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Aléseuse

Une aléseuse est une machine-outil qui permet de réaliser des surfaces de révolution de façon industrielle par des opérations d'alésage, de lamage ou de perçage ou de fraisage.

Dans les ateliers spécialisés en usinage de grosses pièces (de quelques centaines de kilogrammes à plusieurs dizaines de tonnes), on utilise des aléseuses-fraiseuses à commande conventionnelle (manuelle) ou à commande numérique.

Généralités

Les aléseuses permettent de percer, aléser et fraiser. Il en existe de différents types assurant chacun, pour une grandeur de pièce déterminée, la rigidité du système et les déplacements relatifs. Broche horizontale.

  • AlĂ©seuse pour petites pièces : La table montĂ©e sur console est mobile dans les trois directions rectangulaires et la broche conserve une direction fixe sur le bâti.
  • AlĂ©seuse pour pièces moyennes : La console est supprimĂ©e, le dĂ©placement vertical s'applique Ă  la broche et Ă  sa lunette guidĂ©e le long de deux montants fixes. La table ne reçoit plus que les mouvements longitudinal et transversal.
  • AlĂ©seuse pour pièces lourdes et encombrantes : La table est entièrement fixe ; la broche et sa lunette sont Ă©tablies sur montants verticaux guidĂ©s chacun sur des glissières transversales. Seul, l'outil reçoit les mouvements d'avance et les dĂ©placements.

Accessoirement, les aléseuses réalisent couramment les opérations de perçage, de lamage, de surfaçage, de tourillonage, de fraisage et, parfois, de filetage, ce qui leur confère une universalité plus ou moins complète.

Types de générations

  • AlĂ©sage Ă  l’outil de forme : L'outil utilisĂ© est un foret ou/et un alĂ©soir,
  • AlĂ©sage Ă  l’outil d’enveloppe : L’outil est montĂ© sur un porte-grain pour un usinage simple et court dit en l’air ou sur une barre d’alĂ©sage pour le travail plus complexe (prĂ©cision, rigiditĂ©).

Les machines

Les aléseuses doivent être précises, robustes et maniables.

MĂ©canisme de coupe

La broche rigide est coulissante comme sur les perceuses mais avec un grand déplacement longitudinal. Elle entraîne les outils par cône morse normal, toutefois, lorsque l'effort tangentiel est élevé (cas du fraisage), un système tenon et mortaise en bout de broche garantit l'entraînement.

De même pour le travail "en tirant", une clavette transversale complémentaire soutient le coincement des portées coniques. Enfin, sur le plateau, une glissière radiale reçoit le porte-outil approprié à l'opération de surfaçage, de tourillonnage.

MĂ©canisme des avances

  • Avance longitudinale donnĂ©e Ă  la table ou Ă  la broche ;
  • Avance transversale donnĂ©e Ă  la table ou aux montants (table fixe) ;
  • Avance radiale donnĂ©e Ă  la table glissière du plateau pour le surfaçage.

Toutes ces avances sont automatiques, variables, et peuvent être inversées. Sur certaines machines, une série de roues permet le filetage.

DĂ©placements

Déplacements linéaires

Mesure de déplacements linéaires pour assurer la distance entre axes par coordonnées rectangulaires :

  • Par tambour graduĂ© sur vis des chariots, le filet rectifiĂ© des vis avec les tambours divisĂ©s assurent une lecture Ă  0,01 mm (dĂ©fauts, influence des jeux, usure locale des filets) ;
  • Par règle de prĂ©cision divisĂ©e et Vernier au 1/20 ou 1/50, une loupe facilite la lecture ;
  • Par lecture optique et règle de prĂ©cision, efficace Ă  0,01 mm ;
  • Par jauges de longueurs pincĂ©es entre butĂ©es ayant une longueur Ă©gale au dĂ©placement. La sensibilitĂ© est amĂ©liorĂ©e lorsque l'une des butĂ©es est munie d'un indicateur de contact (comparateur) Ă  0,01. Pour un travail unitaire, une sĂ©rie de jauges standards Ă©chelonnĂ©es par 25 mm assurent toutes les mesures en plaçant une jauge micromĂ©trique de 25 mm.

