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Comment réaliser un trou à chanfreiner dans le métal
Dans le monde de la métallurgie, de l’ingénierie et de l’usinage, ce qui distingue l’amateur du professionnel réside dans les détails de la finition. Des finitions irrégulières, telles qu’une tête de vis qui dépasse, peuvent sembler grossièrement non professionnelles, créant une surface inégale. La solution consiste à utiliser une technique précise et propre appelée chanfreinage.
Qu'est-ce que le chanfreinage ? Les bases
Fondamentalement, le chanfreinage est le processus de découpe d'une cavité conique ou d'un chanfrein autour de l'ouverture d'un trou percé. Ce trou en forme de cône est conçu pour s'adapter parfaitement à la forme inclinée du fond de la tête d'un dispositif de fixation (comme une vis à tête plate), garantissant qu'il puisse s'ajuster parfaitement au niveau ou légèrement en dessous de la surface du matériau.
Cependant, pour obtenir une finition parfaite et à ras, il ne suffit pas d’utiliser un foret plus grand. Le processus nécessite plus de précision, l’utilisation des bons outils et le maintien d’angles précis. Plus important encore, vous devez avoir une compréhension claire des étapes impliquées dans la procédure de chanfreinage.
Si vous êtes un machiniste expérimenté, un responsable des achats ou un propriétaire d’atelier de métallurgie à la recherche de la meilleure technique pour obtenir un chanfreinage parfait dans le métal, vous avez vraiment de la chance. Dans cet article, nous vous guiderons à travers tout ce que vous devez savoir sur le chanfreinage d’un trou pour un résultat impeccable et professionnel.
Préparation : Quels outils sont nécessaires pour le chanfreinage ?
L'utilisation du bon outil pour le travail est essentielle pour obtenir les résultats souhaités et, ce n’est pas tout, cela aide également à garantir une constance de haute qualité. En fonction de l’ampleur et de la précision du projet, nous avons mis plusieurs options d'outils à votre disposition :
Forets à chanfreiner (ou chanfreins)
Ce sont les outils les plus courants pour cette opération. Les forets à chanfreiner ou chanfreins sont des outils de coupe spécialisés, conçus spécifiquement pour créer les récessions coniques. Ils sont disponibles dans une large gamme de matériaux et de géométries.
En ce qui concerne le matériau, L'acier rapide (HSS) est idéal pour une utilisation générale dans l'aluminium et l'acier doux, tandis que les pointes en cobalt et en carbure solide sont parfaites et indispensables lorsqu'il s'agit de matériaux plus durs tels que l'acier inoxydable.
Perceuses combinées et fraises à chanfreiner
Souvent appelées perceuses à évent, ces outils polyvalents forent le trou pilote et créent le chanfrein en une seule opération. Ils sont exceptionnellement efficaces et idéaux pour les environnements de production où la vitesse et la constance sont nécessaires.
Fraisses à chanfreiner réglables et cages
Pour des applications de haute précision, telles que dans l’aéronautique ou l’industrie automobile, ces outils permettent de définir une profondeur de coupe précise. Une cage entoure la fraise et arrête sa rotation lorsqu’elle entre en contact avec la pièce. Cela garantit que chaque chanfrein est identique, ce qui est idéal pour l’usinage CNC et les lignes d’assemblage avec contrôle qualité.
Comment réaliser un trou à chanfreiner : Le processus étape par étape
Pour obtenir un chanfrein parfait à chaque fois, il existe des règles simples et des étapes claires qui doivent être suivies avec minutie pour atteindre certains jalons dans nos projets. Dans ce guide, nous supposerons que vous utilisez une perceuse standard et une fraise à chanfreiner séparée.
Étape 1 : Percez le trou pilote
Le chanfreinage nécessite un trou pilote. Le trou pilote est le premier trou. Il doit correspondre au corps (arbre) de la vis, pas au filetage.
- Sélectionnez la bonne mèche : Choisissez une mèche qui a le même diamètre que l'arbre de la vis. Pour une vis #8, vous devez utiliser une mèche pour trou pilote de taille #8.
- Fixez la pièce à usiner : Le métal doit rester complètement immobile pendant le perçage. Utilisez un étau ou un serre-joint robuste pour maintenir le matériau sur un établi ou la table de la perceuse à colonne. Évitez de maintenir la pièce avec vos mains nues.
