Comment régler la vitesse de perçage d’une perceuse à colonne
Réglez la vitesse de broche d’une perceuse à colonne en choisissant une vitesse de coupe adaptée au matériau de la pièce et au foret, en calculant le nombre de tours par minute correspondant (tr/min), puis en sélectionnant un réglage disponible sur la machine proche de cette valeur. Pour un premier essai, choisissez le réglage inférieur si la vitesse calculée se situe entre deux vitesses fixes. Fixez la pièce, percez un trou d’essai et ajustez le réglage en fonction de l’outil et des conditions de coupe.
Calculer la vitesse de broche
La vitesse de coupe indique à quelle vitesse l’arête de coupe se déplace sur le matériau ; la vitesse de broche indique le nombre de tours effectués par le foret en une minute. Le diamètre du foret relie ces deux valeurs. Pour déterminer une vitesse de coupe de départ, consultez les données du fabricant du foret correspondant au matériau, au matériau de l’outil, au revêtement et aux conditions de coupe concernés. Utilisez ensuite la formule suivante :
Vitesse de broche (tr/min) = (vitesse de coupe en mètres par minute × 1 000) ÷ (π × diamètre du foret en millimètres)
Par exemple, si la vitesse de coupe choisie est de 25 m/min et que le diamètre du foret est de 10 mm, le calcul donne environ 796 tr/min. Sur une machine dont les réglages fixes sont de 630 et 800 tr/min, 800 tr/min est proche de la valeur calculée. Si le montage est moins rigide ou si le matériau est difficile à usiner, 630 tr/min constitue un point de départ plus prudent.
Pour les unités impériales, utilisez tr/min = (vitesse de coupe en pieds de surface par minute × 12) ÷ (π × diamètre du foret en pouces). Veillez à utiliser des unités cohérentes ; saisir un diamètre en millimètres dans la formule en pouces donne une vitesse incorrecte.
Ces calculs s’appliquent au diamètre de coupe. Avec une fraise annulaire, utilisez son diamètre extérieur et non le diamètre de la broche pilote ou celui du noyau plein laissé à l’intérieur de la fraise. Suivez les valeurs de départ indiquées par le fabricant de la fraise : une fraise annulaire et un foret hélicoïdal plein de même diamètre ne nécessitent pas forcément la même vitesse de coupe ni la même avance.
Choisir une vitesse de coupe adaptée au travail
Le matériau de la pièce est le point de départ, mais son état compte également. Un matériau plus dur ou écroui nécessite généralement une vitesse de coupe inférieure à celle d’une nuance plus tendre de la même famille. L’acier inoxydable exige également une attention particulière à l’avance : si le foret frotte sans couper, la surface peut s’écrouir et rendre le passage suivant plus difficile.
Le matériau de l’outil modifie le calcul. Les forets en acier rapide et les forets en carbure ont des plages de fonctionnement différentes, et un revêtement ne rend pas chaque foret adapté à tous les matériaux. Dans la mesure du possible, utilisez les données correspondant à l’outil utilisé. Réduisez la vitesse de départ si l’outil est usé, si la machine ou la pièce est moins rigide, ou si le foret dépasse particulièrement de la broche. Un foret endommagé doit être remplacé ou correctement affûté, plutôt que de chercher indéfiniment à compenser le problème en modifiant la vitesse de broche.
Le diamètre a un effet direct : à vitesse de coupe identique, doubler le diamètre du foret divise par deux la vitesse de broche calculée. Un réglage adapté à un petit foret peut faire surchauffer un foret plus grand dans le même matériau. Refaites le calcul lorsque le diamètre change, notamment lorsque vous passez d’un avant-trou à un foret de finition plus grand.
Le liquide de refroidissement et le fluide de coupe peuvent influer sur la plage de vitesses de coupe, mais ils ne remplacent ni une vitesse adaptée ni une avance suffisante. Utilisez uniquement un fluide et une méthode d’application compatibles avec le matériau, l’outil, la machine et la zone de travail. Évitez tout contact du fluide avec les composants électriques.
Régler la vitesse sur la machine
Avant tout réglage, consultez le tableau des vitesses et les commandes de la machine concernée. Les valeurs de tr/min disponibles, les positions des commandes et la procédure varient selon qu’il s’agit d’une machine à entraînement par courroie, à engrenages ou à vitesse variable.
- Arrêtez la broche. Coupez l’alimentation avant d’ouvrir un carter de courroie ou d’effectuer tout réglage nécessitant l’accès à des pièces mobiles. Attendez l’arrêt complet de toutes les pièces en rotation.
- Sur une machine à entraînement par courroie, utilisez le tableau des vitesses pour choisir la combinaison de poulies. Détendez la courroie, placez-la sur les gradins de poulie indiqués, retendez-la selon les instructions, puis refermez le protecteur avant de rétablir l’alimentation.
