Comprendre les trous taraudés dans l'usinage

Les trous taraudés sont un élément essentiel dans de nombreuses applications industrielles et mécaniques. Ils permettent de maintenir les composants ensemble et de monter des équipements sur des structures de soutien et de fabriquer des joints qui peuvent résister à des tiraillements ou à des contraintes intenses.

Qu'il s'agisse de la conception de machines, de travaux automobiles ou même d'un projet de bricolage, il est essentiel de connaître les fonctions et les avantages des trous taraudés pour obtenir des résultats fiables et efficaces.

Dans cet article, nous détaillerons le traitement et l'utilisation des trous taraudés, en soulignant les avantages et en expliquant pourquoi, dans la plupart des cas, ils sont préférés à d'autres options dans diverses applications.

Principaux enseignements

• Explication des trous taraudés en tant que trous filetés avec filets intérieurs coupés dans un trou pré-percé à l'aide d'un taraud, y compris le calcul de la taille du trou.
• Vue d'ensemble des normes relatives aux trous taraudés, y compris les normes métriques (ISO), la norme de filetage unifié et la norme britannique Whitworth, avec des détails sur les tailles et les pas de vis.
• Diverses utilisations des trous taraudés telles que la fixation de composants, la réalisation de joints, le montage d'équipements, l'installation d'inserts et la réparation de filets.
• Les avantages des trous taraudés sont la solidité de l'assemblage, la polyvalence, le renforcement du filetage, la facilité d'assemblage/désassemblage et la rentabilité.
• La différence entre les trous taraudés et les autres types de trous tels que les trous de vis autotaraudeuses, les inserts filetés, les hélicoïdes et les trous pré-taraudés.
• Les étapes détaillées du processus de taraudage, y compris la préparation du trou, la sélection du taraud, la configuration de l'outil, la lubrification, le filetage, l'enlèvement des copeaux et le contrôle de la qualité.

Qu'est-ce qu'un trou taraudé ?

Pour comprendre la signification des trous taraudés, on peut considérer qu'il s'agit d'un type de trou fileté dans lequel des filets internes sont percés dans un trou prépercé ; ce trou est percé dans le matériau avec un diamètre légèrement inférieur à la taille du filetage prévu.

Les filets sont ensuite coupés à l'intérieur du trou à l'aide d'un outil appelé taraud. Il en résulte un trou fileté (ou trou taraudé) permettant d'insérer des éléments de fixation tels que des vis ou des boulons.

Ces trous sont conçus pour recevoir des fixations solidement en place et offrir une liaison efficace entre deux composants.

Ces trous filetés sont particulièrement adaptés aux situations où des forces importantes sont susceptibles d'être appliquées à la connexion ou lorsque les composants sont soumis à des opérations répétées d'assemblage et de désassemblage.

La précision et l'intégrité des trous taraudés les rendent indispensables dans les industries où la fiabilité de la fixation est primordiale.

Calcul de la taille de perçage correcte pour les trous taraudés

Pour déterminer la taille de perçage correcte pour un trou taraudé, principalement pour les filetages ANSI, vous pouvez utiliser la formule suivante :

Taille du foret = diamètre principal - 1/Nombre de filets par pouce + facteur d'ajustement

Dans cette formule :

• Le diamètre de la partie filetée de l'élément de fixation est le diamètre principal.
• Le nombre de filets apparaissant sur une longueur d'un pouce sur la fixation est le nombre de filets par pouce, également connu sous le nom de pas de vis. Cette mesure est essentielle pour déterminer la taille et l'espacement des filets dans un trou taraudé.
• Le facteur d'ajustement est généralement de +0,005 pouce pour les pas supérieurs à 10 TPI (filets par pouce). Dans le cas contraire, il est de 0,000 pouce.

Maintenant, si la fixation pour laquelle vous taraudez un trou a un diamètre principal de 0,750 pouce avec 16 filets par pouce :

Taille du foret = 0,750 pouces - 161 pouces + 0,005 pouces = 0,750 pouces - 0,0625 pouces + 0,005 pouces = 0,6925 pouces

Lors du calcul, vous devez généralement choisir la taille de foret standard la plus proche.

Ce calcul garantit que le trou taraudé n'est ni trop serré ni trop lâche. Cela crée des conditions optimales pour couper les filets et fixer les attaches de manière efficace.

Normes pour les trous taraudés

Utilisation des trous taraudés

Trous taraudés ont un large éventail d'applications industrielles et mécaniques. En voici quelques-unes :

Composants de fixation

Le trou taraudé sert principalement à fixer des composants entre eux. Ils assurent en grande partie une bonne tenue des pièces, ce qui permet de les maintenir intactes en cas de poids élevé ou de vibrations. Ils sont donc idéaux pour les utilisations où la stabilité et la durabilité sont cruciales.