- Marquez votre emplacement : À l'aide d'un poinçon, créez une petite indentation à l'endroit exact où vous souhaitez percer le trou. Cela aidera à éviter que le foret ne dérive ou ne se déplace une fois que vous commencerez à percer.
- Percez le trou : Maintenez le foret parfaitement perpendiculaire à la surface du métal et percez le trou pilote dans le matériau. L'utilisation d'un fluide de coupe adapté au métal que vous travaillez permettra d’obtenir une coupe plus lisse et prolongera la durée de vie du foret.
Étape 2 : Sélectionnez le bon foret à chanfreiner
Remplacez maintenant le foret par celui de votre choix. Le choix du bon foret à chanfreiner dépend principalement de deux facteurs : l'angle et le diamètre.
- Choisissez l'angle adéquat : Vous devez utiliser un foret à 82° pour les vis standard et un foret à 90° pour les vis métriques. L'utilisation du mauvais angle entraînera un mauvais ajustement, où la vis ne touchera que le bord supérieur ou inférieur. Cela vous donnera une connexion faible.
- Choisissez le diamètre adéquat : Le foret à chanfreiner doit être légèrement plus grand que la tête de vis. Utilisez un pied à coulisse pour mesurer le diamètre extérieur de la tête de vis, puis choisissez un foret à chanfreiner avec un diamètre égal ou légèrement plus grand que la mesure de la tête de vis que vous avez obtenue.
Étape 3 : Réglez votre perceuse et ajustez la profondeur
Comprenez que la précision est essentielle, vous ne devez couper que suffisamment de matériau pour que la tête de vis s'ajuste et soit au même niveau, sans plus.
- Réglez la vitesse de votre perceuse : Le chanfreinage doit être effectué à faible vitesse. Des vitesses plus élevées généreront certainement une chaleur excessive, ce qui fera vibrer le foret. Si cela se produit, la finition sera rugueuse et irrégulière.
- Insérez la mèche : Fixez solidement le foret à chanfreiner dans le mandrin de la perceuse.
- Réglez la profondeur (optionnel mais recommandé) : Pour des résultats reproductibles, utilisez une perceuse avec un butée de profondeur ou un foret à chanfreiner spécialisé. Si vous n'en avez pas, vous devrez travailler avec beaucoup de soin et vérifier régulièrement vos progrès. Un bon point de départ pour un jauge de profondeur est d'environ 4 mm, mais cela dépend entièrement de la taille de la tête de la vis.
Étape 4 : Percez le trou à chanfreiner
Cette phase du processus est celle où l'action réelle se produit.
- Appliquez du fluide de coupe : Ajoutez une goutte de fluide de coupe dans le trou pilote.
- Commencez à couper : Placez la pointe du foret à chanfreiner dans le trou pilote. Démarrez la perceuse à faible régime et appliquez une pression ferme, constante et uniformément répartie. Laissez maintenant l'outil faire le travail.
- Vérifiez la profondeur : Percez pendant une ou deux secondes, puis retirez le foret et enlevez les copeaux métalliques. Prenez la vis et vérifiez son serrage. L'objectif est que le sommet de la tête de vis soit parfaitement au même niveau que le métal environnant.
- Ajustez si nécessaire : Si la vis dépasse encore, percez un peu plus profondément. Si vous avez percé trop profondément et potentiellement créé un espace autour de la tête de vis, cela signifie que vous avez coupé trop. Il est toujours préférable de couper un peu et de vérifier fréquemment plutôt que de couper trop d'un coup.
Étape 5 : Inspecter et ébavurer
Une fois que la vis est parfaitement de niveau, la tâche est presque terminée. Examinez le bord du trou pour détecter d’éventuels petits bavures ou bords rugueux. Utilisez un outil à ébavurer manuel ou une lime pour les enlever doucement et obtenir une finition propre et professionnelle.
Choisir le bon matériau pour votre foret à chanfreiner
Il est crucial de choisir le bon matériau pour le foret à chanfreiner, car cela affectera grandement les performances, la finition et la longévité de l’outil. Ce facteur est souvent un élément clé pour tout atelier professionnel.
