Brevet FR2945972A1 — publié le 20101203

PROCEDE DE REALISATION ET DE CONTROLE D'UN PERÇAGE DESCRIPTION La présente invention se rapporte de façon générale au domaine des perçages, et à celui du contrôle de ces perçages. Ici, le terme � perçage � doit être compris au sens large, à savoir comme un orifice résultant d'une opération d'enlèvement de matière, prenant la forme d'une poche, cylindrique ou non, débouchante ou non, de révolution ou non. A cet égard, différents outils peuvent être utilisés comme le foret, l'alésoir, la fraise, ou encore des méthodes moins conventionnelles comme l'EDM (électroérosion) ou la chimie. L'invention s'applique notamment au domaine des moteurs d'aéronef, dans lesquels certaines pièces incorporent des perçages nécessitant une précision et/ou une qualité qui requièrent l'application des conditions opératoires très précises, essentiellement des paramètres d'usinage telle que la vitesse de rotation de l'outil de perçage, ou encore sa vitesse d'avancement, le débit de lubrifiant, etc. Généralement, avant de réaliser un tel perçage sur la pièce du moteur d'aéronef, le perçage est testé sur une éprouvette, qui est ensuite découpée selon un plan scindant le perçage en deux parties, afin de pouvoir analyser ce dernier. Ces analyses sont d'un type connu, et incorporent par exemple des contrôles 2 géométriques et métallurgiques. Si les tests réalisés sur l'éprouvette découpés sont concluants, les conditions opératoires sont validées, et retenues pour la réalisation des perçages sur la pièce du moteur réalisée dans le même matériau que l'éprouvette. En revanche, si un défaut apparaît, il est nécessaire de réitérer l'ensemble des tâches mentionnées ci-dessus, à l'aide d'une nouvelle éprouvette, en appliquant de nouveaux paramètres d'usinage. Comme mentionné ci-dessus, il est mis en oeuvre un tronçonnage de chaque éprouvette après la réalisation du perçage, afin de pouvoir contrôler ce dernier dans de meilleures conditions, à savoir lorsqu'il est � ouvert � radialement. En effet, chacune des deux parties de l'éprouvette initiale définit un secteur angulaire de 180° du perçage réalisé, cette portion angulaire étant ouverte radialement et facilitant donc l'approche et la coopération avec les instruments de contrôle. Néanmoins, cette manière d'opérer impacte fortement le temps qui s'écoule entre la réalisation du perçage sur l'éprouvette et le résultat des tests effectués sur celle-ci, de sorte que le processus de validation des paramètres d'usinage est considérablement ralenti. L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement au problème mentionné ci-dessus, relatif aux réalisations de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un perçage, comprenant les étapes suivantes . 3 - maintenir au moins deux éprouvettes en contact sur un support d'éprouvettes ; réaliser un perçage selon un axe de perçage, à travers lesdites éprouvettes, de manière à ce que celles-ci définissent chacune une portion angulaire dudit perçage. Ainsi, lorsque le perçage nécessite d'être contrôlé, en particulier à des fins de validation des conditions opératoires, les éprouvettes retirées du support peuvent être directement utilisées par les instruments de contrôle, sans avoir à subir l'étape de tronçonnage rencontrée dans l'art antérieur. En d'autres termes, cette étape de tronçonnage pratiquée antérieurement est rendue inutile par la mise en place astucieuse, avant le perçage, de plusieurs éprouvettes chacune destinée à présenter une portion angulaire du perçage, après réalisation de celui-ci. L'avantage découlant de cette manière d'opérer est la réduction sensible du temps qui s'écoule entre la réalisation du perçage sur les éprouvettes adjacentes et le résultat des tests effectués sur celles-ci, de sorte que le processus de validation des paramètres d'usinage est considérablement accéléré. De plus, la suppression de l'étape de tronçonnage évite les altérations que celle-ci est susceptible de causer sur le perçage pratiqué. De préférence, lesdites au moins deux éprouvettes sont en contact selon une zone d'interface parallèle à l'axe de perçage, et, encore plus 4 préférentiellement, cet axe passe par la zone d'interface. De préférence, lesdites au moins deux éprouvettes sont au nombre de deux, et ladite zone d'interface est plane. De préférence, lesdites éprouvettes sont sensiblement