14 types de trous en ingénierie

Les trous sont l'une des caractéristiques les plus courantes de l'ingénierie et de la fabrication. On en voit dans presque tout, mais tous les trous ne sont pas identiques. Certains sont faits pour accueillir des vis, d'autres pour un alignement précis, et d'autres encore pour permettre aux fluides de circuler.

Dans ce guide, vous découvrirez les différents types de trous dans le domaine de l'ingénierie.

Qu'est-ce qu'une caractéristique de trou en ingénierie ?

Un trou est une entaille ou une ouverture dans un matériau, généralement réalisée par perçage, poinçonnage ou moulage. Les trous ont de nombreuses fonctions, notamment la fixation, la réduction du poids, la ventilation et l'alignement des pièces.

La taille, la forme et la profondeur d'un trou dépendent de sa fonction dans un projet. Les ingénieurs utilisent des termes standard pour définir les trous, tels que le diamètre, la profondeur, la fraise, le lamage et l'alésage. tolérance. Ces détails permettent de s'assurer que les trous s'emboîtent correctement avec les autres composants.

Ajustements, retraits et tolérances des trous d'ingénierie

Lorsque vous concevez des trous, vous devez tenir compte des ajustements, des repères et des tolérances. Examinons-les plus en détail.

Convient

Lorsque vous faites un trou dans une pièce, celle-ci doit souvent s'adapter à une autre pièce, comme un arbre ou un boulon. La façon dont ces pièces s'emboîtent s'appelle un ajustement. Il existe trois principaux types d'ajustement :

Ajustement de l'encombrement - Le trou est légèrement plus grand que l'arbre afin que ce dernier puisse se déplacer librement.

Interférence Fit - Le trou est plus petit que l'arbre, il faut donc forcer l'arbre à entrer.

Transition Fit - Les dimensions du trou et de l'arbre sont très proches, de sorte que l'ajustement peut être serré ou lâche en fonction de la tolérance.

Rappels

Les repères sont la façon dont les ingénieurs étiquettent les trous sur les dessins techniques. Elles comprennent des symboles et des mesures telles que le diamètre, la profondeur et des caractéristiques spéciales (telles que le filetage ou le fraisage). Ces détails vous aident à créer des trous précis.

Tolérances

Les tolérances sont de petites variations autorisées dans la taille et la forme du trou. Aucun trou n'est parfait, mais les tolérances permettent de s'en approcher suffisamment pour qu'il fonctionne correctement.

Ils contrôlent la largeur et la profondeur du trou, la forme de ses bords, ainsi que sa rondeur et sa rectitude. Ils permettent aux trous de fonctionner correctement lors de leur utilisation finale.

14 types de trous d'ingénierie

Chaque type de trou a une fonction spécifique et nous allons les aborder ci-dessous.

1. Trou simple

Un trou simple est une ouverture ronde qui peut traverser entièrement un matériau ou s'arrêter à une certaine profondeur. Il a le même diamètre de haut en bas.

Les trous simples servent à l'assemblage ou au dégagement. Les ingénieurs les marquent d'un symbole "Ø" sur les dessins. Vous pouvez les percer avec des mèches standard.

2. Trou borgne

Un espoir aveugle ne traverse pas toute l'épaisseur du matériau. Il s'arrête à une certaine profondeur et n'a qu'une seule ouverture. Les ingénieurs les marquent en utilisant "↓" sur les dessins, par exemple "Ø 30 ↓ 12mm" pour un trou de 30 mm ayant une profondeur de 12 mm.

Le perçage de trous borgnes peut s'avérer délicat car l'accumulation de matériau peut casser la mèche. Ils sont utiles pour le montage, la fixation et la réduction de l'attente.

3. Trous filetés

Un trou fileté possède un filetage interne permettant d'insérer un boulon ou une vis sans utiliser d'écrou. Des outils spéciaux, tels que des fraises à fileter ou des inserts, permettent de créer ces trous.

Les ingénieurs utilisent "Ø" ou "M" pour les indiquer sur les dessins. Le "M" est utilisé pour les filetages métriques, et le chiffre qui le suit indique la taille du filet.

4. Trou de passage

Un trou débouchant traverse entièrement le matériau. Il est indiqué sur les dessins comme "Ø diamètre Thru". Par exemple, "Ø 30 Thru" signifie un trou de 30 mm qui traverse complètement le matériau.

