Les fils maintiennent notre monde ensemble. Littéralement. Ils jouent un rôle important dans tous les équipements mécaniques que nous utilisons aujourd'hui, quel que soit le secteur auquel ils appartiennent, de l'électronique grand public à l'aérospatiale et bien plus encore.

Aussi important que soit un filetage, il peut ne pas remplir sa fonction s'il n'est pas usiné conformément aux exigences de conception définies.

Par conséquent, comprendre le fonctionnement de l'usinage des filetages, toutes les méthodes disponibles et les considérations impliquées sont essentiels pour garantir la formation de filetages précis et fonctionnels, conçus pour s'adapter.

Ce blog couvrira tout cela et bien plus encore. Alors assurez-vous de lire jusqu’au bout !

Que sont les trous filetés ?

Les trous filetés sont des indentations dans les pièces qui contiennent des crevasses hélicoïdales sur toute leur longueur. Ces crevasses hélicoïdales sont appelées fils.

Les threads peuvent être internes ou externes. Cependant, lorsque nous parlons de trous filetés, nous faisons référence aux filetages internes usinés à l'intérieur des trous.

Les trous filetés sont souvent également appelés partie femelle du joint mâle-femelle et servent à maintenir les vis et les fixations en place. Compte tenu de la fonction importante qu’ils remplissent, il est essentiel de les concevoir et de les usiner conformément aux normes établies et aux meilleures pratiques pour en tirer le meilleur parti.

Comment les machinistes garantissent-ils la précision et l’exactitude en matière de formation de filetage ? Nous en discutons ensuite.

Comprendre l'usinage de filetage CNC

L'usinage de filetage CNC (Computer Numerical Control) est le processus que les machinistes exploitent souvent pour former des trous filetés. Comme son nom l'indique, le processus d'usinage de filetage utilise un processus CNC de haute précision contrôlé par ordinateur qui garantit les plus hauts niveaux de précision de conception de filetage.

Usinage de filetage CNC implique un outil de coupe et une pièce à usiner. Selon la méthode de filetage utilisée, l'outil de coupe ou la pièce (ou les deux) tourne pour créer ces crevasses hélicoïdales qui donnent au filetage sa conception prévue.

Le processus d'usinage de filetage CNC peut être réalisé à l'aide de diverses méthodes impliquant des tarauds, des fraiseuses, des tours et des meuleuses. Nous discuterons ensuite de chacun de ces processus.

Tapotement

Le taraudage est probablement l'un des processus d'usinage de filetage CNC les plus populaires, principalement utilisé pour créer des filetages internes ou ce que nous appelons des trous filetés.

Étant donné que le taraudage implique que l'outil, appelé taraud, pénètre dans un trou et l'enfile de l'intérieur, il nécessite de percer un trou dans la pièce. Le fil est ensuite enfoncé dans ce trou.

Dans ce cas, le trou percé doit correspondre au diamètre du filetage fini requis. Pour cela, le diamètre du taraud utilisé pour usiner les filetages doit être le même que le diamètre du trou pour pouvoir y découper des crevasses hélicoïdales.

Ce type d'usinage de filetage est mieux utilisé lorsque vous devez former des filetages dans des trous de plus petits diamètres.

Filetage fraisage

Le fraisage de filetage est un autre processus d'usinage de filetage CNC qui peut être utilisé pour créer des filetages dans une pièce. La caractéristique notable du fraisage de filets est qu'il peut créer des trous filetés ou des filetages internes tout en maintenant un contact limité avec la pièce.

Lors du fraisage de filetage, l'outil de coupe tourne dans le trou, touchant les parois du trou et formant des filetages.

En quoi est-ce différent du tapotement ?

La principale différence entre le taraudage et le fraisage réside dans la différence de diamètre du filetage et de l'outil de coupe. En fraisage de filetage, le diamètre de l'outil de coupe est plus petit que celui du trou. Il s'agit de donner à l'outil suffisamment d'espace pour tourner dans le trou et faire son travail.

Une autre différence entre le taraudage et le fraisage est que, même si le taraudage est souvent préféré pour les trous de plus petit diamètre, le fraisage peut être effectué sur des trous plus grands.

Le fraisage permet également de ménager le jeu nécessaire pour évacuer la matière retirée du trou, ce qui peut être difficile lors du taraudage.

Les différents types de trous filetés

Il existe de nombreuses considérations de conception dont vous devez tenir compte et des exigences que vous devez respecter si vous souhaitez usiner le bon filetage. Et cela commence par comprendre et connaître le type de fil que vous devez usiner.

Il existe deux types simples de trous que nous rencontrons souvent lors de l'usinage de trous filetés. Ceux-ci inclus:

Trous aveugles

Les trous borgnes sont fermés en bas. En d’autres termes, ce type de trou fileté n’est pas percé dans toute l’épaisseur de la pièce et ne va que jusqu’à une certaine profondeur.

