Différences entre les congés et les chanfreins : Comment choisir entre les deux ?

Le congé et le chanfrein sont deux caractéristiques différentes dans l'ingénierie de conception. Les concepteurs de produits les utilisent pour réduire l'élimination des arêtes vives et donner aux produits une surface fine et complète. Ces caractéristiques d'ingénierie de conception profitent à la production, à l'assemblage et à l'utilisation des pièces.

L'intégration de ces caractéristiques dans vos pièces permet de réduire la concentration des contraintes et d'améliorer les propriétés physiques de vos produits. Il est donc essentiel d'obtenir une comparaison complète entre le congé et le chanfrein et de comprendre leurs différences afin de choisir celui qui convient le mieux à votre projet.

Qu'est-ce qu'un filet ?

Un congé est une caractéristique arrondie sur l'angle interne ou externe d'une pièce. Cette conception améliore les caractéristiques mécaniques des pièces porteuses.

Ces filets sont indispensables à la fabrication de pièces mécaniques. Les machinistes les utilisent souvent dans les assemblages soudés, brasés et mécano-soudés. En outre, vous pouvez facilement usiner des filets dans une pièce à l'aide d'une fraise.

Objectif d'un filet

Le congé de raccordement est la caractéristique de conception idéale pour éliminer les arêtes vives et garantir une faible concentration de contraintes dans la pièce. Le congé de raccordement améliore la capacité de charge et la résistance d'un composant. Ils permettent un meilleur écoulement des matériaux dans les processus de coulée des métaux et de moulage par injection des plastiques.

En outre, le filetage permet de réduire les contraintes dans un produit en répartissant la concentration de contraintes élevées sur une plus grande surface. Cela améliore l'esthétique du produit et empêche la déformation rapide du composant soumis à la contrainte.

Qu'est-ce qu'un chanfrein ?

Un chanfrein est un coin intérieur ou extérieur biseauté ou incliné sur une pièce. Il donne aux bords irréguliers de votre pièce un aspect plus uniforme, empêchant les bords de se détériorer.

L'angle standard d'un congé ou d'un chanfrein est généralement compris entre 45 et 60º par rapport à l'horizontale. Toutefois, un chanfrein à un angle de 45º par rapport à l'horizontale convient pour éliminer les bavures des opérations de perçage. Les bords chanfreinés permettent à des éléments tels que les têtes de boulons ou de vis de rester sous la surface lorsque vous utilisez des contre-dépouilles dans le cadre d'une opération de perçage. bavardage dans l'usinage.

Objectif d'un chanfrein

D'après la définition du chanfrein ci-dessus, vous remarquerez qu'il améliore principalement l'esthétique de vos pièces en atténuant les arêtes vives. Les chanfreins conviennent à l'ébavurage car ils éliminent les crêtes et les arêtes rugueuses des pièces usinées.

En outre, les chanfreins sont indulgents et facilitent l'assemblage des composants. De plus, les composants mâles et femelles glissent l'un contre l'autre dans un assemblage sans se soucier de la fonctionnalité de la pièce ou de l'augmentation des coûts de production.

Quand utiliser un congé ou un chanfrein？

L'utilisation d'un congé ou d'un chanfrein dans les pièces est un dilemme majeur auquel les machinistes sont confrontés lorsqu'ils dessinent une conception pour l'usinage. L'ajout de la mauvaise caractéristique à vos pièces peut augmenter les coûts de production et réduire l'efficacité.

Il est donc essentiel de comprendre le phénomène du congé et du chanfrein pour déterminer quand utiliser un congé ou un chanfrein pour votre produit.

Bords d'une pièce

Il est conseillé d'arrondir tous les angles de votre produit pour éviter les risques d'accident lors de l'inspection et de la manipulation. Toutefois, les arêtes vives du chanfrein ne conviennent pas aux arêtes de votre produit car elles sont susceptibles d'entraîner des risques lors de l'utilisation. Il est donc préférable d'utiliser un congé plutôt qu'un chanfrein dans une telle situation.

Esthétique

L'ingénierie des congés mélange le point d'intersection de deux surfaces pour créer un design attrayant et ergonomique. Ajoutez des congés sur les bords de votre produit s'il nécessite un design extérieur esthétiquement attrayant. Toutefois, il est préférable de tenir compte de la taille du rayon pour éviter les erreurs. La conception du congé par rapport au chanfrein s'améliore avec un rayon plus élevé, car un congé à rayon élevé soulage mieux les contraintes.

