Les tarauds, outils courants pour le filetage intérieur, se classent selon leur forme en tarauds à gorge hélicoïdale, tarauds à arêtes inclinées, tarauds à gorge droite et tarauds pour filetage de tuyauterie. Ils se divisent également en tarauds manuels et tarauds machine selon leur utilisation. On distingue les tarauds métriques, américains et impériaux. Les connaissez-vous tous ?
01 Classification des robinets
(1) Tarauds de coupe
1) Taraud à flûte droite: utilisé pour le traitement des trous débouchants et des trous borgnes, des copeaux de fer sont présents dans la gorge du taraud, la qualité du filetage traité n'est pas élevée, et il est plus couramment utilisé pour le traitement de matériaux à copeaux courts, tels que la fonte grise, etc.
2) Taraud à rainure hélicoïdale: utilisé pour le traitement des trous borgnes avec une profondeur de trou inférieure ou égale à 3D, les limailles de fer sont évacuées le long de la rainure spirale et la qualité de la surface du filetage est élevée.
Un taraud à angle d'hélice de 10 à 20° peut traiter une profondeur de filetage inférieure ou égale à 2D ;
Un taraud à angle d'hélice de 28 à 40° peut traiter une profondeur de filetage inférieure ou égale à 3D ;
Le taraud à angle d'hélice de 50° peut traiter une profondeur de filetage inférieure ou égale à 3,5D (condition de travail spéciale 4D).
Dans certains cas (matériaux durs, grand pas, etc.), afin d'obtenir une meilleure résistance de la pointe de la dent, un taraud à goujure hélicoïdale est utilisé pour usiner les trous traversants.
3) Taraud à pointe hélicoïdale: généralement utilisé uniquement pour les trous traversants, le rapport longueur-diamètre peut atteindre 3D~3,5D, les copeaux de fer sont évacués vers le bas, le couple de coupe est faible et la qualité de surface du filetage usiné est élevée, également connu sous le nom de taraud à angle d'arête ou taraud à pointe.
Lors de la coupe, il est nécessaire de s'assurer que toutes les parties coupantes sont bien pénétrées, sinon les dents risquent de s'ébrécher.
(2) Taraud d'extrusion
Il peut être utilisé pour le traitement des trous traversants et des trous borgnes, et la forme de la dent est obtenue par déformation plastique du matériau ; il ne peut donc être utilisé que pour le traitement des matériaux plastiques.
Ses principales caractéristiques :
1) Utiliser la déformation plastique de la pièce pour réaliser le filetage ;
2) La section transversale du robinet est grande, sa résistance est élevée et il n'est pas facile à casser ;
3) La vitesse de coupe peut être supérieure à celle des tarauds de coupe, et la productivité est également augmentée en conséquence ;
4) Grâce au procédé d'extrusion à froid, les propriétés mécaniques de la surface du fil traité sont améliorées, la rugosité de surface est élevée et la résistance du fil, sa résistance à l'usure et sa résistance à la corrosion sont améliorées ;
5) Usinage sans copeaux.
Ses défauts sont les suivants :
1) ne peut être utilisé que pour traiter des matières plastiques ;
2) Le coût de fabrication est élevé.
Il existe deux formes structurelles :
1) Les tarauds d'extrusion sans rainures d'huile ne sont utilisés que pour l'usinage vertical des trous borgnes ;
2) Les tarauds d'extrusion avec rainures d'huile conviennent à toutes les conditions de travail, mais généralement les tarauds de petit diamètre ne sont pas conçus avec des rainures d'huile en raison des difficultés de fabrication.
(1) Dimensions
1) Longueur totale : Tenez compte de certaines conditions de travail qui nécessitent un allongement particulier.
2) Longueur de la fente : à éviter
3) Queue : Actuellement, les normes de queue courantes sont DIN (371/374/376), ANSI, JIS, ISO, etc. Lors du choix, veillez à la compatibilité avec la queue de taraudage.
(2) Partie filetée
1) Précision : Elle est sélectionnée selon la norme de filetage spécifique. Le filetage métrique de niveau ISO 1/2/3 est équivalent au niveau de la norme nationale H 1/2/3, mais il convient de tenir compte des normes de contrôle interne du fabricant.
2) Taraud de coupe : La partie coupante du taraud fait partie intégrante du profil. Généralement, plus la partie coupante est longue, plus la durée de vie du taraud est importante.
