N°50 - Outils Coupants Taraudage: parmi les outils et

OUTILS COUPANTS
N°50 - Outils Coupants
Taraudage:
parmi les outils et appareils
récents
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parmi les outils et appareils récents
Pour tous ceux concernés par le taraudage, voici en complément de l’étude qui précède quelques
outils et appareils récemment développés pour améliorer les travaux sur les machines modernes
partout où l’on recherche des gains de productivité et de qualité.
Les fabricants d’outils s’intéressent de plus en plus aux besoins des
ateliers d’usinage ayant régulièrement à effectuer des opérations de
taraudage en production sur des machines dont la capacité productive a
besoin d’être complètement exploitée. C’est ainsi que l’on voit apparaître des outils de taraudage sans cesse perfectionnés, tant dans la nature
du matériau dont ils sont constitués
que dans celle des revêtements destinés à en améliorer la tenue ou dans
l’affinement des géométries de coupe. Ceci est valable aussi bien pour
les tarauds travaillant par enlèvement de copeaux que pour les fraises à tarauder et à fileter par interpolation circulaire ou, encore, pour
les tarauds à refouler. Mais, comme il
n’est souvent pas question d’aboutir
à des travaux satisfaisants avec des
tarauds sans l’usage d’appareils à
tarauder, là aussi les fabricants sont
nombreux avec, souvent, des développements significatifs. Voici quelques outils et appareils répondant à
ce constat.
Gamme de fraises
à fileter par interpolation
Une gamme très étendue de fraises en carbure monobloc JEL fait désormais partie des outils proposés
par KOMET, incluant une variété de
fraises à fileter par interpolation exploitant deux concepts distincts.
Pour les diamètres égaux ou supé-
rieurs à 15 mm, c’est un concept selon lequel le diamètre d’outil est
inférieur aux deux tiers de la taille des
filets moins le diamètre. De la sorte le
profil d’arête de coupe est identique
au profil du filetage. Pour des diamètres de 2 à 16 mm, il est fait appel à
un profil spécial connu sous le nom
de Concept-M. Il donne une géométrie d’outil corrigée de manière à assurer l’usinage du profil correct. Comparé aux solutions habituelles sur les
forets du marché, on obtient une tenue prolongée du fait que les tolérances de la pièce ne sont pas affectées
par une déformation du profil de filetage. Trois différents types de fraises
sont prévus pour les opérations de
taraudage au-dessus de 16 mm: une
fraise Tomill SR est destinée au fraisage tout près du fond du trou, tandis
que des fraises Tomill GP et GS associent le chanfreinage, le fraisage de
face et le fraisage des filets en un
seul outil, le type GS étant destiné
aux tubes. Pour des diamètres à fileter inférieurs à 16 mm, il existe deux
types de fraises, l’une MGF associe le
chanfreinage et le taillage des filets
en un seul outil, l’autre BGF est capable de percer dans le plein, de chanfreiner et de fraiser les filets également en un seul outil. Par rapport au
taraudage classique, le fraisage par
interpolation réduit considérablement
les temps de cycles du fait des très
grandes vitesses applicables et de la
diminution des changements d’outils.
Ces fraises sont toutes d’une extrême précision, sans aucune déviation
de pas. Avantage supplémentaire, leurs
goujures hélicoïdales réduisent les
efforts de coupe et facilitent l’évacuation des copeaux.
Fraises à fileter par interpolation
en carbure micrograin
Video
Sous le nom de Threadmaster,
SECO TOOLS a développé une gamme
nouvelle de fraises à fileter par interpolation en carbure monobloc dotées d’attachements d’un diamètre
de 6 à 18 mm. Dans les diamètres 8,
10, 12, 14, 16 et 18 mm, certaines de
ces fraises sont munies de conduits
internes d’adduction de liquide de
coupe destinés à faciliter le contrôle
des copeaux et leur évacuation. L’ensemble de la gamme est à goujures
hélicoïdales conduisant à une coupe
fluide et à une meilleure qualité des
filetages. Des longueurs filetées faisant jusqu’à deux fois le diamètre de
fraise sont réalisables en toute sécurité. On précisera que ces fraises
sont en carbure de tungstène micrograin bénéficiant d’un revêtement de
carbonitrure de titane TiCN leur conférant une très bonne tenue et une
durée de vie prolongée. La gamme
est adaptée à toutes les matières, y
compris les alliages pour l’industrie
aérospatiale tels que le titane, les
aciers inoxydables et l’aluminium.