parallélépipédiques, agencées adjacentes selon la direction de leur largeur. De préférence, ledit perçage présente au moins une portion cylindrique, et/ou au moins une portion conique. D'une façon plus générale, le perçage présente une forme de révolution selon l'axe de perçage. Néanmoins, il n'est pas limité à cette forme de révolution, et peut être constitué de tout orifice résultant d'une opération d'enlèvement de matière, prenant la forme d'une poche, cylindrique ou non, débouchante ou non, de révolution ou non. Comme mentionné ci-dessus, ledit perçage est de préférence traversant ou débouchant. De préférence, lesdites éprouvettes sont maintenues sur le support à l'aide de mors et de brides. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation et de contrôle d'un perçage, comprenant d'abord la mise en oeuvre d'un procédé de réalisation d'un perçage tel que décrit ci-dessus, suivie des étapes suivantes . - démontage desdites éprouvettes du support d'éprouvettes ; et - contrôle dudit perçage à l'aide d'au moins l'une desdites éprouvettes présentant une portion angulaire dudit perçage. Ce procédé est préférentiellement réitéré 5 tant que la qualité requise n'est pas atteinte, de préférence avec les mêmes éprouvettes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; - la figure 1 représente une vue en perspective d'un support d'éprouvettes utilisé lors de la mise en oeuvre du procédé de réalisation et de contrôle d'un perçage de la présente invention ; - la figure 2 représente une vue en perspective d'éprouvettes utilisées lors de la mise en oeuvre du procédé de réalisation et de contrôle d'un perçage de la présente invention ; - les figures 3a à 3d schématisent différentes étapes successives d'un procédé de réalisation et de contrôle d'un perçage selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; - les figures 4a à 4d montrent différentes formes de perçage qui peuvent être réalisées ; et - la figure 5 montre une alternative de réalisation pour l'étape du procédé montrée à la figure 3b'. En référence tout d'abord à la figure 1, on peut apercevoir un support d'éprouvettes 10 destiné à être utilisé lors de la mise en oeuvre d'un procédé de 6 réalisation et de contrôle d'un perçage selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. Ce support 10 prend globalement la forme d'un cadre 20 définissant une ouverture 12 destinée à loger les éprouvettes qui seront décrites ultérieurement. Cette ouverture 12 présente ainsi quatre faces latérales 14, orthogonales deux à deux, et définissant ensemble une forme de carré ou de rectangle. Elle présente également un fond 16 percé d'un orifice 18 destiné au passage de l'outil de perçage. De plus, des bossages longitudinaux 18 sont prévus sur le fond 16, et relient par exemple deux faces opposées 14 du support. Ces bossages sont destinés au support inférieur des éprouvettes. En outre, sur le cadre 20 définissant l'ouverture 12, il est prévu une pluralité de trous 22 de fixation de brides destinés à assurer le maintien des éprouvettes sur le support 10, ainsi qu'une pluralité de mors 24 débouchant dans l'ouverture 12 à travers les faces 14. Sur la figure 2, il a été représenté deux éprouvettes 30a, 30b à travers lesquelles le perçage est destiné à être réalisé, ces éprouvettes, préférentiellement métalliques, prenant une forme identique de parallélépipède rectangle. Plus précisément, elles présentent chacune une longueur L, une largeur 1, et une hauteur h. Sur la figure 3a, il est montré la première étape du procédé, visant à maintenir les deux éprouvettes 30a, 30b sur le support 10. Pour ce faire, les deux éprouvettes 30a, 30b sont placées au contact l'une de l'autre en étant adjacentes selon la direction 7 de leur largeur 1. Par conséquent, ce sont deux faces s'étendant selon leur longueur L qui sont au contact l'une de l'autre, avec des états de surface appropriés pour conférer un contact plan. De plus, l'ensemble qu'elles forment à deux, assimilable à une éprouvette scindée en deux demi-éprouvettes avant le perçage, est plaqué contre les bossages 18 du fond 16 du support à l'aide de brides de serrage 34 montées sur la surface supérieure du cadre 20, à l'aide des orifices 22 prévus à cet effet (montrés sur la figure 1). Plus précisément, chaque bride 34 sert au placage de l'une des deux éprouvettes 30a, 30b contre son bossage associé 18. De