Que savez-vous de la méthode de traitement du filetage dans l’usinage CNC ?
Dans l'usinage CNC, les filetages sont généralement créés par des opérations de découpe ou de formage.Voici quelques méthodes de traitement de thread couramment utilisées fournies par l'équipe Anebon :
Tapotement:Cette méthode consiste à couper des filetages à l'aide d'un taraud, qui est un outil à rainures hélicoïdales.Le taraudage peut être effectué à la main ou à l'aide d'une machine et convient à la création de filetages internes.
Fraisage de filetage: Le fraisage de filetage utilise un outil de coupe rotatif doté de plusieurs cannelures pour créer des filetages.C'est une méthode polyvalente qui peut être utilisée pour les filetages internes et externes.Le fraisage de filetage est souvent préféré pour les filetages plus gros ou lorsqu'une variété de tailles et de types de filetage est requise.
Filetage tournant :Cette méthode consiste à utiliser un outil de coupe à un seul point monté sur un tour pour créer des filetages externes.Le tournage de filetage est couramment utilisé pour les filetages larges ou longs et convient aussi bien aux filetages droits que coniques.
Roulage de fil :Lors du laminage de filets, une matrice en acier trempé applique une pression sur la pièce pour déformer le matériau et former les filetages.Cette méthode est efficace et produit des fils de haute qualité, ce qui la rend adaptée à la production en grand volume.
Meulage de fil :La rectification de filetage est un processus d'usinage de précision qui utilise une meule pour créer des filetages.Il est souvent utilisé pour la production de filetages de haute précision et de haute qualité, en particulier pour les filetages complexes ou spécialisés.
Lors de la sélection d'une méthode de traitement des filetages, des facteurs tels que la taille du filetage, les exigences de précision, les propriétés des matériaux, le volume de production et les considérations de coût doivent être pris en compte.
Histoire
Le mot anglais correspondant à vis est Screw.Le sens de ce mot a beaucoup changé au cours des dernières centaines d’années.Au moins en 1725, cela signifie « accouplement ».
L'application du principe du fil remonte à l'outil de levage d'eau en spirale créé par l'érudit grec Archimède en 220 avant JC.
Au IVe siècle après J.-C., les pays riverains de la Méditerranée ont commencé à appliquer le principe des boulons et des écrous aux pressoirs utilisés pour le brassage du vin.A cette époque, les fils extérieurs étaient tous enroulés avec une corde jusqu'à une barre cylindrique, puis gravés selon cette marque, tandis que les fils intérieurs étaient souvent formés par martelage autour des fils extérieurs avec des matériaux plus souples.
Vers 1500, dans le croquis du dispositif de traitement de filetage dessiné par l'Italien Léonard de Vinci, il y avait déjà l'idée d'utiliser la vis femelle et l'engrenage d'échange pour traiter des filetages de différents pas.Depuis, la méthode de coupe mécanique des fils s’est développée dans l’industrie horlogère européenne.
En 1760, les frères britanniques J. Wyatt et W. Wyatt obtinrent un brevet permettant de couper des vis à bois avec un dispositif spécial.En 1778, le Britannique J. Ramsden fabriquait un dispositif de coupe-fil entraîné par une paire d'engrenages à vis sans fin, capable de traiter de longs filetages avec une grande précision.En 1797, le Britannique H. Mozley a utilisé la vis mère femelle et l'engrenage d'échange pour tourner des filetages métalliques avec différents pas sur le tour amélioré par lui et a établi la méthode de base de tournage des filetages.
Dans les années 1820, Maudsley fabriqua le premier lot de tarauds et de filières pour le traitement des filetages.
Au début du 20e siècle, le développement de l'industrie automobile a favorisé la standardisation des filetages et le développement de diverses méthodes de traitement de filetage précises et efficaces.Diverses têtes de filière à ouverture automatique et tarauds à rétraction automatiques ont été inventés les uns après les autres, et le fraisage des filets a commencé à être appliqué.
Au début des années 1930, la rectification de filetage fait son apparition.
Bien que la technologie du roulage des filets ait été brevetée au début du 19ème siècle, en raison de la difficulté de fabrication des moules, son développement a été très lent.Ce n'est qu'au cours de la Seconde Guerre mondiale (1942-1945) que le problème fut résolu en raison des besoins de la production de munitions et du développement de la technologie de rectification des filets.Le problème de précision de la fabrication de moules a connu un développement rapide.
Le fil est principalement divisé en fil de connexion et fil de transmission
Pour connecter les fils, les méthodes de traitement sont principalement : le taraudage, le filetage, le filetage, le laminage, le laminage, etc.
Pour le filetage de transmission, les principales méthodes de traitement sont : le tournage ébauche et fin – meulage, le fraisage tourbillonnaire – tournage ébauche et fin, etc.