Sur le trou

L'utilisation d'un coin d'angle pour votre pièce n'est pas conseillée s'il y a un trou dans lequel des boulons ou des vis seront enfoncés dans votre conception. Il empêche le mouvement fluide de la vis ou des boulons dans le trou ; c'est pourquoi vous devez utiliser un chanfrein. Les arêtes vives du chanfrein permettent un mouvement plus fluide de la broche dans le trou et facilitent la fixation.

Chanfrein et congé : Quelles sont les différences entre le congé et le chanfrein ?

Un coin d'angle élimine les arêtes vives d'un produit en ajoutant des rayons courbes à ses angles. Les machinistes les utilisent souvent dans les coins où deux surfaces se croisent à un angle aigu. Par conséquent, l'ingénierie des congés et des chanfreins améliore l'esthétique et la sécurité d'un produit, ainsi que sa résistance et sa durabilité.

D'autre part, le chanfrein ajoute un bord incliné qui élimine les arêtes vives ou les coins sur les produits manufacturés. Il est préférable de l'utiliser sur des pièces dont les surfaces se rejoignent au niveau d'un bord. Outre l'amélioration de l'aspect et de la sécurité d'une pièce, le chanfrein facilite l'assemblage des composants fabriqués.

Bien que les deux conceptions permettent d'atténuer les arêtes vives et de réduire la concentration des contraintes, les arêtes chanfreinées présentent une mauvaise résistance aux contraintes, car elles ne peuvent pas disperser les contraintes sur une surface plus large. Bien que la différence significative entre ces conceptions réside dans leur forme, voici un bref tableau montrant la différence entre le congé et le chanfrein.

Éléments à prendre en compte pour choisir entre le congé et le chanfrein

Plusieurs facteurs entrent en jeu lorsqu'il s'agit de choisir entre un congé et un chanfrein. Vous trouverez ci-dessous des facteurs qui vous aideront à décider si votre produit nécessite un congé ou un chanfrein.

Assemblage des pièces

Il est essentiel d'éviter toute interférence dans les arêtes chanfreinées, car elles servent généralement d'amorce dans l'assemblage d'une pièce simple. Par conséquent, le chanfrein extérieur doit être plus grand que le congé intérieur et le chanfrein intérieur lors de l'assemblage du chanfrein extérieur avec le congé intérieur et le chanfrein.

En outre, il est essentiel de veiller à ce que le congé extérieur soit plus grand que le congé intérieur et le chanfrein intérieur lors de l'assemblage du congé extérieur avec le mastic intérieur et le chanfrein intérieur.

Concentration du stress

La zone de transition du congé est régulière et ne présente pas d'arêtes ou de points vifs, contrairement à la pente d'un coin chanfreiné. Cependant, les deux extrémités du biseau créeront des coins nets et tranchants avec le contour de la pièce, quelle que soit la variation de l'angle d'inclinaison. Ces angles sont généralement ternes et non tranchants. Par conséquent, le congé et le chanfrein constituent le mécanisme parfait pour réduire la concentration de contraintes élevées dans vos pièces.

Processus de fabrication

L'ajout d'un congé parallèle à l'axe d'usinage est plus simple que l'ajout d'un congé ou d'un chanfrein perpendiculaire. L'ajout d'un congé perpendiculaire à l'axe d'usinage est plus coûteux. Toutefois, le prix de ces pièces augmentera considérablement. Par conséquent, l'utilisation d'un chanfrein perpendiculaire à l'axe d'usinage est le choix idéal.

Vous pouvez utiliser un seul outil pour créer des chanfreins de plusieurs tailles. Toutefois, il serait utile d'utiliser un outil avec un rayon spécifique pour créer un rayon de taille multiple. En outre, un chanfrein peut nécessiter moins de temps d'usinage dans une opération manuelle que l'usinage d'un congé de raccordement.

Application spécifique

L'utilisation finale prévue d'un produit détermine souvent le choix entre un congé et un chanfrein. Par exemple, la fonctionnalité et la longévité peuvent être les principales exigences pour les pièces mécaniques ou industrielles. De même, l'aspect esthétique peut être une priorité pour les produits de consommation.

Coût

Le chanfrein est la meilleure option pour les surfaces externes et le plan du produit lorsqu'il n'existe pas d'exigences particulières en matière de conception. À l'inverse, les congés sont utilisés pour la paroi latérale de la cavité intérieure d'une pièce, car l'outil de coupe suit une technique de coupe à arête latérale qui permet d'adoucir le rayon lorsqu'il tourne dans les coins.

