Micro-taraudages dans le domaine horloger

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Tarauds ou tourbillonneurs, les avantages et les inconvénients

Les tarauds coupants comme les fraises à tourbillonner offrent un magnifique profil, les tarauds à refouler quant à eux ne génèrent qu'un profil à 96 ou 98 %, le sommet du filet prend alors cette forme caractéristique en goutte d'eau. Le taraud coupant, comme tous les tarauds, permet une fois le processus d'usinage stabilisé, d'assurer que chaque taraudage sera dans la norme et respectera les tolérances dimensionnelles et cela pour de nombreuses répétitions avec un temps de cycle extrêmement court d’environ 2 secondes.

Si le besoin d'utiliser un outil un peu plus polyvalent est requis, le taraud à refouler est le meilleur choix. Avec un temps de cycle plus court (~1 s) et la possibilité d'exécuter des taraudages traversant ou borgnes avec un processus sécurisé dû à l'absence de copeaux, il est la meilleure solution pour des performances élevées.

Les fraises à tourbillonner sont des outils très appréciés tout spécialement dans les matériaux très tenaces comme le titane par exemple. C'est un outil très polyvalent car contrairement au taraud il permet de régler les paramètres de coupe indépendamment du pas à usiner et d'effectuer plusieurs diamètres différents de filetage, au même pas bien sûr. Le fraisage de filets par tourbillonnage nécessite, par rapport aux taraudages, des contrôles plus fréquents de leurs tolérances dimensionnelles.

Assurer le contrôle des opérations de filetages

Pour accompagner sa gamme Nano,DC a développé un programme de micro-jauges tampons en carbure monobloc. Ces jauges ont la particularité d'être toutes livrées avec un certificat de contrôle individuel obtenu par comparaison de profil par caméra. Le diamètre de flanc, comme l'angle des flancs ou le pas sont rigoureusement contrôlés et répondent aux normes NIHS et NIHS-NT.

Le choix de fabriquer ses propres jauges trouve son origine suite à des réclamations de clients, utilisateurs de produits DC, pour des taraudages mesurés hors tolérances. Le contrôle des outils retournés chez le fabricant ne montrait aucuns défauts, les tolérances de fabrication étaient parfaitement respectées. Partant de ce constat DC décide de contrôler les jauges utilisées par ses clients et force était de constater que certaines des jauges du marché souffraient de défauts au niveau géométrique ou de leurs tolérances dimensionnelles. José Diaz, ingénieur de vente chez DC Swiss explique : « Elles pouvaient, par exemple avoir un diamètre sur flanc correct mais sur seulement 3 filets au lieu de toute la longueur, elles pouvaient aussi avoir du flambage, du mal rond et des qualités de meulage moindres. Les rayons en fond de filet souffraient aussi d'approximations plus ou moins grandes ce qui avait une incidence sur la profondeur du fond de filet. Certains profils de filet de jauges du marché avaient, aux niveaux des flancs, des boursoufflures générées par le détachement d'un grain de la meule. »

Grâce à l'expérience acquise dans le meulage des micro-tarauds de la gamme Nano, DC a pu faire un pas en avant et se lancer dans la fabrication de micro-jauges de contrôle de très grande précision et ainsi offrir à ses utilisateurs un produit complet depuis l'outil jusqu'au moyen de contrôle.

Le choix du carbure monobloc pour la fabrication de ces jauges tampon s'est imposé car il permet une qualité de meulage nettement plus propre que lors de l'utilisation d'HSSE/HSSE-PM. Les jauges tampons disposent d'une sortie de filetage conique pour les renforcer dans leurs utilisations, il ne faut pas oublier que la plus petite commence à 0,3 mm.

Les jauges pour le contrôle des filetages extérieurs sont disponibles sous forme de bague ou de manche pour être utilisées sur le site de production, typiquement chez les décolleteurs. Ces jauges bénéficient aussi d'un certificat de contrôle et DC garanti une tolérance de +/- 0,003 mm sur toutes sa gamme. Elles sont bien sûr disponibles en version passe ou passe pas aux normes NIHS ou NIHS-NT.

La meilleure liaison possible entre l'outil et la machine

Tout bon taraudage dépend non seulement de l'outil utilisé mais aussi de la machine avec laquelle l'opération va être exécutée. Un outil aussi précis soit-il à des tolérances de fabrication tout comme une machine-outil à les siennes.

Dans le cas d'un taraudage classique où l'avance du taraud est donnée par son propre pas les erreurs ne pourront venir que des tolérances de fabrication de l'outil. Il en est tout autrement lors d'opérations de taraudage rigide synchronisé, là où l'avance de l'outil est donnée par le déplacement de l'axe de la machine synchronisé avec la fréquence de rotation de la broche. Cela est d'autant plus problématique que le pas du taraud est petit, un taraud de S0,3 mm a un pas de 0,08 mm!

Une petite erreur de synchronisation va très rapidement engendrer un effort axial en compression ou en traction sur le taraud déjà pas bien grand et pour les outils en carbure monobloc la plage d'élasticité de ces derniers est vite atteinte. Cela ne finira pas forcement par la casse de l'outil car les machines-outils actuelles atteignent un très haut niveau de précision mais la durée de vie de l'outil sera fortement péjorée.

C'est pourquoi DC propose une gamme de mandrins de taraudages amortis dénommés SRT pour toute sa gamme de tarauds Nano. Composée de 2 références, le SRT032-D6 pour des tarauds de M0,3 à M2 et le SRT054-D12 pour des tarauds compris entre M0,5 etM 4. L'utilisation d'un mandrin de taraudage amorti axialement permet de sécuriser son processus de fabrication et d'augmenter la durée de vie de ses tarauds de manière importante tout en faisant des économies.

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