La première catégorie : le filetage
Désigne généralement la méthode de traitement des filetages sur des pièces à usiner avec des outils de formage ou des outils abrasifs, comprenant principalement le tournage, le fraisage, le taraudage et la rectification de filetage, le meulage et la coupe tourbillonnante.Lors du tournage, du fraisage et du meulage de filetages, chaque fois que la pièce tourne, la chaîne de transmission de la machine-outil garantit que l'outil de tournage, la fraise ou la meule déplace un fil avec précision et uniformément le long de l'axe de la pièce.Lors du taraudage ou du filetage, l'outil (taraud ou filière) et la pièce effectuent un mouvement de rotation relatif, et la première rainure filetée formée guide l'outil (ou la pièce) pour qu'il se déplace axialement.
1. Tournage de filetage
Le tournage de filetages sur un tour peut utiliser un outil de tournage de formage ou un peigne à filetage.Le tournage de filetage avec un outil de tournage de formage est une méthode courante pour la production d'une seule pièce et en petits lots de pièces filetées en raison de la structure simple de l'outil ;Le tournage de filetage avec un peigne à filetage a une efficacité de production élevée, mais la structure de l'outil est complexe et ne convient qu'à la production à moyenne et grande échelle. Tournage de pièces à filetage court avec un pas fin.La précision du pas du filetage trapézoïdal sur les tours ordinaires ne peut généralement atteindre que les grades 8 à 9 (JB2886-81, le même ci-dessous) ;le traitement des filetages sur des tours à filetage spécialisés peut améliorer considérablement la productivité ou la précision.
2. Fraisage de filetage
Fraisage CNC de prototypesavec un coupe-disque ou un coupe-peigne sur une fraiseuse à fileter.
Les fraises à disque sont principalement utilisées pour fraiser des filetages extérieurs trapézoïdaux sur des pièces telles que des tiges de vis et des vis sans fin.La fraise en forme de peigne est utilisée pour fraiser des filetages ordinaires internes et externes et des filetages coniques.Étant donné qu'elle est fraisée avec une fraise à plusieurs tranchants et que la longueur de sa partie active est supérieure à la longueur du filetage traité, la pièce à usiner n'a besoin d'être tournée que de 1,25 à 1,5 tours pour être traitée.C'est fait, la productivité est élevée.La précision du pas du fraisage de filetage peut généralement atteindre 8 à 9 niveaux et la rugosité de la surface est de R5 à 0,63 microns.Cette méthode convient à la production par lots de pièces filetées avec une précision générale ou à un usinage grossier avant meulage.
Fraise à fileter, usinage de filetage interne
3. Meulage du fil
Il est principalement utilisé pour traiter des filetages de précision de pièces durcies sur des rectifieuses de filetage.Selon la forme de la section transversale de la meule, elle peut être divisée en deux types : meule monoligne et meule multiligne.La précision du pas de la meule monoligne peut être de 5 à 6 niveaux, la rugosité de la surface est de R1,25 à 0,08 microns et le dressage de la meule est plus pratique.Cette méthode convient au meulage de vis mères de précision, de jauges filetées, de vis sans fin, de petits lots de pièces filetées et au meulage en relief.composant tourné avec précision.
La rectification de meules multilignes est divisée en deux types : la méthode de rectification longitudinale et la méthode de rectification en plongée.Dans la méthode de meulage longitudinal, la largeur de la meule est inférieure à la longueur du fil à meuler, et le fil peut être meulé jusqu'à la taille finale en déplaçant la meule longitudinalement une ou plusieurs fois.Dans la méthode de meulage par coupe, la largeur de la meule est supérieure à la longueur du fil à meuler.
La meule coupe radialement la surface de la pièce et la pièce peut être meulée après environ 1,25 tours.La productivité est élevée, mais la précision est légèrement inférieure et le dressage de la meule est plus compliqué.La méthode de meulage en plongée convient au meulage en relief des tarauds avec de grandes séries et au meulage de certains filetages pour la fixation.
4. Meulage du fil
La meuleuse de filetage à écrou ou à vis est fabriquée à partir de matériaux souples tels que la fonte, et lepièces de tournage CNCdu filetage traité sur la pièce qui présente une erreur de pas est tourné dans les sens avant et arrière pour améliorer la précision du pas.Les filetages internes durcis sont généralement également meulés pour éliminer la déformation et améliorer la précision.
5. Taraudage et filetage
Tapotement
Il s'agit d'utiliser un certain couple pour visser le taraud dans le trou inférieur pré-percé sur la pièce afin de traiter le filetage interne.
Enfilage
Il s'agit d'utiliser la matrice pour couper le filetage externe sur la pièce de barre (ou de tuyau).La précision d'usinage du taraudage ou du filetage dépend de la précision du taraud ou de la filière.
Bien qu'il existe de nombreuses méthodes de traitement des filetages internes et externes, les filetages internes de petit diamètre ne peuvent être traités qu'à l'aide de tarauds.Le taraudage et le filetage peuvent être effectués à la main ou à l'aide de tours, de perceuses à colonne, de taraudeuses et de machines à fileter.
