Projet calculs efforts de coupe et axial sur un foret creux

[François B]

Bonjour à tous,

Je suis en train de concevoir une perceuse particulière avec comme moteur d’entrainement un moteur thermique du type Honda GX35.
J’ai besoin de dimensionner mon moteur thermique avant de l’acheter. Et c’est là que je ne sais pas faire car je ne sais pas calculer les efforts sur mon outil. Je ne veux surtout pas me tromper (l’erreur n’est pas possible pour moi donc il faut que je sois sûr du résultat).

Les données que j'ai en ma possession sont les suivantes :
Plaque à percer Acier allié : Re =900MPa à 1000MPa sur une épaisseur maxi de 30mm.
Fréquence de rotation constante de mon mandrin (rotation outil) : N = 210tr/min (non modifiable)
Foret creux dont le diamètre est compris : 16<d<36 (assimilable pour moi à une fraise à carotter mais je ne suis pas certain)
Lubrification par émulsion sous pression 5bars par l’intérieur du foret
Temps maxi : 50s pour un foret creux de d=36mm et 30s pour un pour un foret creux de d=16mm
L’avance de coupe se fait manuellement avec une manivelle (donc c’est un paramètre réglable mais qui doit être réaliste pour un être humain : règle d’ergonomie)

Je ne connais pas la vitesse d’avance de mon foret (mais le temps maxi de réalisation du carottage).
Je ne connais pas le nombre de dents du foret (je pense que ça influe sur l’effort de coupe).

Je dois trouver :
L’effort de coupe sur le foret creux pour en déduire le couple sur l’outil.
L’effort axial engendré par la coupe (sur l’outil) pour dimensionner ma liaison pivot qui guide le foret.

Merci pour votre aide car je suis dans une impasse et il n’y a pas grand-chose sur les fraises à carotter sur le net…

 

[PUSSY]

Chaque dent du foret est assimilable à un outil à tronçonner.
Peut-être trouveras-tu plus de renseignements en tournage ?

 

[Gillou 63]

Bonjour
Le temps de perçage est imposé ? je pense que c'est les conditions de coupe qui vont imposer le temps de perçage et non l'inverse !
Bonne chance
Gillou63

 

[g0b]

Je ne comprends pas bien ton histoire de "foret creux".

Mais en gros la puissance = Pression Spécifique x Débit de copeau.
Ton avance = à la louche, 0.15mm/tr => Pression spécifique pour un acier à 100kg : dans les 3000 MPa
Débit de copeau pour un foret de 36 (un "vrai") pour une avance de 30mm/min : environ 30 cm3/min

Donc en remettant les unités comme il faut : P = 3.10^9*3.10^-5/60 = 1500W

C'est à la très grosse louche, mais ca donne une idée. Tu peux faire des calculs plus précis : Y'a les formules qui vont bien ici :

Sandvik Coromant

www.sandvik.coromant.com

 

[PUSSY]

je pense que c'est les conditions de coupe qui vont imposer le temps de perçage et non l'inverse !

La vitesse d'avance (manuelle) intervient aussi !

 

[Patrick Boucault]

Bonjour tout le monde, en lisant votre description j'ai un doute : vous dites 5 bars de pression dans le forêt creux ?
Il y a déjà un prepercage débouchant avant d'attaquer le forage ?
non la pression du lubrifiant est à prendre en compte pour l'effort axial.

 

[François B]

Pardon pour la pression c'est 1,5bars. Erreur de ma part.

 

[kawah2]

50s maxi pour carroter un trou de 36mm dans une épaisseur de 30mm me parait peu

et une perceuse a moteur thermique? ca va peser des tonnes, une electrique sur groupe électrogène ne serait pas possible?

 

[Mcar]

50" pour percer 30 mm
donc 30x60/50 = 36 mm/mn = A
A = azn ou a = avance par dent mm/tr, z nombre de dents, n nombre de tour / mn
A = a * 2 * 210tr/mn
a = A/(2*210) = 0,08 mm/tr
ton foret doit avancer de 0,17 mm/tr , en manuel il va falloir jauger
Vc pour un dia. max de 36 = 25 m/mn ,
reste à calculer les efforts pour une avance de 0,17 mm/tr et une Vc de 25 m/mm
on a un peu avancé
calculer le debit copeaux avec ap = profondeur de coupe = la largeur de la levre du foret =38/2/cos(30°)= 21,9
Q = Vc * Ap * Fn = 25 * 21,9 * 0,17 = 93 cm3 / mn
pour le reste je sais pas car il manque la force de coupe specifique en N/mm²
mais peu etre là :

Sandvik Coromant

www.sandvik.coromant.com

une autre idée beaucoup plus empirique,
tu prends une perceuse avec un moteur de 1000W,
tu perces
si la perceuse arrive, reste plus qu'à acheter un moteur thermique de 1000W

 

[François B]

Merci beaucoup pour ta réponse. J'étais à Vc = 26,39mm/min. J'en étais donc pas loin...
Par contre, il me manque ces deux bip d'efforts. C'est ça pour moi le plus important

Pour ta méthode par TP, j'ai pas trop envie de jouer mon projet sur ce test même si l'idée est très bonne.
Merci pour ta réponse

 

[g0b]

Merci beaucoup pour ta réponse. J'étais à Vc = 26,39mm/min. J'en étais donc pas loin...
Par contre, il me manque ces deux bip d'efforts. C'est ça pour moi le plus important

Pour ta méthode par TP, j'ai pas trop envie de jouer mon projet sur ce test même si l'idée est très bonne.
Merci pour ta réponse

Avec la puissance t'as le couple, et l'effort axial est dans les formules de mon lien.

 

[guy34]

bonjour ,
il me semble que percer en carrotage va poser un souci d'élimination des copeaux ;
à moins qu'il existe des outils idoines ......
A+++

 

[bugey01]

Un exercice d'école ?

 

[François B]

Un exercice d'école ?

Non mais en effet cela pourrait se faire avec cet énoncé