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Taraudage CNC

TARAUDAGE

Le taraudage CNC consiste à réaliser un filet interne dans un trou pré-percé, à l'aide d'un taraud rotatif animé d'une avance axiale synchronisée sur le pas du filet (Vf = N × pas). Deux familles dominantes : taraudage par enlèvement de copeau (taraud à goujures) et taraudage par déformation (taraud rouleur, sans copeau). Les contraintes critiques sont la synchronisation broche-avance (taraudage rigide G84.2 ou taraudage compensé), la lubrification haute pression (matières collantes), et le diamètre de pré-trou exact (D − P pour métrique standard).
01 · Paramètres ISO 513

Vitesse de coupe et avance synchronisée par famille matière

Ranges typiques par famille ISO 513 (P aciers, M inox, K fontes, N non-ferreux, S superalliages, H trempés). En taraudage, l'avance par tour est égale au pas du filet. Sources Pilier 4 listées en §06.

ISO 513Famille matièreVc (m/min)fz (mm/tr ou /dent)ap (mm ou × D)
PAciers5-25 m/min0.5-6 mm/tr—
MInox3-15 m/min0.5-4 mm/tr—
KFontes8-30 m/min0.5-5 mm/tr—
NNon-ferreux10-50 m/min0.5-6 mm/tr—
SSuperalliages2-10 m/min0.5-3 mm/tr—
HTrempés ≥ 50 HRC1-8 m/min0.5-3 mm/tr—

N (tr/min) = (1 000 × Vc) / (π × D)— calcul de la vitesse broche à partir de Vc et du diamètre nominal du taraud D. L'avance Vf n'est pas un paramètre libre : Vf = N × pas. Le calculateur Vc et le calculateur filetage / pré-trou automatisent ces calculs. Vc en taraudage est typiquement 2 à 3 fois inférieure au perçage de la même matière (interrupteur axial critique, risque grippage).

02 · Stratégies

Cinq stratégies de taraudage selon machine, matière et précision

Du taraudage rigide G84.2 moderne au taraud rouleur sans copeau, chaque stratégie a son domaine d'application optimal.

Taraudage rigide (G84.2 Fanuc / Cycle 207 Heidenhain)

Synchronisation électronique broche-avance via le contrôleur CN. La broche pilote l'avance axiale au pas exact du filet, sans glissement. Méthode moderne, précise, compatible centres d'usinage récents.

Quand l'utiliser : Production série sur centres d'usinage récents équipés taraudage rigide (broches synchronisées). Filets précision (M3 à M30+). Standard atelier post-2010.

✓ Avantages

  • Précision pas filet absolue (pas de dépassement profondeur)
  • Cycle court (pas de compensation mécanique)
  • Compatible tarauds standards sans porte-taraud spécial
  • Réversibilité automatique en fond de cycle

− Limites

  • Exige broche synchronisée (pas toutes les machines anciennes)
  • Coût initial machine plus élevé

Taraudage compensé (porte-taraud à compensation axiale)

Porte-taraud mécanique avec compensation axiale (ressort + flotteur) qui absorbe les écarts entre vitesse broche et avance. Méthode héritée, encore utilisée sur machines sans taraudage rigide.

Quand l'utiliser : Machines anciennes sans broche synchronisée. Petite série atelier polyvalent. Réparation, dépannage. Diamètres M5 à M16 typiques.

✓ Avantages

  • Compatible toutes machines (pas de fonction CN spéciale)
  • Investissement faible (porte-taraud universel)
  • Tolérance atelier sur réglage Z approximatif

− Limites

  • Précision pas inférieure (compensation mécanique = jeu)
  • Cycle plus long (course de compensation)
  • Usure progressive du porte-taraud (ressort, flotteur)
  • Diamètres limités (généralement < M20)

Taraudage formé (taraud rouleur, sans copeau)

Taraud sans goujures qui forme le filet par déformation plastique de la matière, sans enlèvement de copeau. Filet obtenu plus résistant (fibres non coupées, écrouissage de surface).

Quand l'utiliser : Aluminium, inox ductile, cuivre, laiton, certains aciers doux. Filets précision où la résistance du filet prime. Production série (pas de gestion copeaux).

