Qu'est-ce que le virage ? - Définition et types d'opérations

Qu'est-ce qui tourne ?

Le tournage est un processus d'usinage dans lequel un outil de coupe, généralement un outil non rotatif, décrit une trajectoire d'outil hélicoïdale en se déplaçant plus ou moins linéairement pendant que la pièce tourne.

Habituellement, le terme "tournage" est réservé à la génération de surfaces externes par cette action de coupe, alors que cette même action essentielle de coupe, lorsqu'elle est appliquée aux surfaces internes, est appelée "alésage".

Ainsi, l'expression «tournage et alésage» catégorise la plus grande famille de procédés connus sous le nom de tournage. La coupe de faces sur la pièce, que ce soit avec un outil de tournage ou d'alésage, est appelée "façage" et peut être regroupée dans l'une ou l'autre catégorie en tant que sous-ensemble.

Le tournage peut être effectué manuellement, avec un tour conventionnel qui nécessite souvent une supervision continue de l'opérateur, ou avec un tour automatisé qui ne le fait pas. Aujourd'hui, le type le plus courant de cette automatisation est la commande numérique par ordinateur, mieux connue sous le nom de CNC.

Lors du tournage, la pièce (par exemple, bois, métal, plastique ou pierre) est tournée et un outil de coupe est déplacé sur 1, 2 ou 3 axes de mouvement afin de créer des diamètres et des profondeurs précis. Le tournage peut être effectué soit à l'extérieur du cylindre, soit à l'intérieur (également appelé perçage) pour produire des composants tubulaires de différentes géométries.

Bien qu'assez rares aujourd'hui, les premiers tours pouvaient même être utilisés pour fabriquer des figures géométriques complexes, même les solides de Platon; bien que depuis l'avènement de la CNC, il soit devenu rare d'utiliser un contrôle de parcours d'outil non informatisé à cette fin.

Les opérations de tournage sont généralement effectuées sur un tour, qui est considéré comme la plus ancienne des machines-outils et peut être de différents types, tels que le tournage droit, le tournage conique, le profilage ou le rainurage extérieur.

Avec ce processus de tournage, différentes formes de matériaux telles que des pièces droites, coniques, courbes ou rainurées peuvent être produites. Lors du tournage, une simple coupe en un seul point est généralement utilisée. Chaque groupe de matériaux de pièce a un ensemble optimal d'angles d'outils qui ont été développés au fil des ans.

Les morceaux de déchets métalliques issus des opérations de tournage sont appelés copeaux (Amérique du Nord) ou copeaux (Grande-Bretagne). Dans certaines régions, ils peuvent être connus sous le nom de virages.

Processus de tournage

Le tournage est une forme d'usinage, un processus d'enlèvement de matière, qui est utilisé pour créer des pièces rotatives en coupant la matière indésirable. Le processus de tournage nécessite une machine de tournage ou un tour, une pièce à usiner, un montage et un outil de coupe.

La pièce à usiner est un morceau de matériau préformé qui est fixé au montage, qui est lui-même fixé à la machine de tournage et autorisé à tourner à des vitesses élevées. La fraise est généralement un outil de coupe à un seul point qui est également fixé dans la machine, bien que certaines opérations utilisent des outils multipoints.

L'outil de coupe pénètre dans la pièce en rotation et découpe le matériau sous forme de petits copeaux pour créer la forme souhaitée.

Le tournage est utilisé pour produire des pièces rotatives, généralement à symétrie d'axe, qui présentent de nombreuses caractéristiques, telles que des trous, des rainures, des filetages, des cônes, des pas de diamètre variés et même des surfaces profilées. Les pièces entièrement fabriquées par tournage comprennent souvent des composants utilisés en quantités limitées, peut-être pour des prototypes, tels que des arbres et des fixations conçus sur mesure.

Le tournage est également couramment utilisé comme processus secondaire pour ajouter ou affiner des caractéristiques sur des pièces qui ont été fabriquées à l'aide d'un processus différent. En raison des tolérances élevées et des finitions de surface que le tournage peut offrir, il est idéal pour ajouter des caractéristiques de rotation de précision à une pièce dont la forme de base a déjà été formée.