Ces trous peuvent avoir une forme conique ou un fond plat, selon les exigences de conception. Vous devrez peut-être utiliser différents types de moulins en fonction du type de finition de fond que vous recherchez.

À travers les trous

Les trous traversants sont exactement le contraire des trous borgnes. Ils s'étendent sur toute la longueur de la pièce, ce qui signifie que les deux extrémités du filetage sont ouvertes. En d’autres termes, le trou dans lequel vous formez le fil comporte deux ouvertures, une à ses deux extrémités.

La longueur du taraud ou de l’outil de coupe est de la plus haute importance lors du perçage de ces types de trous. En effet, un outil de coupe plus petit pourrait ne pas être en mesure de percer sur toute la longueur et vous laisser avec un trou borgne indésirable.

Précautions pour l'usinage de filetage CNC

Si vous regardez un système de filetage et de vis, vous vous rendrez vite compte que les processus de formation de filetage ont des tolérances très strictes et aucune marge d'erreur. Une petite erreur peut rendre votre fil de discussion trop imprécis pour être fonctionnel.

Par conséquent, vous devez prendre certaines précautions avant d’aller de l’avant avec votre prochain projet d’usinage de filetage. Nous les avons présentés ci-dessous :

Dureté du matériau

Travailler avec un matériau plus dur peut nécessiter un ensemble différent de paramètres d'usinage. Lorsque vous usinez un filetage dans un matériau dur, vous devrez peut-être utiliser une plus grande force pour vous assurer de pouvoir le percer. Par conséquent, il est de la plus haute importance de prendre en compte la dureté du matériau avant de décider de la force d’attaque et d’autres variables cruciales.

Maintenir les tailles standard

Il existe trois normes populaires et reconnues au niveau international en matière d'usinage de filetage. Il s'agit notamment de la norme britannique, de la norme américaine et de la norme de filetage métrique (ISO).

Vous devez garantir l'exactitude des normes pertinentes pour usiner des filetages fonctionnels.

Choisissez les bons outils

Le choix de l'outil que vous utilisez pour usiner des trous filetés dans votre pièce dépend de nombreux facteurs, tels que le type de filetage que vous souhaitez réaliser. Par exemple, vous pouvez utiliser une perceuse conventionnelle pour percer des trous borgnes coniques et une fraise en bout pour percer un trou à fond plat.

Assurez-vous de bien examiner votre conception et de choisir l'outil en conséquence pour garantir un processus d'usinage de filetage fluide.

Filetage sur une surface inclinée

Une surface inclinée peut être plus difficile à visser, car votre outil de coupe risque de glisser ou de se briser sous l'effet d'une contrainte lors de l'usinage sur une pente. Dans ce cas, vous pouvez envisager de fraiser une poche dans un premier temps pour aplanir un peu la surface puis procéder au filetage.

Méthode de fonctionnement d'alimentation

L'entrée définit la manière dont l'outil de coupe entre en contact et est inséré dans la pièce pendant l'usinage du filetage.

Il existe trois principaux types de méthodes de fonctionnement d'alimentation, notamment :

  • Avance latérale modifiée : l'outil de coupe entre en biais. Cette méthode est normalement utilisée pour les threads plus gros.
  • Avance incrémentale : l'outil de coupe oscille d'un côté à l'autre. L'avance incrémentale est la mieux adaptée à l'usinage de filetages à grand pas.
  • Alimentation radiale : L'outil de coupe pénètre radialement dans la pièce. Cette méthode de pénétration est la plus simple à exécuter mais peut présenter certains inconvénients comme une usure accrue de l'outil.

Vous devez bien comprendre vos exigences de conception ainsi que vos applications et fonctionnalités de thread avant de décider du type de méthode d'alimentation que vous souhaitez exploiter.

Conclusion

L'usinage de filetages nécessite une exactitude et une précision inégalées, c'est pourquoi l'usinage CNC est souvent le processus privilégié pour cela.

Dans l'usinage de filetage CNC, plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour la formation de filetage. Cependant, le taraudage et le fraisage sont deux des méthodes les plus populaires utilisées pour usiner des trous filetés ou des filetages internes.

L’usinage de filetage ayant des tolérances serrées, il s’accompagne d’un ensemble de précautions qui doivent être prises avant de démarrer le processus.

Assurez-vous de bien comprendre la dureté du matériau, le type d'outil nécessaire et les normes avec lesquelles les filetages doivent s'aligner avant que l'outil n'atteigne la pièce.

Pensez également à revoir votre processus d'usinage si vous réalisez des filetages sur une surface inclinée, car cela peut présenter des défis peu susceptibles d'apparaître lors du filetage sur des surfaces planes.