miniatura|Filetarea unei piese. Filetarea este un procedeu de creare a unui filet sub forma unui canal elicoidal dispus pe o suprafață cilindrică exterioară sau interioară - obținând filete cilindrice sau sub forma unei suprafețe elicoidale conice, generate pe o suprafață conică exterioară sau interioară - obținând filete conice. Procedeele de filetare pot fi: a) filetare prin așchiere; b) filetare prin deformare plastică la rece (rularea filetelor).
Filetarea prin așchiere Există o diversitate de procedee de prelucrare a filetelor prin așchiere: filetarea cu cuțit pe strung, frezarea filetelor, filetarea în vârtej, filetarea cu tarod, filetarea cu filieră, rectificarea filetului. Factorii determinanți pentru selectarea procedeului de filetare sunt, în special, dimensiunile, forma și materialul piesei, natura filetului (exterior sau interior, cilindric sau conic etc.), utilajul disponibil, productivitatea, precizia și rugozitatea necesare.
La filetarea prin așchiere, filetul este generat prin deplasarea generatoarei având forma profilului filetului (triunghiular, pătrat, trapezoidal etc.) pe o elice care reprezintă directoarea. În funcție de modul de generare a directoarei elicoidale cilindrice există două grupe de variante de filetare: a) generarea cu directoare cinematică, care se realizează prin efectuarea simultană a unei mișcări de rotație a piesei de filetat cu o mișcare de translație a sculei (sau a piesei), cu condiția ca la o rotație a piesei cu 360o scula să înainteze cu pasul elicei; b) generarea cu directoare materializată pe partea așchietoare a sculei, care se realizează prin folosirea unor scule pe care este materializată atât directoarea cât și generatoarea, de exemplu: tarozi, filiere, capete de filetat.M. Cozmîncă, S. Panait, C. Constantinescu, Bazele așchierii, Editura „Gheorghe Asachi”, Iași, 1995, pp. 244-248
Filetarea cu cuțit pe strung Prelucrarea filetelor cu cuțit pe strung se realizează pe strunguri normale, strunguri semiautomate de filetat sau strunguri automate revolver. La filetarea prin strunjire cu cuțit se folosesc cuțite de filetat monoprofil sau piepteni de filetat. Profilul părții așchietoare a cuțitului trebuie să coincidă cu profilul filetului de executat, respectiv profil triunghiular cu unghiul la vârf de 60o pentru filete metrice, sau cu unghiul la vârf de 55o pentru filete în țoli (Whitworth), profil trapezoidal, profil pătrat, profil rotund etc. Fixarea cuțitului în portcuțitul strungului trebuie să respecte condiția ca axa de simetrie a profilului să fie perpendiculară pe axa piesei, iar muchiile așchietoare ale sculei să fie reglate la înălțimea vârfurilor strungului în planul orizontal care trece prin axa piesei. Dacă nu se respectă aceste condiții, filetul generat rezultă cu erori ale unghiului profilului. Filetarea prin strunjire se execută frecvent pe strunguri CNC, cu cuțit armat cu plăcuță schimbabilă din carburi metalice, profilul cuțitului fiind adaptat după profilul filetului de executat.
Filetarea se realizează în mai multe treceri succesive pe aceeași elice a filetului, până ce se obține înălțimea totală a filetului, iar numărul de treceri depinde de pasul filetului, duritatea materialului piesei și precizia necesară a filetului. După fiecare trecere a cuțitului, acestuia i se imprimă un avans transversal de reglare pozițională.
Filetarea cu cuțite-pieptene de filetat asigură o înaltă productivitate, filetul fiind executat într-o singură trecere. Cuțitele-pieptene se utilizează la filetări pe strunguri revolver și strunguri automate. Un cuțit-pieptene poate fi considerat ca fiind compus din mai multe cuțite normale alăturate. Partea așchietoare este teșită sub un unghi de atac κ = 20...30o, care permite să se repartizeze materialul de așchiat pe dinții de atac, fiind necesară o singură trecere de filetare. De obicei, lățimea cuțitului-pieptene este de minimum 6 pași ai filetului. Partea de calibrare a cuțitului are dinți cu înălțime completă, cu rolul de a calibra filetul așchiat.