Pour votre commodité, nous avons préparé un tableau facile à comprendre pour vous guider dans le choix du matériau de foret adapté à votre projet.
Matériau du foret | Idéal pour | Pros | Cons |
Carbure (Carbure de tungstène) | Idéal pour tous les métaux, sans exclure les matériaux abrasifs | Dureté extrême et résistance à l'usure, offre la plus longue durée de vie de l'outil et la meilleure finition. | L'option la plus chère, très fragile et peut s'ébrécher si elle n'est pas manipulée correctement. |
Acier rapide (HSS) | Aluminium, acier doux, laiton | Économique, adapté à un usage général. | Tend à s'user rapidement dans les matériaux plus durs ; non recommandé pour la production en grande série. |
Cobalt (par exemple, M42) Acier inoxydable, aciers trempés | Acier inoxydable et autres aciers trempés | Excellente résistance à la chaleur, reste plus tranchant plus longtemps que le HSS dans les matériaux durs. | Plus cher que le HSS, mais plus fragile. |
Les plaquettes brise-copeaux PCD (diamant polycristallin) | Aluminium haute teneur en silicium, fibre de carbone (CFRP), fibre de verre et bien d'autres. | Les forets à chanfreiner PCD sont extrêmement résistants à l'usure. Dans les bonnes applications, le PCD peut durer jusqu'à 100 fois plus longtemps que le carbure. C'est le matériau ultime pour les forets à chanfreiner à des vitesses de coupe plus élevées. | Le PCD est beaucoup plus cher que les autres matériaux, bien qu'il puisse être rentable à long terme. Il n'est pas idéal pour une utilisation sur des matériaux ferreux. |
Quelles sont les tailles courantes des trous à chanfreiner pour différents angles ?
Voici un tableau qui sert de ligne directrice générale pour différentes tailles de vis avec les angles courants des trous à chanfreiner, à savoir 82⁰, 90⁰ et 100⁰.
Dimensions des trous à chanfreiner 82⁰
Taille de vis | Taille du foret | Diamètre du corps | Profondeur |
#4 | 1/8” | 0.332″ | 0.123″ |
#6 | 9/64” | 0.373″ | 0.139″ |
#8 | 5/32” | 0.415″ | 0.155″ |
#10 | 3/16” | 0.457″ | 0.170″ |
¼” | 1/4” | 0.582″ | 0.217″ |
5/26” | 5/16” | 0.665″ | 0.248″ |
Dimensions des trous à chanfreiner 90⁰
Taille de vis | Taille du foret | Diamètre du corps | Profondeur |
#4 | 1/8” | 0.348″ | 0.123″ |
#6 | 9/64″ | 0.391″ | 0.196″ |
#8 | 5/32″ | 0.435″ | 0.217″ |
#10 | 3/16″ | 0.478″ | 0.239″ |
¼” | 9/32″ | 0.609″ | 0.305″ |
5/26” | 5/16″ | 0.696″ | 0.348″ |
Dimensions des trous à chanfreiner 100⁰
Taille de vis | Taille du foret | Diamètre du corps | Profondeur |
#4 | 7/64″ | 0.103″ | 0.123″ |
#6 | 9/64″ | 0.431″ | 0.196″ |
#8 | 5/32″ | 0.475″ | 0.217″ |
#10 | 3/16″ | 0.521″ | 0.239″ |
¼” | 9/32″ | 0.660″ | 0.305″ |
5/26” | 5/16″ | 0.752″ | 0.348″ |
Conclusion
Le chanfreinage est plus qu'une simple touche finale : c'est un signe de qualité artisanale qui améliore la sécurité, la fonctionnalité et l'esthétique d'un produit fini. Pour obtenir un chanfrein parfait, il est nécessaire de suivre un processus méthodique. Du perçage d'un trou pilote précis à la sélection des outils adaptés au matériau et au fixateur. Sundi Tools propose des forets à chanfreiner PCD de haute qualité avec pilote en carbure solide, garantissant que votre projet soit réalisé au niveau technologique le plus élevé.
Ne laissez pas des outils de mauvaise qualité compromettre votre travail acharné. Optez pour une précision haut de gamme dès aujourd'hui. Vous pouvez consulter notre catalogue de fraises à chanfreiner industrielles HSS, en cobalt et en carbure.
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