Coupe de filmodiFier
La coupe de fil, par rapport au formage et au laminage du fil, est utilisée lorsque la profondeur de filetage totale est requise, lorsque la quantité est faible, lorsque l’ébauche n’est pas très précise, lorsque le filetage jusqu’à un épaulement est requis, lorsque le filetage est conique ou lorsque le matériau est fragile.
Tarauds et diesEdit
Une méthode courante de filetage consiste à couper avec des tarauds et des matrices. Contrairement aux forets, les robinets manuels ne retirent pas automatiquement les copeaux qu’ils créent. Un robinet à main ne peut pas couper ses fils en une seule rotation car il crée de longs copeaux qui bloquent rapidement le robinet (un effet connu sous le nom de « surpeuplement »), le cassant éventuellement. Par conséquent, lors de la coupe manuelle des filets, l’utilisation normale de la clé consiste à couper les filets de 1/2 à 2/3 de tour (rotation de 180 à 240 degrés), puis à inverser le robinet pendant environ 1/6 de tour (60 degrés) jusqu’à ce que les copeaux soient cassés par les bords arrière des couteaux. Il peut être nécessaire de retirer périodiquement le robinet du trou pour dégager les copeaux, en particulier lorsqu’un trou borgne est fileté.
Pour les opérations de taraudage continu (c.-à-d., taraudage) des tarauds spécialisés à pointe spiralée ou à « pistolet » sont utilisés pour éjecter les copeaux et empêcher l’encombrement.
Filetage à un pointmodiFier
Le filetage à un point, également appelé familièrement pointage unique (ou simplement coupe de filetage lorsque le contexte est implicite), est une opération qui utilise un outil à un point pour produire une forme de filetage sur un cylindre ou un cône. L’outil se déplace linéairement tandis que la rotation précise de la pièce détermine le fil du filetage. Le processus peut être effectué pour créer des filetages externes ou internes (mâles ou femelles). En filetage extérieur, la pièce peut être maintenue dans un mandrin ou montée entre deux centres. Avec la coupe de filetage interne, la pièce est maintenue dans un mandrin. L’outil se déplace linéairement sur la pièce, enlevant les copeaux de la pièce à chaque passage. Habituellement, 5 à 7 coupes légères créent la profondeur correcte du fil.
La coordination des différents éléments de la machine dont la vis sans fin, le repose-glissière et les engrenages de changement a été l’avancée technologique qui a permis l’invention du tour à vis, à l’origine du filetage à un point tel que nous le connaissons aujourd’hui.
Aujourd’hui, les tours à moteur et les tours CNC sont les machines couramment utilisées pour le filetage en un point. Sur les machines CNC, le processus est rapide et facile (par rapport au contrôle manuel) grâce à la capacité de la machine à suivre en permanence la relation entre la position de l’outil et la position de la broche (appelée « synchronisation de la broche »). Le logiciel CNC comprend des « cycles préprogrammés », c’est-à-dire des sous-programmes préprogrammés, qui évitent la programmation manuelle d’un cycle de filetage en un point. Les paramètres sont entrés (par exemple, taille du filetage, décalage de l’outil, longueur du filetage), et la machine fait le reste.
Tous les filetages peuvent être réalisés à l’aide d’un outil à point unique, mais en raison de la vitesse élevée et donc du faible coût unitaire d’autres méthodes (par exemple, taraudage, filetage de matrice et laminage et formage du filetage), le filetage à point unique n’est généralement utilisé que lorsque d’autres facteurs du processus de fabrication le favorisent (par exemple, si seulement quelques filets doivent être fabriqués, si un filetage inhabituel ou unique est requis, ou s’il est nécessaire d’avoir une concentricité très élevée avec d’autres caractéristiques de pièces usinées au cours de la même configuration.)
