Qu’est-ce que les trous dans l’ingénierie ?
En ingénierie, les trous sont des vides ou des espaces générés dans les matériaux par des techniques de forage, d’alésage ou de poinçonnage. Ces trous peuvent être de tailles, de formes et d’objectifs différents. Les trous sont utilisés à diverses fins, notamment pour la fixation de composants, le passage de fluides ou de gaz et l’installation de conduits électriques. Le niveau de précision et d’exactitude nécessaire lors du perçage des trous varie en fonction de l’utilisation prévue.
La compréhension des différents types de trous est essentielle non seulement pour choisir la procédure appropriée, mais aussi pour garantir les performances, la durabilité et la sécurité du produit fini.
Catégorie générale des trous dans l’ingénierie
Les trous dans l’ingénierie sont principalement classés en fonction de leur fonction, de leur forme et de leur méthode de construction. Les principales classifications sont les suivantes.
- –À travers les trous : Traversent complètement la substance.
- –
: ils ont une profondeur définie mais ne pénètrent pas la substance. - –
: Conçus pour les fixations filetées. - –Trous à tête fraisée et à tête fraisée : Convient pour les fixations filetées.
- –
: il s’agit de trous oblongs, de trous de clavette et de trous coniques, chacun d’entre eux ayant une fonction mécanique ou structurelle particulière.
Transparence des trous
Les trous traversants sont parmi les types de trous les plus courants dans l’ingénierie. Comme leur nom l’indique, ces trous traversent entièrement un matériau, ce qui les rend appropriés pour les applications qui nécessitent un passage d’un côté à l’autre.
Applications
Les trous débouchants sont très répandus dans les domaines de la mécanique et du génie civil.
- –Trous de boulons : Utilisés pour relier des composants en permettant le passage de boulons ou de vis.
- –Passages de fluides ou de gaz : Nécessaire dans les systèmes de tuyauterie lorsque des liquides ou des gaz doivent traverser des structures ou des matériaux.
- –Passages de fils ou de câbles : Les fils sont couramment utilisés dans les applications électriques et électroniques pour traverser les boîtiers.
Avantages
- -Simplicité de production.
- -Facilement adaptable à une variété de matériaux et d’applications.
- -Permet un montage rapide à l’aide de boulons ou de vis.
Trous borgnes
Les trous borgnes sont ceux qui ne traversent pas entièrement une substance. Ils ont une profondeur définie mais restent fermés d’un côté. Contrairement aux trous débouchants, les trous borgnes sont idéaux pour les situations dans lesquelles un seul côté du matériau est exposé.
Applications :
- Fixation : les trous borgnes sont utilisés lorsqu’un seul côté du matériau est accessible, ce qui les rend parfaits pour fixer des composants qui n’ont pas besoin d’être percés.
- Usinage et assemblage : Utilisé dans des applications telles que les boîtiers de roulement, où le trou doit accueillir un arbre ou un raccord sans traverser l’ensemble de la pièce.
Avantages :
- Permet un meilleur contrôle de la profondeur du trou.
- Convient aux applications nécessitant des fixations cachées ou des composants encastrés.
Applications :
- Assemblage de machines : les trous taraudés sont utilisés dans presque tous les systèmes mécaniques où les pièces doivent être assemblées à l’aide de vis ou de boulons.
- Pièces mécaniques : Des composants de moteurs aux produits de consommation, les trous taraudés sont couramment utilisés dans toutes les applications nécessitant une fixation sûre et amovible.
Avantages :
- Fixe solidement les composants.
- Empêche le desserrage au fil du temps, en particulier en cas de vibrations ou de contraintes dynamiques.
Trous à tête fraisée
Un trou à tête fraisée a une forme conique au sommet, ce qui permet à la tête d’une vis ou d’un boulon d’affleurer la surface du matériau ou d’être en dessous. Ceci est particulièrement important lorsqu’une finition lisse ou affleurante est souhaitée dans l’assemblage final.
Applications :
- Aérospatiale et automobile : Là où l’aérodynamisme et l’élégance des finitions sont essentiels.
- Assemblage de meubles : Pour les vis ou les boulons qui doivent être dissimulés ou qui ne dépassent pas de la surface.
- Composants structurels : Utilisé lorsque l’intégrité de la surface est cruciale et que les saillies peuvent interférer avec d’autres éléments.
Avantages :
- Offre une surface lisse et esthétiquement agréable.
- Évite les dommages causés par les têtes de vis en saillie.
- Convient aux situations où l’espace est limité.
Trous contre-percés
Un trou alésé est un trou à fond plat avec une section de plus grand diamètre près de la surface, conçu pour loger la tête d’un élément de fixation tel qu’un boulon ou une vis. Contrairement aux trous fraisés, qui ont un bord conique, les trous alésés sont droits et conçus pour loger la totalité de la tête de la vis ou du boulon.
Applications :
- Homologation de la tête de boulon : Utilisé dans les machines où la tête du boulon doit être en dessous de la surface.
- Montage de pièces : Utilisé pour fixer des pièces qui doivent être affleurantes à la surface du matériau tout en gardant la tête de la fixation cachée.
Avantages :
- Supporte les fixations conventionnelles à grosses têtes.
- Permet des fixations sûres et affleurantes, sans saillie.
Troupes de surface
Un surfaçage est un trou plat et peu profond utilisé pour créer une surface lisse et plane autour d’un trou afin d’y placer une fixation, telle qu’un boulon ou une vis. Le surfaçage est souvent utilisé pour éliminer les bavures ou les défauts de matériau des trous percés.
