filetage au tour

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Filetage - Guide technique

Filetage par tour conventionnel : mode opératoire et méthodes

Le filetage est sans doute l’opération de tournage la plus fameuse, puisqu’on en a besoin partout : du bricolage jusqu’aux grandes industries. Cette manipulation consiste à transformer un mouvement circulaire en un mouvement rectiligne et sert généralement à rassembler deux pièces.

Alors comment se réalise le filetage et quelles sont ses principales méthodes ?

Principe de fonctionnement

Lorsque l’outil creuse le filet sur la pièce, il se déplace longitudinalement de « 1 pas à faire » par tour de broche. Ce déplacement est généré par la rotation de la vis mère qui doit donc tourner de « X » tours.

D’où, ces deux rapports doivent être égaux : Pas à faire / Pas vis mère = Nombre de tours de vis mère / Nombre de tours de broche.

Modes opératoires

Dans le tournage conventionnel, il existe deux méthodes principales pour le filetage :

Prise de passe
Embrayage de la vis mère
En fin de passe, recul de l’outil et arrêt de la rotation
Inversion du sens de la rotation
Recul jusqu’au point de départ et arrêt de la rotation
Prise de passe et changement du sens de la rotation
Remise en marche de la broche
Aller en 3 jusqu’à l’obtention du filetage

En fin de passe, recul de l’outil et débrayage de la vis mère
Recul du trainard jusqu’au point de départ
Embrayage de la vis mère (au bon moment)

La méthode « B » requiert moins de manipulations, mais elle présente la contrainte de « retomber dans le pas ».

Différentes méthodes du filetage

Filetages débrayables.

Si le numérateur de la fraction « pas à faire / pas vis mère » est égal à 1 : il est possible de débrayer et embrayer à chaque tour de vis mère à n’importe quel endroit.

(le pas à faire est sous multiple du pas de la vis mère).

Si le numérateur n’est pas unitaire, on peut avoir recours aux méthodes suivantes :

Filetage méthode « A » (sans débrayer, retour en marche arrière)

Cette méthode est simple, mais prend beaucoup du temps et se concentre sur l’utilisation de la vis mère, ce qui cause une usure prématurée.

Filetage aux repères

L’objectif de cette méthode et d’identifier où la rotation de la broche et celle de la vis mère se coïncident :

Placer l’outil au départ (un peu en avant de la pièce),
Embrayer la vis mère et rattraper les jeux (broche & vis mère) en tournant le mandrin,
Un repère (mobile) sur la broche
Un repère (fixe) (en face) sur la poupée fixe
Un repère (mobile) sur la vis mère (près de la sortie de boîte)
Un repère (fixe) (en face) sur la sortie de boîte
Une butée contre le trainardUsinez la première passe
En fin de passe, dégagez l’outil et débrayez la vis mère
Reculez le trainard en butée,
Attendre la coïncidence des deux groupes de repères pour embrayer

(ceci pouvant se réaliser en tournant le mandrin à la main).

Filetage à la longueur

Soit le « pas à faire »= « p » et le pas de la vis mère = « P »

Si on débraye la vis mère, on pourrait la ré-embrayer plus loin si le déplacement est multiple de « P » et être « dans un filet » si le déplacement est multiple de « p ».

Ce déplacement minimum s’appelle de « PPCM » (Plus Petit Commun Multiple).

Faire une passe et arrêter le tour en fin de passe, vis mère embrayée.
Mettre un repère (mobile) sur la vis mère là où elle sort de la boîte et un repère (fixe) (en face), sur la sortie de boîte
Placer une butée fixe sur le banc, coté début du filetage, à la longueur calculée précédemment (252 mm)
Vous pouvez débrayer la vis mère et remettre le tour en marche
Reculer le trainard en butée. Quand le repère mobile sur la vis mère est en face du repère fixe sur la sortie de boîte, vous pouvez embrayer

Même dans le tournage conventionnel, le filetage des pièces doit respecter des calculs bien précis et des manipulations très rigoureuses. Frenos, spécialisé dans l’usinage des pièces mécaniques de haute précision , vous propose la réalisation de tout type de filetage conformément à vos exigences techniques.