Réalisation de joints

Les trous taraudés facilitent l'assemblage de divers composants. Ainsi, lorsqu'une vis ou un boulon est inséré dans un trou taraudé, deux pièces ou plus peuvent être assemblées, et l'assemblage est solide.

Il est donc possible de former des joints solides et stables, ce qui est impératif dans la plupart des applications mécaniques et structurelles.

Matériel de montage

Les trous taraudés sont utilisés dans un grand nombre d'industries et servent à monter des équipements sur des surfaces.

Par exemple, dans l'industrie automobile, des trous sont percés pour monter des pièces telles que des rétroviseurs, des supports, des plaques d'immatriculation, etc. Cette application permet de fixer solidement l'équipement tout en le rendant facilement accessible.

Installation des inserts

Les trous taraudés peuvent être équipés d'inserts filetés, qui permettent non seulement de renforcer le filetage à des fins de fixation, mais aussi de le faire durer plus longtemps.

Ces inserts sont particulièrement utiles lorsqu'il est nécessaire de fixer et de détacher plusieurs fois un trou taraudé. Cette caractéristique contribue grandement à améliorer la résistance, la durée de vie et la fiabilité du raccord fileté.

Réparation des fils

Une autre application importante des trous taraudés est la réparation des filets. Si un trou fileté est usé ou dénudé, un trou taraudé plus large peut être percé et un insert fileté ou une bobine hélicoïdale peut être inséré pour conserver le filetage d'origine. En comprenant cette procédure de réparation, vous vous sentirez mieux informé et préparé à faire face à d'éventuels problèmes de maintenance.

Par exemple, si un trou fileté est usé ou dénudé, il est possible de percer un trou taraudé plus grand et d'y insérer un insert fileté ou une bobine hélicoïdale afin de conserver le filetage d'origine. À cet égard, une telle procédure de réparation peut prolonger la durée de vie de l'instrument et lui permettre de continuer à être utile.

Avantages des trous taraudés

En ce qui concerne les avantages, le fait même que les trous taraudés fournissent des connexions sûres et fiables les rend essentiels dans de nombreux secteurs. Pourquoi ? Examinons les principaux avantages des trous taraudés.

Connexion solide

Des trous taraudés correctement exécutés assurent une bonne et solide connexion entre les pièces. Cette solidité maintiendra les composants assemblés en place et leur permettra de durer plus longtemps, même dans des conditions rigoureuses.

Polyvalence

Trous taraudés offrent un degré remarquable de flexibilité en accueillant différents types de vis et de boulons. Cette adaptabilité permet de tarauder des composants de différentes dimensions, ce qui les rend idéaux pour un large éventail d'utilisations. Cette polyvalence vous permet de traiter diverses applications avec facilité et ingéniosité.

Renforcement du filetage

L'utilisation d'inserts filetés ou d'hélicoïdes dans les trous taraudés renforce et consolide les filets. Ce renforcement prolonge la durée de vie du mécanisme de fixation, réduisant ainsi la fréquence des réparations ou des remplacements nécessaires.

Montage et démontage faciles

Les trous taraudés facilitent le montage et le démontage des composants. Cela est particulièrement utile pour les travaux d'entretien et de réparation, car ce type d'utilisation permet d'effectuer rapidement des ajustements ou des remplacements.

Rentabilité

Les trous taraudés constituent une solution économique pour assembler des pièces/composants. Ils permettent d'éliminer l'utilisation d'autres éléments de quincaillerie tels que les écrous et les rondelles, ce qui réduit le coût global tout en assurant une fixation efficace.

Comparaison des différents types de trous filetés

Les trous filetés sont largement utilisés pour de nombreuses applications mécaniques et structurelles nécessitant des connexions solides et fiables.

Si nous avons dit précédemment qu'un trou taraudé est l'une des formes les plus génériques de trou fileté, il existe de nombreuses autres formes distinctes, chacune destinée à des applications spécifiques.

Examinons ci-dessous certains de ces types de trous filetés pour avoir une idée de la manière dont un trou taraudé s'inscrit dans cette catégorie plus large.

Trous taraudés

• Comme nous l'avons vu précédemment, les trous taraudés sont réalisés en perçant d'abord un trou d'un diamètre légèrement inférieur à la taille de filetage souhaitée, puis en coupant des filets internes à l'aide d'un taraud. Il s'agit d'une méthode courante pour la plupart des travaux de métallurgie ou des applications de haute précision.
• Les trous taraudés offrent des filetages robustes et fiables, capables de résister à des forces élevées. Ils conviennent donc également à l'assemblage et au désassemblage répétés d'articulations mécaniques.
• Ils sont courants dans de nombreuses applications industrielles, automobiles et aérospatiales qui nécessitent des joints précis et fiables.

