension, etc.
• Fabrication aérospatiale : Usinage de trous étagés pour les fixations, les assemblages structurels et les composants avec des tolérances serrées.
• Fabrication de moules et de matrices : Finition de trous étagés dans des moules pour des pièces de différentes sections ou pour créer des caractéristiques d'alignement.
  
  
• Fabrication et réparation sur mesure : Les alésoirs étagés simplifient la création de trous de plusieurs diamètres dans les prototypes, les pièces uniques et les travaux de modification.
  
  
• Équipement lourd : Des trous étagés peuvent être nécessaires pour les composants hydrauliques, les points de pivot et d'autres assemblages.
  
  

Pourquoi les alésoirs étagés sont préférés

• Précision du trou : les alésoirs étagés permettent d'obtenir des tolérances plus étroites sur plusieurs diamètres dans un seul trou, par rapport à l'utilisation de plusieurs alésoirs standard.
• Efficacité : L'élimination des changements d'outils et la simplification des réglages accélèrent la production et réduisent les coûts.

Polyvalence : Les alésoirs étagés peuvent traiter une gamme de matériaux et sont personnalisables pour répondre aux besoins spécifiques de plusieurs diamètres.

Machines pour les opérations d'alésage étagé de précision

Types de machines courants

Les alésoirs étagés sont polyvalents, mais ils atteignent leur plein potentiel de précision avec les types de machines suivants :

• Centres d'usinage CNC : Ils offrent l'automatisation, la précision et la capacité d'intégrer l'alésage étagé dans des séquences d'usinage complexes avec des diamètres de trou variables.
• Fraiseuses :
• Fraiseuses verticales : Polyvalentes pour les opérations d'alésage par étapes sous différents angles.
• Fraiseuses horizontales : Peuvent être utilisées pour l'alésage par étapes de pièces plus grandes ou plus lourdes.
• Perceuses à colonne : Elles peuvent être utilisées pour les opérations d'alésage étagé de base, en particulier avec des alésoirs plus petits et des matériaux moins exigeants.
• Tours : l'alésage par étapes peut être réalisé sur des tours pour les trous concentriques par rapport à l'axe de rotation d'une pièce.
• Machines d'alésage spécialisées (moins courantes) : Il existe des machines spécialisées pour la production en grande quantité de trous étagés.

Facteurs de sélection des machines

• Taille et profondeur du trou : Des trous plus grands ou plus profonds peuvent nécessiter des machines plus puissantes et plus rigides.
• Tolérances requises : Les tolérances serrées favorisent souvent les centres d'usinage à commande numérique pour leur précision et leur contrôle.
• Volume de production : Un volume élevé peut justifier l'utilisation de machines d'alésage spécialisées, tandis que les volumes plus faibles sont bien adaptés aux machines à usage général.

Matériau de la pièce : Les matériaux plus durs peuvent nécessiter des vitesses plus lentes, des machines plus robustes et, éventuellement, un liquide d'arrosage.

Optimisez vos conceptions d'alésoirs étagés grâce à l'expertise de Baucor

Au-delà de l'outil : Le soutien de Baucor

En tant que leader mondial de l'usinage de précision, nous comprenons que pour obtenir des résultats optimaux avec les alésoirs étagés, il ne suffit pas d'avoir un outil de première qualité. Bien que les alésoirs étagés spécialisés ne fassent pas partie de notre offre de base, voici comment nous pourrions soutenir ce secteur :

• Consultation sur les matériaux : Nous guidons les fabricants et les utilisateurs sur les matériaux idéaux (nuances d'acier rapide, nuances de carbure) en fonction des matériaux des pièces à usiner, des exigences de performance et des volumes de production.
• Optimisation de la géométrie : Les ingénieurs de Baucor peuvent donner des conseils sur les éléments de conception des alésoirs étagés, y compris la conception des goujures, la géométrie des arêtes de coupe, les angles de chanfrein, le nombre d'étapes et les transitions entre elles.
• Expertise en matière de revêtement : Nous donnons des conseils sur la pertinence des revêtements (TiN, TiAlN, etc.) pour améliorer la résistance à l'usure, la durée de vie de l'outil et la performance dans des scénarios d'alésage étagé spécifiques.
• Soutien au processus d'usinage : Notre connaissance des processus d'enlèvement de matière nous permet de suggérer des techniques ou des modifications qui optimisent l'efficacité et les résultats lors de l'utilisation d'alésoirs étagés.
• Accent sur la précision : L'importance que Baucor accorde à la qualité se traduit par un soutien aux fabricants dans la conception d'alésoirs étagés qui répondent aux normes rigoureuses de leurs clients.

Principes de conception pour des alésoirs étagés efficaces

Principaux éléments de conception et considérations

Diamètres de marche : Déterminés avec précision par les dimensions du trou fini. Des tolérances serrées sont cruciales.

Transitions entre les pas : Des transitions douces sont importantes pour guider l'alésoir, minimiser les efforts de coupe et améliorer l'état de surface.

Nombre d'étapes : Un plus grand nombre d'étapes permet un élargissement progressif, mais augmente la complexité de l'outil. Un équilibre entre le nombre de pas et la résistance de l'outil est nécessaire.

Cannelures :

• Nombre de goujures : Influence la charge de copeaux et la douceur de la coupe. Un plus grand nombre de goujures est généralement préférable pour les matériaux plus durs, mais peut limiter la résistance des alésoirs à petits pas.
• Type de goujures : Les goujures droites sont les plus courantes : Les goujures droites sont les plus courantes, les goujures hélicoïdales facilitent l'évacuation des copeaux et peuvent réduire le broutage dans certains cas.

Géométrie du tranchant :

Angles de coupe : On utilise souvent des angles de coupe neutres ou légèrement positifs, optimisés pour les matériaux de la pièce à usiner.

Angles de dépouille : Ils assurent le dégagement et empêchent les frottements.

• Chanfrein : L'angle au début d'un pas aide à le guider dans le trou et influence l'action de coupe.
• Conception de la tige : Assure une bonne adaptation et une bonne rigidité dans le support de la machine-outil. Les types les plus courants sont les queues droites et les cônes morse.
• Matériau : HSS (différentes qualités) pour un usage général, carbure de tungstène pour les applications exigeantes et une plus grande résistance à l'usure.

Facteurs de conception influencés par l'application

• Matériau de la pièce : Les matériaux plus durs nécessitent des matériaux d'alésoir plus résistants, éventuellement des revêtements différents, et peuvent nécessiter des géométries adaptées.
• Taille et profondeur du trou : Influence les exigences de rigidité de l'alésoir, la conception de la goujure pour l'évacuation des copeaux et les besoins globaux de résistance.
• Exigences de tolérance : Des tolérances serrées peuvent nécessiter des géométries et des matériaux spécifiques, ainsi qu'une attention particulière à la rigidité de la machine.
• Volume de production : Influence les choix de matériaux et de revêtements pour optimiser la durée de vie de l'outil et la rentabilité dans un environnement de production donné.