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Le filetage au tour

de Pierre-André Montandon

Le 13 avril 2023

dans Tournage

Le filetage au tour, permet de réaliser des vis pour lesquelles nous n’aurions pas de filières ou de tarauds adaptés. Il peut aussi être utilisé lorsque l’on veut une vis de grande précision.

Pour réaliser cela, vous avez besoin d’un système de filetage avec une vis mère qui entraine le burin de filetage. Il existe plusieurs systèmes différents. Sur certain tour c’est le chariot du tour qui se déplace. Dans ce cas, la vis mère peut-être celle du chariot supérieur ou petit chariot. Dans d’autre cas, c’est le trainard qui est relié à la vis mère.

Un autre système de filetage au tour existe, comme le mien par exemple qui comporte une patronne (vis mère) et un peigne qui entraine un chariot spécial pour le filetage. Ce système se retrouve principalement sur les tours Schaublin 102.

Dans tous les cas, vous aurez encore besoin d’un train d’engrenage qui lie la broche du tour et la vis mère. On calculera ce train en fonction du pas que l’on veut réaliser et du sens de filetage (gauche ou droite).

Cette opération peut paraître compliquée à calculer, mais en fait ce n’est pas si difficile que cela. Sans entrer dans un détail mathématique compliqué, je vais vous montrer comment on fait. Ensuite on réalisera aussi en même temps une pièce filetée.

Calcul du rapport de pas

Pour commencer un filetage au tour, il faut avant toute chose connaitre le pas de la vis qu’on veut réaliser et le mettre en fraction (tuto sur les fractions ici ). On appellera ce pas P 1 .

Exemples :

Ensuite il faut connaitre le pas de la vis mère (celle qui entraine le burin) qu’on appellera P 2 . Selon les systèmes, on dispose de plusieurs vis mères avec des pas différents.

$\frac{P_1}{P_2}$

Choix des engrenages

Il reste maintenant à déterminer le rapport d’engrenage qui correspond à cette fraction. Vous trouverez ici , un tuto sur le calcul des rapports d’engrenage. Je ne vais donc pas m’attarder à cela ici. Toutefois, il est important avant de partir dans le rapport d’engrenage, de connaitre dans quel sens va tourner votre pièce et votre vis mère. Si votre filetage est dans le même sens que la vis mère (droite ou gauche), alors la vis mère tournera dans le même sens que votre pièce, sinon elle tournera dans l’autre sens.

Si vous disposez de plusieurs vis mères, il vous faudra réaliser toutes ces opérations pour chaque vis mère que vous avez. Si aucune solution n’est possible, alors il faut acheter ou fabriquer d’autres engrenages.

Une dernière petite chose importante avant de vous lancer. Si vous disposez d’un système débrayable comme le mien, il faudra faire attention de ne surtout pas débrayer entre les passes, lorsque le pas que vous réalisez n’est pas un diviseur du pas de la vis mère. En d’autre terme, si vous divisez le pas de la vis mère, par le pas à fileter et que le résultat n’est pas un nombre entier, alors ne pas débrayer, sinon on risque de ne pas se retrouver dans le bon pas. En pratique si vous avez plusieurs vis mère et que votre système est débrayable, vous choisirez de préférence, une vis mère qui est un multiple du pas à fileter. Si vous ne débrayez pas, il faudra absolument dégager le burin lors du retour, afin de permettre le rattrapage du jeu qu’il y a dans la vis et les engrenages.

Montage des roues

Voilà, maintenant passons à la pratique. Je dois réaliser une vis M33 x 2.00. J’ai une vis mère avec un pas de 2mm. Je vais donc partir sur mon premier exemple pour le montage des roues.

Sur mon système, la première roue solidaire de la broche comporte 50 dents. Donc j’ai monté la dernière roue (celle solidaire de la vis mère), une roue de 50 dents. Entre deux, c’est uniquement de la transmission et inversion de sens. On voit que j’ai aussi utilisé deux roues qui n’engrènent avec rien. Elles sont là uniquement comme entretoises.

