Jusheng

J'ai vu trop de choses de ce genre : une pièce en alliage d'aluminium aéronautique dont l'usinage a demandé beaucoup de temps et d'argent, mais qui a échoué lors de la dernière étape d'usinage d'un trou de vis M6. Le taraud s'est cassé et est resté coincé dans le trou, et la pièce entière a dû être mise au rebut, gaspillant des milliers de dollars et d'innombrables heures de travail. Ce genre de scène déchirante est, en fin de compte, dû à un mauvais choix de taraudage et de filetage à la fraise .

Les deux méthodes sont des technologies clés pour la fabrication de filetages internes, mais les principes et les scénarios applicables sont complètement différents.

• Taraudage : Utilisez un taraud pour percer un trou pré-percé, comme pour visser une vis, et former un filetage par déformation plastique ou découpe. Facile à utiliser, l'outil est économique et offre des réglages de base. Il est particulièrement adapté à la production en série ou à l'usinage de métaux tendres comme l'aluminium. Pour une efficacité optimale, c'est l'outil idéal.
• Fraise à fileter : Elle se rapproche davantage de la sculpture fine. Utilisez une petite fraise pour réaliser un filetage circulaire sur la paroi du trou. Ses avantages sont la flexibilité et la précision. Une fraise permet d'usiner des trous filetés de toutes tailles et de tous pas, même dans des matériaux difficiles à usiner comme les alliages de titane , et de mieux traiter le fond des trous borgnes.

Alors, quel processus utiliser ? Cela dépend des besoins spécifiques. Mais le coût d'une mauvaise approche pourrait se chiffrer en milliers de dollars d'avance.

Résumé de la réponse principale :

Cet article répondra à vos questions :

• Ce guide analysera clairement les principales différences entre le taraudage et le fraisage de filets - des principes de l'outil à la logique de traitement.
• J'analyserai un cas réel : par exemple, une pièce à prix élevé qui a failli être mise au rebut et l'efficacité de la production de masse.
• Enfin, je répondrai aux questions courantes sur ces deux méthodes pour vous aider à vous sentir plus en confiance lors du choix d’un processus la prochaine fois.

Pourquoi faire confiance à ce guide ? Les décisions de traitement quotidiennes de JS

Chez JS, les ingénieurs de notre atelier doivent répondre des dizaines de fois par jour à cette question : ce trou doit-il être taraudé ou fileté ? Cette réponse ne s'appuie ni sur des manuels ni sur des simulations logicielles, mais sur l'expérience acquise grâce à des dizaines de milliers de pièces réelles usinées.

Nous savons quel acier inoxydable use rapidement l'outil lors du taraudage, et nous savons également combien de risques de déformation peuvent être évités grâce au filetage par fraisage sur des trous profonds à parois minces. Nous avons constaté ces problèmes de nos propres yeux, et les coûts sont autant de valeurs empiriques accumulées à partir des déchets et des outils cassés.

Chaque suggestion de ce guide a été testée en situation réelle. Par exemple, pour la fabrication d'implants médicaux en alliage de titane très demandés, nous utilisons le filetage par fraisage pour garantir un taux de réussite de 100 %. Pour la production en série de brackets destinés à l'industrie automobile, nous optons pour le taraudage par extrusion afin de réduire le coût unitaire de 30 %.

« Smith a dit : Dix secondes de jugement sur le sol de l'atelier sont le résultat de dix années de couteaux et de cônes cassés. »

Ce que nous proposons est une logique de jugement qui combine la théorie avec de l'argent réel et de la pratique pour vous aider à transformer les risques en avantages réels.

Qu'est-ce que le tapping ? Le roi de la vitesse et de l'efficacité

En termes simples, le taraudage consiste à utiliser une vis standard (appelée « taraud ») pour « ronger » le filetage d'un trou. Il s'agit d'une méthode de filetage ancienne et fiable.

Comment ça marche ? Quels outils sont utilisés ?

Principe : Le diamètre extérieur du taraud est exactement égal à la taille du filetage à réaliser. Il décrit un cercle, puis descend le long du trou d'un pas, et utilise directement son tranchant pour couper la matière et former un filetage.

Outils : Le protagoniste est le robinet

Taraud à main : Tourné lentement par la main d'œuvre, adapté aux réparations ou aux petits lots.