Opérations de tournage

Le tournage est l'opération d'usinage au tour la plus courante. Pendant le processus de tournage, un outil de coupe enlève de la matière du diamètre extérieur d'une pièce en rotation. L'objectif principal du tournage est de réduire le diamètre de la pièce à la dimension souhaitée. Il existe deux types d'opérations de tournage, ébauche et finition.

Diverses opérations peuvent être effectuées sur la pièce pendant le cycle de traitement pour obtenir la forme souhaitée de la pièce. Ces opérations peuvent être qualifiées d'externes ou d'internes.

Les opérations externes modifient le diamètre extérieur de la pièce, tandis que les opérations internes modifient le diamètre intérieur. Les opérations suivantes sont chacune définies par le type de fraise utilisée et le chemin emprunté par cette fraise pour retirer de la matière de la pièce.

Opérations spécifiques de tournage (Externe)

• Tourner. Un outil de tournage à point unique se déplace axialement, le long du côté de la pièce, enlevant de la matière pour former différentes caractéristiques, notamment des marches, des cônes, des chanfreins et des contours. Ces caractéristiques sont généralement usinées à une faible profondeur de coupe radiale et plusieurs passes sont effectuées jusqu'à ce que le diamètre final soit atteint.
• Tournage conique. Le tournage conique produit une forme cylindrique dont le diamètre diminue progressivement d'une extrémité à l'autre.
• Tournage dur. Le tournage dur est un type de tournage effectué sur des matériaux dont la dureté Rockwell C est supérieure à 45. Il est généralement effectué après le traitement thermique de la pièce. Le procédé est destiné à remplacer ou à limiter les opérations de broyage traditionnelles. Le tournage dur, lorsqu'il est appliqué à des fins purement d'enlèvement de matière, concurrence favorablement le dégrossissage. Cependant, lorsqu'il est appliqué pour la finition où la forme et la dimension sont critiques, le meulage est supérieur.
• Façade. Un outil de tournage à point unique se déplace radialement, le long de l'extrémité de la pièce, enlevant une fine couche de matériau pour fournir une surface plane et lisse. La profondeur de la face, généralement très petite, peut être usinée en une seule passe ou peut être atteinte en usinant à une profondeur de coupe axiale plus petite et en effectuant plusieurs passes.
• Séparation. Semblable au rainurage, un outil de tronçonnage à point unique se déplace radialement, sur le côté de la pièce, et continue jusqu'à ce que le centre ou le diamètre intérieur de la pièce soit atteint, séparant ou coupant ainsi une section de la pièce.
• Rainure. Un outil de tournage monopoint se déplace radialement, sur le côté de la pièce, coupant une rainure de largeur égale à l'outil de coupe. Plusieurs coupes peuvent être effectuées pour former des rainures plus grandes que la largeur de l'outil et des outils de forme spéciaux peuvent être utilisés pour créer des rainures de différentes géométries.

Opérations non spécifiques (internes)

• Ennuyeux. Un outil d'alésage pénètre axialement dans la pièce et coupe le long d'une surface interne pour former différentes caractéristiques, telles que des marches, des conicités, des chanfreins et des contours. L'outil d'alésage est un outil de coupe à point unique, qui peut être réglé pour couper le diamètre souhaité à l'aide d'une tête d'alésage réglable. L'alésage est généralement effectué après le perçage d'un trou afin d'agrandir le diamètre ou d'obtenir des dimensions plus précises.
• Perçage. Il est utilisé pour retirer de la matière de l'intérieur d'une pièce. Ce processus utilise des forets standard maintenus fixes dans la contre-pointe ou la tourelle d'outil du tour. Le processus peut être effectué par des perceuses disponibles séparément.
• Moletage. La découpe d'un motif dentelé sur la surface d'une pièce à utiliser comme poignée ou comme amélioration visuelle à l'aide d'un outil de moletage spécial.
• Alésage. L'opération de dimensionnement qui enlève une petite quantité de métal d'un trou déjà percé. Il est fait pour faire des trous internes de diamètres très précis. Par exemple, un trou de 6 mm est percé avec une mèche de 5,98 mm, puis alésé à des dimensions précises.
• Enfilage. Un outil de filetage à point unique, généralement avec un nez pointu à 60 degrés, se déplace axialement, le long du côté de la pièce, coupant les filets dans la surface extérieure. Les filets peuvent être coupés à une longueur et à un pas spécifiés et peuvent nécessiter plusieurs passes pour être formés.
• Tournage polygonal. Dans lequel des formes non circulaires sont usinées sans interrompre la rotation de la matière première.

