Comprendre le filetage en usinage : types, techniques et applications

Les vis jouent encore un rôle important dans l'industrie mécanique. Pour connecter la vis à un autre composant, un filetage interne est requis. Il est aussi possible de couper des filetages sur la surface externe de la pièce usinée. Les filetages permettent de connecter facilement les pièces ensemble à faible coût. Les fabricants utilisent diverses méthodes pour les fabriquer pour une utilisation avec des douzaines de types différents de fixations.

Dans cet article, nous présenterons ce qu'est le filetage en fabrication, le type de filetage, les compétences de fraisage de filetage, les précautions et les avantages.

Qu'est-ce qu'un filetage en ingénierie et fabrication ?

Un filetage est une crête spiralée continue avec une section transversale uniforme formée sur la surface interne (écrou) ou externe (vis ou boulon) d'un cylindre ou d'un cône. Le profil du filetage consiste en le sommet (le haut du filetage), le fond (le bas du filetage) et le flanc (reliant le sommet et le fond).

Le filetage fait référence à une crête spiralée continue. La crête spiralée a une section transversale uniforme sur les différentes surfaces du cylindre ou du cône. Il peut être formé sur la surface de l'écrou (intérieur) ou de la vis/boulon (extérieur).

La fonction principale du filetage est d'agir comme un couplage entre deux mécanismes. Quand vous pensez au bouchon de votre bouteille d'eau, vous obtenez une belle image du filetage. Le bouchon et le goulot sont combinés pour former un joint d'étanchéité à l'eau serré.

Type de filetage :

Selon différents standards de classification, il y a beaucoup de types de filetages. Les filetages machine et filetages d'espacement sont couramment utilisés pour les fixations. UNF (pas fin) et UNC (pas gros) sont les séries standard dans le système de filetage unifié.

UNC (Filetage gros) : 20 filets par pouce (tpi)

UNF (Pas fin) : 28 tpi

UNEF (Pas ultra fin) : 32 tpi

Ici, nous parlons des filetages internes et externes.

Filetage interne

Les filetages usinés internes sont des filetages sur la surface interne ou concave. Ces types de filetages sont usinés avec des outils de coupe à lèvre unique. Certains filetages internes utilisent des tarauds traditionnels. Le taraud est un outil métallique utilisé pour couper des filetages internes sur des pièces usinées CNC.

Filetage externe

Les filetages externes sont aussi appelés filets, qui sont des filetages sur l'extérieur d'un cône ou d'un cylindre. Les filetages externes courants incluent les vis, jauges à bouchon, boulons ou goujons. Pour les pièces qui répondent aux conditions de tournage, le filetage externe peut s'étendre sur la longueur de la pièce.

Qu'est-ce que le fraisage de filetage ?

Le fraisage de filetage est une opération de traitement des métaux qui produit des filetages internes et externes de différentes tailles par le mouvement circulaire d'un outil rotatif. Le pas est produit par un cercle de mouvement latéral.

Contrairement au taraudage, le fraisage de filetage est principalement utilisé pour les trous plus grands. Cependant, les fraises à fileter en carbure monobloc d'aujourd'hui peuvent aussi traiter de petits trous filetés. Le même outil peut être utilisé pour traiter des filetages gauche et droite de divers filetages, avec une haute précision et une bonne finition de surface.

Pour le fraisage de filetage, il y a deux outils au choix : outils en carbure monobloc ou outils à plaquettes interchangeables. Les outils en carbure monobloc sont principalement utilisés pour les tailles de trous plus petites, car les outils à plaquettes interchangeables ne conviennent généralement pas aux trous d'un diamètre de 0,625 pouce ou moins. En termes d'investissement, les fraises à fileter en carbure monobloc sont généralement plus chères que les fraises à plaquettes interchangeables, mais elles peuvent être rentables selon la qualité requise et la taille du lot. Cependant, pour les outils à plaquettes interchangeables, après l'achat du corps de la fraise à fileter, le coût de production du filetage est seulement de remplacer la plaquette.

Précautions pour le fraisage de filetage

Le fraisage de filetage est l'interpolation des fraises à fileter autour ou à l'intérieur de la pièce pour créer la forme de filetage désirée sur la pièce. Plusieurs passes radiales pendant le fraisage peuvent fournir un bon contrôle des copeaux. Mais rappelez-vous que le fraisage de filetage doit être effectué sur une machine qui peut se déplacer sur les axes X, Y et Z en même temps.

Avantages du fraisage de filetage

Meilleure qualité de filetage :

Le fraisage de filetage peut fournir une meilleure qualité de filetage que le taraudage car il fournit une meilleure évacuation des copeaux. Le taraudage utilise un outil de la même taille que le filetage pour forcer les copeaux à passer à travers le filetage pour l'évacuation des copeaux.

Outil flexible :

Le même outil peut être utilisé pour produire des filetages internes et externes, tout comme le porte-outil. De plus, vous pouvez utiliser le même outil pour faire des filetages de différents diamètres, tant que le pas est le même.

Opérations d'usinage sûres :

Des copeaux courts et des forces de coupe faibles minimisent le risque d'arrêts d'usinage. S'il y a une défaillance de l'outil, la pièce est peu susceptible d'être endommagée, car le diamètre de la fraise à fileter est plus petit que le filetage, donc l'outil ne se coincera pas.

Matériaux difficiles à usiner :

Des conditions de coupe supérieures permettent le fraisage de filetage de matériaux tels que l'acier trempé avec une dureté jusqu'à HRC 65, le titane et d'autres matériaux considérés comme difficiles à usiner.

Usinage de filetage de trous borgnes :

Le fraisage de filetage produira un profil de filetage complet du haut vers le bas du trou. Mais lors du taraudage, vous devez percer plus profond, car le taraud commence à former un profil de filetage complet au troisième filet.