Congé ou chanfrein :principales différences, applications et conseils de conception

Lorsque vous concevez des pièces d’assemblage, les petits détails sont tout aussi importants que les plus grandes portions. Quelque chose d'aussi minuscule qu'un bord est un facteur déterminant dans la fluidité avec laquelle deux pièces s'emboîtent ou s'éloignent l'une de l'autre. Cela est particulièrement vrai pour les styles d'arête, comme le congé et le chanfrein, qui apportent chacun leurs propres avantages et améliorent considérablement l'assemblage et le mouvement de deux pièces ou plus.

Des bords comme ceux-ci offrent deux caractéristiques importantes :une expérience d'assemblage plus facile et une contrainte réduite sur certaines zones d'une pièce. Un chanfrein est utile lorsque vous devez amortir un changement brusque de direction, car il est découpé en pente angulaire. Alternativement, un congé est plus utile si vous avez besoin d'un bord lisse et incurvé pour joindre deux surfaces ensemble, et il est important pour réduire la concentration de contraintes qui apparaît dans les coins d'une pièce ou dans les pièces d'accouplement qui sont assemblées, que vous usiniez de petits lots de produits ou que vous usiniez rapidement de grandes quantités de composants d'accouplement. Ci-dessous, nous explorons des détails spécifiques sur le fonctionnement d'un congé et d'un chanfrein et sur le moment où vous utiliserez chaque style.

Qu'est-ce qu'un congé ?

Visuellement, un bord de congé est une courbe douce qui descend du haut d'une pièce vers le côté. Les ingénieurs et les concepteurs peuvent créer ce style de bord arrondi pour l’intérieur ou l’extérieur d’une pièce, et il est pratique pour réduire la pression sur les outils ou les composants qui supportent de lourdes charges. Ce type de bord est une solution populaire lorsque vous coulez, usinez, moulez et imprimez des objets en 3D, car sa conception lisse facilite le glissement des pièces plutôt que de laisser des bords tranchants sur un objet.

Les deux manières les plus courantes de créer un bord de congé consistent à usiner une trajectoire d'outil radiale ou à l'imprimer en 3D. La première consiste à découper un chemin entre deux surfaces de votre objet avec des outils d'usinage, tandis que la seconde est conçue via un logiciel et est configurée pour créer ce type de surface pendant le processus d'impression 3D.

À quoi sert un congé ? 

Lorsqu'il y a un changement de direction ou de section sur une pièce, un bord de congé aide à réduire la contrainte associée à cet interrupteur. Son bord lisse et arrondi crée moins de friction et soulage certaines zones. Cela signifie que vos pièces ne se fatigueront pas aussi rapidement et augmentent leur capacité de charge. Lorsqu’il s’agit de réduire cette contrainte, vous utiliserez probablement à cet effet un bord de congé sur un chanfrein. 

À quoi ressemble un bord arrondi ?

Un bord de congé offre un peu plus qu'une simple fonction :il contribue également à améliorer l'esthétique d'une pièce, car ses bords sont plus doux et arrondis. L'apparence de ce bord sur une pièce semble concave et arrondie sur les surfaces intérieures, et sans surprise, convexe et arrondie sur les coins extérieurs. Un filet permet d'obtenir une finition homogène sous tous les angles. Cependant, une chose à garder à l'esprit est que les congés peuvent augmenter le temps de fabrication pour les processus soustractifs, tels que l'usinage CNC, donc les incorporer dans votre conception simplement pour des raisons esthétiques peut entraîner un coût plus élevé.

Vous constaterez peut-être qu’un bord biseauté vous rappelle un bord de congé, mais les deux ne sont pas identiques. Un congé est arrondi, tandis qu'un biseau est une coupe en diagonale. Ce dernier est généralement utilisé lorsque vous devez souder ou sceller de manière permanente deux pièces ensemble pour un joint solide.

Comment les congés sont-ils spécifiés dans AutoCAD® ?

