Le cycle de taraudage G84 : pourquoi F doit correspondre à la vitesse et au pas, et le taraudage rigide
Explique, avec un exemple à trois trous M8×1.25, pourquoi la relation F = S × pas doit toujours être respectée dans le cycle de taraudage G84 des centres d'usinage, la différence entre taraudage flottant et taraudage rigide (M29), et le réglage de la profondeur de taraudage et du point R.
Pourquoi l’avance de taraudage doit correspondre au pas
Avec un foret, la vitesse de rotation et l'avance peuvent être modifiées assez librement. Un taraud, en revanche, a des dents en forme de filet : il doit avancer exactement d'un pas par tour. Si ce rapport n'est pas respecté, le taraud arrache le filet qu'il vient de former ou se fait tirer, et dans le pire des cas casse dans le trou. Un taraud cassé est très difficile à extraire, et il faut souvent mettre toute la pièce au rebut.
C'est pourquoi l'avance d'un cycle de taraudage n'est pas une « valeur raisonnable » mais une valeur calculée. En avance par minute (G94), F = S × pas ; en avance par tour (G95), F = pas.
| Taraud | Pas | F à S500 (G94) | F en G95 |
|---|---|---|---|
| M6×1.0 | 1.0 | F500 | F1.0 |
| M8×1.25 | 1.25 | F625 | F1.25 |
| M10×1.5 | 1.5 | F750 | F1.5 |
| M12×1.75 | 1.75 | F875 | F1.75 |
Ce que fait G84 à un trou
- Descente rapide du point initial au point R. Le taraud doit déjà tourner à droite (
M03) au point R. - Avance du point R jusqu'au fond du trou
Zau F indiqué. - Au fond, la broche s'arrête et inverse son sens.
- Sortie jusqu'au point R au même F : le taraud se dévisse le long du filet en rotation inverse.
- La broche repasse en rotation à droite et, avec
G98, remonte au point initial.
Trajectoire de l'exemple
Sur le dessin, les courts déplacements verticaux qui descendent puis remontent sur la même ligne à chaque trou sont l'entrée et la sortie du taraud. Contrairement à G83, il n'y a pas de dents de scie de remontées intermédiaires, car un taraud va normalement au fond d'une seule traite.
Taraudage de trois trous M8×1.25 à S500, F625
O3001
T6 M6
G21 G90 G17 G94
G54
S500 M03
G00 X10. Y10. Z30.
G43 H6 Z30.
G99 G84 X10. Y10. Z-15. R5. F625
X30.
G98 X50.
G80
G00 Z100.
M30La figure ci-dessus est le résultat de l’analyse de ce programme par CNC Path Analyzer (avance rapide 8 segments, coupe linéaire 6 segments).
Taraudage flottant et taraudage rigide
Les anciennes machines ne pouvaient pas synchroniser parfaitement la rotation de la broche et l'avance en Z. On utilisait donc des porte-tarauds flottants, dont un ressort intérieur laisse au taraud un léger jeu axial. Si l'avance est un peu trop rapide ou trop lente, le ressort absorbe l'écart. En revanche, le taraud continue par inertie pendant l'arrêt et l'inversion de la broche au fond, d'où une profondeur assez dispersée.
La plupart des centres d'usinage modernes acceptent le taraudage rigide. Le codeur de broche lit l'angle de rotation et l'axe Z le suit exactement ; on peut donc utiliser un porte-outil rigide et la profondeur est précise. Sur la famille FANUC, on active généralement le mode rigide avec M29 S_ dans le bloc qui précède G84 ; selon le modèle, un paramètre peut aussi faire fonctionner G84 lui-même en rigide.
| Élément | Taraudage flottant | Taraudage rigide |
|---|---|---|
| Porte-outil | Jeu axial par ressort | Fixe (pince, mandrin de fraisage) |
| Précision de synchronisation | Le porte-outil absorbe l'écart | La commande synchronise par l'angle |
| Précision de profondeur | Faible (inertie au fond) | Élevée |
| Exemple de programmation | G84 ... | M29 S500 puis G84 ... |
| Taraudage à grande vitesse | Difficile | Possible (selon la machine) |
Régler la profondeur de taraudage et le point R
Les premiers filets à la pointe d'un taraud sont affûtés en cône et ne produisent pas de filet complet. La longueur de cette entrée dépend du type de taraud : l'écart est grand entre les tarauds pour trous borgnes (1.5 à 2 filets) et pour trous débouchants (environ 5 filets). S'il faut 12 mm de filet utile avec un taraud à 2 filets d'entrée, on ajoute 1.25 × 2 = 2.5 mm et l'on programme environ Z-14.5 ; l'avant-trou doit être percé encore plus profond pour que la pointe du taraud n'atteigne pas le fond.
On place généralement le point R un peu plus haut qu'en perçage. Le R5. de l'exemple laisse au taraud le temps de finir son accélération et d'entrer dans le trou en synchronisation stable. Trop bas, le premier filet s'engage de façon instable ; trop haut, le temps passé dans le vide augmente.
Liste de contrôle du cycle de taraudage
- Diamètre de l'avant-trou : Ø6.8 est courant pour un filetage M8×1.25 à pas gros. Plus petit, la charge du taraud augmente brutalement.
- Calcul de F : si S a changé, F a-t-il aussi changé ? Augmenter seulement la vitesse de broche en laissant F tel quel est l'erreur la plus fréquente.
- Sens de rotation : les filets à droite utilisent G84 avec
M03, les filets à gaucheG74(cycle de taraudage à gauche). - Garde au fond : reste-t-il au moins 1 à 2 filets entre le Z de la pointe du taraud et le fond de l'avant-trou ?
- Lubrification : le taraudage génère beaucoup de frottement ; l'arrivée de liquide de coupe (
M08) influe directement sur la durée de vie.