Qu'est-ce que le tournage CNC ? Notions de base détaillées sur son processus

L'usinage CNC est un pilier de la fabrication industrielle en raison de sa haute fonctionnalité et de sa précision, entre autres avantages. Dans la fabrication d'un produit, les fabricants peuvent utiliser une ou plusieurs opérations d'usinage, telles que des opérations de tournage et de fraisage CNC.

La définition du tournage CNC implique l'enlèvement de morceaux de matériau lorsque la pièce tourne contre l'outil de coupe. Cet article décrit en détail le tournage CNC - la procédure, les machines pour le processus et son application. Alors, sans trop tarder, allons-y.

Qu'est-ce que le tournage CNC ?

Le tournage CNC est un processus de fabrication soustractif typique qui utilise un outil de coupe pour retirer des parties d'un matériau de son extérieur. La pièce tourne (tournage continu) au fur et à mesure que les morceaux sont ébréchés jusqu'à ce qu'elle atteigne la forme, le diamètre et la taille souhaités du produit final.

Cependant, l'outil de coupe, typiquement une extrémité à pointe unique, est non rotatif. Au lieu de cela, la pièce ne tourne que autour d'elle. Les tours CNC sont les machines typiques utilisées industriellement pour réaliser des opérations de tournage.

Pendant ce temps, le tournage CNC convient à la coupe des métaux, du bois, des plastiques et d'autres polymères. De plus, comme le processus utilise des programmes et des codes générés par ordinateur, ses produits sont d'une grande précision dimensionnelle - l'un de ses principaux avantages.

Comprendre les bases du tournage CNC

Les opérations de tournage CNC peuvent être assez compliquées. Cependant, après avoir converti vos fichiers CAO en un programme reconnaissable par la machine CMC, vous devez configurer la machine prête à lancer le processus de tournage.

Le tournage implique la rotation et la rotation d'une pièce lorsque l'outil de coupe commence à découper des morceaux de matériau de l'extérieur. Habituellement, le matériau usiné est cylindrique ou rond. Bien que dans certains cas, en particulier lors de l'utilisation d'un adaptateur compatible, le tournage peut bien fonctionner pour des matériaux de formes variées.

L'outil de coupe continue à faire des coupes pendant que la pièce tourne dans la machine jusqu'à ce qu'elle atteigne la forme programmée souhaitée. Notamment, les tours CNC ou les centres de tournage ont différents outils dans la tourelle, tous contrôlés par des programmes informatiques et des codes. Cependant, les machines capables de contenir plus d'outils sont plus sophistiquées avec plus de capacités, ce qui les rend plus adaptées aux conceptions complexes.

Types d'opérations de tournage CNC

Les tours et les tours CNC se déclinent en différentes variantes, certaines possédant des caractéristiques de coupe uniques, ce qui les rend idéales pour des opérations spécifiques. Vous trouverez ci-dessous une brève description des différents types de processus de tournage CNC.

Tourner droit

Le tournage rectiligne consiste à utiliser un outil de coupe pour provoquer une réduction uniforme du diamètre d'une pièce. La technique vise à usiner le matériau dans une épaisseur spécifiée. Il enlève rapidement une partie du matériau, empêchant la variation du diamètre du produit. Il est parfois appelé tournage grossier, nécessitant une finition supplémentaire pour obtenir une précision dimensionnelle.

Moletage

Cette opération consiste à introduire des motifs de coupe de lignes dentelées, inclinées ou croisées dans la surface d'une pièce. Le processus introduit généralement une prise ferme, car le motif améliore la friction. Il convient également à la fabrication de boulons et d'écrous pour trous filetés. Notamment, l'opération peut nécessiter le recours à des outils de moletage spécialement conçus.

Séparation

Le tronçonnage est une technique d'usinage qui utilise un outil de coupe à point unique pour créer une entaille profonde dans un matériau, en supprimant ses composants internes. Comme son nom l'indique, il s'agit de produire des pièces ou de couper une section de la pièce d'origine.