La création d'un congé dans AutoCAD® se fait à l'aide de la commande « FILET ». Sélectionnez deux lignes dans votre conception qui se rejoignent dans un coin intérieur ou extérieur. Entrez la taille du rayon qui formera le congé. Une fois qu'une valeur a été prescrite, AutoCAD® ajustera automatiquement la longueur des lignes sélectionnées, générera le congé et supprimera le coin pointu.

Un bord congé est-il plus attrayant ?

Oui, les bords arrondis semblent plus attrayants. Des congés peuvent être souhaités pour les surfaces intérieures car ils créent une surface homogène qui se mélange. Ils peuvent être souhaités pour les surfaces extérieures car ils éliminent les angles vifs et les bavures potentiellement dangereux.

Qu'est-ce qu'un chanfrein ?

Un autre style de bord à connaître est le chanfrein. Sa conception présente un angle ou une pente entre deux surfaces d'une pièce qui est plate, par opposition à la surface arrondie du bord du congé. C’est aussi une option pour améliorer le mouvement et l’assemblage de deux ou plusieurs pièces. Cependant, vous ne choisiriez probablement pas une arête de chanfrein plutôt qu’un style de congé lorsqu’il s’agit de réduire des niveaux de contrainte élevés. Au lieu de cela, ils constituent un excellent choix pour assembler des pièces à assembler, en particulier à un angle de 45 degrés, même si vous pouvez vraiment les personnaliser pour n'importe quel angle de votre choix.

Les chanfreins peuvent être usinés, comme les congés, et ils peuvent être coupés à la main. Vous pouvez également les concevoir dans des programmes de CAO, ce qui facilite la production de certaines machines ou imprimantes 3D lorsque cela a déjà été programmé dans la conception. Vous constaterez qu’ils sont également plus simples à couper, car il n’y a pas de rayon impliqué, comme avec un congé. Ce fait les rend également un peu plus économiques à produire que les congés, donc si vous cherchez simplement à briser une arête vive, vous voudrez peut-être envisager des chanfreins.

À quoi sert un chanfrein ?

Comme un congé, une arête de chanfrein aide également à tamponner les arêtes vives d'origine d'une pièce, facilitant ainsi l'assemblage des composants d'accouplement. Vous pouvez choisir parmi une variété de tailles et d'angles et vous appuyer sur un seul outil de chanfrein, une fraise ou un foret pour le réaliser.

À quoi ressemble un bord chanfreiné ?

Vous remarquerez qu'un chanfrein ressemble à une rampe ou à une surface inclinée et qu'il reliera le haut d'une pièce à un autre côté. Lorsque vous découvrez l'apparence et le style d'un chanfrein, vous pouvez également penser à une arête effilée, mais il existe une différence. Une arête effilée est une réduction progressive d’une dimension spécifique sur la longueur d’un objet, tandis qu’un chanfrein est un style d’arête appliqué uniquement entre deux surfaces d’une pièce. 

Comment fonctionne le chanfrein dans AutoCAD® ?

Les chanfreins sont créés dans AutoCAD® à l'aide de la commande "CHAMFER". Tapez « CHAMFER » dans la ligne de commande, puis sélectionnez les deux lignes du dessin qui seront reliées par le chanfrein. Spécifiez la longueur de la section de la face plate ou les angles du chanfrein, et AutoCAD® supprimera automatiquement l'arête vive et générera le chanfrein.

Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur AutoCAD et SolidWorks.

Un chanfrein coûte-t-il moins cher qu'un congé ?

Oui, le coût de fabrication d'un chanfrein est inférieur à celui de la création d'un congé. En effet, les chanfreins ne nécessitent pas le même niveau de précision que la coupe d'un rayon ou d'un congé. Les trajectoires d'outils pour créer des chanfreins sont plus simples. De plus, des chanfreins de différentes tailles peuvent être créés avec un seul outil, contrairement aux congés qui peuvent nécessiter plusieurs outils pour couper un seul rayon.  

