Les principales causes de déviation dans l'usinage de trous profonds sont liées à la rigidité du système de perçage, à la structure de l'outil, aux variations des forces de coupe, aux conditions d'évacuation des copeaux et aux propriétés du matériau de la pièce. L'usinage de trous profonds fait généralement référence à des processus où le rapport profondeur/diamètre est relativement élevé. À mesure que la profondeur du trou augmente, les forces radiales, la chaleur de coupe et la résistance à l'évacuation des copeaux sur le foret s'accumulent progressivement, rendant l'outil plus sujet à la déviation. Une rigidité insuffisante du foret, une capacité de guidage réduite, un bourrage de copeaux et des paramètres d'usinage inappropriés peuvent tous entraîner un désalignement de l'axe du trou par rapport à sa position conçue, affectant ainsi la précision d'assemblage et les performances du composant.
1. Lors de l'usinage de trous profonds, le foret a une structure en porte-à-faux élancée. À mesure que la profondeur du trou augmente, la longueur effective de l'outil augmente tandis que la rigidité en flexion diminue. Sous l'action de la force de coupe, il est sujet à la flexion élastique, ce qui fait que la direction de perçage s'écarte progressivement de l'axe d'origine.
2. Dans le perçage ordinaire, les conditions de coupe dans la zone de la croix de coupe du foret sont médiocres, ce qui entraîne facilement de grandes forces axiales et des forces de coupe inégales. Si les forces de coupe des deux côtés des arêtes de coupe ne sont pas cohérentes, le foret recevra une poussée latérale, ce qui entraînera la position d'entrée correcte du trou mais le fond du trou se décalera progressivement.
3. L'espace interne des trous profonds est étroit et l'espace entre l'outil et la paroi du trou est limité. Lorsque des vibrations ou des oscillations de l'outil se produisent pendant le processus d'usinage, la paroi du trou exercera une force opposée sur le foret, augmentant encore la tendance à la déviation.
1. La rigidité du foret est étroitement liée au rapport du diamètre sur la longueur de l'outil, ainsi qu'aux propriétés du matériau. Dans l'usinage de trous profonds, si l'outil est trop long et le diamètre petit, sa résistance à la flexion diminue, le rendant plus susceptible de se déformer sous l'effet de la force de coupe.
2. L'usure du foret réduit encore la stabilité de la rigidité. Après l'usure de l'arête de coupe, la résistance à la coupe augmente et le foret subit une force latérale accrue, ce qui peut entraîner des problèmes tels qu'un élargissement du diamètre du trou, des rayures sur la paroi du trou et une déviation de l'axe du trou.
3. L'amélioration de la rigidité du foret nécessite de commencer par la sélection de l'outil et la conception du processus. Par exemple, l'utilisation d'une structure de foret dédiée adaptée à l'usinage de trous profonds, le raccourcissement de la longueur de dépassement inefficace et l'amélioration de la résistance à l'usure du matériau de l'outil peuvent réduire la déformation élastique pendant le processus d'usinage.
1. L'une des principales difficultés dans le traitement des trous profonds est l'évacuation des copeaux. Lors du traitement normal des trous courts, les copeaux ont tendance à être évacués à l'extérieur de la zone de traitement. Cependant, dans les trous profonds, l'espace interne pour les copeaux est limité. Si les copeaux ne peuvent pas être évacués à temps, ils formeront des blocages à l'intérieur du trou.
2. L'accumulation de copeaux augmentera la résistance à la rotation du foret, provoquant des fluctuations de la charge de coupe. Lorsque certains copeaux sont piégés entre le foret et la paroi du trou, des forces de compression inégales seront générées, poussant le foret hors de la direction de traitement.
3. Le problème de l'évacuation des copeaux affecte également l'effet de refroidissement. Lorsque le fluide de coupe ne peut pas pénétrer complètement dans la zone de coupe, la température de l'outil augmente, le taux d'usure augmente et la stabilité du processus de perçage est encore réduite, augmentant le risque de déviation du trou.
1. Lorsque la vitesse d'avance est trop élevée, la pression axiale et la charge de coupe supportées par le foret augmentent. Si cela dépasse la rigidité de l'outil et la puissance de la machine-outil, cela est susceptible de provoquer une flexion de l'outil et des vibrations de traitement.
2. Une sélection inappropriée de la vitesse de coupe affectera l'usure de l'outil et la température de coupe. Une vitesse excessivement élevée peut accélérer l'usure de l'arête de coupe, tandis qu'une vitesse trop basse peut provoquer une coupe instable et une baisse de la qualité du traitement du trou.
3. La précision de la broche de la machine-outil et l'état de serrage affectent également la direction de traitement des trous profonds. S'il y a un faux rond radial dans l'installation du foret, la direction de traitement initiale de l'outil déviera et augmentera progressivement pendant le traitement du trou profond.
