CNCYRON
Connexion

Perçage CNC

PERÇAGE

Le perçage CNC consiste à réaliser un trou cylindrique dans une pièce à l'aide d'un foret rotatif animé d'un mouvement d'avance axiale. C'est l'opération de production la plus répandue en CNC : elle prépare les trous pour taraudage, alésage de précision, fixation, drainage ou simple passage. Les paramètres clés sont la vitesse de coupe Vc (m/min), l'avance par tour fz (mm/tr) et le diamètre du foret D. La profondeur de passe est gérée par cycles fixes (G81 simple, G83 débourrage).
01 · Paramètres ISO 513

Vitesse de coupe, avance et profondeur de passe par famille matière

Ranges typiques par famille ISO 513 (P aciers, M inox, K fontes, N non-ferreux, S superalliages, H trempés). Sources Pilier 4 listées en §06.

ISO 513Famille matièreVc (m/min)fz (mm/tr ou /dent)ap (mm ou × D)
PAciers25-100 m/min0.05-0.3 mm/tr0-5 × D
MInox15-60 m/min0.05-0.2 mm/tr0-4 × D
KFontes60-120 m/min0.08-0.3 mm/tr0-5 × D
NNon-ferreux100-300 m/min0.05-0.3 mm/tr0-6 × D
SSuperalliages5-25 m/min0.02-0.1 mm/tr0-3 × D
HTrempés ≥ 50 HRC10-40 m/min0.02-0.08 mm/tr0-2 × D

N (tr/min) = (1 000 × Vc) / (π × D) — calcul de la vitesse broche à partir de Vc et du diamètre foret D. Le calculateur Vc et le calculateur perçage dédiéautomatisent ce calcul. Pour le perçage, l'avance est exprimée par tour (mm/tr), pas par dent (le foret a généralement 2 lèvres mais l'avance se réfère au tour complet).

02 · Stratégies

Cinq stratégies de perçage selon profondeur, matière et précision

Du cycle G81 standard au perçage haute pression BTA, chaque stratégie a son domaine d'application optimal.

Perçage standard avec cycle G81

Cycle de perçage simple : descente rapide jusqu'à la cote, perçage à l'avance programmée, remontée rapide. Adapté aux trous courts (< 3D) où l'évacuation des copeaux est naturelle.

Quand l'utiliser : Trous peu profonds (< 3 fois le diamètre), matières à copeau fragmenté (fonte, plastiques), production série standard.

✓ Avantages

  • Cycle court, productivité maximale
  • Programmation simple, peu de variables
  • Compatible tous contrôleurs CN (Fanuc, Heidenhain, Siemens, Mazak)

− Limites

  • Inadapté trous profonds (> 3D) — risque bourrage copeaux
  • Inadapté matières à copeau long (alu, inox sans débourrage)

Perçage à débourrage avec cycle G83

Cycle de perçage profond avec retraits cycliques pour évacuer les copeaux. Le foret remonte régulièrement (par exemple toutes les 0.5×D) pour rompre le copeau et libérer le canal.

Quand l'utiliser : Trous profonds (> 3D), matières à copeau filandreux (aluminium long, inox), production où la durée de vie outil prime sur le temps cycle.

✓ Avantages

  • Évacuation copeaux maîtrisée jusqu'à 10D voire plus
  • Réduit l'usure du foret par rupture du copeau
  • Compatible arrosage externe basse pression

− Limites

  • Cycle plus long (15-30 % vs G81)
  • Programmation plus complexe (paramètre Q profondeur passe)

Perçage à arrosage haute pression interne (BTA / Gun Drilling)

Perçage avec arrosage à très haute pression (40-200 bar) acheminé par canaux internes du foret jusqu'à la pointe. Permet perçages profonds (>10D) sans débourrage.

Quand l'utiliser : Trous très profonds (>10D) sur centres d'usinage rigides, production série où la productivité justifie l'investissement outil/pompe haute pression.