DĂ©placements angulaires

  • Avec plateau Ă  rainures Ă  tĂ© orientĂ© sur table fixe ;
  • Par pivotement de la table (verrouillage Ă  90°, 180°, 270° et 360°) ou plateau pivotant ;
  • Ă€ l'aide d'une règle sinus ;
  • Avec lecture optique.

Outils d’aléseuses

On distingue d'une part les outils travaillant en bout, c'est-à-dire en porte-à-faux ou en l'air (alésoir) et, d'autre part, les outils montés sur barre d'alésage, elle-même soutenue à son extrémité.

Les divers outils sont dits : d'Ă©bauche, d'approche, de calibrage (ou finition).

Outils en l’air à dimension fixe

  • Ébauche : le foret alĂ©seur (figure F1)

UtilisĂ© pour agrandir des trous bruts avec forte surĂ©paisseur, très souvent irrĂ©gulièrement rĂ©partis. Sa forme et son travail rappellent l'outil de perçage (3 ou 4 lèvres), mais son âme est plus robuste. Les forets alĂ©seurs d'Ă©bauche existent de 0,25 Ă  0,50 mm des cotes nominales et aussi aux cotes nominales pour finition directe peu prĂ©cise (tolĂ©rance H11)

  • Finition : l'alĂ©soir de finition (figure F2), employĂ© pour les alĂ©sages dĂ©bouchant.

Toutefois, pour les alésages borgnes, l'entrée courte forme un angle de 90°.

Les alésoirs sont à alésage conique ou cylindrique et s'adaptent à un corps avec entraînement par mortaise, l'alésage cylindrique est adapté pour le montage sur barre d'alésage.

Outils en l’air à dimension variable

  • AlĂ©soir expansible en bout (figure R1), dĂ©formation 0,15 Ă  0,25 mm outil fragile ;
  • AlĂ©soir Ă  lames rapportĂ©es (figure R2) ;
  • TĂŞte Ă  rĂ©glage micromĂ©trique (figure A), convient pour les courts alĂ©sages, graduation permettant le dĂ©placement du grain Ă  0,01 mm ;
  • TĂŞte Ă  planer (figure A) permet le surfaçage par chariotage (dĂ©placement radial mĂ©canique) ou pour l'usinage de chambrages et des gorges circulaires.

Outils supportés (barre d’alésage)

Le travail précis des longs alésages ne peut être obtenu qu'en éliminant les flexions dues au porte-à-faux inhérent au travail en l'air en utilisant un outil soutenu en un 2e point ("lunette") ou plusieurs points. Des lunettes existent en fonte aciérée pour petites séries, acier dans les grandes séries, ou à grande vitesse (roulement à aiguille).

Cette barre en acier traité attelée à la broche doit être rigide, cylindrique, sans défaut de rectitude avec un positionnement des outils de façon à équilibrer les réactions radiales (figure B2)

Outils sur barre d’alésage

Les travaux unitaires sont réalisés avec un équipement standard comprenant une série de barres et de lunettes. Les logements d'outils sont échelonnés le long des barres. Par contre, le travail en série exige des barres spéciales et chacune peut recevoir des grains réglables ou centrés ou des manchons creux à aléser ou lamer.

Le blocage se fait par vis sans tĂŞte, clavette cylindrique dont le mĂ©plat forme coin pour les outils rĂ©glables. Pour les outils symĂ©triques, la goupille conique est frĂ©quemment employĂ©e. En travail unitaire, on emploie avec intĂ©rĂŞt les grains Ă  rĂ©glage micromĂ©trique pour une prĂ©cision de l’ordre de 0,01 mm.

Références et sources

    • Cours de technologie professionnelle. Terminale BP. Dessin,
    • Cours de technologie gĂ©nĂ©rale, BTS.BE, 1973.

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