Prédiction des efforts de perçage des métaux

Prediction of the drilling forces of metals

Ecole de Technologie Supérieure, Université du Québec, Montréal, Québec, Canada

Résumé

Cette étude présente une analyse du perçage conventionnel de métaux ordinaires (aluminium de fonderie et de corroyage, acier et laiton) avec des forets hélicoïdaux en acier rapide supérieur, de diamètre supérieur à 10 mm. Les efforts de perçage, normaux et tangentiels, en fonction des paramètres de coupe, ont été analysés. La vitesse de rotation ou la lubrification n’influencent pas notablement les efforts de coupe. Par contre, ces efforts sont fonction de la vitesse d’avance, du diamètre du foret et du matériau percé. Un modèle simple a été établi pour la prédiction des deux composantes des efforts de perçage. La force normale est fonction du diamètre du foret, et de l’âme. Dans la gamme de diamètres étudiée, l’action de l’âme peut être négligée. La force tangentielle est surtout fonction du volume instantané de matière enlevée. Le rapport de ces deux paramètres donne une description générale du perçage.

Abstract

This study carries out conventional drilling for ordinary metals (cast aluminum, wrough aluminum, steel and brass) with helicoidal drill made of HSS. This study analyses the drilling forces as a function of the cutting parameters. Cutting speed or lubrication do not play any significant role on the cutting forces. However cutting forces are strongly in relation with the feed rate, the drill diameter, and the material types. A model is proposed for predicting the cutting forces according the cutting parameters. The trust force is function of the diameter of the drill and of size of the cental part of the drill. The torque is mainly function of the machined volume. The ratio of these two parameters provides a general description of the drilling.