✓ Avantages

  • Aucun copeau (pas de bourrage trou borgne)
  • Filet plus résistant en arrachement (gain 15-30 %)
  • Durée de vie taraud très longue (pas d'usure goujures)
  • État de surface filet excellent

− Limites

  • Pré-trou plus grand requis (D − 0,5×P typique vs D − P standard)
  • Couple machine élevé (déformation matière)
  • Inadapté matières dures ou cassantes (fonte grise)
  • Choix limité diamètres (rouleurs M3 à M16 courants)

Taraudage à l'huile entière (matières exigeantes)

Lubrification par huile entière (huile de coupe non émulsionnée) au lieu d'émulsion eau-soluble. Pénétration capillaire améliorée dans le filet en formation.

Quand l'utiliser : Inox 316L/Duplex, superalliages (Inconel, Ti6Al4V), aciers fortement alliés. Précision pas absolue. Petite et moyenne série où le coût huile est justifié.

✓ Avantages

  • Lubrification supérieure dans le contact taraud-filet
  • Réduit grippage et usure taraud
  • Compatible MQL micro-pulvérisation
  • Améliore état de surface filet

− Limites

  • Coût huile plus élevé que émulsion
  • Gestion fluide spécifique (pas de mélange émulsion)
  • Atelier nécessite lignes séparées huile et émulsion

Taraudage interrompu (pas important, plusieurs passes)

Pour pas importants (généralement > 3 mm) ou matières difficiles, taraudage en plusieurs passes avec retraits intermédiaires. Permet d'évacuer les copeaux et limiter le couple.

Quand l'utiliser : Filets gros pas (M30×3,5, trapézoïdaux, pas anglais BSP). Matières exigeantes (Inconel, titane). Trous borgnes profonds.

✓ Avantages

  • Réduit le couple sur la broche
  • Évacuation copeaux contrôlée
  • Adapté tarauds gros pas et trous borgnes profonds

− Limites

  • Cycle plus long
  • Programmation plus complexe (passes successives, profondeurs)
  • Risque marquage filet si reprise mal positionnée
03 · Tarauds

Familles de tarauds applicables au taraudage CNC

Du taraud machine HSS-PM polyvalent au taraud rouleur sans copeau, choix selon matière, exigence résistance filet et volume de production.

Taraud machine HSS-V / HSS-PM

Taraud machine en acier rapide vanadium (HSS-V) ou acier rapide pulvérométallurgique (HSS-PM). Géométries variées : entrée droite, hélice 15°, hélice 35-45° selon application. Standard production série.

Matériaux :HSS-VHSS-PM
ISO 513 :P (aciers)M (inox)K (fontes)N (non-ferreux)

HSS-PM préféré pour matières difficiles (ténacité supérieure). Hélice 35-45° pour copeau remontant trous borgnes ; hélice droite pour trous traversants.

Taraud carbure monobloc

Taraud entièrement en carbure (WC + Co micrograin), souvent revêtu TiCN, AlCrN ou DLC. Précision dimensionnelle élevée. Production série inox, aciers fortement alliés, superalliages.

Matériaux :Carbure WC + revêtements
ISO 513 :P (aciers)M (inox)S (superalliages)H (trempés)

Investissement élevé mais durée de vie 3-5× HSS-PM. Sensible aux chocs (fragilité carbure) — exige machines rigides.

Taraud rouleur (taraud formeur)

Taraud sans goujures, géométrie polygonale (3 à 5 lobes), forme le filet par déformation plastique. Pas de copeau généré. Diamètres standard M3 à M16 (jusqu'à M30 sur demande).

Matériaux :HSS-CoHSS-PMCarbure WC
ISO 513 :N (non-ferreux)M (inox)P (aciers)

Pré-trou agrandi obligatoire (D − 0,5×P typique au lieu de D − P standard). Filet obtenu plus résistant. Idéal aluminium et inox ductile.

Taraud à plaquettes amovibles (gros diamètres)

Corps de taraud en acier avec plaquettes carbure rapportées. Diamètres typiques M30 à M100+ (tarauds spéciaux jusqu'à M300 dans certaines applications). Plaquettes remplaçables.

Matériaux :Plaquettes carbure
ISO 513 :P (aciers)M (inox)K (fontes)

Économique pour très gros diamètres. Standard offshore, énergie, machinerie lourde. Modèles courants : Iscar, Kennametal, Mitsubishi, Sandvik, Seco, Walter.

