Méthodes et compétences pour le fraisage de trous filetés de grand diamètre

Pourquoi utiliser une fraise à fileter pour fraiser des trous filetés de grand diamètre ?

Lorsqu'un trou doit être taraudé, le taraudage traditionnel, le taraudage à froid ou le fraisage de filets peuvent être effectués.

Le filetage à la fraise est le premier choix s'il s'agit d'un grand trou, c'est-à-dire un trou d'un diamètre de 1″ à 1,5″ ou plus, ou un tube conique.

Une partie de la raison est :

Dans les applications de filetage plus importantes, le coût total d'application d'un taraud peut être plus élevé que le fraisage de filets. Par exemple, des robinets plus grands peuvent coûter 1 000 $ ou plus.

Si un taraud spécial est requis, le coût du taraud sera plus élevé. Vous pouvez avoir des trous taraudés de plus grand diamètre, mais il n'y a pas de taille de taraud standard.

Bien que le coût initial du fraisage de trous filetés soit plus élevé, il permet une productivité plus élevée et rend l'usinage plus économique.

Pour les trous de 1 pouce de diamètre ou plus, le fraisage de filets multi-dents, qui produit tous les filets à la fois, est la méthode la plus rapide.

Taraudage et fraisage de filetage

Le taraudage est une méthode courante de production de filetages internes, mais cela ne signifie pas nécessairement que c'est la meilleure méthode.

Étant donné que le fraisage de filets utilise une interpolation hélicoïdale pour couper les filets sur une machine CNC à trois axes simultanés, l'outil est plus petit que le diamètre du trou usiné. Ainsi, si la fraise à fileter se casse pendant le filetage, elle ne reste pas coincée dans la pièce et peut être facilement retirée. Cela réduira certainement les coûts de reprise! S'il s'agit d'un robinet cassé, vous devez brûler le robinet, et souvent, vous devez retravailler ou mettre au rebut la pièce.

Au lieu d'engager tous les côtés du trou comme un taraud, vous pouvez usiner plus librement lors du fraisage de filets. Cela réduit les besoins en puissance de la machine-outil tout en augmentant la productivité.

Il s'agit d'un outil de coupe plus libre et peut donc fonctionner sur des surfaces plus élevées.

Un autre avantage du filetage à la fraise est que les outils standard peuvent produire des diamètres de pas non standard pour obtenir la taille de filetage souhaitée avant des opérations telles que le traitement thermique ou la galvanoplastie. Ceci est réalisé en comprenant comment le matériau de la pièce réagit lorsqu'il est traité, par exemple en se contractant ou en se dilatant d'une quantité spécifique, et en compensant ce mouvement lors de la coupe de filets. Pour les tarauds, il nécessite une fabrication spéciale avec un diamètre de pas non standard.

Le filetage à la fraise est devenu de plus en plus courant en raison de ses avantages dans les applications appropriées. Parce qu'il réduit le temps de cycle et augmente la durée de vie de l'outil. Il fournit également des filetages plus propres et plus solides que le taraudage.

Ces avantages ne sont améliorés que lors du fraisage de grands trous filetés. Par exemple, dans ces applications, il y a plus de place pour l'évacuation des copeaux et suffisamment de liquide de refroidissement pour pénétrer efficacement dans l'interface outil/pièce.

Récupération

Dans la plupart des applications de filetage à la fraise, l'arrosage est très efficace car il n'y a qu'un seul point de contact entre l'outil et la pièce et les copeaux ne sont pas piégés.

La fraise à fileter indexable adopte un refroidissement interne et l'outil intégré adopte la méthode de refroidissement par débordement.

Les outils de fraisage de filets à arêtes multiples et de fraisage de trous profonds pour le fraisage de diamètres de trous plus grands doivent avoir une pression de refroidissement de 1 000 pressions.

Lors de l'usinage de filetages en aluminium avec des outils en carbure, le micro-refroidissement peut être utilisé.

