Usinage de filetage expliqué : Processus, techniques et guide de coupe

Tant que les vis sont encore présentes dans les pièces usinées, les filetages restent un aspect important de la métallurgie. Ils facilitent la connexion de pièces à faible coût, les rendant idéaux pour une utilisation avec des fixations, raccords et connecteurs.

Outre la connaissance de ce que sont les filetages, il est également important d'identifier le bon type de filetage pour votre projet. Alors, que signifie exactement le terme usinage de filetages ? Quels sont les types d'usinage de filetages ? Continuez à lire pendant que nous répondons à ces questions et fournissons d'autres informations importantes sur le filetage.

Qu'est-ce que l'usinage de filetage dans la fabrication de pièces ?

L'usinage de filetage est l'une des applications les plus importantes dans un centre d'usinage CNC. C'est une méthode soustractive utilisée pour créer des filetages externes et internes de différentes tailles. Cet usinage se produit par le mouvement circulaire d'un outil rotatif calibré avec la profondeur et la densité de filetage requises.

La fonction principale d'un filetage est d'agir comme agent de couplage entre deux mécanismes. Pendant le processus de couplage, un mouvement entre les pièces se produit.

Un filetage a différentes parties. Celles-ci incluent le sommet, le fond, l'angle d'hélice, le pas et le flanc. Examinons ces parties en détail.

Paramètres principaux pour le filetage

Angle d'hélice : L'angle d'hélice en usinage est l'angle entre l'axe du filetage et l'hélice dans un filetage droit ou l'angle formé par la zone hélicoïdale conique d'un filetage pour les filetages coniques.

Fond : C'est le bas des filetages. C'est la zone adjacente du cône ou du cylindre projeté.

Sommet : Le sommet est le haut des filetages. C'est la zone la plus éloignée du cône ou du cylindre projeté. Le sommet est également la surface de filetage qui joint les flancs.

Flanc : Cette partie filetée relie le fond au sommet. En théorie, l'intersection d'une surface de flanc avec un plan axial est une ligne parallèle.

Pas : Le diamètre du pas équivaut à celui du cylindre ou du cône, en théorie. Le pas est la distance mesurée entre les zones sur les filetages adjacents. Les zones parallèles mesurées doivent correspondre.

Types d'usinage de filetages

Il existe de nombreux types de filetages selon différents standards de classification. Pour le système de filetage unifié, les filetages UNF (fin) et UNC (grossier) sont standard. Cependant, les deux principaux types de filetages sont les filetages internes et externes.

Filetages internes

Un filetage interne, également connu sous le nom de filetage femelle, subit l'usinage à l'aide d'un outil de filetage à lèvre unique. Outre cet outil à lèvre unique, un taraud de filetage traditionnel pourrait également aider à couper le filetage interne CNC. Il est important de noter que la coupe de filetages internes ne se produit que sur des surfaces concaves.

Alors, quand un filetage interne est-il nécessaire ? Vous en auriez besoin si votre pièce nécessitait des insertions de vis. Les usineurs utilisent soit des tarauds manuels, soit des tarauds machine pour couper les filetages internes.

Filetages externes

Également connu sous le nom de filetage de vis, ce type de filetage trouve application dans les vis, boulons, goujons et jauges à bouchon. L'utilisation d'un tour est l'un des moyens les plus efficaces de réaliser des filetages externes.

Une autre méthode consiste à utiliser une filière ronde pour couper le filetage externe à la main. La filière ronde utilisée dans ce cas reste dans un porte-filière fixe. Outre les filières rondes, il existe également des filières carrées hexagonales, idéales pour une utilisation d'emboîtement.

Comment couper un filetage d'usinage ?

La coupe de filetage est idéale pour fabriquer des pièces avec des connexions vissées. Savoir comment couper des filetages est bénéfique. Par exemple, avec cette connaissance, vous pouvez fabriquer une vis ou un écrou en pièce unique ou les réparer si nécessaire. De plus, les machines de filetage ne sont pas toujours disponibles.

Voici comment couper des filetages.