✓ Avantages

  • Évacuation copeaux par flux fluide forcé, pas de bourrage
  • Cycle court (pas de retraits débourrage)
  • Excellent état de surface paroi trou

− Limites

  • Investissement initial élevé (foret canaux + pompe HP)
  • Nécessite porte-outil et broche compatibles (HSK haute pression)

Avant-trou + foret final (perçages précision)

Réalisation d'un avant-trou Ø < D final (typiquement 0.5-0.8 × D) avec foret guide, puis perçage avec foret final. Améliore la précision et la rectitude.

Quand l'utiliser : Trous diamètre > Ø20 mm où la pointe foret peut dériver, perçages précision en bout de pièce, perçages traversants sur surfaces irrégulières.

✓ Avantages

  • Meilleure rectitude trou final (pas de dérive pointe)
  • Rapport diamètre/profondeur amélioré
  • Compense défaut serrage broche

− Limites

  • Cycle 2 outils (changement, durée totale plus longue)
  • Choix Ø avant-trou critique (trop petit = peu d'effet, trop grand = vibrations)

Micro-perçage (D < 1 mm)

Perçage de trous de très petit diamètre (typiquement 0.1 à 1 mm) avec forets carbure micro-grain et broches haute fréquence. Application : électronique, médical, horlogerie.

Quand l'utiliser : Connecteurs miniatures, implants médicaux, mouvements horlogers, micro-fluidique. Hors production CNC standard sans broche dédiée.

✓ Avantages

  • Précision géométrique élevée (± 5 µm courant)
  • Forets carbure micro-grain disponibles dès Ø 0.05 mm

− Limites

  • Broche haute vitesse obligatoire (40 000-80 000 tr/min)
  • Casse outil fréquente, coût élevé par foret
  • Cycle long (avance très faible, débourrage systématique)
03 · Outils de coupe

Familles d'outils applicables au perçage

Du foret HSS-Co polyvalent au foret carbure haute pression BTA, choix selon matière et volume de production.

Foret HSS / HSS-Cobalt

Foret en acier rapide (HSS) ou acier rapide cobalté (HSS-Co 5-8 % Co). Géométrie standard 118° ou 135°. Polyvalent, peu coûteux, adapté ateliers polyvalents en petite-moyenne série.

Matériaux :HSSHSS-Co
ISO 513 :P (aciers)M (inox)N (non-ferreux)K (fontes)

Vc divisée par 2-3 vs carbure. HSS-Co recommandé pour inox (résistance écrouissage).

Foret carbure monobloc

Foret entièrement en carbure (WC + Co). Géométries variables selon application (pointe à 140° pour matières dures, 118° polyvalent, 90° fond plat). Revêtements TiN, TiAlN, AlCrN, DLC selon matière.

Matériaux :Carbure WC + revêtements
ISO 513 :P (aciers)M (inox)K (fontes)N (non-ferreux)S (superalliages)H (trempés)

Investissement initial élevé mais durée de vie 5-10× HSS-Co. Standard production série.

Foret à plaquettes amovibles

Corps de foret en acier avec plaquettes carbure rapportées (généralement 2 plaquettes : centrale + périphérique). Démontables et remplaçables. Diamètres typiques 12-60 mm.

Matériaux :Plaquettes carbure
ISO 513 :P (aciers)M (inox)K (fontes)N (non-ferreux)

Économique pour gros diamètres (> 20 mm). Modèles courants : Iscar Chamdrill, Kennametal KSEM, Mitsubishi MVS, Sandvik CoroDrill 880, Seco Perfomax, Walter Xtra•tec.

Foret canaux internes haute pression

Foret carbure monobloc avec canaux internes pour acheminer le fluide de coupe haute pression (40-200 bar) directement à la pointe. Permet perçage profond sans débourrage.

