perçage (suite)

Forets de perçage

Il existe différents types de forets suivant leur forme, leur nombre de lèvres de coupe, leur angle d’hélice et leur sens de coupe (forets à droite et forets à gauche). Le foret le plus utilisé est celui qui a deux lèvres symétriques, mais il existe également des forets à une, à trois et à quatre lèvres. Ces forets sont monoblocs et presque toujours en acier rapide ; les grands forets, destinés à l’usinage de pièces en acier dur et réfractaire, ainsi que les forets utilisés pour percer la pierre et le béton ont des lèvres de coupe rapportées en carbure de tungstène. Jusqu’à 20 mm de diamètre, les forets sont entièrement cylindriques et sont fixés sur la perceuse par l’intermédiaire d’un mandrin de serrage. Les forets de plus grand diamètre comportent une queue conique et sont fixés par emmanchement conique (cône Morse).

L’angle de l’hélice d’un foret varie avec la matière à usiner. On utilise les forets à hélice normale pour le perçage des fontes et des aciers courants et les forets à hélice longue pour le perçage des aciers très durs et des métaux durs donnant des copeaux brisés (comme le bronze). Dans le cas des métaux tendres, comme le plomb et l’aluminium, qui donnent des copeaux continus et qui ont tendance à coller à l’outil, on utilise de préférence des forets à hélice courte.

Comme pour les fraises, les lèvres des forets doivent être soigneusement affûtées en respectant les angles de coupe et de dépouille, l’égale longueur de chaque lèvre de coupe et l’angle de pointe.

Machines à percer

Encore appelées perceuses, ces machines sont conçues pour donner au foret le mouvement d’usinage par rotation sur lui-même et le mouvement d’avance par translation dans la direction de son axe. L’ensemble broche et foret est le plus souvent vertical. On peut en général également réaliser, d’une part, des opérations d’alésage et de chanfreinage, en fixant dans le nez de la broche un alésoir ou un outil à chanfreiner et, d’autre part, des taraudages, en fixant dans le nez de la broche un taraud par l’intermédiaire d’une tête de taraudage.

Perceuse d’établi

Cette machine, encore appelée perceuse sensitive et destinée à percer des trous dont le diamètre est inférieur à 10 mm, se compose d’un socle avec une colonne verticale très courte, sur laquelle peut coulisser la tête porte-broche avec son moteur d’entraînement. Montée sur roulements à bille, la broche tourne dans un fourreau solidaire d’une crémaillère qui peut être déplacée axialement par un pignon solidaire d’un levier. Le mouvement d’avance de l’outil est obtenu manuellement par la descente de cette broche à l’aide de ce levier. Un index se déplaçant sur une règle ou un tambour gradué indique la profondeur de perçage. Le mouvement de coupe est obtenu par rotation de la broche, dont la vitesse, très élevée, peut atteindre 18 000 tr/mn sur certaines machines, notamment pour percer, dans de bonnes conditions, des trous de faible diamètre (quelques millimètres) dans des pièces en alliage léger et en cuivre, qui nécessitent une vitesse de coupe élevée, de l’ordre de 200 m/mn.

Perceuse à colonne

Cette machine encore appelée perceuse à tête fixe, comprend une colonne verticale de 2 m de hauteur environ, dont la partie supérieure supporte la tête de perçage, analogue à celle d’une machine d’établi, mais plus importante et plus lourde. Cette tête comporte un mécanisme d’avance automatique et une boîte de vitesses qui permet de choisir la vitesse d’avance la mieux adaptée au travail à faire. Cette avance peut également se faire manuellement, comme pour la machine d’établi ; le travail d’usinage est alors moins régulier et nécessite un compagnon qualifié.

Si la pièce à percer est de petite dimension, elle est placée sur la table de perçage, fixée en porte à faux sur la colonne qui peut coulisser le long de la colonne et pivoter autour d’elle. Si la pièce à percer est très grande, on fait tourner la table d’un demi-tour pour la placer derrière la colonne et l’on fixe la pièce directement sur la plaque de base. Les machines dont les tables sont mobiles seulement en hauteur ne sont utilisées que pour usiner les pièces faciles à déplacer. L’opérateur fait alors glisser la pièce sur la table de la machine pour amener la pièce sous le foret, à l’endroit exact où l’on désire percer. Le mouvement d’avance est obtenu par descente axiale de la broche.

Perceuse radiale

Cette machine a été spécialement conçue pour percer des pièces très lourdes et encombrantes. Elle comprend un socle, sur lequel est fixée, en porte-à-faux, une colonne de forte section, supportant un bras horizontal, appelé console. Le chariot porte-broche peut se déplacer le long de ce bras radial, qui peut lui-même pivoter tout autour de la colonne. On peut ainsi donner au foret n’importe quelle position comprise dans un cylindre ayant la colonne pour axe et la longueur de son bras comme rayon. La pièce est solidement fixée sur la table de la machine, et l’outil est amené en position de perçage par un déplacement circulaire, transversal, vertical.

Sur certaines radiales, dites universelles, la tête de perçage peut aussi tourner autour d’un axe horizontal, soit par rotation de cette tête par rapport au bras, soit par rotation du bras lui-même, ce qui permet d’usiner des trous obliques dans de grandes pièces parallélépipédiques.

Lorsqu’elles sont relativement petites, les pièces à percer sont bridées sur la table de la machine. Celle-ci peut tourner autour de la colonne de la perceuse ; quelquefois, elle peut également s’incliner par rotation autour d’un axe horizontal, ce qui permet de réaliser des trous obliques. Lorsque les pièces à percer sont très grandes, elles sont soit directement fixées sur le socle de la machine, soit bridées sur la table, ancrée dans un bloc en béton noyé dans le sol de l’atelier à côté de la machine.

Perceuse à montant

Cette machine est une réalisation plus robuste de la perceuse à colonne. La colonne est remplacée par un montant en forme de caisson, nervuré intérieurement, en fonte moulée ou en construction soudée. Ce montant comporte à l’avant deux glissières, permettant le déplacement vertical de la console qui porte la table.