1. Comment couper un filetage interne

Cherchez-vous à couper un filetage interne ? Premièrement, obtenez les bons outils, qui incluent des lunettes de sécurité, une perceuse à colonne (pour tarauds machine), une clé à taraud réglable (pour tarauds manuels), un taraud interne, un foret hélicoïdal et un alésage à 90 degrés.

Après avoir obtenu les bons outils, l'étape suivante consiste à déterminer quel diamètre de trou vous voulez placer le filetage. Avec le diamètre déterminé, connaître le bon taraud pour la coupe est l'étape suivante. Pour déterminer le diamètre du trou de base, soustrayez le pas du filetage du diamètre du taraud.

Pour commencer à couper le filetage interne, vous centrez d'abord avec un pointeau, puis percez un trou de base en utilisant un foret hélicoïdal. Pour faire un chanfrein dans le trou de base, utilisez l'alésage à 90 degrés. La coupe du filetage implique de tourner la clé à taraud dans le trou de base avec le taraud attaché.

2. Comment couper un filetage externe

Les outils dont vous avez besoin pour couper des filetages externes incluent une lime, un porte-filière, une pointe plate, une filière ronde, une tige, un étau (pour le serrage) et un spray de coupe.

Pour couper des filetages externes, limez d'abord les bords de la tige ronde, puis chanfrez-la à un angle de 45 degrés. Assurez-vous que, comparé à la profondeur du filetage, le chanfrein est plus grand.

L'étape suivante consiste à serrer ou gripper la filière ronde pour l'affixer fermement. Cela empêche les mouvements indésirables car la tige nécessite beaucoup de pression pour couper le filetage externe de manière optimale. Utilisez des sprays de coupe pour améliorer la qualité de la surface de la pièce.

Excellents conseils pour l'usinage de filetage

Il y a plusieurs avantages attachés à la connaissance de l'usinage de filetages. Cependant, obtenir d'excellents conseils pour l'usinage pourrait faire la différence entre un filetage optimal et un sous-optimal. Voici donc quelques conseils pour l'usinage de filetages.

• Inclure un chanfrein aux extrémités des filetages externes ;
• Assurer que l'extrémité de départ d'un filetage a une surface plane. Aussi, assurer qu'elle est cohérente avec l'axe central du filetage ;
• Faire terminer les filetages internes par un alésage ;
• Pendant le formage ou la coupe de filetage, les pièces tubulaires subissent souvent de la pression, c'est pourquoi elles devraient avoir une épaisseur de paroi accrue ;
• Bien qu'opter pour des tailles de filetage uniques soit bien, l'utilisation d'une taille de filetage standard est plus économique ;
• Les filetages de faible hauteur sont préférés aux plus hauts s'il n'y a pas de spécifications de filetage.

Méthodes courantes d'usinage de filetage de vis dans le processus CNC

Il existe plusieurs méthodes d'usinage de filetage de vis en CNC. Ces différentes méthodes ont leurs caractéristiques et avantages. Ici, nous discuterons des plus courantes et de ce qui les distingue.

1. Taraudage

Le taraudage de trous est idéal pour la production de filetages internes. C'est une méthode de filetage économique ainsi qu'efficace. Cette méthode CNC est applicable pour une utilisation dans les trous filetés avec une faible précision de position ainsi que les trous à petit diamètre.

En tant que méthode d'usinage de filetage de vis, elle a réduit les temps d'arrêt des machines de filetage CNC. De plus, la structure d'usinage ici est assez simple comparée aux autres méthodes. De plus, le taraudage est un processus de coupe à haute vitesse qui améliore grandement la productivité et l'efficacité d'usinage.

Les outils de coupe utilisés dans cette méthode d'usinage sont moins chers, réduisant ainsi le coût de fabrication. C'est aussi un processus polyvalent avec une large gamme d'applications.

2. Fraisage de filetage

C'est une autre méthode utilisée pour la fabrication de filetages de vis. Ce processus utilise une fraise ainsi qu'un centre d'usinage 3 axes. Il adopte également une interpolation circulaire des trois axes principaux ; avance linéaire x, y et z. Le fraisage de filetage est idéal pour le filetage de grandes pièces ou de matériaux de haute valeur.