Filetarea cu filiera La prelucrarea filetelor exterioare cu filiera este reprodusă înșurubarea piuliței pe șurub. Filiera este o sculă așchietoare asemănătoare unei piulițe, însă este prevăzută cu găuri paralele cu axa sa, necesare pentru apariția dinților așchietori și pentru evacuarea așchiilor. Filierele se execută rotunde, pătrate sau hexagonale, precum și sub forma de filiere tubulare, utilizate pe mașini automate. Filierele hexagonale și cele pătrate se folosesc la operațiile de filetare care se fac la montaj, pentru a putea fi rotite cu cheia fixă. În vederea filetării manuale, filiera se montează într-un suport denumit portfilieră, în care se fixează cu șuruburi pe direcție radială. La filetarea manuală cu filiera pe strung, filiera se montează într-o clupă ca la lăcătușerie, ținându-se în mână și apăsând cu pinola păpușii mobile pe piesa de filetat rotativă prinsă în mandrina universală, până la filetarea primelor spire, apoi se sprijină pe suportul portcuțit.Iulian Popescu, Sandi Eliezer, Filetarea. Editura Scrisul Românesc, Craiova, 1973, p. 168 Filetul se execută complet dintr-o singură trecere.
Dezavantajul principal al filetării cu filiera constă în necesitatea deșurubării filierei, ceea ce mărește timpul de filetare, micșorează productivitatea, de asemenea înrăutățește calitatea filetului. Un alt dezavantaj constă în regimul de așchiere scăzut: la filetarea mecanică vitezele de aschiere nu depășesc 3...4 m/min pentru filetarea oțelurilor. În fabricația de serie, filierele se folosesc la filetarea pe strunguri revolver semiautomate sau automate.
Filierele tubulare sunt filiere speciale utilizate pe mașini-unelte automate, oferind condiții mai bune pentru eliminarea mai ușoară a așchiilor, deoarece sunt prevăzute cu canale deschise de evacuare a așchiilor. În plus, aceste filiere oferă posibilitatea reglării la dimensiunea filetului de executat, după o anumită uzură, cu ajutorul unui inel de strângere.
Filetarea cu capete de filetat Pentru prelucrarea filetelor exterioare la piesele de serie mare se folosesc capete de filetat, care asigură o productivitate mare a filetării. Constructiv, capetele de filetat constă din 4 cuțite-pieptene de filetat, reglate la diametrul filetului. La sfârșitul cursei de lucru, cuțitele-pieptene se retrag în direcție radială, deschizându-se cu o mărime suficientă pentru ca pieptenii să se retragă din piesa de filetat și în continuare, are loc retragerea capului de filetat pe direcție axială.
În funcție de tipul cuțitelor-pieptene de filetat se deosebesc următoarele categorii de capete de filetat: a) cu cuțite-pieptene radiale; b) cu cuțite pieptene tangențiale; c) cu cuțite-pieptene disc.Ion Lăzărescu ș.a. Așchierea și scule așchietoare. Editura Didactică și Pedagogică, București, 1976, pp. 285-286 Filetarea cu capete de filetat se poate efectua pe strunguri revolver și strunguri automate, mașini de găurit, precum și pe mașini speciale de filetat șuruburi. Productivitatea filetării cu capete de filetare este net superioară față de filetarea cu filieră, pentru că permite viteze de așchiere relativ mari, de 15...20 m/min.
Filetarea găurilor cu tarod Filetarea găurilor cu tarod se folosește atât în producția individuală (filetare manuală), cât și la producția de serie mare și de masă (filetarea mecanică), pentru execuția filetelor în găuri cu diametre mici (la filetarea mecanică - până la diametre de 50 mm). De obicei, tarodul se rotește și avansează în piesă, însă în unele cazuri piesa se rotește și tarodul avansează (de exemplu, pe strung automat revolver).
