Généralités sur les fonction Filetages et Taraudages

Il est impossible de générer directement un filet avec une Fonction de palette car elles ne peuvent gérer la ou les Hélice 3D nécessaires à l'Enlèvement de matière par balayage qui permet d'"usiner" un filet :

Les fonctions Filetages et Taraudages
de la bibliothèque AltiTech créent dans la pièce
l'esquisse Profil et la ou les esquisses nécessaires
pour générer la ou les Hélices
utilisées par la fonction
Enlèvement de matière par balayage

La dépose s'effectue comme pour une fonction normale sur une face normale à l'axe : choix de la configuration normalisée, sélection d'une arête concentrique à l'axe et indication de la ( des ) longueur filetée

en fin de dépose, une fonction apparaît dans l'arbre de construction, mais aucun usinage n'est effectué : ces fonctions génèrent uniquement des Plans et des Esquisses
par défaut le filet démarre en orientation Vertical : il est possible de modifier cette orientation dans l'esquisse Hélice de la fonction.

Les esquisses et procédure préconisées par ces fonctions permettent d'obtenir des filets géométriquement très corrects (les phénomènes de "torsion" du profil le long des Hélices sont négligeables sur les parties cylindriques avec les réglages conseillés), avec des temps de calcul pas trop important (avec du matériel performant).

Remarques : la génération et la reconstruction d'un Enlèvement de matière par balayage sur une courbe 3D est toujours une opération longue en temps de calcul (même sur un poste performant) qui entraîne un gonflement important du volume des fichiers: les fonctions Filetage et Taraudage sont donc à utiliser avec parcimonie, et le plus tard possible dans la construction de la pièce.

L'aspect final du filet dépend des réglages de Options > Propriété du document > Qualité d'image > Image ombrée

Caractéristiques générales des Filetages et Taraudages "simples"

Le filet généré démarre "brutalement", ce qui est sans conséquence si ses 2 extrémités sont "dans le vide" mais a peu de réalité "matérielle" si une des extrémités est "dans la matière" :
Seuls le Pas et la Longueur du Filetage/Taraudage déposé sont à déclarer : le profil des filets est complètement défini par la norme dans un plan diamétral :
- le pas axial (qui dépend du nombre de filets) est à déclarer en créant l'Hélice
- le Sens du filet est à déclarer en créant l'Hélice
Dans le cas d'un Filetage/Taraudage à plusieurs filets, il faut utiliser la fonction Répétition circulaire de fonction en Fonction complémentaire.
en plus de l'esquisse de Dépose, 2 esquisses de fonction sont créées :
- 1 esquisse Hélice de mise en place de l'extrémité "dans la matière" du filet pour générer l'Hélice nécessaire à l'Enlèvement de matière qui "usine" le filet.
- 1 esquisse Profil pour la fonction Enlèvement de matière par balayage "dans la matière" au niveau du pied de l'Hélice.

Fonctions complémentaires pour Filetage ou Taraudage "simple"

D'abord, Décomposer la Fonction de bibliothèque : clic droit de la souris sur la fonction à décomposer dans l'arbre de création de la pièce. Les fonctions SolidWorks qui composent la fonction sont intégrées dans l'arbre de 1er niveau de la pièce : dans ce cas 3 esquisses ( Dépose , Hélice et Profil) et 2 plans
Puis Insertion Courbe Hélice : sélectionner l'esquisse Hélice (ou le cercle en trait continu dans cette esquisse qui correspond au cercle de diamètre nominal du filet à générer ) puis Insertion > Courbe > Hélice/Spirale : le volet Hélice/Spirale apparaît :

L'hélice est Définie par Hauteur et pas : déclarer une Hauteur supérieure à la Longueur filetée : cela évitera des problèmes d'extrémité de filet sur la face ou chanfrein
Le Pas correspond au pas du filet dans le cas d'un filet unique ou à un multiple du pas dans le cas d'un Filetage/Taraudage à plusieurs filets
Inverser la direction permet éventuellement de diriger l'hélice vers le bout de la pièce (côté dépose de la fonction).
La position du "pied" de l'Hélice est repérée par un petit cercle en trait mixte tangent au cercle de diamètre nominal du filet : lors de la dépose de la fonction sur la pièce, par défaut, le filet démarre en position Vertical : cela impose un Angle de départ à 90° : l'hélice doit démarrer au point de tangence entre le cercle en trait continu et le petit cercle en trait mixte
Le Sens de l'hélice permet de définir si le filet est " à droite " ou " à gauche " ( mise en place visuelle )

Enfin Enlèvement de matière par balayage : Insertion > Enlèvement de matière > Balayage :

(même direction que l'hélice cylindrique)

utiliser l'esquisse Profil comme Profil
l'Hélice est la Trajectoire
Réglages : Contrôle de l'orientation/Torsion : Suivre la trajectoire
Décochez toutes les autres options, en particulier Aligner avec les surfaces d'extrémité qui décale l'enlèvement de matière par rapport au brut et modifie la forme de l'intersection filet/face ou chanfrein

Caractéristiques générales des Filetages et Taraudages "progressifs"