Tournage conique

Le tournage conique consiste à réduire progressivement le diamètre d'un matériau d'une extrémité à l'autre. Le mouvement angulaire entre le matériau et l'outil de coupe provoque la transition et la réduction du diamètre de la pièce. Comme la plupart des opérations de tournage, le produit final est de forme cylindrique.

Enfilage

Le filetage est un autre processus de tournage CNC qui implique le mouvement d'un outil de coupe le long des côtés du matériau, en coupant des filets dans les composants externes de la pièce. Les filetages sont des rainures hélicoïdales avec des longueurs et des pas spécifiques.

Rainure

Cette opération de tournage crée une coupe étroite - une rainure, dans la pièce. Cela implique l'action d'une tête d'outil pointue contre le matériau, coupant avec une largeur égale à celle de l'outil de coupe. Cependant, l'usinage de rainures de diamètre plus large est possible à l'aide de plusieurs outils de coupe.

Quels matériaux conviennent au tournage CNC ?

L'un des avantages significatifs de l'usinage CNC est sa compatibilité avec une vaste gamme de matériaux. De même, la plupart des matériaux métalliques et plastiques sont idéaux pour les processus de tournage CNC. Ce sont :

• Aluminium
• Nylon
• Cuivre
• Acier
• Bois
• Titane
• COUP D'OEIL
• ABS
• Verre
• PVC
• Laiton
• Cire et etc.

Étant donné que chaque matériau possède une intégrité structurelle variable, il peut nécessiter différents tours ou centres de tournage avec des spécifications uniques telles que la vitesse d'alimentation et la vitesse de rotation.

Types de machines de tournage CNC

En effet, les tours sont les machines typiques utilisées pour le tournage. Cependant, ces dispositifs existent en différents types, chacun mieux adapté à des opérations de tournage spécifiques. Il existe quatre types de tours CNC différents pour vos projets d'usinage.

Tours CNC horizontaux

Ces tours ont toutes les caractéristiques d'un tour typique, ce qui en fait l'une des machines les plus populaires pour diverses applications industrielles. Cependant, ils conviennent à la fois aux opérations de tournage et d'alésage. De plus, étant une machine CNC, elle fonctionne sur des programmes informatiques.

Tours CNC verticaux

Semblable à un tour horizontal, mais comme vous vous en doutez, la principale différence est la façon dont il maintient la pièce. Le matériau est positionné verticalement - à partir du bas avant que la rotation, la rotation et la coupe ne se produisent. Par conséquent, ces machines sont les plus adaptées à un fonctionnement avec des limitations d'espace. De plus, ils conviennent mieux aux pièces lourdes et robustes.

Centres de tournage horizontaux

Les centres de tournage horizontaux sont des appareils fermés avec des fonctionnalités de perçage et de fraisage. Comme son nom l'indique, le centre de tournage a une orientation horizontale avec des outils montés au-dessus lorsqu'ils tournent et coupent la pièce et dépendent de la gravité pour éliminer les coupes.

Centres de tournage verticaux

Cet appareil agit comme une combinaison d'un centre de tournage horizontal et d'une fraiseuse CNC. Grâce à sa conception, le mandrin rotatif est proche du sol, ce qui facilite le travail avec de grandes pièces.

Les différents composants d'un tour

Bien qu'il existe différents tours de tournage, ils possèdent pratiquement des composants similaires. Jetons donc un bref coup d'œil à chaque élément d'un tour typique.

1. Panneau de contrôle CNC

Les panneaux sont plus ou moins la boîte à cerveau des machines. Il fait référence à la salle de contrôle, où les machinistes et les techniciens saisissent les programmes informatiques et les codes. Le panneau de commande CNC dispose d'un ensemble de touches pour contrôler toutes les opérations de l'appareil, y compris le démarrage, la saisie de nouveaux programmes et la fin d'un projet.

2. Broches

Les broches sont le cœur de la poupée. C'est l'axe de rotation d'un tour à arbre. De plus, il n'est pas rare que la poupée mobile ait également des broches.

3. Poupées

Les poupées agissent comme des pinces maintenant les autres composants du tour en place. Il contient des engrenages, des broches, des mandrins et des leviers de commande, entre autres pièces de machine.

