L'usinage du 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. Il facilite la connexion des pièces à faible coût, ce qui les rend idéales pour une utilisation avec des fixations, des raccords et des connecteurs.

En plus de savoir ce que sont les threads, il est également important d'identifier le bon type de thread pour votre projet. Alors, que signifie exactement le terme filetage d’usinage ? quels sont les types de filetages d'usinage ? Continuez à lire pendant que nous répondons à ces questions et fournissons d’autres informations importantes sur le threading.

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

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

La fonction première d’un thread est d’agir comme agent de couplage entre deux mécanismes. Pendant le processus de couplage, un mouvement entre les pièces se produit.

Un fil comporte différentes parties. Ceux-ci incluent la crête, la racine, l’angle d’hélice, le pas et le flanc. Examinons ces parties en détail.

Paramètres principaux du thread

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 fait par la zone hélicoïdale conique d'un filetage pour les filetages coniques.

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

Crête :La crête est le sommet des fils. C'est la zone la plus éloignée du cône ou du cylindre projeté. La crête est également la surface filetée qui rejoint les flancs.

Flanc :Cette partie filetée relie la racine à la crête. En théorie, l'intersection d'une surface de flanc avec un plan axial est une ligne parallèle.

Présentation :Le diamètre du pas est en théorie égal à celui du cylindre ou du cône. Le pas est la distance mesurée entre les zones de filetages adjacents. Les zones parallèles mesurées doivent correspondre.

Types de filetages d'usinage

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

Fils internes

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

Alors, quand un thread interne est-il nécessaire ? Vous en aurez besoin si votre pièce nécessite des insertions de vis. Les machinistes utilisent soit des tarauds manuels, soit des tarauds mécaniques pour couper les filetages internes.

Fils externes

Également connu sous le nom de filetage, ce type de filetage trouve une application dans les vis, les boulons, les goujons et les 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 matrice ronde pour couper le filetage extérieur à la main. La matrice ronde utilisée dans ce cas reste dans un stock de matrice fixe. Outre les matrices rondes, il existe également des matrices carrées hexagonales, idéales pour une utilisation imbriquée.

Comment couper un filetage d'usinage ?

Le filetage est idéal pour réaliser des pièces avec des raccords vissés. Savoir couper des fils est bénéfique. Par exemple, avec ces connaissances, vous pouvez fabriquer une vis ou un écrou monobloc ou les réparer si nécessaire. De plus, les machines à enfiler ne sont pas toujours disponibles.

Voici donc comment couper les fils.

1. Comment couper un fil interne

Cherchez-vous à couper un filetage interne ? Tout d'abord, procurez-vous les bons outils, notamment des lunettes de sécurité, une perceuse à colonne (pour les tarauds mécaniques), une clé à taraud réglable (pour les tarauds manuels), un taraud interne, un foret hélicoïdal et une fraise à 90 degrés.

Après avoir obtenu les bons outils, l'étape suivante consiste à déterminer le diamètre du trou dans lequel vous souhaitez placer le filetage. Une fois le diamètre déterminé, connaître le bon taraud pour couper est l'étape suivante. Pour déterminer le diamètre du trou central, soustrayez le pas du filetage du diamètre du taraud.

Pour commencer à couper le filetage intérieur, centrez d'abord avec un poinçon, puis percez un avant-trou à l'aide d'un foret hélicoïdal. Pour réaliser un chanfrein dans le trou central, utilisez la fraise à 90 degrés. Pour couper le filetage, il faut tourner la clé à taraud dans le trou central avec le taraud attaché.

2. Comment couper un fil externe

Les outils dont vous avez besoin pour couper les filetages externes incluent une lime, une matrice, une pointe plate, une matrice ronde, une tige, un étau (pour la préhension) et un spray de coupe.

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

L'étape suivante consiste à serrer ou à saisir la matrice ronde pour la fixer fermement. Cela évite tout mouvement indésirable puisque la tige nécessite beaucoup de pression pour couper le filetage extérieur de manière optimale. Utilisez des sprays de découpe pour améliorer la qualité de la surface de la pièce.

Excellents conseils pour l'usinage du filetage

Il y a plusieurs avantages à savoir comment usiner des filetages. Cependant, obtenir de bons conseils pour l'usinage pourrait faire la différence entre un filetage optimal et un filetage sous-optimal. Voici donc quelques conseils pour usiner des filetages.

• Inclure un chanfrein aux extrémités du filetage externe ;
• Assurez-vous que l'extrémité de départ d'un fil de discussion présente une surface plane. Assurez-vous également qu'il est cohérent avec l'axe central du filetage ;
• Faire en sorte que les filetages internes se terminent par une fraise ;
• Lors du formage ou du filetage, les pièces tubulaires subissent souvent une pression, c'est pourquoi leur épaisseur de paroi doit être augmentée ;
• Bien qu'opter pour des tailles de filetage uniques soit une bonne chose, utiliser une taille de filetage standard est plus économique ;
• Les fils de faible hauteur sont préférés aux fils de hauteur supérieure s'il n'y a pas de spécifications de fil.