Les Filetages et Taraudages "progressifs" d'AltiTech ont pour objectif de représenter au plus près de la réalité la forme d'une extrémité de filet "dans la matière".
Le modèle retenu est celui d'un dégagement d'outil sur une commande numérique : la vitesse d'avance est maintenue (= pas axial du filet) et l'outil se dégage en reculant à vitesse constante. Ce modèle peut aussi représenter avec une assez bonne crédibilité une extrémité de filet usinée à la filière ou au taraud :
Pour obtenir un résultat en une seule fonction Enlèvement de matière par balayage (conséquente avec le parti pris "usinage" de la bibliothèque), j'ai choisi une procédure qui nécessite la création d'un Courbe composite à l'aide de 2 Hélices, l'une cylindrique pour la longueur filetée utile du filet , l'autre conique pour créer le dégagement d'outil :
- Des problèmes de "torsion" du Profil du balayage sur l'hélice conique m'ont amené à positionner celui-ci "en avant" de la face de dépose de plus de 1 pas axial (pour éviter des problèmes de démarrage "dans la matière").
- Le filet est de bonne "qualité" sur la partie cylindrique mais peut-être plus discutable sur la partie conique :
  - pour éviter un effet "goutte d'eau" au niveau du dégagement du filet de la matière, il faut déclarer pour l'Hélice conique une Hauteur supérieure à L dégagement d'outil
  - sur cette partie du filet apparaît aussi une "torsion" du profil fonction de la variation du rayon de l'hélice conique
en plus de l'esquisse Dépose, 3 esquisses de fonctions sont créées :
- 1 esquisse Hélice conique de mise en place "dans la matière" qui permet de générer la partie dégagement d'outil. La position du "pied" de l'Hélice est repérée par un petit cercle en trait mixte tangent au cercle de diamètre nominal du filet. La cote de contrôle (A° hélice conique), calculée à partir de L dégagement d'outil donne l'Angle de l'option Hélice conique.
- 1 esquisse Hélice cylindrique "en avant" de la face de dépose qui permet de générer la partie utile du filet.
- 1 esquisse du Profil de la fonction Enlèvement de matière par balayage "en avant" de la face de dépose au niveau du pied de l'Hélice cylindrique

Fonctions complémentaires pour Filetage ou Taraudage "progressif"

D'abord, Décomposer la Fonction de bibliothèque : clic droit de la souris sur la fonction à décomposer dans l'arbre de création de la pièce. Les fonctions SolidWorks qui composent la fonction sont intégrées dans l'arbre de 1er niveau de la pièce : dans ce cas 4 esquisses et 3 plans.
Puis Insertion Courbe Hélice cylindrique: sélectionner l'esquisse Hélice cylindrique (ou le cercle en trait continu dans cette esquisse "en avant" de la face de dépose, au niveau du Profil ) puis Insertion > Courbe > Hélice/Spirale : la volet Hélice/Spirale apparaît :

utiliser l'esquisse Profil comme Profil

L'hélice est Définie par Hauteur et espacement : la Hauteur est donnée par la donnée de contrôle (H hélice cylindrique) : s'il y a lieu donnez 6 décimales significatives (pour les pas en pouces ) : le nombre de Révolutions doit être entier. Cette hélice sera la trajectoire de la partie utile du filet.
Le Pas correspond au pas du filet dans le cas d'un filet unique ou à un multiple du pas dans le cas d'un Filetage/Taraudage à plusieurs filets.
La position du "pied" de l'Hélice est repérée par un petit cercle en trait mixte tangent au cercle de diamètre nominal du filet : par défaut, le filet démarre en position Vertical : cela impose un Angle de départ à 90° : l'hélice doit démarrer au point de tangence entre le cercle en trait continu et le petit cercle en trait mixte, au niveau du Profil.
Inverser la direction permet de diriger l'hélice (ici, vers la matière : la 2ème extrémité de l'hélice doit coïncider avec le point de tangence entre le cercle en trait continu et le petit cercle en trait mixte de l'esquisse Hélice conique ).
Le Sens de l'hélice permet de définir si le filet est "à droite" ou "à gauche" ( mise en place visuelle )

Ensuite Insertion Courbe Hélice conique : sélectionner l'esquisse Hélice conique puis Insertion > Courbe > Hélice/Spirale : le volet Hélice/Spirale apparaît :

L'hélice est Défini par Hauteur et pas : la Hauteur doit être supérieure (1/2 tour) à la donnée L dégagement d'outil pour éviter un effet "goutte d'eau" en extrémité de filet
Cette hélice sera la trajectoire de la partie dégagement d'outil du filet.
Le Pas correspond au pas du filet dans le cas d'un filet unique ou à un multiple du pas dans le cas d'un Filetage/Taraudage à plusieurs filets (idem hélice cylindrique).
Angle de départ à 90° : l'hélice doit démarrer au point de tangence entre le cercle en trait continu et le petit cercle en trait mixte, au niveau du pied de l'hélice cylindrique .
Inverser la direction permet de diriger le sens de progression de l'hélice .
Le Sens de l'hélice permet de définir si le filet est "à droite" ou "à gauche" (même sens que l'hélice cylindrique) .
Hélice conique permet de créer le trajectoire de dégagement d'outil : Angle correspond à la donnée de contrôle (A° hélice conique) - la valeur ne sera correcte que si l'unité de vos équations est le degré.
Il faut Aléser vers l'extérieur dans le cas d'un filetage, décocher cette option dans le cas d'un taraudage

Ensuite Insertion Courbe Composite: Insertion > Courbe > Composite : sélectionnez les 2 hélices crées précédemment :
- une courbe unique les incluant toutes deux doit être crée,
- sinon vérifiez la coïncidence exacte entre l'extrémité de l'hélice cylindrique et le pied de l'hélice conique (cf. remarques ci-dessus)
Enfin Enlèvement de matière par balayage : Insertion > Enlèvement de matière > Balayage :