On rappelera, aussi, que le fabricant
offre par ailleurs une gamme étendue
de fraises à fileter de type à plaquettes amovibles.
Tous les outils de taraudage et de
filetage à hautes performances
Que ce soit pour des finitions
spéciales de haute précision ou pour
la fabrication en petites séries mais,
aussi, pour la production de masse
automatisée, F ETTE offre un programme d’outils de taraudage et de filetage permettant de trouver exactement
celui qui convient le mieux, aussi
bien en acier rapide qu’en carbure
revêtus. La diversité de ce programme est, sans aucun doute, l’une des
TRA METAL
- Novembre 2000 - 15
OUTILS COUPANTS
Taraudage:
OUTILS COUPANTS
porte des modèles de tarauds à canalisation interne destinés à opérer
avec une micro-lubrification. En standard, il existe une série métrique M3 à
M20 et métrique fin de MF8 x 1 à MF24
x 1,5 afin de couvrir le maximum de
cas d’application.
plus large du marché avec, outre des
tarauds travaillant par enlèvement de
copeaux ou par refoulement revêtus
en série d’origine de carbonitrure de
titane selon une technologie TiCNPLUS
propre à la marque qui garantit des
performances élevées, des fraises à
fileter par interpolation à queue et à
alésage, des filières et des molettes à
rouler les filets.
Tarauds à refouler et fraises carbure à fileter par interpolation
Le spécialiste de l’outil de taraudage qu’est EMUGE F RANKEN a récemment mis sur le marché un taraud à refouler connu sous le nom de
Druck PM dont la caractéristique est
de repousser les limites habituelles
d’action de ce type d’outil qui, jusqu’à présent, ne pouvait travailler que
dans des matières de pièces dont le
coefficient d’allongement devait être
d’au moins dix pour cent, pour lui ouvrir le travail des aciers de résistance
avoisinant les 1 200 N/mm2, soit environ une dureté 38 Rc avec un coefficient d’alllongement d’au moins sept
pour cent. La gamme proposée com-
Autre domaine où le fabricant est
largement présent, celui des fraises à
fileter travaillant par interpolation où
l’on trouve, dans son programme, un
type de fraise BGF en carbure monobloc à deux ou à trois goujures hélicoïdales dont l’originalité est de pouvoir effectuer en une seule opération
successivement le perçage, le taraudage et le chanfreinage d’entrée des
trous à réaliser. Les meilleurs résultats sont obtenus dans des matières
comme l’aluminium, les alliages d’aluminium, les matières coulées et certains matériaux synthétiques. Ces fraises existent pour filets stantard M, MF,
EG, UNC et UNF, ou bien en carbure nu,
ou bien en carbure revêtu de carbonitrure de titane. Elles permettent d’atteindre des profondeurs de 1,5, 2 et
2,5 fois leur diamètre selon le modèle
et sont disponibles
pour des diamètres
M4 à M16, M4 x 0,5 à
M16 x 1,5 et EG M6 à
M16. Le fabricant précise
que, outre le
matériau de
coupe retenu et son
type de revêtement, grâce à
une étude très élaborée de leur géométrie ces fraises atteignent des performances accrues d’environ cinquante pour cent grâce à
d’excellentes propropriétés d’autocentrage, tandis qu’elles ne soulèvent aucune difficulté pour des sorties de trous inclinées ou pour travailler des trous pré-filetés par un
procédé de moulage.
Fraises à fileter à dents de
coupe en diamant polycristallin
Pour le taraudage d’alésages de
précision à réaliser dans des alliages
particulièrement abrasifs comme les
aluminiums à forte tenuer en silicium,
la gamme des fraises à fileter par interpolation produites par JEL comporte maintenant un modèle TomillSR à goujures droites à quatre coupes
dont la partie active de la denture est
en diamant polycristallin rapporté.