Cependant, un chanfrein offre un usinage plus rentable qu'un congé. Par conséquent, les chanfreins sont le choix idéal si vous avez besoin d'un petit budget pour votre conception.

Produits Esthétique

La plupart des ingénieurs produit améliorent l'esthétique de leurs produits en utilisant le congé ou le chanfrein. Toutefois, il est préférable de choisir entre le congé et le chanfrein en fonction des exigences esthétiques de vos produits. En outre, les congés sont couramment utilisés dans la conception industrielle car ils améliorent l'esthétique du produit final par rapport aux chanfreins.

Comment rendre les filets et les chanfreins moins coûteux ?

Même si l'ingénierie des congés et des chanfreins peut améliorer l'aspect esthétique de votre produit, elle augmente le temps et le coût de l'usinage. Cependant, vous trouverez ci-dessous des conseils utiles pour réduire les coûts de fabrication de vos congés et de vos chanfreins.

Utiliser des tolérances standard si possible

Il est conseillé d'utiliser des tolérances standard pour l'usinage de votre congé ou de votre chanfrein. En effet, l'usinage avec des tolérances plus serrées nécessite un contrôle régulier des chanfreins, ce qui augmente le coût de votre produit.

Production à faible ou à fort volume

Un produit coûte plus cher à l'unité s'il est fabriqué en un seul prototype. Par conséquent, l'ajout d'un congé ou d'un chanfrein n'est pas un choix rentable. Toutefois, le coût unitaire augmente à peine pour les productions à faible ou à fort volume. Par conséquent, l'ajout d'un congé ou d'un chanfrein dans la production à grande échelle est relativement rentable.

Sélection des matériaux

Utiliser des matériaux moins coûteux et plus faciles à usiner pour réduire les coûts de production. Certains matériaux sont difficiles à usiner, nécessitant des outils spéciaux et des temps d'usinage prolongés. Ce facteur entraîne une augmentation des coûts de production des filets et des chanfreins. Il convient donc d'utiliser matériaux alternatifs tels que les composites et les plastiques techniques que vous pouvez mouler avec des filets intégrés. Cela permet d'éviter les opérations de post-traitement.

Optimisation de la conception

Examinez les exigences de conception de votre produit pour déterminer si tous les congés et chanfreins sont essentiels. En conséquence, vous pouvez supprimer les caractéristiques inutiles et économiser du matériau.

Plus important encore, utilisez les tailles de congé et de chanfrein en fonction des exigences fonctionnelles tout en réduisant les matériaux. En outre, vous pouvez obtenir des résultats similaires à moindre coût avec des rayons ou des angles de chanfrein plus petits.

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Plus d'informations : Usinage CNC et impression 3D

Conclusion

Cette comparaison entre le congé et le chanfrein vous a donné un aperçu détaillé de deux techniques courantes de conception des arêtes. Les produits dotés de congés durent plus longtemps et peuvent supporter des contraintes ou des charges plus importantes, tandis que les chanfreins sont utilisés de préférence lors de la conception de composants pour un assemblage.

Cependant, il est essentiel de comprendre les différences entre les congés et les chanfreins, car elles influencent la sécurité, le coût d'usinage, la longévité, la rentabilité, l'esthétique et la conception pratique d'un produit.

FAQ

De quel outil ai-je besoin pour réaliser un chanfrein ?

Vous pouvez réaliser des chanfreins à l'aide d'outils standard tels qu'une fraise à chanfreiner ou une fraise à chanfreiner. Une fraise à chanfreiner élimine les arêtes vives laissées par les opérations d'usinage.

Qu'est-ce qui est le plus solide : un congé ou un chanfrein ?

Un congé permet un meilleur écoulement des contraintes qu'un chanfrein. Le congé a une conception de bord plus solide qui favorise sa capacité de charge et la résistance supérieure à la fatigue d'une pièce fabriquée. Par conséquent, le congé de raccordement est beaucoup plus solide qu'un chanfrein.

Quelles sont les utilisations courantes des filets ?

Les machinistes utilisent généralement des filets pour l'usinage de pièces architecturales telles que les poulies, les garde-corps et les supports. Ces filets permettent d'atténuer les arêtes vives des pièces fabriquées et rendent leur manipulation plus sûre.