La deuxième catégorie : le roulage du fil
Méthode de traitement dans laquelle la pièce à usiner est déformée plastiquement par une matrice de formage pour obtenir des filetages.Le roulage des fils s'effectue généralement sur une machine à rouler les fils ou sur un tour automatique doté d'une tête de roulage des fils à ouverture et fermeture automatiques.Filetages extérieurs pour la production en série de fixations standard et autres raccords filetés.Le diamètre extérieur du fil roulé ne dépasse généralement pas 25 mm, la longueur ne dépasse pas 100 mm, la précision du filetage peut atteindre le niveau 2 (GB197-63) et le diamètre de l'ébauche utilisé est à peu près égal au pas diamètre du fil traité.Le laminage ne peut généralement pas traiter les filetages internes, mais pour les pièces contenant des matériaux souples, des tarauds d'extrusion sans rainure peuvent être utilisés pour extruder à froid les filetages internes (le diamètre maximum peut atteindre environ 30 mm) et le principe de fonctionnement est similaire au taraudage.Le couple requis pour l'extrusion à froid des filetages internes est d'environ
Deux fois celle du taraudage, et la précision d'usinage et la qualité de surface sont légèrement supérieures à celles du taraudage.
Avantages du laminage de filetage : ①La rugosité de la surface est inférieure à celle du tournage, du fraisage et du meulage ;②La surface du filetage après le laminage peut augmenter la résistance et la dureté en raison du durcissement à froid ;③Utilisation élevée des matériaux ;④La productivité est doublée par rapport au traitement de découpe et facile à automatiser ;⑤ la durée de vie des matrices est très longue.Cependant, le filetage à rouler nécessite que la dureté du matériau de la pièce ne dépasse pas HRC40 ;l'exigence de précision dimensionnelle de l'ébauche est élevée ;la précision et la dureté du moule à rouler sont également élevées et il est difficile de fabriquer le moule ;il ne convient pas pour rouler des fils avec des formes de dents asymétriques.
Selon les différentes filières de laminage, le laminage de filets peut être divisé en deux types : le laminage de filets et le laminage de filets.
6. Frotter
Deux planches à rouler les fils avec profil fileté sont disposées l'une en face de l'autre avec un pas décalé de 1/2, la planche statique est fixe et la planche mobile effectue un mouvement linéaire alternatif parallèle à la planche statique.Quand lepièces usinées sur mesureest alimenté entre les deux plaques, la plaque mobile avance et frotte la pièce, rendant sa surface déformée plastiquement pour former des fils (Figure 6 [roulage de fil]).
7. Roulage du fil
Il existe 3 types de roulage de filets, le roulage de filets radiaux, le roulage de filets tangentiels et le roulage de filets à tête roulante.
① Roulage de filetage radial : 2 (ou 3) roulettes de filetage avec profil fileté sont installées sur des arbres parallèles, la pièce est placée sur le support entre les deux roulettes, et les deux roulettes tournent à la même vitesse dans le même sens (Figure 7 [Roulage de filetage radial]), dont l'un effectue également un mouvement d'avance radial.La pièce tourne sous l'entraînement de la roue à fileter et la surface est extrudée radialement pour former des filetages.Pour certaines vis-mères qui ne nécessitent pas une grande précision, une méthode similaire peut également être utilisée pour le profilage.
②Roulage de fil tangentiel : également connu sous le nom de laminage de fil planétaire, l'outil de laminage se compose d'une roue de roulement de fil centrale rotative et de 3 plaques métalliques fixes en forme d'arc (Figure 8 [roulage de fil tangentiel]).Pendant le laminage de filets, la pièce peut être alimentée en continu, de sorte que la productivité est supérieure à celle du laminage de filets et du laminage de filets radiaux.
③Laminage de filetage à tête de roulement : il est effectué sur un tour automatique et est généralement utilisé pour traiter des filetages courts sur des pièces.Il y a 3 à 4 roues de roulement de fil réparties uniformément sur la périphérie extérieure de la pièce dans la tête de roulement (Figure 9 [tête de roulement de fil]).Pendant le roulage du filetage, la pièce tourne et la tête de laminage avance axialement pour faire rouler la pièce hors du filetage.
8. Traitement des fils EDM
Le traitement ordinaire des filetages utilise généralement des centres d'usinage ou des équipements et outils de taraudage, et parfois un taraudage manuel est également possible.Cependant, dans certains cas particuliers, la méthode ci-dessus n'est pas facile à obtenir de bons résultats de traitement, tels que la nécessité de traiter des filetages après le traitement thermique des pièces en raison de négligence, ou en raison de contraintes matérielles, telles que le taraudage direct sur des pièces en carbure cémenté.À ce stade, il est nécessaire de considérer la méthode d’usinage d’EDM.
Par rapport auusinage CNC des métauxméthode, l'ordre d'EDM est le même, et le trou inférieur doit être percé en premier, et le diamètre du trou inférieur doit être déterminé en fonction des conditions de travail.L'électrode doit être transformée en forme de fil et l'électrode doit pouvoir tourner pendant le traitement.
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Heure de publication : 19 juin 2023