Ce type de fraise conduit à des temps
d’usinage extrêmement courts avec
des états de surface des filets de très
haute qualité et des durées de vie
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- Novembre 2000 - TRAMETAL
d’outil particulièrement prolongées,
les filets étant totalement dépourvus
de bavures. Par exemple, l’usinage
d’une pièce en G-AlSi10Mg consistait
à réaliser plusieurs filetages M18x1,5,
M20x1,5 et M30x1,5. Les avant trous
étaient soit coulés, soit percés. Les
fraises ont été utilisées avec une vitesse de rotation de 15 000 t/mn à
une vitesse de coupe de 750 m/mn
avec une avance de fraisage de 0,1
mm/dent. Ces conditions de travail
ont permis de réaliser le filetage
M8x1,5 en 2 s, celui M20 x1,5 en 2,2 s et
celui M30x1,5 en 2,8 s.
Fraises à fraiser les filets
par interpolation à plaquettes
et en carbure massif
Le domaine du fraisage des filets
par interpolation est désormais pratiqué à un point tel dans les industries
mécaniques que tous les carburiers
et fabricants d’outils les plus en pointe s’y intéressent lorsqu’ils n’ont pas
déjà des programmes très complets.
Chez STELLRAM, par exemple, on
trouve une gamme de fraises à fileter
couvrant le maximum de besoins,
aussi bien de type en carbure monobloc que de type à plaquettes amovibles à une, deux ou quatre plaquettes selon le diamètre d’outil. Toutes
les fraises ont un profil de filet complet pour assurer des filetages sans
défaut. Celles à plaquettes amovibles sont à goujures droites, celles
en carbure monobloc à goujures hélicoïdales pour assurer une coupe plus
douce. Les déve-
OUTILS COUPANTS
loppements les plus récents dont ont
bénéficié ces outils ont porté sur la
robustesse des arêtes et leur géométrie pour assurer une qualité de coupe
supérieure avec une tenue prolongée, ainsi que sur les nuances de revêtement opérés aussi bien par procédé PVD que CVD . Afin de simplifier
l’exploitation de ces fraises, la fabricant a développé un logiciel de filetage en quatre langues tenant compte
de tous les paramètres de travail, recommandant le type de fraise le
mieux approprié et indiquant les conditions de coupe convenant le mieux
pour le type d’opération envisagée.
Fraises à filter à plaquette
amovible à deux arêtes
On connaît depuis déjà des années le système de fraises à fileter
par interpolation Vardex de VARGUS
comportant douze systèmes désignés TM pour filets de longueur standard ou TML à porte-outil long pour
filetages difficiles à atteindre. Ce système fait appel à un type de plaquette à deux arêtes de coupe qui, jusqu’à présent, existait en quatre nuances dont une universelle, une d’application générale, une revêtue TiN
pour l’acier inoxydable et la fonte et
la quatrième pour la fonte ou les métaux ferreux malléables. Aujourd’hui,
le fabricant vient de sortir une nouvelle nuance à revêtement de carbonitrure de titane sur un substrat de
carbure polyvalent. Très résistante,
elle permet d’augmenter d’une fois
et demie la durée de vie des arêtes
de coupe, ce qui réduit d’autant les
temps machine. D’un rendement supérieur aux revêtements TiN existants, elle est capable de travailler
jusqu’à 250 m/mn dans les aciers, ce
qui augmente le nombre de pièces
réalisées avec une même arête de
coupe. Son emploi polyvalent lui permet d’usiner un grand nombre de
matières tout en obtenant un état de
surface de grande qualité. Elle est
disponible dans tous les profils de la
gamme habituelle.
