Optimisation de la formule empirique du diamètre du trou inférieur du filetage

Optimisation de la formule empirique du diamètre du trou inférieur du filetage

Dans les processus de filetage, la détermination correcte du diamètre du fond du trou, de la profondeur et du chanfrein à l'entrée du trou est cruciale pour obtenir des filetages de haute qualité. Cet article explique comment déterminer raisonnablement le diamètre et la profondeur du trou inférieur en fonction des caractéristiques du matériau et des spécifications de filetage, et fournit des calculs détaillés pour les types de filetage courants.

1. Détermination du diamètre du trou inférieur

Lors du filetage, les arêtes de coupe du taraud coupent principalement le matériau, mais exercent également une pression sur le matériau, le faisant se déformer et s'écouler vers la crête du filetage. Par conséquent, le diamètre du trou percé avant le taraudage doit être supérieur au diamètre interne du filetage. Le diamètre du fond du trou peut être déterminé en se référant aux manuels pertinents ou en utilisant les formules empiriques suivantes :

• Matériaux fragiles (comme la fonte, le bronze, etc.):
  d0=d−1.1pd_0 = d - 1.1p
  Où dd est le diamètre extérieur du filetage et pp est le pas.

• Matériaux ductiles (tels que l'acier, le laiton, etc.):
  d0=d−pd_0 = d - p

2. Détermination de la profondeur du trou inférieur

Lors du taraudage de trous borgnes (trous non débouchants), étant donné que le taraud ne peut pas atteindre le fond du trou, la profondeur du trou doit être supérieure à la profondeur de filetage requise. La profondeur du trou borgne est généralement calculée à l'aide de la formule suivante :

• Profondeur du trou borgne = Profondeur de filetage requise + 0,7 × Diamètre extérieur du filetage

Pour les filetages courants, le calcul simple du diamètre du trou inférieur est le suivant :
Diamètre du trou inférieur = diamètre extérieur du filetage × 0,85 diamètre du trou inférieur = diamètre extérieur du filetage fois 0,85
Par exemple:

• Filetage M3 : diamètre du trou inférieur = 2,4 mm

• Filetage M4 : diamètre du trou inférieur = 3,1 mm

• Filetage M5 : diamètre du trou inférieur = 4,2 mm

• Filetage M6 : diamètre du trou inférieur = 5,1 mm

• Filetage M8 : diamètre du trou inférieur = 6,8 mm

Pour les filetages métriques, le diamètre du trou inférieur peut être calculé comme suit :
Bottomholediameter=Threadouterdiameter−1.0825×PitchBottom diamètre du trou = Diamètre extérieur du filetage - 1.0825 imes Pas

Pour les filetages impériaux, le diamètre du trou inférieur peut être calculé comme suit :
Bottomholediameter=Threadouterdiameter−1,28×PitchBottom diamètre du trou = Diamètre extérieur du filetage - 1,28 imes Pas

3. Prise en compte des niveaux de tolérance des filetages

Lors de l'usinage réel, le degré de tolérance du filetage affecte également les dimensions du fond du trou. Par exemple, le diamètre du trou inférieur d'un filetage métrique standard peut être calculé comme le diamètre extérieur moins le pas, en utilisant la formule :

• Filetages métriques (type MM):
  Profondeur du filetage = 0,6495 × Pas
  Diamètre du filetage interne = Diamètre nominal - 1,0825 × Pas

Par exemple, M20x2,5-6H/7g est un filetage métrique grossier avec un diamètre nominal de 20 mm et un pas de 2,5 mm, avec un degré de tolérance de filetage interne de 6H.

4. Différents types de fils et différences de matériaux

Différents types de filetages (par exemple, Unified Thread Standard (UN), filetages de tuyaux, etc.) ont leurs propres normes et méthodes de calcul. Par exemple, dans le cas de Unified Thread Standard (UNC) :

• Norme de filetage unifiée (UNC):
  Profondeur du filetage = 0,6495 × 25,4Threadsperinch rac{25,4}{Threads par pouce}
  Par exemple, pour un filetage 3/4-10 UNC, le diamètre extérieur est de 3/4 de pouce et le pas est de 2,54 mm.

• Filetages de tuyaux (par exemple, NPT):
  Profondeur du filetage = 0,6403 × 25,4Threadsperinch rac{25,4}{Threads par pouce}

5. Calculs du trou inférieur pour tourner les filetages

Lors du traitement des filetages en tournage, le diamètre et la profondeur du trou inférieur, ainsi que d'autres paramètres, doivent être optimisés en fonction du type de filetage. Par exemple, dans le traitement d'un filetage extérieur 3/4'-10UNC, les formules de calcul sont les suivantes :

• Calcul du pas:
  P=25,4Threadsperinch=25,410=2,54mmP = rac{25,4}{Threads par pouce} = rac{25,4}{10} = 2,54 ext{mm}

• Calcul du diamètre extérieur:
  Diamètre extérieurD = 34 pouces = 25,4 × 34 = 19,05 mmDiamètre extérieur D = rac{3}{4} ext{inch} = 25,4 imes rac{3}{4} = 19,05 ext{mm}

• Calcul de vitesse:
  Vitesse N=1000Vπ×D=1000×120π×19.05=2005rpmN = rac{1000V}{pi imes D} = rac{1000 imes 120}{pi imes 19.05} = 2005 ext{rpm}

Résumé

La détermination correcte du diamètre et de la profondeur du trou inférieur est cruciale pour garantir la qualité de l'usinage des filetages. En combinant les caractéristiques des matériaux, les types de filetage et les degrés de tolérance, les formules empiriques ci-dessus peuvent calculer efficacement les dimensions du fond du trou. De plus, lors du tournage de filetages, il est important de prendre en compte les effets de la vitesse, des matériaux des outils et de la structure de la machine pour garantir la précision de l'usinage. La maîtrise de ces formules empiriques améliore non seulement l'efficacité du traitement, mais réduit également les coûts de production, garantissant ainsi la qualité et la fiabilité de l'usinage des filetages.