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Guillaume FROMENTIN : Maître de Conférences à l’ENSAM de Cluny - Laboratoire Bourguignon des Matériaux et Procédés LaBoMat
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Lire l’articleINTRODUCTION
En lien avec la machine et ses moyens de taraudage, objet du dossier , le choix d’une technique de taraudage, par coupe ou par déformation, et des paramètres opérationnels déterminent les qualités du process, la fiabilité et la durée de vie de l’outil. Le choix de l’une ou l’autre de ces techniques n’est pas forcément possible, car elle possède chacune leurs propres limites d’application. De plus, l’analyse d’une opération de taraudage ne peut-être indépendante des opérations de réalisation de l’avant-trou de taraudage. Les propriétés géométriques requises de l’avant-trou sont fonction de la technique de taraudage utilisée. Au-delà des aspects procédés, le choix d’une technique, ou l’exécution d’une même technique avec des conditions différentes, influence les qualités géométriques et les propriétés mécaniques et métallurgiques des filets réalisés.
Ce dossier présente deux techniques de taraudage, par coupe et par déformation, et explique le fonctionnement de chacune en lien avec les géométries des outils. Elles se distinguent par leurs spécificités et leurs aptitudes différentes, tant du point de vue de l’exécution que du résultat obtenu.
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- Version courante de oct. 2008 par Guillaume FROMENTIN
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Techniques et outilsArticle inclus dans l'offre
"Travail des matériaux - Assemblage"
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3. Conclusion
3.1 Lien entre la conception d’un assemblage et la technique de taraudage
Dans le cas des assemblages boulonnés, l’élément comportant le filet intérieur est l’écrou, alors que, pour un assemblage vissé, l’élément comportant le filet intérieur est l’une des deux pièces assemblées. Le choix d’utiliser des boulons ou des vis montées dans des pièces taraudées doit tenir compte de plusieurs aspects ayant des implications sur la conception et la fabrication.
Si la pièce taraudée est en alliage d’aluminium, alors le dimensionnement des filets n’est pas le même que si l’assemblage est boulonné. L’écrou est en général en acier et présente suivant le choix de la classe retenue une résistance mécanique meilleure qu’un alliage d’aluminium, surtout s’il s’agit d’un carter obtenu en fonderie. À résistance mécanique identique, le choix d’un assemblage boulonné conduit donc dans ce cas à retenir des filets de dimensions inférieures à ceux d’un assemblage vissé.
Le choix de l’assemblage boulonné permet aussi de ne pas avoir à tarauder la pièce, ce qui peut être intéressant si le matériau de celle-ci présente une faible usinabilité. De plus, cela peut limiter les rebuts liés à la défaillance d’opérations de taraudage et ne pas réduire la fiabilité des pièces en service. C’est généralement le choix qui est fait pour les pièces critiques dans l’industrie aéronautique.
Enfin, le fait de préférer un assemblage boulonné permet d’avoir recours au taraudage par enfilade pour la réalisation de l’écrou même s’il s’agit d’un écrou spécial dès lors que la démarche de conception intègre cette possibilité.
Toutefois, l’utilisation de boulons, plutôt que de vis montées dans des pièces taraudées, augmente le nombre de pièces de l’ensemble et éventuellement son poids, crée des directions d’usinage supplémentaires sur les pièces (surface d’appui des écrous), ce qui peut se traduire par une augmentation du coût de l’ensemble. Par conséquent et en général, l’assemblage vissé est préféré à l’assemblage boulonné pour les ensembles fabriqués en grande série, tels que les moteurs de voiture. Dans ce cas, il est possible d’utiliser...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FROMENTIN (G.), POULACHON (G.), MOISAN (A.) - Aptitude d’alliages métalliques à être taraudés par déformation - . Matériaux et Techniques, no 5-6, vol. 93, p. 145-154 (2005).
-
(2) - WARRINGTON (C.), KAPOOR (S.), DEVOR (R.) - Finite Element Modeling for Tap Design Improvement in Form Tapping - . ASME Journal of Manufacturing Science & Engineering Technology vol. 128 no 1, p. 65-73 (2006).
-
(3) - * - Analyse und Beschreibung des innengewindefertigungsverfahrens gewidefurchen auf basis eines modellversuchs, Michael Schäfer, thèse, Université de Kassel, Allemagne (avril 2004).
-
(4) - FROMENTIN (G.), POULACHON (G.), MOISAN (A.) - An experimental study on the effects of lubrication in form tapping - . Tribology International (2006).
-
(5) - Betrachtungen zum werkstofffluss bei der umformenden innengewindeherstellung duch gewindefurchen - . Stefan Damm, thèse, Université de Kassel, Allemagne (janvier 2003).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Matériaux pour outils de coupe
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Assemblages par éléments filetés. Calcul
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Assemblages par éléments filetés. Modélisation et calcul
NORMES
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Filetages cylindriques – Vocabulaire. - ISO 5408 - 12-1983
-
Filetages ISO pour usages généraux – Profil de base – Partie 1 : filetages métriques. - NF ISO 68-1 - 3-1999
-
Outils tournants à queue cylindrique – Diamètre des queue et dimensions des carrés d’entraînement. - NF ISO 237 - 12-2002
-
Tarauds court, à machine et à main. - NF ISO 529 - 12-1993
-
Filetages métriques ISO pour usages généraux – Tolérances – Partie 1 : Principes et données fondamentales. - NF ISO 965-1 - 3-1999
-
Filetages métriques ISO pour usages généraux, Tolérances – Partie 2 : Dimensions limites pour le filetages intérieurs et extérieurs d’usages généraux – Qualité moyenne. - NF ISO 965-2 - 3-1999
-
Taraud à machine, à queue longue, de diamètre nominal M3 à M10...
ANNEXES
FROMENTIN (G.) - Étude mécanique et technologique du taraudage par déformation : application aux aciers prétraités - . Thèse soutenue le 22 septembre 2004 devant jury à l’ENSAM Cluny http://pastel.paristech.org/archive/00000941/
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