Le fraisage de filetage a une vitesse de traitement rapide, une haute précision et efficacité. L'outil de fraisage utilisé contient souvent des alliages durs. De plus, les outils de fraise sont polyvalents, réduisant le besoin d'acquérir différents outils pour différents processus de fraisage. Par exemple, la même fraise peut couper le filetage gauche et droit en utilisant le même pas de vis. Vous pouvez ajuster les diamètres de trous, les tolérances et les matériaux coupés avec une difficulté minimale.

Les filetages réalisés par fraisage ont une surface de qualité supérieure sans bavures. Cette méthode est idéale pour la fabrication de pièces à parois minces, l'usinage de trous borgnes et de pièces asymétriques/non rotatives.

3. Filetage CNC sur tours

La coupe de filetage sur un tour est un autre processus de filetage de vis courant avec une large gamme d'adoption. Les tours CNC facilitent la production de filetages de vis de haute qualité. Avec cette méthode, les usineurs peuvent réaliser plusieurs filetages coniques, filetages de tête et pas de filetage.

Le taraudage rigide et le filetage à pointe unique sont deux des méthodes les plus courantes utilisées dans le filetage CNC sur tour. Le filetage à pointe unique utilise un outil avec une plaquette indexable avec une forme et une taille qui correspondent à celle de la tête de vis finie.

4. Rectification de filetage

C'est idéal pour l'utilisation dans le filetage de pièces durcies. Deux principaux types de meules sont utilisés pour ce processus ; meules de rectification multi-lignes et meules de rectification mono-ligne. La meule de rectification mono-ligne a une précision de pas avec des grades 5 ~ 6. Elle a également une rugosité de surface de R1,25~0,08 μm.

La rectification mono-ligne est idéale pour la fabrication de vis de précision, vis sans fin, jauge de filetage, hob de rectification de pelle et filetage de petits lots.

La rectification multi-lignes est divisée en méthodes de rectification par plongée et longitudinale. La différence majeure entre ces deux méthodes est la largeur de la meule de rectification. Dans la méthode longitudinale, la largeur de la meule de rectification est inférieure à la longueur du filetage en cours de rectification. D'un autre côté, la largeur de la meule de rectification utilisée dans la méthode par plongée a une longueur supérieure au filetage.

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L'usinage de filetages est un défi en raison du besoin d'équipements qualifiés et professionnels. Si vous voulez fabriquer des filetages standards qui résistent à l'épreuve du temps, alors WayKen est la bonne entreprise pour vous.

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Conclusion

Pour produire des pièces de haute qualité, il est important d'avoir une compréhension approfondie des divers processus de fabrication impliqués. La connaissance vous éclaire également sur la façon de faire face à certains défis d'usinage comme le grattage en usinage.

Les filetages d'usinage sont un aspect important de la plupart des produits qui nécessitent un couplage ou une connexion. Savoir comment ils fonctionnent, leurs paramètres et les différents processus d'usinage disponibles vous aiderait à prendre les bonnes décisions d'usinage.

FAQ

Le fraisage de filetage est-il plus rapide que le taraudage ?

Le taraudage est généralement plus rapide que le fraisage de filetage. Cependant, les machines de fraisage de filetage présentent parfois des arêtes supplémentaires pour compenser la vitesse réduite.

Quelle est la différence entre une fraise à fileter et un taraud ?

La différence majeure entre le fraisage de filetage et le taraudage est la douceur de la coupe. Le fraisage de filetage crée des coupes plus lisses et plus uniformes, tandis que les coupes faites par taraudage sont rugueuses et irrégulières.

Qu'est-ce que l'opération de filetage sur le tour ?

C'est un processus utilisé pour créer une crête hélicoïdale avec une section transversale uniforme sur la pièce. Il implique l'utilisation d'un outil de filetage pour faire des coupes sur la pièce successivement. Il est important de noter que l'outil utilisé pour cette opération doit avoir la même forme que le filetage nécessaire.