Notions de base sur l'usinage des filetages : techniques de coupe, processus et méthodes

Les machines à fileter sont des machines de fabrication importantes utilisées pour réaliser des filetages sur des composants. Ces filetages sont importants car ils aident à monter des boulons, etc. Les machines à fileter sont utilisées dans tous les domaines, de l'ameublement à l'aérospatiale. Cet article vous familiarisera avec les bases de l'usinage du filetage et la manière dont elles sont utilisées dans différentes applications.

Qu’est-ce que l’usinage de filetage ?

Cette section est une section d'introduction relative aux machines à fileter :

Définition de l'usinage de filetage dans la fabrication

Dans le secteur manufacturier, les machines à fileter sont utilisées pour réaliser des rainures sur les pièces. Ces filets ou rainures permettent de résister aux forces de tension et de cisaillement. Les machines à fileter sont utilisées pour visser des pièces de machines complexes, ces machines sont donc d'une importance vitale dans les industries manufacturières. Il existe des normes et des spécifications de filetage appropriées qui sont respectées lors du filetage des métaux, etc.

Comment s'appelle le processus de filetage du métal et pourquoi est-il essentiel pour la précision

Le processus de filetage d'un métal est simplement appelé processus de filetage. Ces filetages internes ou externes sur les pièces sont utiles pour fixer ou sécuriser les connexions. Si ces filetages ne sont pas précis, ils provoqueront le desserrage des connexions et, à terme, des pannes. C'est pourquoi il est essentiel de réaliser ces filetages avec une grande précision.

Fabrication de fils : méthodes traditionnelles et modernes

Dans l'Antiquité, ou peut-être avant l'industrialisation, il existait des outils manuels qui étaient utilisés pour réaliser des rainures au-dessus ou à l'intérieur des trous des pièces. En raison du travail manuel, la précision dans la réalisation des rainures était faible et les risques de blessures humaines étaient élevés. La figure suivante montre quelques outils anciens utilisés pour le filetage.

Mais après l’innovation des machines CNC, ces outils fonctionnent désormais automatiquement, réduisant considérablement les risques d’erreur et de blessures humaines.

Qui a inventé le filetage et comment a-t-il évolué au fil du temps ?

Henry Maudslay a inventé le procédé de filetage, mais ces outils ont ensuite été transformés en une machine manuelle complexe. Cette machine est maintenant automatique et fonctionne avec une grande précision.

Méthodes de fabrication de filetage, de la découpe manuelle à la découpe de filetage CNC

Lorsque l'innovation a commencé, les gens ont essayé de se simplifier la vie en innovant avec de nouveaux produits, matériaux, etc. La conversion de la découpe manuelle à la découpe de filetage CNC était importante pour augmenter le taux de production avec une grande précision.

Considérations sur la conception de l'usinage des filetages

Les facteurs importants sont :

• Propriétés matérielles
• Type de fil
• Applications

Paramètres clés pour l'usinage des filetages

Lorsque vous effectuez un usinage de filetage, gardez à l'esprit les paramètres suivants :

• Pas de la vis
• Taille de filetage
• Angle de filetage standard

Ces paramètres affectent les propriétés mécaniques des pièces.

Pas de vis, taille du filetage et angle de filetage standard

Pas de la vis : Distance entre les filets

Taille du filetage : Le diamètre des filetages

Angle de filetage : angle flanc à flanc

Certaines normes sont disponibles pour ces paramètres, par exemple, l'angle de filetage standard est de 60°.

Relation entre le pas de filetage et la résistance du filetage

Si ces fils sont serrés, la résistance sera plus élevée. Lorsque ces fils sont larges, la résistance à la force de cisaillement est augmentée.

Explication des dimensions d'usinage des filetages et choix des dimensions correctes

Il est important de réaliser des filetages très précisément en fonction des dimensions. Si ces dimensions de filetage ne correspondent pas aux dimensions des trous, etc., la fixation ne sera pas solide et entraînera des défaillances.

3 types de filetages dans l'usinage

Il existe de nombreux types de filetage avec des applications distinctes. Mais ici, vous vous familiariserez avec les 3 types de filetages les plus courants en usinage :

Fils de machine

Vous avez sûrement déjà vu les filetages sur les boulons et les vis, ces filetages sont appelés filetages machine. Ces filetages permettent de fixer solidement les écrous ou les boulons, etc. Les filetages machine permettent une utilisation plus longue.

Fils internes

Ces filetages sont réalisés sur les côtés internes des écrous pour améliorer la fixation des boulons, etc. Ils ne se limitent pas aux écrous ; vous les verrez également dans des applications telles que la plomberie et les pièces de machines. Les types de filetages internes comprennent les filetages coniques et droits.

Quel est le processus de fabrication des filetages internes ?

• Faire des trous en utilisant le procédé de perçage
• Utilisez les outils de filetage, etc.