Tarauds à refouler,
mode d’emploi
La taraudage par déformation est
une technique sans aucun doute insuffisamment utilisée alors qu’elle est
extrêmement efficace du fait, entre
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autres, des vitesses de travail plus
élevées qu’elle autorise, notamment
dans les aciers ductiles et les alliages
d’aluminium. La tenue est, aussi, notoirement plus importante que celle
des tarauds travaillant par enlèvement de copeaux. Afin de mieux faire
apprécier les avantages de ce mode
de taraudage, le spécialiste des forets et tarauds qu’est DORMER TOOLS
a publié un guide du taraudage par
déformation mettant en valeur un programme d’outils en acier rapide supérieur proposés en de nombreuses
tailles métrique, métrique fin, UNC,
UNF et BSW, aussi bien avec revêtement de surface brillant, que de nitrure de chrome ou de nitrure de titane, ainsi qu’avec un revêtement
connu sous le nom de Dialub à base
de diamant amorphe à coefficient de
friction extrêmement faible. Outre
une nomenclature détaillée des outils,
le guide explique la technique du refoulement, les composantes du filetage, la géométrie des tarauds avec
des précisions utiles relatives aux
conditions de travail.
Appareil à tarauder rapide à renversement de sens automatique
On a eu l’occasion d’attirer l’attention, dans l’édition précédente de
cette Revue page 20 et 21, sur la
gamme d’appareils
à tarauder à grande vitesse offerte
par OTTO BILZ. On
va revenir ici sur le
modèle GNCK conçu pour taraudage
de grande production sur centres d’usinage et machines spéciales tant
il soulève d’intérêt
dans l’industrie. Son
auto-renversement
de sens de marche dispense de
toute intervention
nécessitant un ar-
- Novembre 2000 - TRAMETAL
rêt suivi d’un changement de sens de
rotation de la broche, ce qui limite
ses sollicitations, son usure et celle
de ses roulements. Cet appareil comporte une compensation de longueur
au moyen d’un système de libération
à bille fonctionnant pendant le renversement de sens afin d’assurer un
contrôle permanent de la profondeur
taraudée à une précision de 2,5 µm à
des vitesses pouvant atteindre jusqu’à 4 000 t/mn. Le porte-outil de
construction robuste, incorporant un
engrenage de renversement en acier
traité, permet de supporter des cadences de taraudage rigoureuses en
toute fiabilité avec une maintenance
peu contraignante. Le taraud est fixé
dans l’appareil par une pince et, lorsque les applications mettent en jeu
des couples élevés, on peut utiliser
un carré d’entraînement. L’appareil
est prévu pour un arrosage central
jusqu’à une pression de 50 bar. Ce
type d’appareil est conçu avec un
mécanisme de blocage de couple
afin de pouvoir être mis en place par
un changeur d’outils. Une fois introduit dans la broche de la machine, ce
mécanisme se trouve automatiquement déverrouillé.
Détecteur automatique
de défaut d’usinage d’un taraud
Sur les installations de production mettant en œuvre des tarauds,
telles que les lignes transfert, les
centres d’usinage et les lignes flexibles, la relative fragilité des tarauds
est toujours susceptible de provoquer des arrêts pour changement
d’outils, voire pour éliminer une pièce
endommagée déjà porteuse d’une
valeur ajoutée considérable. Capable
de soulager ce genre de souci sérieux, OTTO B ILZ a mis au point un
système de surveillance d’outil original à haute fréquence désigné HFP,
capable d’être très vite considéré par
le personnel comme “les yeux et les
oreilles” des machines équipées. Non
seulement il détecte les tarauds
émoussés mais aussi les ruptures d’outil ou bien les taraudages ou les trous manquants. Le
porte-taraud prenant la place
d’un palpeur séparé pour identifier la présence des trous percés et taraudés, ce système
mis en œuvre sur des installations automatisées et des lignes transfert supprime les charges correspondant aux surfaces occupée par des postes de
mesure. Le processus normal
de taraudage de trous sur une
ligne transfert implique un perçage, un contrôle par palpage,
un alésage à l’alésoir, un nouveau contrôle par palpage, la
OUTILS COUPANTS
dulaire adoptée donne naissance à un système porte-outil à
changement rapide qui fait appel à un porte-fraise standard
ou à tout autre attachement assurant une prise d’outil cylindrique. Le système s’adapte, également, aux tours, notamment
à décolleter.