Ces trous sont utilisés pour le passage des fluides, le câblage et la fixation. Vous pouvez les créer à l'aide d'une perceuse ou en perforant le matériau.

5. Trou interrompu

Un trou interrompu est un trou partiellement bloqué ou coupé par une autre caractéristique, comme une fente ou un autre trou. Il reste aligné même après avoir traversé la section interrompue.

Ces trous sont courants dans les sièges de roulement, les goupilles de positionnement et les boulons cachés. Bien qu'ils semblent compliqués, ils peuvent être percés en plusieurs étapes sans installation supplémentaire.

6. Trous de taraudage

Un trou taraudé est similaire à un trou fileté, mais il est réalisé à l'aide d'un outil de taraudage au lieu d'inserts ou de fraises à fileter. Tous les trous taraudés sont des trous filetés, mais tous les trous filetés ne sont pas des trous taraudés.

Les ingénieurs les marquent d'un "M" suivi du diamètre, du pas et de la profondeur du filetage. Par exemple, "M6 1.5 10" signifie un trou de 6 mm de diamètre avec un pas de filetage de 1,5 mm et une profondeur de 10 mm.

7. Trous coniques

Un trou conique a un diamètre qui diminue progressivement d'une extrémité à l'autre. Ces trous sont utilisés dans les joints à pression, les systèmes de fluides et les joints à haute pression.

Les ingénieurs les mesurent par l'angle de conicité (en degrés) et utilisent un triangle traversé par une ligne pour les marquer sur les dessins.

8. Trous de contre-perçage

Un contre-trou a une section plus large à fond plat en haut pour permettre aux têtes des fixations (comme les boulons) d'affleurer la surface. Les assemblages sont ainsi plus solides et plus attrayants visuellement.

Le symbole des trous d'alésage est "⌴", suivi du diamètre du trou, par exemple "⌴Ø20" pour un alésage de 20 mm.

9. Trous de fraisage

Un trou d'évidement a une section conique (angulaire) au sommet, permettant aux vis à tête plate d'affleurer la surface. Il est similaire à un lamage mais avec un bord incliné. Dans les dessins, le symbole d'un trou de lamage est "⌵".

10. Trous de contre-perçage

Un trou de contre-perçage a une ouverture conique ou effilée pour accueillir des fixations telles que des rivets ou des boulons. Cette conception permet aux fixations d'affleurer, ce qui améliore la résistance et l'aspect d'un assemblage. Il est similaire à un trou de lamage, mais la conicité est généralement moins prononcée.

11. Trous de surface

Un trou à surface plane est un lamage peu profond qui crée une surface lisse et plate sur laquelle repose un boulon ou une rondelle. Il assure une répartition uniforme de la pression et évite d'endommager les fixations. Les ingénieurs utilisent "⌴ SF" comme repère sur les dessins.

12. Trous de dégagement des vis

Un trou de passage de vis est légèrement plus grand que la vis qu'il retient, ce qui permet à la vis de passer librement. Cela facilite le montage et le démontage. La taille du trou est calculée en utilisant :

Taille du trou de dégagement = (diamètre de la vis + diamètre de la tête de la vis) / 2

13. Trous alésés

Un trou alésé est un trou simple qui a été affiné à l'aide d'un alésoir pour obtenir un diamètre très précis et une finition lisse. Les trous alésés sont utilisés lorsque des tolérances serrées sont requises.

14. Trous superposés

Un trou de chevauchement est formé lorsque deux trous se croisent partiellement ou totalement. On les trouve souvent dans la fabrication des métaux et dans les assemblages complexes. Les trous qui se chevauchent peuvent réduire la résistance du matériau, de sorte qu'un renforcement peut s'avérer nécessaire.

Méthodes courantes d'usinage des trous

Il existe plusieurs façons de créer des trous dans l'ingénierie. Voici les méthodes les plus courantes :

Fraisage CNC

Les fraiseuses CNC utilisent différents outils de coupe, notamment des forets, des fraises en bout et des fraises à la volée, pour réaliser des trous. Ces machines peuvent créer des formes de trous complexes, y compris non circulaires, en suivant des instructions programmées.

Fraisage CNC est utile car il permet d'effectuer plusieurs tâches en un seul réglage, notamment le perçage, l'alésage, le contre-perçage et le goujonnage, ainsi que d'autres opérations d'usinage.