Fils externes

Comme son nom l'indique, les filetages sont réalisés sur la surface de différentes pièces. Les exemples courants incluent les boulons et les vis. Les types de filetages externes comprennent les filetages métriques et unifiés. Vous pouvez trouver ses applications dans l'industrie automobile et des machines.

Processus d'enfilage : comment ça marche ?

Il est important de savoir comment fonctionne un processus de filetage pour l'utiliser efficacement. Des facteurs tels que les machines, les matériaux, etc. affectent les applications des filetages.

Qu'est-ce que le filetage dans l'usinage et ses principales applications

En usinage, le filetage signifie que vous réalisez des rainures sur ou à l'intérieur des surfaces des pièces, comme vous pouvez le voir sur la figure suivante :

Les candidatures sont :

• Connexions sécurisées
• Fixation solide des composants
• La durabilité augmente
• Intégrité structurelle améliorée

Procédé de filetage sur tours et machines CNC

Les filetages sont réalisés directement à l'aide d'un outil à pointe unique sur les tours. Sa précision est moindre et est utilisée dans les applications normales.

Grâce à la programmation, le travail est automatisé sur les machines CNC. La précision est plus élevée et moins de travail est nécessaire.

La différence entre le filetage par taillage et le filetage par formage

La différence entre le filetage par enlèvement de matière et le filetage par formage est simple. Lors du filetage par enlèvement de matière, vous coupez/enlevez de la matière pour former des filets. Vous déplacez la matière, et non l'enlevez, pour former des filets.

Coupe-fil

• Faire des trous en perçant
• Sélectionnez les outils appropriés
• Commencer la coupe

Roulage de filets vs usinage de filets

Lors du laminage de filets, le matériau est roulé au lieu de le couper pour réaliser des filets sur la surface. Le laminage de filets entraîne moins de gaspillage de matériau et des filets plus solides. L'inconvénient de ce procédé est qu'il ne convient pas à tous les types de matériaux.

Lors de l'usinage de filetages, il faut retirer de la matière pour réaliser des filetages. La matière est retirée sous forme de copeaux, ce qui entraîne une perte de matière plus importante.

Méthodes de coupe des fils

Les méthodes comprennent le taraudage, le tournage, le fraisage, le perçage et le meulage qui sont abordés dans cette section :

Tapotement

Ce procédé permet de réaliser des rainures hélicoïdales dans le matériau, des outils de taraudage sont utilisés pour le taraudage. Il joue son rôle en assurant des connexions sécurisées.

Tournage de fil

Convient pour la réalisation de filetages sur des formes cylindriques. Les machines CNC sont la meilleure option pour le tournage afin d'obtenir une haute précision dans la production de masse.

Filetage fraisage

Le fraisage de filetage consiste à former des filets en enlevant la matière à l'aide d'une fraise. Il permet :

• Une finition de surface supérieure
• Filetages internes et externes
• Fils profonds

Fanuc G-code est un exemple de programme de fraisage de filetage.

Meulage de fil

Si vous avez besoin d'un niveau de précision très élevé comme dans le domaine aéronautique où les normes de sécurité sont très élevées, utilisez la méthode de rectification de filetage. La rectifieuse est utilisée pour réaliser des filetages.

Comparaison des matériaux d'usinage des filetages et des difficultés techniques

Il y a deux choses importantes dans l'usinage de filetages : le matériau sur lequel les filetages doivent être formés et l'outil de filetage, quelle que soit la méthode. L'usinage devient très difficile lorsque vous avez besoin ou choisissez des matériaux durs comme l'acier à haute teneur en carbone. Vous pouvez être confronté à des problèmes de rupture d'outil et même de blessures humaines.

Outils de filetage : tarauds, filières et plus

Comme je l'ai déjà mentionné, les outils d'usinage de filetage sont essentiels et vous devez avoir une idée du meilleur taraud ou de la meilleure filière pour le matériau concerné. Une sélection appropriée permet d'économiser du temps et de l'argent. Elle augmente également le taux de production.

À quoi servent les tarauds et les filières

Pour les filetages extérieurs, utilisez des filières et des tarauds pour les filetages intérieurs.

Qu'est-ce qu'un robinet de démarrage

Il est utilisé avant de commencer le processus de filetage principal, c'est pourquoi il est appelé taraud de démarrage. Un taraud de démarrage est souvent utilisé lorsque les filetages doivent être réalisés sur des matériaux durs ou lorsque l'alignement est nécessaire.

Erreurs courantes de threading à éviter

Lors du filetage des métaux, les erreurs suivantes doivent être évitées :

• Sélection inappropriée d'outils d'usinage de filetage
• Sélection inappropriée de l'équipement d'usinage de filetage
• Sélection inappropriée des techniques d'usinage des filetages
• Choisir les mauvais matériaux

Qu’est-ce que le thread croisé ?

Le filetage croisé signifie que lors du filetage des métaux, les filetages se mélangent ou ne s'alignent pas correctement. Ce mauvais alignement entraîne des assemblages fragiles et des défaillances ultimes.