Fraisage de filmodiFier
Les filetages peuvent être fraisés avec une fraise rotative si le chemin d’outil hélicoïdal correct peut être disposé. Il était auparavant disposé mécaniquement et convenait aux travaux de production en série, bien que rare dans les travaux d’atelier. Avec la diffusion généralisée de la CNC abordable, rapide et précise, elle est devenue beaucoup plus courante et, aujourd’hui, les filetages internes et externes sont souvent fraisés même sur des travaux où ils auraient autrefois été coupés à l’aide de tarauds, de têtes de filière ou à pointage unique. Certains avantages du fraisage de fil, par rapport à la coupe en un point ou aux tarauds et matrices, sont des temps de cycle plus rapides, moins de casse d’outil et un filetage gauche ou droit peut être créé avec le même outil. De plus, pour les pièces de grande taille et délicates (comme une coulée de bouche d’incendie), il est tout simplement plus facile de laisser la pièce immobile sur une table pendant que toutes les opérations d’usinage nécessaires sont effectuées sur celle-ci avec des outils rotatifs, plutôt que de la caler pour la faire tourner autour de l’axe de chaque jeu de filets (c’est-à-dire pour les « bras » et la « bouche » de la bouche d’incendie).
Il existe différents types de fraisage de filets, y compris plusieurs variantes de fraisage de formes et une combinaison de perçage et de filetage avec une seule fraise, appelée thrilling.
Le fraisage de formes utilise une fraise à une ou plusieurs formes. Dans une variante de fraisage de forme, la fraise à forme unique est inclinée à l’angle d’hélice du filetage, puis introduite radialement dans l’ébauche. L’ébauche est ensuite lentement tournée lorsque la fraise est déplacée avec précision le long de l’axe de l’ébauche, ce qui coupe le fil dans l’ébauche. Cela peut être fait en une seule passe, si la fraise est alimentée à la profondeur complète du filetage, ou en deux passes, la première n’étant pas à la profondeur complète du filetage. Ce procédé est principalement utilisé sur des filetages de plus de 38 mm (1,5 po). Il est couramment utilisé pour couper des fils à gros ou à plusieurs fils. Une variante similaire utilisant une fraise à formes multiples existe, dans laquelle le processus complète le fil en un tour autour de l’ébauche. La fraise doit être plus longue que la longueur de filetage souhaitée. L’utilisation d’une fraise à plusieurs formes est plus rapide que l’utilisation d’une fraise à une seule forme, mais elle est limitée aux filets dont l’angle d’hélice est inférieur à 3 °. Il est également limité aux ébauches d’un diamètre important et ne dépassant pas 2 po (51 mm).
Une autre variante du fraisage de forme consiste à maintenir l’axe de la fraise orthogonalement (pas de basculement par rapport à l’angle d’hélice du filetage) et à alimenter la fraise dans un parcours d’outil qui générera le filetage. La pièce est généralement une pièce fixe, telle qu’un bossage sur un corps de vanne (dans le fraisage de filetage externe) ou un trou dans une plaque ou un bloc (dans le fraisage de filetage interne). Ce type de fraisage de filetage utilise essentiellement le même concept que le contournage avec une fraise en bout ou une fraise à bout sphérique, mais la fraise et le parcours d’outil sont agencés spécifiquement pour définir le « contour » d’un filetage. Le parcours d’outil est réalisé soit en utilisant une interpolation hélicoïdale (qui est une interpolation circulaire dans un plan avec interpolation linéaire simultanée le long d’un troisième axe; le modèle de commande CNC doit être celui qui supporte l’utilisation du troisième axe), soit une simulation de celui-ci en utilisant des incréments extrêmement faibles d’interpolation linéaire à 3 axes (ce qui n’est pas pratique à programmer manuellement mais peut être programmé facilement avec un logiciel CAO / FAO). La géométrie de la fraise reflète le pas du filetage mais pas son avance; l’avance (angle d’hélice du filetage) est déterminée par le parcours d’outil. Les filetages coniques peuvent être coupés soit avec une fraise conique à formes multiples qui complète le filetage en un tour à l’aide d’une interpolation hélicoïdale, soit avec une fraise droite ou conique (de forme unique ou multiple) dont le parcours d’outil est d’un ou plusieurs tours mais ne peut pas utiliser d’interpolation hélicoïdale et doit utiliser un logiciel CAO / FAO pour générer une simulation de contour d’interpolation hélicoïdale.