- Sur une tête à engrenages, sélectionnez les positions de levier indiquées dans les instructions de la machine. Ne forcez pas un levier ; suivez la procédure prescrite pour l’engagement des engrenages et le changement de gamme.
- Sur une machine à vitesse variable, sélectionnez la gamme mécanique appropriée, si la machine en possède une, puis réglez la vitesse à l’aide de la commande ou de l’affichage. Le manuel de la machine précise si le réglage de la vitesse doit se faire à l’arrêt ou en fonctionnement.
La position d’un cadran ne correspond pas nécessairement à une vitesse de broche exacte, en particulier lorsque la machine utilise une gamme de vitesses distincte. Utilisez l’affichage étalonné ou le tableau des vitesses, s’il y en a un. Si la vitesse réelle est incertaine et que la précision est importante, mesurez-la à l’aide d’un tachymètre adapté, en suivant la procédure d’utilisation sécuritaire de l’instrument.
Fixez la pièce dans un étau ou à l’aide de serre-joints, retirez la clé de mandrin et vérifiez que le foret et le mandrin sont correctement installés avant de démarrer. Gardez les mains et les vêtements amples à l’écart des pièces en rotation. Arrêtez la broche avant de mesurer le trou ou d’évacuer les copeaux ; utilisez un outil ou une brosse adaptée, jamais les mains nues.
Lorsque la vitesse calculée se situe hors de la plage disponible
Si le calcul donne une vitesse inférieure à la vitesse minimale de la machine, ne supposez pas que le réglage le plus bas rend l’opération adaptée. Le foret peut malgré tout tourner au-dessus de sa vitesse de coupe recommandée. Choisissez une machine offrant une plage de vitesses plus basse ou réévaluez l’outillage et le procédé en vous appuyant sur les recommandations du fabricant de l’outil.
Si la valeur calculée dépasse la vitesse maximale, le réglage le plus élevé disponible produira une vitesse de coupe inférieure à la valeur cible calculée. Cela peut convenir, mais les conditions de coupe et les recommandations relatives à l’outil doivent tout de même être prises en compte. N’augmentez pas l’avance simplement pour compenser une vitesse de broche basse ; une force excessive peut bloquer la broche ou endommager le foret.
Pour une perceuse à base magnétique, la vitesse à vide indiquée est une plage ou une valeur de référence mesurée sans coupe ; elle ne garantit pas la vitesse en charge. Par exemple, la spécification fournie pour la perceuse magnétique VD60 indique une plage de vitesse à vide de 0–600 tr/min. Avant le réglage, vérifiez la procédure de commande de vitesse et la capacité de la machine et de la fraise concernées. La fixation magnétique nécessite également une surface de contact propre et adaptée, ainsi que la méthode de fixation prescrite dans les instructions de la machine.
Observer la coupe avant de modifier le réglage
Commencez le trou d’essai en contrôlant l’avance, puis observez le bruit, la formation des copeaux et le comportement de coupe. Une coupe régulière avec évacuation des copeaux est un meilleur indicateur que la vitesse de broche seule. L’avance et la vitesse sont liées, mais elles se règlent séparément : réduire la vitesse de broche sans corriger une avance trop faible peut faire frotter le foret.
Un sifflement ou un fond de trou poli peut indiquer un frottement, une arête émoussée, une avance insuffisante ou une vitesse inadaptée. Arrêtez-vous et inspectez le foret avant de modifier les réglages. Un bleuissement, de la fumée ou une usure rapide de l’arête révèle un échauffement excessif ; les causes possibles comprennent une vitesse de coupe excessive, un manque de fluide de coupe lorsqu’il est nécessaire ou des copeaux coincés dans le trou.
Les vibrations et un trou surdimensionné ne signifient pas nécessairement que la vitesse est trop élevée. Une pièce mal fixée, un porte-à-faux excessif de l’outil, une broche usée ou un foret mal affûté peuvent produire des symptômes similaires. Arrêtez la machine, corrigez le montage, puis faites un nouvel essai. Pour les trous profonds, retirez le foret au besoin afin d’évacuer les copeaux, en suivant les recommandations du fournisseur de l’outil ; des retraits inutiles et fréquents peuvent interrompre la coupe et faire frotter l’outil lors de sa réintroduction.
Une fois que le trou d’essai respecte les dimensions et l’état de surface requis, consignez le matériau, les caractéristiques du foret, la vitesse de broche, la méthode d’avance et le fluide utilisé. Ces informations constituent un point de départ fiable pour le prochain travail comparable, tout en laissant la possibilité d’ajuster les réglages en fonction de l’état du matériau et de la rigidité du montage.