Les tarauds que nous utilisons sont principalement montés sur des perceuses ou des centres d'usinage. Il existe deux types de tarauds :

• Le plus courant est le taraud de coupe, qui ressemble à une petite fraise, coupant directement le matériau pour former des scories de fer.
• L'autre est le taraud d'extrusion, qui n'a pas de tranchant et s'appuie sur une forte pression lors du travail, comme une filière d'extrusion, pour « extruder » directement des matériaux mous tels que l'aluminium et le cuivre en forme de filetage, donc pratiquement aucun laitier de fer n'est produit, ce qui est très approprié pour le traitement de ces matériaux.

Pourquoi le tapping est-il si populaire ? Trois compétences spéciales !

• Le roi de la vitesse : son atout majeur ! Percer un trou de vis classique ne prend que quelques secondes ! En production de masse, efficacité rime avec rentabilité, et le taraudage est imbattable.
• Outils à faible coût : un robinet ne nécessite pas beaucoup d’argent et le coût initial est très faible.
• Pas de rigueur en matière de « machines-outils » : une perceuse à colonne classique fera l'affaire, et un maître peut même le faire à la main. Les exigences de précision des liaisons des machines-outils CNC sont relativement moins strictes.

Risques liés au tapotement

• L'horreur du taraudage cassé : c'est le risque le plus désastreux du taraudage. Le taraud se casse dans le trou, surtout s'il s'enfonce profondément ou dans un matériau dur. Vous voulez vous en débarrasser ? C'est trop difficile ! Les pièces sont pratiquement hors d'usage, et la perte est considérable.
• Difficulté d'évacuation des copeaux (en particulier pour les trous borgnes ) : l'usinage des tarauds produit des copeaux de fer. Ces copeaux sont difficiles à évacuer, ce qui crée rapidement un couple, principal facteur de rupture des cônes.
• Perte de flexibilité : les tarauds M6 ne permettent de réaliser que des trous M6, sans compromis. Vous souhaitez ajuster la tolérance de la vis ? Le taraud lui-même dispose d'une plage de tolérance définie et l'espace de travail est très réduit. Comparé au filetage à la fraise, ce problème peut être compensé par programmation.

Le taraudage est le premier choix pour gagner en efficacité. Le coût de l'outil est faible et les exigences en matière d'équipement sont réduites, mais la réussite et l'échec dépendent de la gestion des risques ! Souhaitez-vous l'utiliser pour des livraisons rapides et régulières ? Chez JS, nous vous recommandons vivement de choisir le taraud adapté au matériau, de définir les paramètres d'usinage et d'utiliser du liquide de coupe pour éviter les copeaux. Ces éléments sont à ne pas négliger.

Qu'est-ce que le filetage par fraisage ? Synonyme de flexibilité et de sécurité

Nous travaillons quotidiennement avec des machines-outils CNC. Le fraisage de filetage est notre partenaire privilégié pour l'usinage de trous filetés complexes et de haute qualité . Il est flexible et sûr.

Comment ça marche ? Quels outils sont utilisés ?

Imaginez qu'au lieu d'un taraudage, qui enfonce la pièce, une fraise à fileter beaucoup plus petite soit utilisée sur une machine-outil à commande numérique. La fraise tournerait en cercle (les axes X et Y tourneraient en cercle), mais se déplacerait lentement vers le bas (l'axe Z se déplacerait vers le bas), perçant un à un les filets sur la paroi du trou. Ceci exploite la fonction d'interpolation hélicoïdale de la machine-outil.

L'outil est une fraise à fileter. Le plus étonnant est qu'une fraise puisse fraiser plusieurs trous de tailles différentes mais avec le même pas. Par exemple, un outil de pas M1,0 peut fraiser des trous M6, M8 et M10 si le pas est de 1,0.

Pourquoi nos ingénieurs préfèrent-ils l'utiliser ?

(1) La sécurité avant tout :

Le petit diamètre de l'outil constitue un véritable atout de sécurité. Même en cas d'anomalie, le petit corps de l'outil est pratiquement impossible à verrouiller dans le trou, évitant ainsi toute rayure. Un atout précieux pour les pièces d'usinage CNC longues, chronophages et coûteuses !