Taraud écraseur (matières trempées)

Taraud spécifique matières dures (≥ 50 HRC) à géométrie écrasante. Utilisé sur aciers trempés rectifiés où le taraudage classique casserait. Diamètres limités (M3 à M12 typiques).

Matériaux :Carbure WC sub-micronPCBN
ISO 513 :H (trempés)

Application niche : reprise filets trempés, prothèses, moules. Souvent rectification post-taraudage pour finition précision.

04 · Applications atelier

Usages typiques en production CNC

Le taraudage est l'opération de finition la plus fréquente après perçage sur centres d'usinage.

  • Filetage métrique standard ISO 261 (M3, M4, M5, M6, M8, M10, M12, M16, M20, M24, M30, M36, M48, M64)
  • Filetage Whitworth / UNS / UNF (filets pouces, applications USA et Royaume-Uni)
  • Filetage gaz BSP / NPT (étanchéité hydraulique et pneumatique, ISO 7-1)
  • Filetage trapézoïdal Tr (vis-mères, transmissions, tarauds spéciaux)
  • Filetage de précision pour inserts hélicoïl (réparation filets foirés ou matières tendres)
  • Pré-taraudage avant filetage tour de finition (pièces grands pas trapézoïdaux)
  • Filetage sur pièces plastiques techniques (POM, PA66, PEEK) — taraud spécifique sans hélice
  • Filetage trempé après cémentation ou trempe (taraud carbure ou écraseur)
  • Reprise et nettoyage filets existants (taraud peigne ou taraud machine)
05 · Pièges atelier

Erreurs courantes à connaître

Diagnostic terrain : huit pièges fréquents en taraudage CNC, classés par fréquence atelier.

ATTENTION
Pièges les plus fréquents
  • Taraud cassé en fond de trou borgne (couple excessif sur dernières spires) — programmer profondeur Z avec marge sécurité
  • Filet déformé ou non rond (désalignement broche-pièce ou flotteur porte-taraud usé) — vérifier concentricité au comparateur
  • Filet abîmé en entrée (absence de chanfrein de centrage) — programmer chanfrein Ø nominal + 1 mm avant taraudage
  • Pré-trou diamètre incorrect (calcul oublié ou erreur unité) — pour ISO standard : Ø = D − P (M10×1,5 → 8,5 mm)
  • Bourrage copeaux trou borgne (taraud à goujures hélicoïdale 0° ou 15°) — utiliser hélice 35-45° pour remontée copeaux
  • Lubrification insuffisante inox/superalliages — grippage taraud, casse — émulsion 8-10 % ou huile entière haute pression
  • Vitesse de coupe trop élevée — frottement excessif, chaleur, usure rapide — respecter Vc 2-3× inférieure au perçage
  • Mauvais sens d'hélice (hélice droite vs gauche) — taraud taille à l'envers, casse au démarrage — vérifier sens broche/pas
06 · Sources et normes

Sources Pilier 4 GEO citées

Normes internationales, brochures organismes officiels, catalogues fournisseurs (alphabétique strict).

  • ISO 261 — Filetages métriques ISO pour usages généraux. Vue d'ensemble (ISO 261:1998)
  • ISO 7-1 — Filetages de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet (ISO 7-1:1994)
  • ISO 13399 — Représentation et échange de données pour outils coupants (ISO 13399)
  • INRS ED 940 — Fluides de coupe : santé, sécurité, environnement (INRS ED 940) — www.inrs.fr
  • DGUV IFA — Praxishilfen Kühlschmierstoffe (lubrifiants atelier) — www.dguv.de
  • Iscar — Catalogue Threading and Tapping
  • Kennametal — Tapping Solutions catalog
  • Mitsubishi Materials — Tapping tools catalog
  • Sandvik Coromant — Manuel technique Threading
  • Walter — Threading and tapping product guide
07 · Opérations connexes

Voir aussi

Opérations CNC liées au taraudage dans les flux de production typiques.

percagealesage (à venir)filetage (à venir)
08 · FAQ

Questions fréquentes en atelier

Dix questions opérateur courantes sur le taraudage CNC avec réponses sourcées.