3) Dents de correction : Elles jouent un rôle auxiliaire et de correction, notamment dans les conditions instables du système de taraudage ; plus il y a de dents de correction, plus la résistance au taraudage est grande.
(3) Cannelures à copeaux
1. Type de rainure : Il influe sur la formation et l'évacuation des limailles de fer, ce qui est généralement un secret interne de chaque fabricant.
2. Angle de coupe et angle de dégagement : lorsque l’angle de coupe augmente, le taraud devient plus tranchant, ce qui peut réduire considérablement la résistance à la coupe, mais la résistance et la stabilité de la pointe de la dent diminuent, et l’angle de dégagement est l’angle de dégagement.
3. Nombre de rainures : plus le nombre de rainures et le nombre d'arêtes de coupe augmentent, plus la durée de vie du taraud est longue ; mais cela réduit l'espace d'évacuation des copeaux, ce qui est défavorable à cette évacuation.
03 Matériau et revêtement du robinet
(1) Le matériau du robinet
1) Acier à outils : Il est principalement utilisé pour les tarauds manuels pour incisives, ce qui n'est pas courant actuellement.
2) Acier rapide sans cobalt : Actuellement, il est largement utilisé comme matériau de taraudage, tel que M2 (W6Mo5Cr4V2, 6542), M3, etc., et le code de marquage est HSS.
3) Acier rapide contenant du cobalt : actuellement largement utilisé comme matériau de taraudage, tel que M35, M42, etc., le code de marquage est HSS-E.
4) Acier rapide issu de la métallurgie des poudres : utilisé comme matériau de taraudage haute performance, ses performances sont nettement supérieures à celles des deux aciers précédents. La dénomination varie selon les fabricants ; le code de marquage est HSS-E-PM.
5) Matériaux en carbure cémenté : utilisent généralement des particules ultrafines et de bons degrés de ténacité, qui sont principalement utilisés pour fabriquer des tarauds à goujure droite pour traiter des matériaux à copeaux courts, tels que la fonte grise, l'aluminium à haute teneur en silicium, etc.
Les tarauds sont fortement dépendants des matériaux utilisés, et le choix de matériaux de qualité permet d'optimiser leurs paramètres structurels, les rendant ainsi adaptés à des conditions de travail exigeantes et à haute efficacité, tout en leur assurant une durée de vie accrue. Actuellement, les grands fabricants de tarauds possèdent leurs propres usines de matériaux ou formules de matériaux. Parallèlement, face aux problèmes d'approvisionnement en cobalt et à son prix, de nouveaux aciers rapides haute performance sans cobalt ont également fait leur apparition.
(2) Revêtement du robinet
1) Oxydation à la vapeur : Le taraud est plongé dans de la vapeur d’eau à haute température afin de former un film d’oxyde à sa surface. Ce film présente une bonne adhérence au liquide de refroidissement, réduit la friction et empêche le taraudage et l’entaillement du matériau. Convient à l’usinage de l’acier doux.
2) Traitement de nitruration : La surface du taraud est nitrurée pour former une couche durcie en surface, adaptée à l'usinage de la fonte, de l'aluminium moulé et d'autres matériaux qui subissent une forte usure des outils.
3) Vapeur + Nitruration : Combinez les avantages des deux précédents.
4) TiN : revêtement jaune doré, avec une bonne dureté et lubrification du revêtement, et une bonne adhérence du revêtement, convient au traitement de la plupart des matériaux.
5) TiCN : revêtement bleu-gris d'une dureté d'environ 3000 HV et d'une résistance à la chaleur de 400 °C.
6) TiN+TiCN : revêtement jaune foncé, avec une excellente dureté et lubrification, adapté au traitement de la plupart des matériaux.
7) TiAlN : revêtement bleu-gris, dureté 3300HV, résistance à la chaleur jusqu'à 900°C, peut être utilisé pour l'usinage à grande vitesse.
8) CrN : revêtement gris argenté, excellentes performances de lubrification, principalement utilisé pour le traitement des métaux non ferreux.
L'influence du revêtement du robinet sur ses performances est très évidente, mais actuellement, la plupart des fabricants et des fabricants de revêtements coopèrent pour étudier des revêtements spéciaux.
04 Éléments affectant le taraudage
(1) Matériel de taraudage
1) Machine-outil : On distingue deux méthodes d’usinage : verticale et horizontale. Pour le taraudage, l’usinage vertical est préférable à l’usinage horizontal. Lors d’un usinage horizontal avec refroidissement externe, il convient de vérifier que ce dernier est suffisant.