Système porte-outil
modulaire polyvalent
convenant au taraudage
taraudage et un dernier contrôle par
palpage, encore que, parfois, le recours à un alésoir est supprimé, ce
qui supprime aussi le contrôle qui
suit. La fonction du poste de détection consiste à déterminer en temps
réel si l’opération précédente a bien
eu lieu et si, éventuellement, un outil
cassé est resté dans la pièce. Le but,
évidemment, consiste à éviter un accident coûteux avec les dommages
éventuels qui en découlent sur la
broche avec des pertes de temps, le
tout pouvant être très coûteux. On
économise aussi les postes de mesure et la place qu’ils tiennent, ainsi
que le coût du temps correspondant
aux contrôles. Le système assure les
transmissions instantanées des signaux sans fil dès qu’il détecte la
moindre anomalie et arrête automatiquement la machine ou l’installation.
Dans les ateliers où l’on est
appelé à effectuer une variété
d’opérations sur des pièces unitaires
ou en petits nombres, il est souvent
économique et rationnel de n’avoir,
pour passer d’un type d’outil à un
autre, qu’à changer l’outil dans un
porte-outil polyvalent. Cette solution
est offerte par D’ANDREA avec le porte-outil modulaire Modulhard’andrea
Système de taraudage original
Un système modulaire nouveau a
été découvert récemment à la dernière IMTS de Chicago, développé
par SIEBERT, qui transforme un portetaraud courant en un véritable appareil de taraudage tension-compression ayant pris le nom de Stubby,
c’est-à-dire le Trappu. Son action de
tension-compression compense les erreurs d’avance de la machine afin
d’éviter les casses de taraud, garantissant son efficacité du début à la fin
des opérations. La conception mo-
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qui, à partir d’une variété d’attachements normalisés, accepte toute une
gamme de mandrins, de rallonges,
de réductions, d’adaptateurs, de têtes et de barres d’alésage de haute
précision, ainsi que de modules intermédiaires permettant d’effectuer indifféremment des opérations d’alésage, de fraisage, de perçage et de taraudage. La fixation des outils, rallonges, réductions et modules est
assurée par un accouplement cylindro-conique avec goupille radiale
expansible assurant le maximum de
rigidité et de concentricité. La précision de l’ensemble se tient dans les
0,2 µm, ce qui permet de réaliser des
usinages sans démontage des pièces avec une fourchette de tolérance
en dessous du micron. Il est certain
qu’un grand nombre d’ateliers ne
peut être que très intéressé par un tel
système modulaire qui, non seulement facilite la conduite des usinages mais, également, contribue à ré-
- Novembre 2000 - TRAMETAL
duire de manière significative les mandrins et autres attachements à maintenir disponibles en magasin ou auprès des machines.
❑
Mémo dressant quelques noms
de fabricants de tarauds
et de fraises à fileter
TARAUDS MACHINE
Armor (Outillage Armor)
CHT (Swisstool France)
Corai Nitrex (Corai)
Courcelle Gavelle
Daniel Charpilloz (Soveco Outillage)
Diager
Diametal
Dormer (Dormer Tools)
Emuge (Emuge Franken)
Fanocarb (Fano)
Fette (LMT Fette)
FEW (FEW Europe)
Formdrill (Unimex)
Fraisa (Fraisa France)
Goliath ( Goliath France)
Gühring (Ham France)
Ilix (J. Bourgeois)
Janin
Jel (Komet)
LC +DEC (Decoret)
LDK (Corai)
Leclerc E.
Manigley (Doga)
Noris (Sicomec)
OSG (Aimo France)
Otelo
Perfor (Tivoly)
Prototyp/PWZ (Prototyp France)
PWA (Mecaworms)
Sadex (Sadex Industrie)
SAIRC
Serko (Schill)
Sicadur
Sivo (Sivo STK France)
Titex Plus (Gunther Titex Plus)
UFP (A BP Europa)
FRAISES À FILETER
Desgranges
Dixi 4 (Dixi Frama)
FOC (Outillage FOC)
FOS
Horn (Horn France)
Iscar (Iscar France)
Kennametal Hertel
Mapal
Minimatic (Stockoutil)
Safety
Sandvik Coromant
Seco Tools
Stellram
Toshiba Tungaloy
Triefus (Triefus france)
Vardex (Vargus france)
Widia Valenite