L'angle d'un chanfrein doit-il être de 45 degrés ?

Non, il n'est pas nécessaire que les angles de chanfrein soient de 45 degrés. Les chanfreins peuvent être spécifiés à n'importe quel angle et peuvent également être spécifiés par la longueur de la face.

Quand savoir si vous avez besoin d'un congé ou d'un chanfrein ?

Vous avez appris que les arêtes de congé et de chanfrein ont leur propre style et leurs propres avantages, mais examinons plus en détail les situations dans lesquelles vous souhaitez sélectionner l'un ou l'autre :

Les cas dans lesquels vous souhaitez utiliser un bord de congé incluent :

• Pièces pouvant supporter de lourdes charges : Les bords de congé sont les meilleurs lorsqu'il s'agit de pièces qui seront sous pression ou qui supporteront de lourdes charges, car ils réduisent les contraintes, ce qu'un chanfrein ne fait pas aussi bien. 
• Les parties seront présentées ou vues : Un bord de congé offre une finition esthétique. Par conséquent, si vous présentez une pièce spécifique ou si elle sera exposée, cela pourrait être une bonne raison d'opter pour ce style de bord. 
• Les avantages dépassent le coût : Les bords de congé sont plus coûteux à créer, mais si vous constatez après analyse que vos pièces nécessitent les avantages que seul un bord de congé peut offrir, il est préférable d'opter pour ce type de bord. 

Alternativement, les situations dans lesquelles vous souhaitez utiliser une arête de chanfrein incluent :

• Des charges lourdes ne seront pas impliquées : Contrairement à un congé, les arêtes de chanfrein ne sont pas adaptées pour supporter de lourdes charges. Il est donc préférable de comprendre le poids ou la pression à laquelle vous exposerez les pièces.
• Les pièces correspondantes sont impliquées : Pour obtenir la connexion et le mouvement les plus fluides entre deux pièces d'accouplement, les bords chanfreinés sont la voie à suivre, qu'il s'agisse d'une goupille, d'un boulon, d'une vis d'entraînement ou de quelque chose de complètement différent. 
• La rentabilité est importante :  Lorsque vous comparez ces deux arêtes, vous constaterez que les arêtes chanfreinées sont moins chères à fabriquer que les congés, car les premières peuvent être usinées avec des outils simples en un seul mouvement plutôt que de nécessiter des outils plus spécialisés ou nécessitant plusieurs balayages pour façonner les courbes. Si les avantages d’un congé ne sont pas nécessaires, un chanfrein sera plus rentable. 

Connaître ces deux styles de bords facilitera le choix de la bonne finition lorsqu'il s'agira de combiner des pièces d'outils et de machines. Les bords de congé et de chanfrein offrent des objectifs uniques, il s'agit simplement de déterminer ce qui servira le mieux le produit final.

Quelles sont les différences entre les congés et les chanfreins ?

Maintenant que vous comprenez à quoi ressemblent un congé et un chanfrein et comment ils sont utilisés, décomposons leurs trois principales différences.

1. Leur aspect visuel : Un bord de congé est lisse et arrondi, alors que vous verrez qu'un bord de chanfrein est incliné, mais ils relient tous deux deux surfaces ensemble. 
2. Leurs objectifs : Bien que les deux soient conçus pour soulager les arêtes vives, un bord de congé est très utile pour réduire la contrainte sur les pièces qui supportent de lourdes charges, tandis qu'un bord de chanfrein est idéal pour assembler des pièces en contact.
3. Leurs coûts : Une arête de congé est plus coûteuse à fabriquer car elle implique la coupe d'un rayon et d'une arête arrondie, tandis qu'un chanfrein est une arête droite et inclinée.

L'image ci-dessous vous donnera une idée de la façon dont ils se comparent visuellement et montre une esquisse de deux cubes, l'un avec un bord de congé à gauche et l'autre à droite avec des bords chanfreinés.