Tournage : le procédé CNC clé pour les ateliers d'usinage de précision

Le tournage est pratiqué par les usineurs depuis des siècles sur de nombreux matériaux différents. À l'origine, le tournage agissait sur le bois pour créer des designs complexes et cylindriques pour une utilisation dans les outils, les poignées, les meubles. Aujourd'hui, le tournage est une partie vitale du processus de fabrication métallique, et une technique majeure utilisée par les ateliers d'usinage CNC de précision aux États-Unis et dans le monde entier.

Le tournage est le processus de rotation d'une pièce et de la mise en contact avec un outil de coupe. Au fur et à mesure que la pièce tourne, le mouvement de rotation force l'outil de coupe à enlever la matière. L'outil de coupe lui-même peut se déplacer linéairement, soit parallèlement, soit perpendiculairement à l'axe de la pièce en rotation. Les coupes effectuées en tournage, et la forme résultante de la pièce, sont déterminées par le mouvement et la forme de l'outil de coupe.

Quels types de pièces nécessitent le tournage ?

Généralement, le tournage produit des surfaces cylindriques ou coniques. En raison du mouvement de rotation impliqué, la symétrie radiale est souvent – mais pas toujours – un résultat du processus. La coupe de filetage est un exemple de sous-procédé de tournage qui ne résulte pas en symétrie radiale. Les boulons et les sections de pièces filetées sont souvent usinés de cette façon.

De nombreuses pièces et produits dépendent du tournage pour créer certaines ou toutes leurs surfaces. Certaines pièces peuvent être usinées presque entièrement par tournage, comme les boulons, les balustres et les outils cylindriques. D'autres pièces comptent sur le tournage pour rendre leurs surfaces cylindriques ou coniques, et d'autres procédés, comme le fraisage ou le sciage, pour créer des formes supplémentaires.

Quels outils sont utilisés pour le tournage ?

Le tour est l'outil machine principal utilisé pour le tournage, mais les ateliers d'usinage CNC modernes ont largement remplacé les tours traditionnels par des équipements combinant plusieurs opérations, comme les centres fraisage/tournage, les centres d'usinage ou les centres d'usinage 5 axes. En plus du tournage, les tours peuvent également être utilisés pour d'autres procédés d'usinage, comme l'alésage, le réalésage, le surfaçage ou le moletage.

Les tours traditionnels sont composés des parties suivantes :

• Porte-broche - contient une broche qui tient et fait tourner la pièce
• Porte-pinces - positionné à l'extrémité opposée du porte-broche et comprend un « centre », utilisé pour orienter correctement la pièce le long de son axe
• Chariot - déplace l'outil de coupe le long de l'axe de rotation, et tient l'outil de coupe et tous les mécanismes qui régissent le mouvement de l'outil de coupe. Dans les tours modernes et les centres d'usinage, le chariot tient souvent une tourelle, qui permet de changer d'outil en cours de processus.
• Outil de coupe - la partie qui entre en contact avec la pièce pour enlever la matière
• Interface CNC - présente uniquement dans les tours à commande numérique, permet aux opérateurs de programmer des paramètres définis pour régir le mouvement et la vitesse du tour

Les centres fraisage/tournage et les centres d'usinage remplacent souvent le chariot par un composant de fraisage plus polyvalent, permettant à l'équipement d'effectuer le fraisage ainsi que le tournage. Ces composants de fraisage tiennent et déplacent les outils de coupe comme un chariot de tour, mais ils permettent une plus grande articulation et font également tourner l'outil à haut régime pour effectuer des opérations de fraisage. Même sans un appareil de fraisage dédié, les tours modernes utilisés aujourd'hui offrent souvent des capacités de fraisage de base, grâce à des tourelles offrant de l'outillage vivant.

Peu importe comment l'équipement est construit et configuré, les opérations de tournage fonctionnent toutes de la même manière : la machine fait tourner la pièce à un RPM spécifié, et l'opérateur contrôle la sélection et le mouvement de l'outil de coupe.

Plus de notre série « Ce que font les ateliers d'usinage de précision »

• Introduction
• Fraisage
• Tournage
• Alesage
• Perçage
• Sciage
• Brochage

En savoir plus sur les équipements et techniques CNC dans notre ebook gratuit, le Guide du processus d'usinage CNC