2) Porte-outil de taraudage : Il est recommandé d’utiliser un porte-outil de taraudage spécial. Lorsque la machine-outil est rigide et stable, un porte-outil de taraudage synchrone est préférable. En revanche, un porte-outil de taraudage flexible avec compensation axiale/radiale doit être utilisé autant que possible. Sauf pour les tarauds de petit diamètre (
(2) Pièces à usiner
1) Matériau et dureté de la pièce : la dureté du matériau de la pièce doit être uniforme, et il n'est généralement pas recommandé d'utiliser un taraud pour traiter des pièces dépassant HRC42.
2) Taraudage du trou de fond : structure du trou de fond, sélection du foret approprié ; précision de la taille du trou de fond ; qualité de la paroi du trou de fond.
(3) Paramètres de traitement
1) Vitesse de rotation : La vitesse de rotation indiquée dépend du type de taraud, du matériau, du matériau à traiter et de sa dureté, de la qualité de l'équipement de taraudage, etc.
Généralement sélectionnée selon les paramètres fournis par le fabricant du robinet, la vitesse doit être réduite dans les conditions suivantes :
- faible rigidité de la machine ; grand faux-rond du robinet ; refroidissement insuffisant ;
- matériau ou dureté inégaux dans la zone de taraudage, tels que les joints de soudure ;
- le robinet est rallongé, ou une rallonge est utilisée ;
- Couché plus, refroidissement extérieur ;
- Fonctionnement manuel, comme une perceuse d'établi, une perceuse radiale, etc. ;
2) Avance : taraudage rigide, avance = 1 pas de filetage/tour.
Dans le cas d'un taraudage flexible et de variables de compensation de tige suffisantes :
Alimentation = (0,95-0,98) lancers/tour.
5 conseils pour le choix des robinets
(1) Tolérance des tarauds de différents niveaux de précision
Critère de sélection : la classe de précision du taraud ne peut être sélectionnée et déterminée uniquement en fonction de la classe de précision du filetage usiné.
1) Le matériau et la dureté de la pièce à usiner ;
2) Équipement de taraudage (tels que les conditions de la machine-outil, les porte-outils de serrage, les anneaux de refroidissement, etc.) ;
3) La précision et l'erreur de fabrication du robinet lui-même.
Par exemple, pour le filetage 6H sur des pièces en acier, on peut utiliser des tarauds de précision 6H ; pour la fonte grise, en raison de l'usure rapide du diamètre central des tarauds et du faible diamètre d'expansion des trous de filetage, il est préférable d'utiliser des tarauds de précision 6HX. La durée de vie du taraud sera ainsi prolongée.
Remarque concernant la précision des robinets japonais :
1) Le taraud de coupe OSG utilise le système de précision OH, qui est différent de la norme ISO. Le système de précision OH impose que la largeur de la bande de tolérance entière commence à partir de la limite inférieure, et chaque 0,02 mm est utilisé comme classe de précision, nommée OH1, OH2, OH3, etc. ;
2) Le taraud d'extrusion OSG utilise le système de précision RH. Ce système impose que la largeur de la plage de tolérance totale commence à partir de la limite inférieure, et chaque incrément de 0,0127 mm correspond à un niveau de précision, nommé RH1, RH2, RH3, etc.
Par conséquent, lorsqu'on utilise des tarauds de précision ISO en remplacement de tarauds de précision OH, on ne peut pas simplement considérer que 6H est approximativement équivalent à OH3 ou OH4. Il est nécessaire de procéder à une conversion ou de prendre en compte les besoins spécifiques du client.
(2) Dimensions du robinet
1) Les plus couramment utilisées sont DIN, ANSI, ISO, JIS, etc. ;
2) Il est possible de choisir la longueur totale appropriée, la longueur de la lame et la taille de la tige en fonction des différentes exigences de traitement des clients ou des conditions existantes ;
3) Interférence pendant le traitement ;
(3) 6 éléments de base pour la sélection des robinets
1) Le type de filetage de traitement, métrique, en pouces, américain, etc. ;
2) Le type de trou de fond fileté, trou traversant ou trou borgne ;
3) Le matériau et la dureté de la pièce à usiner ;
4) La profondeur du filetage complet de la pièce et la profondeur du trou de fond ;
5) La précision requise du filetage de la pièce ;
6) Norme de forme du robinet
Date de publication : 20 juillet 2022
