Tournage CNC 101 : maîtrisez le procédé d'usinage de précision

Si vous cherchez à en apprendre sur le tournage CNC, vous êtes au bon endroit.

Le tournage CNC est un procédé CNC où un outil de coupe, un composant généralement non rotatif du tour ou du centre de tournage, enlève de la matière d'un matériau rigide en rotation. Ce procédé produit différentes formes et tailles selon les opérations de tournage utilisées.

Un concept simple, oui, mais le tournage CNC de haute qualité est quelque peu plus complexe. Vous vous demandez peut-être ce qu'est un tour ou un centre de tournage ? Quelles formes pouvez-vous faire avec ce procédé de fabrication ? De quoi avez-vous besoin pour que le tournage CNC soit réussi ? Ou même que signifie CNC ?

Ce blog répondra à toutes ces questions pour vous, et sa lecture vous aidera à comprendre si le tournage CNC est le bon procédé de fabrication pour vous !

Qu'est-ce que le tournage CNC ?

À l'intérieur d'un centre de tournage CNC

La première partie du tournage CNC est « CNC », qui signifie « commande numérique par ordinateur » et est communément associée à l'automatisation des procédés d'usinage.

« Tournage » est le terme d'usinage pour un procédé où la pièce est tournée tandis qu'un outil de coupe monopoint enlève de la matière pour correspondre au design final de la pièce.

Par conséquent, le tournage CNC est un procédé d'usinage industriel contrôlé par un ordinateur et réalisé sur un équipement capable de tourner : un tour ou un centre de tournage. Ce procédé peut avoir lieu avec l'axe de rotation en orientation horizontale ou verticale. Cette dernière étant utilisée principalement pour les pièces avec un grand rayon par rapport à leur longueur.

#1 Quelles formes le tournage CNC peut-il faire ?

Diverses pièces faites par tournage CNC

Le tournage est un procédé d'usinage hautement polyvalent capable de faire une large gamme de profils selon le procédé de tournage utilisé. La fonctionnalité des tours et centres de tournage permet le tournage droit, le tournage conique, le rainurage externe, le filetage, le moletage, l'alésage et le perçage.

Généralement, les tours sont limités à des opérations de tournage plus simples, comme le tournage droit, le rainurage externe, le filetage et les opérations d'alésage. La tourelle porte-outils des centres de tournage permet au centre de compléter toutes les opérations d'un tour ainsi que des opérations plus complexes, comme le perçage hors de l'axe de rotation.

Le tournage CNC peut produire une large gamme de formes avec symétrie axiale, comme des cônes, cylindres, disques, ou une combinaison de ces formes. Certains centres de tournage sont même capables de tournage polygonal, en utilisant des outils rotatifs spéciaux pour créer des formes comme un hexagone le long de l'axe de rotation.

Bien que la pièce soit généralement le seul objet en rotation, l'outil de coupe peut aussi bouger ! L'outillage peut se déplacer sur 1, 2, ou même jusqu'à 5 axes pour produire des formes de précision. Maintenant, vous pouvez imaginer toutes les formes que vous pouvez atteindre en utilisant un bloc de métal, de bois ou de plastique.

Le tournage CNC est une méthode de fabrication répandue, donc il n'est pas difficile de repérer certains objets du quotidien que nous utilisons et qui sont fabriqués avec ce procédé. Même l'appareil que vous utilisez pour lire ce blog a des vis ou boulons et écrous produits par une machine de tournage CNC, sans parler d'applications aussi avancées que les pièces aérospatiales ou automobiles. Mais comment tout cela est-il fait ?

#2 De quoi avez-vous besoin pour faire une pièce tournée CNC ?

Une pièce tournée CNC

Bien que ce soit un processus complexe, nous le simplifierons pour vous avec seulement trois ingrédients simples : le design de la pièce, le rapport vitesse de coupe / avance, et la matière première. Alors, commençons !

Le design de votre pièce

La toute première étape est de traduire votre design dans le langage de la machine de tournage CNC. Pas de souci, nous ne parlons pas de programmation avancée. Probablement, vous avez déjà fait quelques dessins de votre design. Super ! Vous pourriez vouloir considérer de capturer ces designs électroniquement dans un logiciel comme AutoCAD ou SolidWorks.

Une fois que vous avez votre design électronique, c'est un jeu d'enfant ! Vous n'avez qu'à convertir votre dessin, sauvegardé comme fichier CAO par défaut, dans le format approprié, le fichier FAO. En fait, des outils logiciels comme AutoCAD et SolidWorks peuvent exporter le dessin avec ce format en utilisant l'option « exporter sous ».

Vitesse de coupe vs Vitesse d'avance

Vient maintenant l'action ! Dans le procédé de tournage, il y a deux variables que vous devez garder à l'esprit. La première est la vitesse de tournage, qui est la vitesse de rotation de la pièce. La seconde est la vitesse d'avance, qui est la vitesse à laquelle l'outil de coupe se déplace le long de la pièce en rotation.

Ces valeurs doivent être déterminées par un expert car des estimations impropres affecteront vos résultats, et avec certains matériaux, cela pourrait causer une finition inégale ou des dommages irréparables à la pièce.

Cela dit, des vitesses de tournage plus basses et une vitesse d'avance plus élevée sont généralement utilisées pour l'« ébauche » de la forme. Ensuite, une vitesse de tournage élevée combinée à une vitesse d'avance plus basse est utilisée pour créer une finition lisse et pour créer des pièces qui répondent à des exigences de tolérance précises.

Matière première

La matière première est un ingrédient crucial ! Sans aucun doute, le type de matériau utilisé détermine les propriétés de la pièce résultante. La même pièce obtenue du bois, du plastique ou du métal différera en fonctionnalité et même en rugosité ou lissage de la surface finie. Pour plus d'informations sur les types de matériaux que vous pouvez utiliser, consultez notre article sur les matériaux pour l'usinage CNC.

La taille, le poids et la forme de la pièce sont aussi critiques car ils affectent l'équilibre de la pièce et la taille du tour ou centre de tournage requis. Une pièce déséquilibrée ne créera pas de résultats finaux précis !

#3 Devriez-vous utiliser le tournage CNC ?

Techniciens Gensun opérant des centres de tournage CNC

Le tournage CNC est une pierre angulaire de l'industrie manufacturière. Si votre design est axialement symétrique, ce pourrait être le bon procédé de fabrication pour vous pour créer des pièces de précision, soit pour la production de masse, soit en petites séries.

Néanmoins, si vous sentez que vos pièces conçues sont trop grandes, lourdes, non symétriques, ou ont d'autres géométries complexes, vous pourriez vouloir considérer un autre procédé de fabrication, comme le fraisage CNC ou l'impression 3D.

Si, cependant, vous envisagez d'utiliser le tournage CNC, vous devriez consulter notre page de services de tournage ou contacter l'un de nos experts de service pour en savoir plus sur vos options pour des produits fabriqués par notre procédé de tournage CNC efficace et de haute précision !