Tarodul este o sculă de filetare asemănătoare cu un șurub, prevăzut cu canale longitudinale drepte sau elicoidale, care permit apariția tăișurilor necesare așchierii și totodată evacuarea așchiilor rezultate. Tarodul este prevăzut cu un con de atac care servește la așchiere, urmat de o parte cilindrică cu rolul de conducere a sculei în filetul prelucrat și totodată de calibrare a filetului.
Filetarea manuală se face cu tarozi de mână (joc de trei sau doi tarozi). Jocul de tarozi permite divizarea adaosului de prelucrare, de exemplu, tarodul 1 -pentru degroșare, tarodul 2 -intermediar, tarodul 3 -pentru finisare. La filetarea manuală, tarodul se înșurubează în gaura de filetat cu ajutorul unei clupe în care este fixat.
Filetarea mecanică cu tarod se poate realiza pe diferite categorii de mașini-unelte: mașini de găurit; sunt folosite pentru executarea filetelor în piesele care nu sunt corpuri de revoluție sau pentru cazurile în care axa filetului nu coincide cu axa de rotație a piesei; mașini de filetat cu arborele principal vertical sau orizontal, monoax sau multiax; mașini automate de filetat piulițe; mașini de transfer sau multifuncționale care execută succesiv fazele de găurire, lărgire, teșire, filetare.
La filetarea mecanică a găurilor străpunse se pot folosi și tarozi cu zona de atac tip „Gun”, cu spirala înclinată spre stânga care are rolul de a împinge așchiile în direcția de înaintare a sculei pentru a le elimina din gaură, prevenind astfel „aglomerarea” tarodului cu așchii.
La filetarea găurilor pe mașini de găurit, procedeul include următoarele faze: prinderea tarodului într-o mandrină, rotirea simultană cu avansarea mecanică a tarodului, schimbarea sensului de rotație, retragerea mecanică a tarodului. Pentru ieșirea tarodului din filetul executat se pot aplica următoarele variante de lucru: a) folosirea unui tarod căzător (numai pentru găuri străpunse); b) inversarea sensului de rotație a arborelui principal portsculă; c) folosirea unei mandrine speciale porttarod (numită mandrină reversibilă) pentru inversarea sensului de rotație a tarodului, fără schimbarea sensului de rotație a arborelui principal. Mașinile de găurit, precum și strungurile revolver semiautomate și automate sunt prevăzute cu mecanisme pentru inversarea sensului de rotație a arborelui principal.
Pentru filetarea piulițelor la fabricația de serie mare și de masă se folosesc mașini speciale automate de filetat piulițe, la care scula așchietoare este un tarod cu coadă curbă. Tarodul este fix (nerotativ) iar piulițele care se filetează sunt rotite în interiorul unei bucșe rotative, fiind obligate să se deplaseze pe directoarea elicoidală materializată pe tarod. După realizarea filetului, are loc deplasarea piulițelor pe coada tarodului, deoarece în așchiere intră următoarea piuliță.
Frezarea filetelor Frezarea filetelor este un procedeu de filetare foarte productiv, utilizat la producția de serie mare și de masă, care necesită însă mașini-unelte speciale de frezat filete scurte sau respectiv, filete lungi. Se pot freza filete triunghiulare sau trapezoidale, cu excepția filetelor pătrate. Precizia și calitatea flancurilor filetelor frezate este mai scăzută decât la strunjire, de aceea pentru filete precise se prevede finisarea filetului prin rectificare.
Frezarea filetelor pe mașini speciale se poate efectua: a) cu freză disc pentru filet; b) cu freză pieptene.
Frezarea filetelor cu freză disc pentru filet se folosește pentru filete cu lungime mare și filete cu pas mare, de exemplu filetul unui șurub conducător pentru mașini-unelte, filete trapezoidale etc. Pe mașina de frezat filete lungi, capul de frezat portsculă este înclinat față de axa piesei cu unghiul α al elicei filetului pe diametrul mediu. Piesa de filetat execută o mișcare de rotație lentă, iar freza disc, în afară de mișcarea de rotație, execută și deplasarea longitudinală cu un pas al filetului la o rotație a piesei.