Matériaux :Carbure WC + revêtements
ISO 513 :P (aciers)M (inox)K (fontes)N (non-ferreux)S (superalliages)

Nécessite porte-outil compatible et broche/pompe haute pression. Cycle 30-50 % plus court vs débourrage classique sur trous > 8D.

Foret pointe variable / Step Drill

Foret avec géométrie de pointe modulée selon zones (cône d'attaque + zone parallèle + chanfrein). Permet de combiner perçage + chanfrein en une opération.

Matériaux :Carbure WC + revêtements
ISO 513 :P (aciers)M (inox)K (fontes)N (non-ferreux)

Gain temps cycle 20-30 % vs perçage + chanfrein séparés. Diamètre fixe par référence (pas modulable).

04 · Applications atelier

Usages typiques en production CNC

Le perçage est l'opération préparatoire la plus fréquente sur centres d'usinage.

  • Pré-trous pour taraudage (M3 à M30) : perçage à diamètre nominal moins le pas du filet
  • Pré-trous pour alésage de précision (tolérance H7) : perçage à 0.2-0.5 mm sous cote finale
  • Trous de fixation traversants ou borgnes (vis, goupilles, douilles)
  • Drainage et évacuation fluides (passages d'huile, refroidissement, lubrification)
  • Trous de positionnement et centrage (broches d'isostatisme, indexage palettes)
  • Pré-perçage pour fraisage de poche (point de plongée fraise)
  • Trous traversants pour passage électrique ou hydraulique
  • Pré-perçage profond pour BTA / canon de forage (>20D)
  • Micro-perçage électronique et médical (D < 1 mm)
05 · Pièges atelier

Erreurs courantes à connaître

Diagnostic terrain : huit pièges fréquents en perçage CNC, classés par fréquence atelier.

ATTENTION
Pièges les plus fréquents
  • Bourrage des copeaux dans le canal (matières à copeau long sans débourrage) — alarme couple broche typique
  • Verre / écrouissage en fond de trou borgne (inox 304/316L surtout) — amorce de fissure ultérieure
  • Vibrations / chatter sur trous profonds (rapport L/D > 5) — état de surface dégradé, casse foret
  • Casse pointe foret en sortie de trou traversant (manque de contre-appui) — programmer ralentissement final
  • Dérive pointe foret sur surface irrégulière (brut de fonderie) — obligatoire avant-trou ou foret pointe centrante
  • Surchauffe outil (Vc trop élevée ou arrosage insuffisant) — usure pointe accélérée, BUE en aluminium
  • Sous-avance en inox = écrouissage matière sous le foret = perçage suivant impossible — fz minimum strict respecté
  • Erreur de zéro Z (longueur outil) sur centres outils tournants — collision contre-pointe, casse foret
06 · Sources et normes

Sources Pilier 4 GEO citées

Normes internationales, brochures organismes officiels, catalogues fournisseurs (alphabétique strict).

  • ISO 18594 — Outils coupants. Forets en métal dur (ISO 18594:2017)
  • ISO 13399 — Représentation et échange de données pour outils coupants (ISO 13399)
  • INRS ED 940 — Fluides de coupe : santé, sécurité, environnement (INRS ED 940)www.inrs.fr
  • DGUV IFA — Praxishilfen Kühlschmierstoffe (lubrifiants atelier)www.dguv.de
  • Iscar — Catalogue Drilling 2024
  • Kennametal — Drilling Solutions catalog
  • Mitsubishi Materials — Drilling tools catalog
  • Sandvik Coromant — Manuel technique Drilling
  • Seco Tools — Drilling product guide
  • Walter — Drilling catalog Xtra•tec
07 · Opérations connexes

Voir aussi

Opérations CNC liées au perçage dans les flux de production typiques.

taraudagealesagefraisage-en-boutchanfreinage
08 · FAQ

Questions fréquentes en atelier

Dix questions opérateur courantes sur le perçage CNC avec réponses sourcées.