(2) Grande flexibilité :

• Comme mentionné précédemment, un tube à outils possède plusieurs ouvertures.
• Rotation du filetage à gauche (filetage inversé), rotation du filetage à droite ( filetage positif ), sens de rotation libre et simple inversion du sens du programme de traitement.
• Le diamètre du filetage et le degré de tolérance peuvent être programmés pour obtenir une grande précision dans la correspondance.
• Les copeaux de fer produits sont de petite taille et cassants, et le liquide de refroidissement peut être rincé. Ce procédé est particulièrement efficace dans les trous profonds (notamment les trous borgnes) et pour l'usinage de matériaux difficiles à usiner tels que l'acier inoxydable et les alliages de titane.
• Durée de vie prolongée de l'outil. Comparées aux fraises à tarauder, les fraises à fileter offrent des forces de coupe plus dispersées, une usure plus uniforme et une durée de vie plus longue, notamment pour l'usinage de matériaux difficiles.

Domaines à équilibrer

• Vitesse de traitement réduite : le fraisage de chaque cercle un par un prend plus de temps que le tournage direct par taraudage.
  Des outils un peu plus chers : Acheter une fraise à fileter seule est en fait beaucoup plus cher que d'acheter un taraud (taraudage).
• Dépendance de l'équipement : Il existe un besoin d'un centre de fraisage à trois axes reliés ou d'une fraiseuse à trois axes reliés avec interpolation hélicoïdale, nécessitant une capacité d'équipement.

Comparaison économique clé entre le fraisage de filetage et le taraudage :

Source des données : Guide d'application Sandvik Coromant.

Le filetage par fraisage est une technologie sûre, fiable, flexible et précise, particulièrement adaptée aux pièces complexes, aux matériaux difficiles à usiner et à la production en petites séries. Bien que le coût initial et le temps de fabrication unitaire soient légèrement plus élevés, ses avantages globaux sont souvent supérieurs pour les pièces complexes, les matériaux spéciaux et la production en petites séries.

« Si votre production est confrontée à des défis de traitement de filetage à forte demande, veuillez contacter JS et laissez-nous évaluer comment le fraisage de filetage peut créer de la valeur pour votre projet ! »

Analyse de cas réel : Sélection de processus pour dispositifs médicaux et supports automobiles

Après plus de dix ans d'expérience en usinage, ma plus grande expérience est la suivante : choisir le bon procédé et diviser les coûts par deux ! Aujourd'hui, je vais partager deux cas concrets pour vous aider à comprendre comment nous prenons des décisions dans des situations complexes, évitant ainsi à nos clients soucis et coûts.

Cas 1 : Implants médicaux de grande valeur (matériau PEEK)

Lorsque le client nous a contactés, il s'agissait d'un projet complexe : l'usinage d'une cage de fusion vertébrale en PEEK avec quatre trous filetés de précision M3 pour les vis de fixation. Chaque pièce vaut plus de 500 $. Ce matériau est coûteux et craint la chaleur. La moindre erreur est mise au rebut. Le filetage doit être d'une propreté irréprochable et ne tolérer aucun défaut.

Nous avons opté pour le filetage à la fraise. Pourquoi ce choix ?

• Éviter les risques est la priorité absolue : cette pièce est bien plus coûteuse que l'outil. Si le taraud casse pendant le taraudage, la perte sera importante. Le filetage à la fraise présente peu de risques et ne casse quasiment pas l'outil, ce qui préserve l'intégrité de la pièce.
• Le matériau est particulièrement adapté : les copeaux de PEEK sont comme des nouilles et se coincent facilement dans le trou. Une fois le taraudage bloqué, le filetage est détruit. Le fraisage de filetage produit des copeaux fins, faciles à évacuer, et la surface du filetage est beaucoup plus lisse.
• Contrôle qualité rigoureux : les pièces médicales nécessitent une grande précision de filetage. Le fraisage permet d'ajuster précisément le contour pour éviter les déchirures ou les irrégularités. En cas de taraudage, le moindre écart peut entraîner une défaillance.

Au final, les pièces ont été livrées avec un succès total, sans aucun défaut. Bien que le fraisage d'un trou soit 20 secondes plus lent que le taraudage, il évite tout risque de rebut. Nos clients ont salué notre fiabilité.