Applications :
- Séparation des attaches : le surfaçage par points est largement utilisé pour une fixation précise et régulière des attaches.
- Assemblage structurel : S’assure que la surface d’appui de la fixation est lisse et homogène.
Avantages :
- Fournit une surface lisse et plate pour une fixation et une répartition de la charge optimales.
- Parfait pour les applications nécessitant un alignement précis des boulons et des vis.
Types de trous spécialisés
Si les types de trous mentionnés ci-dessus sont les plus fréquents, l’ingénierie comprend également des formes et des conceptions de trous spécialisées à des fins spécifiques. Examinons quelques types de trous différents.
Trous fendus
Applications :
- Montage de pièces réglables : Utilisé pour les systèmes de convoyage, les machines et les supports structurels.
Transferts et trous de serrure
Les clavettes sont des rainures ou des fentes pratiquées dans un trou qui sont souvent utilisées pour empêcher des éléments en rotation (tels que des engrenages ou des poulies) de glisser sur l’arbre. Ces trous contiennent des clavettes qui fixent les composants ensemble.
Applications :
- Transmission de puissance mécanique : Se trouve dans les arbres et les accouplements des équipements.
Trous ovales
Les trous ovales sont des trous allongés de forme ovale symétrique. Ils sont moins fréquents, mais ils ont des raisons spécifiques, comme l’adaptation à des pièces présentant des défauts d’alignement mineurs ou la possibilité de modifier l’ajustement.
Applications :
- Montages réglables : ils sont utilisés dans des situations qui nécessitent de modestes ajustements de positionnement.
Techniques de perçage
Plusieurs procédures sont utilisées pour créer des trous. Chacune de ces procédures nécessite un examen attentif des qualités du matériau, de la taille du trou et des tolérances. En voici quelques-unes qui sont courantes.
- Fraisage : La méthode la plus répandue pour faire des trous, en utilisant un foret rotatif.
- Alésage : Utilisé pour agrandir ou affiner la taille d’un trou existant.
- Alésage : Permet d’obtenir une finition plus fine et un diamètre de trou plus précis.
- Poinçonnage : Utilise la force pour créer des trous dans la tôle.
Symboles de trous dans les dessins techniques
Les symboles de trous dans les dessins techniques sont essentiels pour communiquer le type, la taille et les spécifications des trous dans la conception technique et la fabrication. Pour minimiser les malentendus en matière de dimensionnement et de tolérance, les symboles de trous sont utilisés comme abréviations. Ces symboles aident les responsables de la production, de l’assemblage et de l’inspection à comprendre les exigences.
Les symboles courants des trous et leur signification :
- Cercle avec une barre oblique (Ø):Le diamètre d’un trou est indiqué par ce symbole. « Ø10 » indique un trou de 10 mm (ou pouces) de diamètre, par exemple.
- Symbole de la fraise (⊙):Le symbole d’un trou fraisé. En général, l’angle de la fraise suit le symbole (par exemple, ⊙45° pour une fraise à 45 degrés).
- Symbole de lamage (⏣):Indique un lamage. Le diamètre et la profondeur du trou sont souvent indiqués à côté du symbole.
- Symbole de trou taraudé:En général, un trou taraudé est représenté par un cercle avec des filets à l’intérieur ou est étiqueté avec la taille du filet, comme « M6x1 » pour un boulon métrique M6 avec un pas de filetage de 1 mm.
- Symbole de la surface d’appui:Une surface d’appui est représentée par ce symbole, qui indique une surface plate et lisse autour d’un trou d’assise d’une fixation.
Importance des symboles de trous :
- Précision : les symboles de trous permettent d’obtenir des spécifications exactes, réduisant ainsi les ambiguïtés et garantissant que les pièces sont fabriquées aux dimensions correctes.
- Efficacité : les symboles de trous facilitent le processus de communication entre les ingénieurs, les machinistes et les fabricants, en garantissant une interprétation correcte des spécifications de conception.
- Normalisation mondiale : les symboles d’ingénierie sont normalisés dans tous les secteurs d’activité, ce qui permet de les utiliser sans confusion au niveau international.
Importance des tolérances et de la précision des trous
Les tolérances des trous sont extrêmement importantes dans de nombreux domaines de l’ingénierie, en particulier la conception mécanique et aérospatiale. Une différence mineure de taille ou d’alignement peut entraîner des problèmes d’assemblage ou une défaillance fonctionnelle. Les tolérances serrées sont particulièrement importantes dans les situations de fortes contraintes où les pièces doivent s’ajuster parfaitement ou fonctionner en conjonction avec d’autres composants.
Conclusion
Toute personne impliquée dans la conception, la fabrication ou l’assemblage doit comprendre les trous techniques et leurs symboles. Le choix du type de trou approprié et la manière de le représenter dans les dessins techniques peuvent avoir une incidence considérable sur la fonctionnalité, la sécurité et l’esthétique du produit, qu’il s’agisse de trous débouchants, de rainures de clavette ou de trous noyés. Les ingénieurs peuvent créer des conceptions plus efficaces pour certaines applications en comprenant les types de trous et leurs symboles.
Questions fréquemment posées (FAQs)
1. Quel est le type de trou le plus courant en ingénierie ?
Les formes les plus courantes sont les trous débouchants et les trous borgnes. Ils sont utilisés pour la fixation et les applications structurelles dans un grand nombre d’industries.
Le choix est déterminé par l’application, le matériau, la tolérance requise et le type de fixation ou de composant à utiliser. Il faut toujours privilégier l’utilité et la facilité de production.
Les trous de précision sont généralement réalisés à l’aide de perceuses, d’alésoirs et de machines CNC spécialisées.