Type de fraise à fileter

La plupart des trous taraudés de grand diamètre peuvent être fraisés avec des plaquettes indexables ou remplaçables.

Si le client souhaite avoir la flexibilité de pouvoir usiner plusieurs pas avec une seule fraise à fileter, une fraise à fileter avec des inserts remplaçables est plus appropriée. Si elle est dédiée à l'usinage à pas unique, les fraises à fileter en carbure monobloc sont plus adaptées.

Pour les plaquettes indexables ou remplaçables plus petites, des plaquettes multi-segments à arête unique ou des plaquettes mono-segment à arêtes multiples sont disponibles.

Au fur et à mesure que le diamètre du trou fileté à fraiser augmente, l'espace permet l'application d'outils indexables multipoints. Ces outils peuvent être à un seul pas ou à plusieurs pas. En raison de la plus petite zone de contact entre l'outil et la pièce, les utilisateurs peuvent fournir des outils à pas unique beaucoup plus rapidement que des outils à pas multiples. Cependant, un outil à plusieurs pas a une distance de déplacement inférieure car il coupe plusieurs filets en même temps. Si la longueur totale de votre pièce est de 12 fils, vous n'avez qu'à faire un cercle et vous êtes prêt à partir. Un outil à pas unique, en revanche, doit effectuer 12 tours autour de la pièce, mais il fraise plus rapidement.

Lors de l'utilisation d'un outil à plusieurs pas, à un moment donné, l'épaisseur et la profondeur du filetage ont trop de contact avec la surface de la pièce, et la résistance à la coupe peut submerger l'outil et la machine.

Le type de support est également une considération importante lors du fraisage de trous filetés de grand diamètre. Comme pour toute opération de fraisage, la réduction du faux-rond améliore la durée de vie de l'outil et la qualité de la pièce, et un mandrin de fraise ou un support hydraulique est recommandé.

Les mandrins de fraisage se caractérisent par une absorption des chocs et des forces de préhension élevées, ce qui les rend idéaux pour le fraisage de filets, qui génère une forte pression latérale sur l'outil. Lors du filetage à la fraise, les porte-outils rétractables subissent un phénomène de "course", où des niveaux élevés de vibration peuvent déloger l'outil du porte-outil.

Un motoriste souhaitait fraiser un filetage de 36 mm dans de la fonte. Le fabricant n'utilisait que des porte-outils frettés, mais rencontrait des problèmes pour fraiser les filets. J'ai d'abord essayé de régler la vitesse et l'avance, mais en vain. Après avoir changé un mandrin de fraisage, le problème a été résolu.

Les pinces hydrauliques ne sont pas recommandées lors du fraisage de trous filetés de grand diamètre, car elles n'ont pas la force et l'adhérence nécessaires pour gérer les forces radiales élevées qui se produisent lors du fraisage de filets.

Profondeur du trou fileté

Les trous filetés de grand diamètre ne sont pas nécessairement profonds, mais les fraises à fileter peuvent avoir de longues courses en raison des fixations qui sont souvent nécessaires pour maintenir des pièces volumineuses et lourdes. Si le rapport profondeur/diamètre du trou taraudé est trop grand, vous devrez peut-être effectuer plusieurs opérations.

Dans certains cas, le filetage à gros pas nécessite une ébauche et une finition, tandis que le filetage profond nécessite une opération à une profondeur du trou, suivie d'une autre opération à une profondeur plus profonde.

Dans le filetage à la fraise, une pression latérale excessive peut affecter négativement la qualité du filetage. Pour compenser cela, des flux plus légers et davantage de processus sont généralement adoptés.

Le choix d'une fraise à fileter appropriée dépend de la forme de filetage souhaitée et du matériau de la pièce.

L'usinage d'une profondeur de 6 fois le diamètre du trou fileté peut dépasser les capacités du fraisage de filets. Le fraisage d'un filetage aussi long peut entraîner des problèmes de décalage pendant le processus d'usinage, et le fraisage de filets peut ne pas être une meilleure méthode d'usinage.