Cas 2 : Supports de moteur automobile de grand volume (alliage d'aluminium)

Un autre projet consiste à produire 50 000 supports moteur pour un modèle spécifique, chacun doté de 12 filetages traversants M8. La quantité importante, les délais serrés et la sensibilité aux coûts exigent de minimiser le temps de traitement et le coût de l'usinage CNC de chaque pièce.

Nous avons opté pour le taraudage par extrusion. Trois raisons expliquent ce choix :

• La rapidité est primordiale : le taraudage est extrêmement efficace et constitue notre seul moyen de maintenir le rythme de production. Le fraisage de filetage est trop chronophage et ralentit la progression.
• Réduction des coûts : un taraud ne coûte que quelques dizaines de dollars, soit plus de dix fois moins cher qu'une fraise à fileter. De plus, l'avantage lié au volume élevé et au coût de l'outil est multiplié, et le coût d'usinage d'un filetage à l'unité est inférieur à 0,1 $, ce qui répond parfaitement à l'objectif strict du client en matière de prix d'usinage CNC (le prix total par pièce étant maintenu à un niveau très bas).
• Aucun problème d'élimination des copeaux : l'aluminium est souple, le taraudage par extrusion est un processus sans copeaux, la résistance du filetage est bonne, il n'y a pas de colmatage et la stabilité et la production sont améliorées.

Résultat : 50 000 pièces ont été livrées à temps, le prix unitaire a été maintenu en dessous de 0,1 $ et le client était satisfait. Cela prouve que le taraudage est la clé de l'efficacité en production de masse .

Référence de comparaison de processus

Lors de la prise de décision, nous avons tendance à comparer les chiffres globaux. J'ai compilé ci-après la comparaison des procédures de gestion des threads, basée sur les statistiques du Rapport mondial sur la compétitivité 2024 de l'IMD. Elle présente des performances moyennes, mais le projet concerné doit encore être adapté à la situation réelle.

Noyau de décision

De tous ces exemples, j'ai compris une chose : il n'y a pas de bonne ou de mauvaise solution absolue entre le taraudage et le filetage à la fraise. L'important est d'analyser le compromis entre « risque » et « efficacité ».

« Comme l'a dit un jour le gourou de la fabrication Peter Drucker : ce qui est mesuré est géré. »

Pour les travaux à forte valeur ajoutée, où les composants sont considérablement plus coûteux que le coût d'usinage, privilégiez le filetage à la fraise pour éliminer les risques. Pour les travaux de production en série exigeant un excellent rapport coût-efficacité, le taraudage est le roi incontesté.

Chers amis, que vous conceviez de nouvelles pièces ou choisissiez des procédés, ne vous fiez pas uniquement à la théorie ; combinez risques réels, efficacité et données pour prendre des décisions. Contactez vite notre équipe JS pour tester nos services d'usinage CNC en ligne et optimiser vos décisions, gagner du temps et de l'argent. L'action mène au succès !

FAQ - Répondez à vos dernières questions sur le traitement des threads

Quels sont les principaux inconvénients du fraisage de filetage ?

Les clients s'interrogent souvent sur les inconvénients du filetage à la fraise. L'expérience pratique nous apprend quelques points importants à retenir :

• Vitesse relativement lente : Comparé au taraudage, l'usinage d'un même trou prend beaucoup plus de temps. Cela peut ne pas répondre aux exigences de la production de masse (par exemple, pour les pièces automobiles), où chaque minute et chaque seconde comptent.
• Un seuil légèrement plus élevé : la programmation est plus complexe que l'appel direct du cycle de taraudage. Il faut utiliser un module FAO spécifique ou écrire soigneusement du code G avec un mouvement en spirale. La plupart des opérateurs novices doivent prendre le temps de commencer et d'utiliser des outils (calculateur de filetage) pour calculer la trajectoire et les paramètres de l'outil.
• Les petits trous sont difficiles à réaliser : pour les trous filetés extrêmement petits, comme ceux inférieurs à M2, il est difficile de fabriquer une fraise à fileter aussi petite et précise, et le coût est bien plus élevé. Le taraudage est généralement une solution plus pratique pour ces petits trous.