plus, l'ensemble des deux éprouvettes est plaqué contre l'une des faces 14 délimitant l'ouverture 12. Il s'agit ici de la face 14 qui est orthogonale à la zone d'interface plane 40 entre les deux éprouvettes. Pour ce faire, il est utilisé les deux mors 24 débouchant depuis la face 14 en regard de celle sur laquelle les éprouvettes sont plaquées, chacun d'eux étant associé à l'une des deux éprouvettes. Ensuite, les deux mors 24 en regard et faisant saillie des deux autres faces 14 participent directement au placage des deux éprouvettes l'une contre l'autre, définissant ainsi la zone d'interface plane 40. L'ensemble de ces moyens de maintien en position des éprouvettes 30a, 30b sont réalisés de manière à ce que celles-ci ne subissent aucun déplacement lors de l'opération ultérieure de perçage. 8 Ainsi, l'ensemble 100 montré sur la figure 3a est parfaitement solidaire, et donc tout à fait adapté à subir l'opération ultérieure de perçage schématisée sur les figures 3b et 3b'. En effet, cet ensemble 100 est placé sur un outillage de perçage 42, comprenant notamment un support 44 ainsi qu'un outil de perçage 46 s'étendant selon un axe de perçage 48. Dans ce mode de réalisation préféré, comme montré sur la figure 3b', l'axe de perçage 48 est placé de manière à faire partie intégrante de l'interface 40, en étant sensiblement perpendiculaire au plan défini par les longueurs et largeurs des éprouvettes. Ainsi, la mise en oeuvre de l'outillage de perçage 42 permet d'obtenir le perçage 50 à travers les éprouvettes, et donc également à travers une partie de la zone d'interface 40 entre celles-ci, comme montré sur la figure 3c. L'étape suivante consiste au démontage des éprouvettes, visant à les retirer du support 10. Cette étape s'effectue naturellement en retirant les brides 34 initialement plaquées sur la partie supérieure des éprouvettes, ainsi que dans le desserrage des mors 24. Une fois retirées, les deux éprouvettes 30a, 30b se retrouvent chacune, au niveau de l'une de leurs deux faces s'étendant selon leur longueur L, à savoir celle ayant défini la zone d'interface 40, avec une portion angulaire de 180° dudit perçage. En d'autres termes, le perçage 50 est scindé en deux parties angulaires identiques, la première 50a appartenant à l'éprouvette 30a, et la seconde en regard 50b appartenant à l'éprouvette 30b, comme cela a été schématisé sur la figure 3d. Etant donné que chacune de ces deux 9 éprouvettes 30a, 30b présente une partie du perçage 50 ouverte radialement, ces éprouvettes sont donc adaptées pour pouvoir être directement analysées à l'aide d'outillages et d'instruments de contrôle appropriés, ces derniers pouvant en effet facilement coopérer avec les surfaces ouvertes radialement du perçage. De manière connue, cette étape de contrôle du perçage, qui est réalisée sur l'une et/ou l'autre des deux éprouvettes 30a, 30b, peut concerner des contrôles géométriques et/ou métallurgiques. Dans le cas où ces contrôles sont négatifs, le procédé est alors remis en oeuvre à l'aide de nouvelles éprouvettes, sur lesquelles un perçage est réalisé avec de nouveaux paramètres d'usinage, par exemple une vitesse de rotation de l'outil et/ou une vitesse de son avancement différentes de celles précédemment retenues. Le procédé peut être renouvelé de cette façon jusqu'à ce que l'étape de contrôle du perçage se révèle positive, et permette donc de déterminer quels paramètres d'usinage doivent être retenus pour les perçages à réaliser sur les pièces devant être produites. A cet égard, il peut s'agir, pour ces pièces, d'éléments de moteurs d'aéronefs, tels que des turbopropulseurs ou des turboréacteurs, et plus particulièrement des disques de soufflante, de compresseur ou de turbine, sur lesquels la précision et la qualité des perçages, et en particulier la qualité métallurgique, doivent être élevées. Ce procédé de réalisation et de contrôle peut s'appliquer pour tout type de perçage, de 10 préférence de forme révolutionnaire, débouchant comme montré sur la figure 4b, ou traversant comme montré sur la figure 4a. Sur cette dernière figure, il est montré un perçage 50 ayant une forme sensiblement cylindrique, de section circulaire. Néanmoins, à l'une et/ou l'autre des extrémités de ce perçage 50, il peut être réalisé un cassage d'angle, assimilable à un chanfreinage, dont la qualité et/ou la précision peuvent être également être