Comment éviter le filetage croisé pendant le processus d'usinage

Il y a certains facteurs qui doivent être compris avant de commencer le processus de filetage sur des pièces de machine, etc. pour éviter le filetage croisé. Ces facteurs comprennent :

• Ne poussez pas avec une force excessive lorsque vous fixez un boulon dans un écrou, etc.
• Pratiquez le processus d'installation avant de fixer un joint critique
• Essayez de rester aligné

Qualité et inspection du filetage

La qualité et l'inspection sont deux termes interconnectés. Vous devez inspecter correctement pour obtenir des produits de la meilleure qualité. Il en va de même pour l'usinage de filetages. Les procédures de qualité et d'inspection doivent être appliquées avant, pendant et après la fabrication. Vous devez inspecter le matériau avant de l'introduire dans l'usinage de filetages, qu'il soit défectueux ou non, etc., pour éviter les problèmes lors de la fabrication.

Comment mesurer la précision du filetage et garantir la précision

Il existe des laboratoires ou des ingénieurs de contrôle qualité appropriés qui surveillent la qualité des filetages. Il existe différents outils et techniques qui aident à évaluer la précision et à garantir la précision. Vérifiez les paramètres tels que :

• La distance entre les crêtes des fils
• Diamètre du fil
• Angle de filetage

Si ces facteurs sont clairs, alors la production est précise et exacte.

Outils et techniques utilisés pour mesurer les filetages usinés

Comme vous le savez, les industries manufacturières disposent de laboratoires appropriés contenant les outils nécessaires à la mesure des filetages usinés tels que :

• Pour trouver le diamètre du filetage, on utilise un micromètre de filetage
• Comparateur optique pour inspecter les angles de filetage, etc.

• Pour les profils de filetage 3D, vous pouvez utiliser une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT)

Certaines techniques courantes incluent :

1. Inspection visuelle : Les erreurs dans les filetages sont souvent visibles car elles sont réalisées sur la surface de la pièce.
2. Pour vérifier la finition des filetages, comme dans le cas des engrenages, des mesures de rugosité de surface sont utilisées.

Applications de l'usinage de filetages

1. Dans l' industrie automobileL'usinage de filetage est utilisé pour réaliser des filetages sur les fixations. Ces fixations sont utilisées dans les blocs moteurs, les ensembles de suspension et les systèmes de transmission. Les pièces usinées par filetage CNC offrent une résistance suffisante pour supporter la charge.
2. Vous verrez l'utilisation intensive du filetage métallique dans les pales de turbine, les engrenages, les fixations de fuselage, etc. domaine aérospatialLes matériaux tels que les alliages Ti et Al sont usinés à l'aide de machines CNC.
3. Dans l' Industrie électroniqueLes pièces usinées par filetage sont utilisées comme connecteurs, vis et boîtiers dans les appareils électriques tels que les smartphones.

Ces filetages sont très importants car ils assurent une répartition uniforme des contraintes, une résistance accrue et une réutilisabilité accrue. Ces filetages sont fabriqués conformément aux normes et spécifications de filetage appropriées.

Conclusion : maîtriser l'usinage des filetages

Nous conclurons cet article en disant que les filetages sont importants à réaliser en surface ou à l'intérieur des trous. Ces filetages offrent une résistance accrue, une fixation serrée des pièces signifie des joints solides, etc. Il existe différentes méthodes pour former des filetages comme le rubanage, le meulage, etc. Plusieurs outils de filetage sont disponibles pour réaliser des filetages et différents outils et techniques d'inspection sont utilisés pour maintenir la précision et l'exactitude des pièces de la machine.

FAQ sur l'usinage des filetages

L'usinage des filetages est-il coûteux ?

Cela dépend de nombreux facteurs tels que les matériaux choisis, les méthodes, etc. Les matériaux durs comme les aciers à haute teneur en carbone sont difficiles à usiner, les filetages sont donc chers.

Facteurs influençant le coût de l'usinage des filetages

Les principaux facteurs sont le type de matériau, la méthode de filetage, la machine à fileter et les outils et techniques d'inspection des filetages.

Quelle est la différence entre une filière et un taraud dans le filetage ?

La filière et le taraud sont deux outils de filetage différents avec une utilisation spécifique. Une filière est utilisée pour réaliser des filetages sur la surface extérieure tandis qu'un taraud est utilisé pour réaliser des filetages dans un trou des pièces de la machine.

Comment réaliser des filetages sur des machines CNC ?

Effectuez les étapes suivantes:

• Sélectionnez l'outil de filetage approprié en fonction du matériau
• Réparez votre pièce
• Introduire les dimensions dans le programme du logiciel CNC
• Démarrer le processus d'enfilage

Coulée de fil vs filetage

Dans le cas du moulage par filetage, les filetages sont réalisés pendant le processus de moulage. Pendant le filetage, vous réalisez des filetages sur les composants pré-usinés.