Paramètres de coupe

Lors du tournage, la vitesse et le mouvement de l'outil de coupe sont spécifiés par plusieurs paramètres. Ces paramètres sont sélectionnés pour chaque opération en fonction du matériau de la pièce, du matériau de l'outil, de la taille de l'outil, etc.

• Avance de coupe – La distance parcourue par l'outil de coupe ou la pièce à usiner pendant un tour de broche, mesurée en pouces par tour (IPR). Dans certaines opérations, l'outil avance dans la pièce et dans d'autres, la pièce avance dans l'outil. Pour un outil multipoint, l'avance de coupe est également égale à l'avance par dent, mesurée en pouces par dent (IPT), multipliée par le nombre de dents de l'outil de coupe.
• Vitesse de coupe – La vitesse de la surface de la pièce par rapport au bord de l'outil de coupe pendant une coupe, mesurée en pieds de surface par minute (SFM).
• Vitesse de la broche – La vitesse de rotation de la broche et de la pièce en tours par minute (RPM). La vitesse de la broche est égale à la vitesse de coupe divisée par la circonférence de la pièce où la coupe est effectuée. Afin de maintenir une vitesse de coupe constante, la vitesse de la broche doit varier en fonction du diamètre de coupe. Si la vitesse de la broche est maintenue constante, la vitesse de coupe variera.
• Taux d'alimentation – La vitesse de déplacement de l'outil de coupe par rapport à la pièce lorsque l'outil effectue une coupe. L'avance est mesurée en pouces par minute (IPM) et est le produit de l'avance de coupe (IPR) et de la vitesse de broche (RPM).
• Profondeur de coupe axiale – La profondeur de l'outil le long de l'axe de la pièce lorsqu'il effectue une coupe, comme dans une opération de surfaçage. Une grande profondeur de coupe axiale nécessitera une faible vitesse d'avance, sinon cela entraînera une charge élevée sur l'outil et réduira la durée de vie de l'outil. Par conséquent, une fonction est généralement usinée en plusieurs passes lorsque l'outil se déplace vers la profondeur de coupe axiale spécifiée pour chaque passe.
• Profondeur de coupe radiale – La profondeur de l'outil le long du rayon de la pièce lorsqu'il effectue une coupe, comme dans une opération de tournage ou d'alésage. Une grande profondeur de coupe radiale nécessitera une faible vitesse d'avance, sinon cela entraînera une charge élevée sur l'outil et réduira la durée de vie de l'outil. Par conséquent, une fonction est souvent usinée en plusieurs étapes lorsque l'outil se déplace à la profondeur de passe radiale.

Outillage

Les différents angles, formes et tailles d'un outil de coupe monopoint sont directement liés à la surface résultante d'une pièce lors des opérations d'usinage. Il existe différents types d'angles tels que l'angle de coupe, l'angle de coupe latéral, l'angle de coupe, l'angle de dépouille, le rayon de nez qui existent et peuvent être différents par rapport à la pièce.

Il existe également de nombreuses formes d'outils de coupe à pointe unique tels que la forme en V et le carré. Un porte-outil spécial est généralement utilisé pour maintenir l'outil de coupe en place pendant le fonctionnement.

FAQ.

Qu'est-ce que le virage ?

Le tournage est un processus d'usinage dans lequel un outil de coupe, généralement un outil non rotatif, décrit une trajectoire d'outil hélicoïdale en se déplaçant plus ou moins linéairement pendant que la pièce tourne.

Quel est le processus de tournage ?

Le tournage est une forme d'usinage , un processus d'enlèvement de matière, qui est utilisé pour créer des pièces rotatives en coupant la matière indésirable. Le processus de tournage nécessite une machine de tournage ou un tour, une pièce à usiner, un montage et un outil de coupe.