Pourquoi l’alésage Ø60 d’un palier s’ovalise-t-il après usinage ?

Un alésage de Ø60 s’ovalise parce que les mors se ferment sur une pièce moulée qui porte encore les contraintes résiduelles de la coulée : le trou se relâche dès que les mors s’ouvrent, et l’ovale apparaît. La passe d’alésage coupe ce que les mors ont déjà plié, et le correctif tient à l’ordre des opérations d’usinage CNC, pas à une plaquette plus affûtée.

La pièce est un palier A356-T6 en deux parties, de 120×95×70 mm, percé d’un alésage de Ø60 H8 : deux cibles inscrites au plan. L’A356 (AlSi7Mg, GB/T 1173 ZL101A) demande une mise en solution puis un vieillissement pour atteindre l’état T6, et ce cycle laisse dans la pièce les contraintes que le serrage relâche ensuite.

Pourquoi l’alésage Ø60 s’ovalise-t-il après usinage ?

Les contraintes résiduelles sont emprisonnées à la coulée, elles ne sont pas ajoutées à la machine. La paroi de 5–8 mm autour de l’alésage ne refroidit pas à la même vitesse que la bride : l’anneau mince se solidifie en premier, et la bride, plus épaisse, tire dessus tant que le métal reste chaud. Le trou porte alors une charge verrouillée, qui ne se voit qu’une fois la force du serrage ajoutée par-dessus.

La coupe elle-même est ronde. L’ovale naît après l’ouverture des mors, quand la force qui aplatissait l’anneau a disparu et que la pièce reprend sa forme d’origine. Une plaquette émoussée change le diamètre et l’état de surface ; elle ne change pas l’écart entre le grand et le petit axe d’un même trou.

Où les mors serrent-ils le palier ?

Les mors appuient sur les quatre oreilles de fixation et sur la bride ; l’alésage se trouve entre les deux zones d’appui. Sur une enveloppe de 120×95×70 mm, la pression traverse l’anneau : un mors posé sur la section mince aplatit le trou autant qu’il aplatit la paroi. Un serrage à cheval sur le plan de joint écarte les deux moitiés autant qu’il les rapproche.

Un plan de serrage appartient à la fiche de réglage, au même titre que la référence, car l’opérateur ne voit pas l’épaisseur de paroi à travers les mors. Des mors posés sur la bride, un appui sous l’alésage et une passe de finition légère après relâchement du serrage gardent le retour élastique assez bas pour que la limite tienne.

Quelle ovalité reste dans la tolérance ?

Un alésage ovale passe à 0,03 mm ou moins, lu comme l’écart entre le plus grand et le plus petit diamètre d’une même section. Au-delà, la pièce est rebutée selon le plan, et la limite vaut à chaque section, de la face avant à la face arrière, et non au seul point qui donne la meilleure lecture.

Le chiffre vient de la bague extérieure du roulement, qui a besoin d’une portée ronde pour s’appuyer. Un relevé d’exemple a mesuré un palier boulonné à 0,05 mm d’ovalité, puis le même palier lisait 0,02 mm une fois la gamme dotée d’une détente de contraintes et d’un alésage sur les deux moitiés assemblées. Aucune des deux lectures n’a été prise avec les mors fermés.

Quand faut-il détendre la pièce moulée ?

La détente des contraintes se place entre l’ébauche et la finition de l’alésage. Un vieillissement à 155–165 °C pendant 4–6 h, plage typique sous réserve de la validation de la fonderie, retire une part de la charge verrouillée dans la pièce avant la dernière coupe. Le serrage est alors relâché, puis repris sur une face qui a déjà été usinée.

Un cycle de vieillissement coûte un passage au four et un second montage de la pièce, d’où une gamme qui l’omet paraît moins chère sur le papier. Un alésage de 60 mm tenu à 0,03 mm ne laisse pas de place à cette économie : le retour élastique doit aller quelque part, et l’autre issue est un palier rebuté après la dernière coupe.

Quel instrument révèle un alésage ovale ?

Un micromètre d’intérieur, relevé en trois points et à deux profondeurs différentes, met l’ovalité en évidence, ce qu’un pied à coulisse ne fait pas. Le pied à coulisse ne prend qu’un diamètre : un trou faux de 0,05 mm sur un axe peut lire juste sur l’autre axe, et c’est ainsi qu’un alésage ovale passe le contrôle à l’établi avant de lâcher dans le roulement.

La lecture a sa place sur le rapport de premier article, avec les sections nommées. Elle se répète sur le palier boulonné, parce que les faces de joint déplacent l’alésage quand les deux moitiés sont serrées l’une contre l’autre, et cette seconde lecture est une ligne à part au devis, pas une étape de contrôle de plus.

Envoyez le plan avec la coupe de l’alésage, la limite de 0,03 mm et l’étape de détente annotées, pour que le devis sépare le montage supplémentaire de l’alésage proprement dit.