Trous de vis autotaraudeuses

• Les trous de vis autotaraudeuses créent leur filetage lorsqu'elles sont vissées dans un matériau. Cependant, les trous taraudés n'ont pas de filets prédécoupés ; la vis le fait lorsqu'elle est enfoncée.
• Principalement utilisées pour des raisons de commodité, ces vis peuvent ne pas développer autant de résistance dans les matériaux plus durs que les trous taraudés.
• Ce type de trou fileté est couramment utilisé dans les matériaux souples, notamment le bois, le plastique et certains métaux, où la rapidité et la facilité sont plus importantes que l'obtention d'une résistance maximale.

Inserts filetés

• Les inserts filetés sont des composants filetés préfabriqués qui sont insérés dans un trou, souvent pour renforcer la zone du trou ou réparer des filets dénudés.
• Les inserts filetés peuvent être soit auto-taraudés, soit utilisés dans des trous pré-taraudés.
• Les inserts sont plus appropriés pour le bois, le plastique et l'aluminium, où le taraudage direct ne permet pas d'obtenir une résistance suffisante. Ils peuvent également être utilisés pour les travaux de réparation et d'entretien.

Plaquettes hélicoïdales (Helicoils)

• Inserts hélicoïdauxou Helicoils, sont des inserts en fil enroulé qui permettent d'obtenir un filetage solide dans un trou taraudé. Ils permettent de renforcer les filetages dans les matériaux plus tendres ou de réparer les filetages endommagés.
• En raison de leur résistance, ces inserts sont souvent plus durables que le trou taraudé d'origine et sont couramment utilisés dans les situations de forte contrainte.
• Il est utilisé dans des domaines de haute performance tels que l'aérospatiale et l'automobile, où il est important d'économiser du poids sans compromettre la résistance du filetage.

Trous pré-taraudés

• Il s'agit des trous filetés créés au cours du processus de fabrication d'un composant. Contrairement aux trous taraudés standard, ces trous sont pré-taraudés et prêts à être utilisés.
• Comme les trous taraudés standard, les trous pré-taraudés ont des filets larges, solides et fiables, mais ils sont toujours limités par la qualité des matériaux et la fabrication.
• Ils sont largement utilisés pour les composants produits en série, où l'uniformité et la facilité de fabrication sont des considérations primordiales.

Traitement des trous taraudés : Comment fonctionne le taraudage ?

Le taraudage est un processus d'usinage précis utilisé pour obtenir des filets internes dans un trou préalablement percé. Pour l'exécuter de manière professionnelle, vous devez suivre les étapes ci-dessous :

Préparation du trou

La première étape consiste à percer un trou légèrement plus petit que la taille de filetage souhaitée. Cela permet de guider le taraud qui coupera ensuite les filets intérieurs.

Sélection des robinets

Il existe différents types de robinets, chacun ayant une fonction différente. Il s'agit notamment de

• Tarauds à goujure droite : Idéal pour les trous de passage où les copeaux peuvent facilement sortir.
• Tarauds à goujure hélicoïdale : Ils sont idéaux pour les trous borgnes, car ils dirigent les copeaux hors du trou pendant le taraudage.
• Robinets de pied : Utilisé pour le filetage près du fond d'un trou borgne, avec seulement 1 ou 2 filets légèrement effilés.
• Tarauds coniques : La pointe est effilée pour faciliter l'alignement et le démarrage.

Configuration de l'outil de taraudage

Le taraud est maintenu dans un porte-outil ou une clé à tarauder, selon qu'il s'agit d'une opération manuelle ou automatisée. Cette opération est cruciale pour l'alignement efficace du taraud, afin de couper des filets d'une profondeur et d'une uniformité adéquates.

Lubrification et liquide de refroidissement

La lubrification permet de réduire le frottement et l'accumulation de chaleur, ce qui peut améliorer la durée de vie du taraud et la qualité des filets coupés.

Découpage du fil

Il s'agit de faire tourner le taraud dans le sens des aiguilles d'une montre dans le trou d'un matériau pour filets à droite, coupant ainsi le matériau pour former les filets. Ce processus est poursuivi jusqu'à ce que la profondeur requise soit atteinte.

Enlèvement des copeaux

Les copeaux générés lors du processus de filetage doivent être éliminés pour éviter de boucher les filets ou de détruire le taraud.

Contrôle de la qualité et inspection

Après le taraudage, les filets sont contrôlés à l'aide de jauges de filetage ou d'autres outils de mesure pour vérifier la précision, le cas échéant.

Dernières étapes

Après l'inspection, le trou taraudé peut être traité par ébavurage, nettoyage ou revêtement afin d'améliorer les performances ou d'augmenter la durée de vie du filetage.

Conclusion

Les trous taraudés offrent des avantages uniques et sont adaptés à différentes applications.

Il est important de comprendre ce que sont ces trous et comment ils sont utilisés dans l'industrie manufacturière afin de prendre la bonne décision pour votre projet de fabrication, de construction ou de bricolage.

Avec notre équipe de professionnels à Premier moulevous pouvez faire le bon choix et vous assurer que la réussite de votre projet n'est en aucun cas compromise.