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

Il existe plusieurs méthodes d’usinage de filetages en CNC. Ces différentes méthodes ont leurs particularités et leurs avantages. Ici, nous discuterons des plus courants et de ce qui les distingue.

1. Taper

Les trous de taraudage sont idéaux pour la production de filetages internes. C'est une méthode de filetage économique et efficace. Cette méthode CNC est applicable pour une utilisation dans des trous filetés avec une faible précision de position ainsi que dans des trous de petit diamètre.

En tant que méthode d'usinage de filetage de vis, cette méthode a réduit les temps d'arrêt de la machine à fileter CNC. De plus, la structure d’usinage ici est assez simple par rapport aux autres méthodes. De plus, le taraudage est un processus de coupe à grande vitesse qui améliore considérablement la productivité et l'efficacité de l'usinage.

Les outils de coupe utilisés dans cette méthode d'usinage sont moins chers, réduisant ainsi le coût de fabrication. Il s'agit également d'un processus polyvalent avec un large éventail d'applications.

2. Fraisage de filetage

Il s'agit d'une autre méthode utilisée pour fabriquer des filetages de vis. Ce processus utilise une fraise ainsi qu'un centre d'usinage à 3 axes. Il adopte également une interpolation circulaire des trois axes principaux; Avance linéaire x, y et z. Le fraisage de filets est idéal pour fileter de grandes pièces ou des matériaux de grande valeur.

Le fraisage de filetage a une vitesse de traitement rapide, une haute précision et une efficacité. L'outil de fraisage utilisé contient souvent des alliages durs. De plus, les outils de fraisage sont polyvalents, ce qui réduit le besoin d'acquérir différents outils pour différents processus de fraisage. Par exemple, le même coupe-fil peut couper les filetages gauche et droit en utilisant le même pas de vis. Vous pouvez ajuster les diamètres des trous, les tolérances et le matériau coupé avec un minimum de difficulté.

Les filetages réalisés par fraisage ont une surface de qualité supérieure sans bavure. Cette méthode est idéale pour fabriquer des pièces à parois minces, usiner des trous borgnes et des pièces asymétriques/non rotatives.

3. Filetage CNC sur tours

Le filetage sur un tour est un autre processus de filetage de vis courant avec un large éventail d'adoptions. Les tours CNC facilitent la production de filetages de haute qualité. Avec cette méthode, les machinistes peuvent réaliser plusieurs filetages coniques, filetages d'entrée et pas de filetage.

Le taraudage rigide et le filetage en un seul point sont deux des méthodes les plus couramment utilisées dans le filetage des tours CNC. Le filetage monopoint utilise un outil avec un insert indexable dont la forme et la taille correspondent à celles de la tête de vis finie.

4. Meulage de fil

Ceci est idéal pour une utilisation dans le filetage de pièces durcies. Deux principaux types de meules sont utilisés pour ce processus ; meules multilignes et meules monolignes. La meule monoligne a une précision de pas de grades 5 à 6. Elle a également une rugosité de surface de R1,25 ~ 0,08 μm.

Le meulage sur une seule ligne est idéal pour fabriquer une vis de précision, une vis sans fin, une jauge de filetage, une table de meulage à pelle et un filetage en petits lots.

Le meulage multiligne est divisé en méthodes de meulage par coupe et longitudinale. La différence majeure entre ces deux méthodes réside dans la largeur de la meule. Dans la méthode longitudinale, la largeur de la meule est inférieure à la longueur du fil à meuler. D'autre part, la largeur de la meule utilisée dans la méthode de coupe a une longueur supérieure à celle du filetage.

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L'usinage de filetages est un défi en raison de la nécessité d'un équipement qualifié et professionnel. Si vous souhaitez créer des fils standard qui résistent à l'épreuve du temps, 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 différents processus de fabrication impliqués. Les connaissances vous éclairent également sur la façon de relever certains défis d'usinage tels que le bavardage lors de l'usinage.

Les filetages d'usinage sont un aspect important de la plupart des produits nécessitant un couplage ou une connexion. Connaître leur fonctionnement, leurs paramètres et les différents processus d'usinage disponibles vous aiderait à prendre les bonnes décisions d'usinage.

FAQ

Le filetage à la fraise est-il plus rapide que le taraudage ?

Le taraudage est généralement plus rapide que le filetage à la fraise. Cependant, les fraiseuses à fileter comportent parfois des arêtes supplémentaires pour compenser la vitesse réduite.

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

La principale différence entre le filetage à la fraise et le taraudage réside dans la douceur de la coupe. Le fraisage de filetage crée des coupes plus douces et plus uniformes, tandis que les coupes réalisées par taraudage sont rugueuses et irrégulières.

Quelle est l'opération de filetage dans le tour ?

Il s'agit d'un processus utilisé pour créer une crête hélicoïdale avec une section transversale uniforme sur la pièce. Il s’agit d’utiliser un outil de filetage pour effectuer des coupes successives sur la pièce. Il est important de noter que l'outil utilisé pour cette opération doit avoir la même forme que le filetage nécessaire.