Perçage CNC

Perçage CNC est un moyen rapide et précis de créer des trous circulaires. Le processus commence par la conception du trou dans un logiciel, sa conversion dans un format lisible par la machine (fichier STEP ou STL) et l'exécution du programme.

Le foret tourne et se déplace vers le bas, coupant le matériau. Il existe différents types de perceuses CNC, tels que les perceuses à gangs, les perceuses à bras radial et les micro-perceuses, en fonction de l'application.

Taraudage CNC

Le taraudage CNC est utilisé pour créer des filets internes à l'intérieur des trous. Il utilise des tarauds et des matrices pour couper les filets afin que des vis ou des boulons puissent être insérés. Ce procédé est couramment utilisé pour fixer les trous dans les assemblages mécaniques.

Perçage par électroérosion

Le perçage par électroérosion (EDM) est une méthode de fabrication de trous sans contact. Au lieu d'utiliser un foret, on utilise un fil-électrode qui crée une étincelle électrique à l'intérieur d'un fluide diélectrique. L'étincelle fait fondre le matériau et crée un trou.

Cette méthode est parfaite pour les trous minuscules (jusqu'à 0,065 mm) et fonctionne bien avec les matériaux durs, à condition qu'ils soient conducteurs d'électricité. Elle est utile pour réaliser des micro-trous et des trous courbes dans les secteurs de l'aérospatiale, de la médecine et de la précision.

Ennuyeux

Ennuyeux est un processus utilisé pour agrandir un trou ou en améliorer la précision. Au lieu de percer un nouveau trou, vous prenez un trou existant et utilisez un outil de coupe à point unique pour enlever de la matière. L'alésage peut être réalisé sur un tour, une fraiseuse ou une aléseuse. Cette méthode est particulièrement utile lorsqu'il s'agit de créer des trous de grande taille ou de maintenir une taille très précise.

L'alésage permet également de s'assurer que le trou est parfaitement rond et aligné, ce qui est important pour les pièces de haute précision.

Comment choisir le bon type de trou pour l'usinage ?

Le choix d'un mauvais type de trou peut conduire à un mauvais alignement, à une structure faible, à un échec de l'assemblage ou à un produit qui ne fonctionne pas. Voici donc quelques éléments à prendre en compte pour choisir le bon type de trou :

Objectif du trou

Tout d'abord, réfléchissez à la raison pour laquelle vous avez besoin du trou. S'il s'agit de fixer des boulons et des écrous, un trou taraudé est le meilleur choix. S'il doit permettre l'écoulement du lubrifiant ou l'étanchéité, un trou conique ou fraisé conviendra mieux. Pour le montage ou l'alignement, un simple trou borgne est une bonne option.

Taille et forme des trous

Pensez ensuite au diamètre et à la profondeur du trou. Demandez-vous si le trou doit être circulaire, carré ou de forme irrégulière. Certains types de trous ne fonctionnent qu'avec des formes et des tailles spécifiques.

Type de matériau

Le type de matériau avec lequel vous travaillez influe sur la manière dont le trou peut être réalisé. Si le matériau est dur, cassant ou sensible à la chaleur, vous aurez peut-être besoin d'outils spéciaux pour créer le trou. Les métaux durs peuvent nécessiter un alésage ou un perçage par électroérosion, tandis que les matériaux plus tendres peuvent être percés ou fraisés plus facilement.

Source d'énergie et machines

Enfin, pensez à la machine et à la source d'énergie disponibles pour le perçage ou l'usinage du trou. Une source d'énergie faible peut entraîner des trous imprécis et une accumulation de matériau qui rendra le trou inutilisable. Assurez-vous que vos machines et vos outils peuvent supporter le type de trou que vous devez créer.

Conclusion

Les trous sont un élément important de l'ingénierie et de la fabrication. Ils contribuent à la fixation, à l'alignement, à la circulation des fluides et à de nombreuses autres fonctions. À l'heure actuelle, les DEKNous pouvons vous aider à créer des trous précis et de haute qualité en utilisant des techniques avancées de fraisage, de perçage, d'électroérosion et de taraudage à commande numérique. Contactez-nous dès maintenant et laissez-nous vous aider à répondre à vos besoins en matière d'usinage.