amenées à être contrôlées. Dans un tel cas de figure, montré sur la figure 4c, le contrôle du perçage 50 peut donc s'effectuer sur la partie cylindrique de section circulaire 62b de ce perçage, et/ou sur les parties de cassage d'angle 62a prévues aux extrémités de ce perçage. Si la portion centrale cylindrique 62b doit être contrôlée, ce contrôle peut s'effectuer avant la réalisation des portions de cassage d'angle 62a à l'aide de l'outil de perçage 46, ou bien après la réalisation de ces portions 62a. D'une façon plus générale, lorsque le perçage comprend au moins deux parties distinctes, par exemple la partie cylindrique et son chanfreinage, plusieurs manières d'opérer sont envisageables. La première consiste à réaliser toutes les parties du perçage avant de démonter les éprouvettes, puis de contrôler la ou les parties qui requièrent un tel contrôle. La seconde consiste au contraire à démonter les éprouvettes après la réalisation d'une partie du perçage qui doit être contrôlée, d'effectuer un tel contrôle, puis de remonter les éprouvettes pour réaliser une ou plusieurs autres parties du perçage, 11 qui pourront également être contrôlées ultérieurement, après un autre démontage des éprouvettes. Enfin, la figure 4d montre une autre géométrie possible pour le perçage 50, qui dispose ici d'une forme sensiblement conique. D'autres formes pourraient néanmoins être envisagées, comme une forme ovale, sans sortir du cadre de l'invention. Il est noté que dans le mode de réalisation préféré décrit ci-dessus, l'axe de perçage 48 est prévu pour passer par la zone d'interface 40 définie par les deux éprouvettes, conduisant à l'obtention des deux demi-perçages 50a, 50b montrés sur la figure 3d. Néanmoins, cet axe de perçage 48 pourrait être décalé par rapport à la zone d'interface 40, impliquant alors l'obtention de deux portions angulaires de perçage sensiblement différentes sur les deux éprouvettes. En outre, le nombre d'éprouvettes peut être supérieur à deux, par exemple trois comme cela a été montré sur la figure 5, avec la zone d'interface 40 prenant la forme d'une étoile à trois branches disposées par exemple à 120° les unes par rapport aux autres. Dans ce cas de figure, l'axe du perçage 48 est de préférence placé de manière à passer par le centre de l'étoile, impliquant l'obtention, sur chacune des trois éprouvettes 30a, 30b, 30c, d'une portion angulaire de perçage ouverte radialement, et s'étendant sur environ 120°. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'un perçage, comprenant les étapes suivantes : - maintenir au moins deux éprouvettes (30a, 30b) en contact sur un support d'éprouvettes (10) ; - réaliser un perçage (50) selon un axe de perçage (48), à travers lesdites éprouvettes (30a, 30b), de manière à ce que celles-ci définissent chacune une portion angulaire (50a, 50b) dudit perçage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites au moins deux éprouvettes (30a, 30b) sont en contact selon une zone d'interface (40) parallèle à l'axe de perçage (48). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites au moins deux éprouvettes (30a, 30b) sont au nombre de deux, et en ce que ladite zone d'interface (40) est plane. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites éprouvettes (30a, 30b) sont sensiblement parallélépipédiques, agencées adjacentes selon la direction de leur largeur (1). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit perçage (50) présente au moins une portion cylindrique (62b), et/ou au moins une portion conique (62a). 10 15 20 25 13 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit perçage (50) est traversant ou débouchant. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites éprouvettes (30a, 30b) sont maintenues sur le support à l'aide de mors (24) et de brides (34). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit perçage prend la forme d'un orifice cylindrique ou non, débouchant ou non, de révolution ou non. 9. Procédé de réalisation et de contrôle d'un perçage, comprenant d'abord la mise en oeuvre d'un procédé de réalisation d'un perçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivie des étapes suivantes . - démontage desdites éprouvettes (30a, 30b) du support d'éprouvettes (10) ; et - contrôle dudit perçage (50) à l'aide d'au moins l'une desdites éprouvettes (30a, 30b) présentant une portion angulaire dudit perçage. 30