Fraisage de filets vs Taraudage : Avantages, inconvénients et choix optimal

L'usinage CNC étant une méthode de fabrication soustractive, il existe une forte demande de trous filetés dans les pièces usinées. Le fraisage de filets ou le taraudage doit donc être utilisé pour créer des trous filetés.

Il existe des différences évidentes entre le fraisage de filets et le taraudage. Cet article explique les avantages et inconvénients de chaque méthode pour vous aider à choisir la stratégie la mieux adaptée à votre pièce. Savoir quand utiliser chaque méthode permet de produire les filets idéaux.

Fraisage de filets

Le « fraisage de filets » peut couper le filet interne dans un trou ou le filet externe autour de la pièce, en coupant des filets de différentes tailles par le mouvement circulaire en rampe de l'outil rotatif, le pas de filet étant produit par le mouvement latéral d'une révolution. Pour les filets internes, contrairement au taraudage, ce n'est pas un outil rotatif, mais la machine CNC fait tourner l'outil selon un motif spiralé ou « en tire-bouchon ». Grâce à la précision des machines à commande numérique, les fraises à fileter peuvent produire presque tout type et taille de filets selon les spécifications requises. Les ateliers utilisent le fraisage de filets pour usiner des matériaux comme le titane, l'acier inoxydable ou les plastiques durs sur de grandes pièces. Généralement, les fraises à fileter produisent des filets d'au moins ⅛" (3,175 mm) et environ trois diamètres de profondeur. Bien que moins utilisé que le filetage par tournage, le fraisage de filets peut atteindre une haute productivité dans certaines applications.

Taraudage

Le taraudage utilise un outil spécial appelé taraud pour couper le filet interne de la pièce. Le taraud tourne comme une perceuse ordinaire. Son arête de coupe est son filet, et la partie creuse est appelée goujure, servant à loger ou évacuer la matière enlevée. Ce processus existe depuis longtemps et peut être fait manuellement ou avec des outils électriques. Les machinistes préfèrent le taraudage pour l'usinage à grande vitesse de matériaux comme l'aluminium et l'acier. Les machines CNC, tours, perceuses et fraiseuses verticales à outils motorisés utilisent des tarauds pour usiner des filets jusqu'à 20 fois le diamètre.

Différence entre fraisage de filets et taraudage

La différence principale est que le taraud est conçu pour couper un filet spécifique, tandis que le filet en fraisage est déterminé par le mouvement contrôlé de l'outil. Le taraud ne coupe donc que des filets internes, alors que la fraise à fileter peut couper des filets internes ou externes. Chaque méthode a ses avantages et inconvénients.

Comparaison des avantages et inconvénients

Les deux méthodes produisent des filets, mais avec des différences. Voici une analyse :

Vitesse

Le taraudage est un processus rapide et efficace. Pour des trous de même taille, le taraudage est bien plus rapide que le fraisage de filets.

Le principal avantage du taraudage est la vitesse. Un centre de taraudage à grande vitesse avec tarauds rigides peut percer en une fraction du temps nécessaire au fraisage du même trou. De plus, le taraudage peut percer des trous plus profonds dans des matériaux plus durs (comme l'acier).

Le fraisage de filets prend plus de temps, mais le contrôleur machine passe aussi beaucoup de temps à assurer la précision.

Efficacité

Le taraudage produit des filets dans de petits trous, mais nécessite un taraud différent pour chaque taille de trou. Cela consomme des emplacements précieux dans le magasin d'outils. De plus, changer de taraud pour chaque taille augmente le temps de cycle. Cette complexité s'accompagne de coûts de mise en place plus élevés. Si le taraud casse dans la pièce, son retrait peut endommager la pièce et ajouter du temps et des coûts.

En fraisage de filets, un seul outil usine des trous de tailles variées. Cela réduit non seulement les coûts d'outils, mais aussi le temps de changement d'outil. De plus, les fraises à fileter peuvent usiner des filets internes et externes, à droite et à gauche, et de très grands trous filetés (comme filets de tuyaux). Cela évite d'investir dans de gros tarauds rigides pour les grands trous, tout en réduisant l'investissement en outils variés et le temps et coût des changements fréquents.

Qualité du filet

Les tarauds ne créent que les filets conçus par le fabricant. Pour chaque taille et pas supplémentaire, un taraud différent est nécessaire. Les tarauds personnalisés sont coûteux et ont un long délai.

Le fraisage de filets permet d'ajuster la taille et le pas par programmation CNC. Cette flexibilité offre l'avantage d'atteindre des tolérances serrées et des surfaces lisses. Pour des filets aveugles très peu profonds dans des matériaux minces, les fraises à fileter peuvent usiner les plus grands filets sur une courte distance.

Qualité du filet (surface)

Les tarauds ont la même taille que les filets qu'ils produisent et nécessitent beaucoup de couple. Cela cause non seulement la rupture du taraud, mais affecte aussi la finition finale et la tolérance du filet, résultant en une qualité de composant relativement faible.

Le fraisage de filets CNC permet des ajustements précis du processus pour produire la plus haute précision. De plus, le fraisage utilise un outil plus petit que le filet final, laissant assez de jeu pour l'évacuation sécurisée de la matière. Par contrôle de vitesse et manipulation soignée, les fraises à fileter produisent des pièces de haute qualité avec une excellente finition.

Trous aveugles et rupture de copeaux

Causes courantes de rupture de copeaux : surcharge de copeaux. L'évacuation a toujours été un problème en taraudage. C'est pourquoi l'utilisation de tarauds sur équipements NC fait face aux défis de rupture et de qualité de filet. Un autre inconvénient : le taraud ne peut pas être vissé jusqu'au fond du trou aveugle. Le fraisage évite ces difficultés car il offre un meilleur contrôle des copeaux et peut usiner jusqu'au fond des trous aveugles sans entrave.

Résumé

Si vous avez besoin de plus de flexibilité, d'une gamme de tailles et types de filets, et de la capacité d'ajuster l'ajustement du filet, le fraisage de filets est le meilleur choix. Si la vitesse est votre priorité, le taraudage rigide est la solution.