L’outillage utilisé pour le fraisage de fil peut être solide ou indexable. Pour les filets internes, les fraises pleines sont généralement limitées à des trous de plus de 6 mm (0.24 po), et les outils de coupe à filetage interne indexables sont limités aux trous de plus de 12 mm (0,47 po). L’avantage est que lorsque l’insert s’use, il est remplacé facilement et de manière plus rentable. L’inconvénient est que le temps de cycle est généralement plus long que les outils solides. Notez que les outils de coupe à filetage multiple solides ressemblent aux tarauds, mais ils diffèrent en ce sens que l’outil de coupe n’a pas de papier peint et qu’il n’y a pas de chanfrein d’entrée. Cette absence de chanfrein d’entrée permet de former les filets à une longueur de pas du fond d’un trou borgne.
ThrillingEdit
Passionnant est le processus de filetage et de perçage (effectué dans l’ordre inverse) des filets internes à l’aide d’un outil de coupe spécialisé sur une fraise CNC. La pointe de l’outil de coupe a la forme d’une perceuse ou d’une fraise à bout central, tandis que le corps a une forme en forme de fil avec une forme de fraise près de la tige. La fraise plonge d’abord pour percer le trou. Ensuite, le fil est interpolé circulairement tout comme la fraise à formes multiples décrite ci-dessus. Cet outil perce, chanfreine et enfile un trou en un seul cycle compact. L’avantage est que ce processus élimine un outil, un porte-outil et un changement d’outil. L’inconvénient est que le processus est limité à une profondeur de trou ne dépassant pas trois fois le diamètre de l’outil.
Brochage hélicoïdal (Tap Punch) Edit
Une méthode de brochage hélicoïdal a été développée dans les années 2010 qui raccourcit le parcours d’outil du taraudage. Pour un observateur occasionnel (sans ralenti), cela ressemble plutôt au taraudage traditionnel mais avec un mouvement plus rapide dans et hors du trou. Il utilise une géométrie et un parcours d’outil spécifiques pour positionner rapidement, aborder le fil en un seul demi-tour, puis se rétracter rapidement, raccourcissant le temps de cycle et consommant moins d’énergie. Il réduit le coût du filetage pour tous les trous qui peuvent permettre en toute sécurité les deux petites rainures à hélice rapide qu’il laisse avec le filetage, ce qui pourrait être vrai dans de nombreuses applications.
Affûtage du filmodifier
Le meulage du fil se fait sur une rectifieuse à l’aide de meules spécialement habillées correspondant à la forme des filets. Le processus est généralement utilisé pour produire des filetages précis ou des filetages dans des matériaux durs; une application courante est les mécanismes à vis à billes. Il existe trois types: meulage de type central avec alimentation axiale, meulage de filetage d’entrée de type central et meulage de filetage sans centre. Le meulage de type central avec une alimentation axiale est le plus courant des trois. Il est similaire à la coupe d’un filetage sur un tour avec un outil de coupe à point unique, sauf que l’outil de coupe est remplacé par une meule. Habituellement, une seule roue nervurée est utilisée, bien que plusieurs roues nervurées soient également disponibles. Pour compléter le thread, plusieurs passes sont généralement nécessaires. Meulage du filetage d’entrée de type central utilisez une meule à plusieurs nervures plus longue que la longueur du filetage souhaité. Tout d’abord, la meule est introduite dans l’ébauche à toute la profondeur du filetage. Ensuite, l’ébauche est lentement tournée d’environ 1,5 tour tout en avançant axialement d’un pas par tour. Enfin, le processus de meulage de filetage sans centre est utilisé pour fabriquer des vis de réglage sans tête selon une méthode similaire à celle du meulage sans centre. Les ébauches sont alimentées par une trémie aux meules, où le filetage est entièrement formé. Les taux de production de meulage de filetage sans centre courants sont de 60 à 70 pièces par minute pour une vis de réglage de 13 mm (0,5 po) de long.
Rodage du filmodiFier
Rarement, la coupe ou le meulage du fil (généralement ce dernier) sera suivi d’un rodage du fil afin d’obtenir la plus grande précision et la finition de surface réalisables. Il s’agit d’une pratique de salle d’outils où la plus grande précision est requise, rarement utilisée à l’exception des vis sans tête ou des vis à billes des machines-outils haut de gamme.
Filetage avec EDMEdit
Les filetages internes peuvent être usinés par décharge électrique (EDM) dans des matériaux durs à l’aide d’une machine de type plomb.