Le choix du filetage à la fraise dépend donc des exigences spécifiques du projet. Besoins d'un rendement extrêmement élevé ou trous trop petits ? Le taraudage peut être plus pratique.

Quelle est la différence entre le taraudage et le filetage ?

Le filetage est un terme général qui désigne tous les procédés de réalisation de filetages sur des pièces, y compris le traitement des filetages internes et externes.

Le taraudage est un procédé spécifique qui consiste à utiliser un taraud pour le faire tourner dans un trou pré-percé afin de réaliser des filetages internes. C'est l'une des méthodes les plus courantes et les plus directes pour l'usinage des filetages internes.

Il existe de nombreuses autres méthodes de traitement des filetages : outre le taraudage, elles incluent également :

• Filetages de tournage : Sur un tour, utilisez un outil de tournage de formage pour « tourner » des filetages externes ou internes comme pour tailler un crayon.
• Fraisage de filetage : utilisez une fraise à fileter spéciale pour le « fraiser » sur une fraiseuse, ce qui est particulièrement adapté aux gros filetages ou aux pièces irrégulières.
• Roulage de filets : sans enlèvement de copeaux ! Utilisez une roue à fileter trempée pour comprimer le métal et lui permettre de se déformer plastiquement pour former des filets, une méthode efficace et robuste.

En termes simples : le taraudage est une méthode de traitement spécifiquement utilisée pour l'usinage des filetages internes, dans la vaste catégorie des filetages. L'usinage des filetages comprend le taraudage et toutes les autres techniques de filetage.

Tous les matériaux peuvent-ils être filetés ?

En théorie, il permet de réaliser des filetages dans la plupart des matériaux fraisables. De plus, il constitue presque le premier choix pour les matériaux qui rendent le taraudage particulièrement complexe.

Pensez à ces matériaux difficiles :

• Acier super dur (dureté supérieure à 45 HRC).
• Alliage de titane à forte ténacité.
• Différents alliages hautes performances résistants aux hautes températures.
• Matériaux composites tels que les plaques en fibre de carbone.

Pourquoi le filetage à la fraise est-il un bon partenaire pour ces matériaux ? Car si vous forcez un taraud pour tarauder ces matériaux :

• Le robinet s'use trop vite et a une durée de vie très courte.
• Le pire, c'est que le robinet est extrêmement facile à casser dans le trou, ce qui entraîne de gros problèmes et de gros risques.
• Le fraisage de filetage offre une coupe plus douce et une meilleure dissipation thermique. Il est également plus sûr et plus contrôlable pour travailler sur ces matériaux difficiles à usiner. Par conséquent, pour l'usinage de filetages dans ces matériaux, le fraisage de filetage est un choix idéal et fiable.

Résumé

Le taraudage et le filetage à la fraise ne sont pas concurrents, mais de véritables alliés dans votre boîte à outils CNC . Pensez-y : un bon couteau et une bonne clé ont chacun leurs atouts. Le taraudage est inégalé en termes de rapidité et d'efficacité, tandis que le filetage à la fraise est le meilleur en termes de sécurité.

Comprendre leurs limites et leur champ d'application n'est pas seulement une compétence fondamentale pour les ingénieurs, mais un signe d'excellence en matière de prise de décision. Après tout, un choix judicieux n'est jamais une décision prise à la légère, mais un compromis global basé sur le coût, le risque, l'efficacité et la qualité finale.

Vous hésitez encore sur les trous filetés lors de la prochaine présentation de vos plans ? Ne vous souciez plus du procédé le plus adapté !

• Venez chez JS, nous faisons plus que simplement traiter : derrière les meilleurs services de fraisage CNC en ligne que nous proposons se trouve un groupe d'ingénieurs qui connaissent vraiment le métier.
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• Des solutions sur mesure pour vous : nous vous proposons des solutions d'usinage professionnelles adaptées à votre conception, vos quantités et vos besoins. Le taraudage est-il plus économique et efficace, ou le filetage par fraisage permet-il d'éviter les risques et de garantir la qualité ? Nous vous aidons à trouver le meilleur équilibre entre coût et risque.

Démarrage simple : téléchargez votre fichier de conception dès maintenant ! Grâce à l'expertise et aux capacités de fabrication de fraisage CNC sur mesure de JS, réaliser les filetages de vos dessins avec précision et efficacité !

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