Montage du système de filetage

Avant de fileter, il est nécessaire de connaître l’angle d’inclinaison de l’hélice du filetage, afin d’incliner notre burin de la bonne valeur. Lorsque l’on dessine un profil de pas, il est en fait en coupe perpendiculaire au filet. Donc notre burin qui a la même forme que le profil dessiné, doit être incliné pour respecter ce profil. Vous trouverez la formule pour calculer cet angle dans le pdf suivant, ainsi que la formule pour calculer la profondeur du pas. Ces formules sont pour un pas métrique.

Pdf profile pas M33x2.00

La mesure sur pige (M) que vous avez trouvée dans le pdf, peut vous être utile, si vous réalisez une vis et que vous n’avez pas l’écrou pour tester votre filetage. Vous pouvez prendre un morceau de matière de votre stock, que vous mesurez précisément et vous faite le calcul avec ce diamètre de piges. Si vous le faites comme cela, avec des piges à tenir dans la main, vous avez meilleures temps d’en prendre que deux.

Je vais maintenant monter la vis mère et préparer le chariot de filetage. Dans la vidéo qui suit, vous verrez le système par peigne et patronne qui est présent sur bons nombres de tours Schaublin 102.

Passons maintenant aux derniers réglages.

On est maintenant prêt à fileter. Je mets personnellement toujours, quel que soit le diamètre, la plus petite vitesse de rotation et j’adapte mes profondeurs de passes en fonction.

Réalisation

En résumer, ce qu’il faut comprendre du filetage au tour, c’est que ça dépanne très bien, mais que c’est relativement long à mettre en place. En tout cas pour le système par peigne et patronne. Par contre ce système à l’avantage d’avoir plusieurs vis mères interchangeables. Tous les systèmes nous permettent de réaliser n’importe quel pas, pour autant que l’on dispose des bonnes roues dentées.

J’espère que cela vous a permit d’y voir un peu plus claire sur le filetage au tour. N’hésitez pas à laisser vos commentaires en dessous.

Retrouvez également toutes mes vidéos sur ma chaine YouTube .

Tocs de tour

3 commentaires.

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Bonjour, pourquoi tourner à l’envers ?

Pierre-André Montandon

Bonjour filou, avec un burin circulaire comme celui que j’ai utilisé, j’ai le choix de tourner dans le sens que je veux. Je trouvais plus sécurisant de m’éloigner de la pièce que de venir contre une portée plus grande. C’est uniquement pour cette raison. Après, on a pas toujours le choix.

Amicalement PAM

Charles Dupré

Salut Filou Si tu n’as pas de burin circulaire, tu peux faire la même chose (tourner à l’envers) avec un burin pour un filetage intérieur. C’est très pratique lorsque l’on n’a pas de frein sur le tour.

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Auteur de la discussion Pierreg60
Date de début 22 Nov 2009
22 Nov 2009

23 Nov 2009

Merci pour ces précisions ç'est mon deuxième filetage au tour donc c'est normal

je vient aussi de voir ce soir qu'en prenant 2 fois la même passe il avait encore de la matière à enlever donc une pointe serait bienvenue.

24 Nov 2009

Bonsoir, C'est bien d'utiliser le vernier pour retomber dans le pas mais dans ce cas ce n'était certainement pas nécessaire. Généralement les vis mères de tour ont un pas de 6mm, si on usine un pas sous multiple de 6mm, ce qui est le cas pour un pas de 150, on retombe automatiquement dans le pas. Bon filetage à tous

29 Jan 2012

Bonjour une mise à jour du programme de calcul de cote sur 3 piges pour différents types de filetages à cette adresse : http://www.vbfrance.com/codes/CALCUL-COTE-SUR-PIGES-FILETAGES-ISO-UNC-UNF_35220.aspx Il faut voir dans les commentaires, la façon d'installer le programme. A plus.

Dans le cas d'un pas non sous multiple et sans appareil a retombé dans le pas faut il dégagé l'outil avant de faire marche arrière?

Bonjour, Toujours dégager l'outil pour revenir en arrière. Les jeux (vis mère/écrou/pignons) font que l'outil ne serait plus dans l'axe du filet. @+

Bonjour à vous j'ai remis en place les photos qui avaient disparu du premier post.

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