Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
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filetage (suite)

Un ensemble vis-écrou peut également être utilisé comme organe de transmission de mouvement, notamment pour transformer un mouvement de rotation (de la vis) en mouvement de translation (de l’écrou) ; cet ensemble est notamment utilisé pour mouvoir en translation des tables et chariots des machines-outils : le filet est alors à section trapézoïdale. Un ensemble vis-écrou peut encore être utilisé comme vérin : les filets des vis sont le plus souvent à section rectangulaire ou carrée.

Le filetage d’une pièce peut s’effectuer soit par usinage avec enlèvement de matière, soit par déformation de la matière à l’état solide.


Filetage par enlèvement de matière


Filetage manuel à l’aide d’une filière

La filière est l’outil complémentaire du taraud. Pour les petits diamètres, jusqu’à 20 mm environ, elle est constituée par une pastille ronde en acier rapide, comportant au centre un trou fileté, conique à une extrémité, dont la surface intérieure est découpée par trois ou quatre rainures cylindriques à section circulaire formant autant de lèvres de coupe. Cette pastille est fendue suivant un rayon et comporte une petite vis de réglage conique à cheval sur les deux bords de cette fente. Par rotation de cette vis, on ouvre ou on ferme plus ou moins l’anneau coupé qui constitue cette filière, afin d’ajuster le diamètre intérieur à sa juste valeur et d’obtenir une hélice dont le diamètre correspond avec précision aux valeurs normalisées. La filière est fixée par une vis de blocage dans un porte-filière, encore appelé tourne-à-gauche. Pour réaliser manuellement le filetage d’une tige cylindrique de révolution, celle-ci, placée verticalement dans un étau, est coiffée de la filière par son extrémité conique, après avoir été lubrifiée avec de l’huile de coupe. Au support de filière, sur lequel on exerce un léger effort dans l’axe de la tige, on imprime des mouvements alternatifs à droite et à gauche d’un quart de tour environ, qui vissent en quelque sorte la filière sur la tige, comme le ferait un boulon. Dans ce mouvement, les lèvres de coupe de la filière creusent dans la tige une hélice par enlèvement de matière sous forme de copeaux, correspondant à la creusure entre les filets en saillie. Les premiers filets ainsi obtenus servent ensuite de guide à la filière, de manière que sa partie avant usine identiquement les autres filets. Le mouvement de retour, après chaque quart de tour en avant, se justifie pour mieux dégager les copeaux formés et calibrer les filets déjà usinés avant d’usiner les filets suivants.

Pour fileter des tiges ou des tubes de diamètre supérieur à 20 mm, les filières comportent un corps en acier comprenant trois ou quatre peignes de filetage en acier rapide. La position de ces peignes peut être réglable. On obtient ainsi un ensemble moins coûteux qu’une filière massive en acier rapide de même diamètre intérieur.


Filetage sur tour

Cette technique est essentiellement utilisée pour fileter extérieurement ou intérieurement des pièces de grand diamètre, notamment pour réaliser des filets à section trapézoïdale ou carrée de pas important (p > 2 mm). La pièce est fixée dans le mandrin du tour. L’outil, généralement à tranchant unique, quelquefois du type peigne, monté dans le porte-outil, est amené à une distance d de l’axe de rotation de la pièce, correspondant exactement au rayon à fond de filet du filetage à effectuer. La translation parallèle à l’axe de l’outil est assurée par le déplacement du traînard du tour sous l’action de la vis mère de celui-ci. Une boîte de vitesses à rapports multiples permet de choisir la vitesse de rotation de la vis mère, de manière que le traînard se déplace d’une longueur égale au pas lorsque la pièce (et le mandrin qui la supporte) effectue un tour complet. Un tour équipé d’une vis mère avec son embrayage et sa boîte de vitesses est appelé tour à fileter ou encore tour universel. Le filetage sur ce type de tours est réservé aux pièces à usiner à l’unité ou en très petite série.


Machine à fileter par fraisage

La chaîne cinématique de cette machine est analogue à celle des tours à fileter, mais l’outil est du type fraise à filet simple ou à filets multiples, et cette chaîne est entraînée pour tourner rapidement autour de son axe. Les machines à fileter par fraisage sont utilisées pour le filetage de très grandes pièces.

Il existe également des machines à fileter par rectification. Celles-ci sont analogues aux précédentes, à l’exception de l’outil, qui est constitué par une meule de forme. On peut ainsi fileter des pièces en acier très dur ou en acier trempé.

Dans certaines machines spéciales à fileter, la filière est fixée dans le mandrin, dont la vitesse de rotation est lente et réglable. La pièce à fileter est montée sur un chariot que l’on approche de la filière et pénètre dans celle-ci comme une vis dans un écrou.


Machine à fileter par déformation de la matière

La productivité des machines à fileter par enlèvement de matière est toutefois inférieure à celle des machines à fileter par déformation de la matière à l’état solide, sans enlèvement de copeaux. Aussi, pour réaliser le filetage de vis en grande série, on opère par roulage ou laminage à l’aide de plaques ou de molettes à rainures montées sur des machines automatiques. Celles-ci, dont la cadence de production est très grande (une vis de 10 mm est filetée en moins d’une seconde), sont généralement combinées : elles effectuent non seulement l’opération de filetage, mais également les opérations de matriçage de la vis à partir d’un fil qui se déroule et que la machine tronçonne progressivement. La perte de matière est nulle et, par suite de la texture fibreuse des vis ainsi fabriquées, la résistance est bien supérieure à celle des vis de même nature et de mêmes dimensions réalisées par enlèvement de matière.

G. F.

 P. Salmon et M. Carougeau, le Travail des métaux par abrasion (Soc. de publications mécaniques, 1951 ; nouv. éd., 1965). / A. R. Metral, la Machine-Outil (Dunod, 1953-1959 ; 8 vol.). / A. Chevalier et L. Laburte, Technologie des fabrications mécaniques, fasc. VI : Perçage, alésage, filetage (Delagrave, 1957 ; nouv. éd., 1969).