4. Poupées mobiles

L'extrémité opposée à la poupée est la poupée mobile. C'est un centre non rotatif capable d'opérations ennuyeuses.

5. Lits

Les bancs sont la pièce la plus importante de tout tour, car tous les autres composants y sont attachés, y compris la poupée, les mandrins, les poupées mobiles, etc. De plus, il s'agit d'une grande structure horizontale capable d'une extension supplémentaire pour accueillir des pièces massives.

6. Mandrins

Le mandrin est un autre composant essentiel du tour. Il aide à maintenir (saisir) le matériau pour l'usinage.

7. Chariots

Le chariot se trouve entre la poupée et la poupée mobile contenant d'autres composants comme la selle, la glissière transversale et le tablier. Il agit comme un guide pour l'outil de coupe lorsqu'il coupe à travers l'extérieur de la pièce.

8. Outils de coupe

Les outils de coupe comprennent les mèches qui enlèvent des morceaux de matériau lors du tournage. Souvent, le processus de coupe et de tournage peut dépendre des types d'outils de coupe présents dans le tour.

9. Tourelles d'outils

Les tourelles porte-outils sont les porte-outils du tour. La taille et la forme d'une tourelle à outils typique déterminent le nombre d'outils qu'elle peut transporter.

10. Pédales

Les pédales permettent d'ouvrir et de fermer rapidement la poupée mobile ou le mandrin.

5 types d'outils de tournage courants

Nous avons déjà établi qu'il existe différentes opérations de tournage. Par conséquent, il existe différents outils de coupe de tour mieux adaptés à chaque processus. Examinons rapidement certains de ces outils.

1. Outils de surfaçage ou de tournage

Ce sont des tours adaptés à la coupe de surfaces planes perpendiculaires à l'axe de rotation du matériau. Pendant le processus, le porte-outil sur les chariots serre l'outil de coupe, qui coupe ensuite perpendiculairement à l'axe de rotation.

2. Coupe-fil

Cet outil de coupe est adapté pour effectuer des coupes externes et internes à travers un matériau. De plus, comme leur nom l'indique, ils sont idéaux pour couper les filets sur les tours.

3. Barres ennuyeuses

Les barres d'alésage ne sont pas exactement des outils de tournage. Au lieu de cela, ce sont des outils à pointe unique adaptés pour effectuer des coupes internes dans une pièce - percer des trous. Les appareils agrandissent essentiellement le diamètre d'un trou préexistant.

4. Outils de rainurage

Les outils de rainurage conviennent pour découper des canaux (rainures) et des éléments tels que des joints toriques dans une pièce. De plus, ils sont idéaux pour créer des contours dans un matériau qui permet le rétreint de différentes pièces avec un excellent ajustement de chaque pièce.

5. Outils de moletage

Ces outils de tour sont équipés de conceptions et de modèles spécifiques pour améliorer la prise de la pièce. Lorsqu'ils sont pressés contre le matériau, ils impriment leurs motifs moletés. Par conséquent, ils sont utiles pour fabriquer des poignées d'équipement, des boulons, des écrous, etc.

Applications du tournage CNC

Les processus de tournage et d'usinage CNC sont très bénéfiques pour différents secteurs de fabrication. Ci-dessous, nous examinerons brièvement les applications des opérations de tournage.

Industrie automobile

Les opérations de tournage CNC sont assez courantes dans la fabrication de composants d'automobiles qui contribuent à améliorer le fonctionnement du véhicule. Le processus est compatible avec la fabrication de composants métalliques tels que les blocs-cylindres et les composants en plastique tels que les composants de tableau de bord.

Industrie électrique

Le tournage CNC convient à la création de circuits imprimés, entre autres composants électriques. Comme il s'agit d'un processus d'usinage extrêmement précis, les produits sont efficaces sur le plan électronique et répondent à toutes les exigences et spécifications.

Industrie aérospatiale

L'industrie aéronautique nécessite un processus comme le tournage et l'usinage CNC en raison de sa grande précision dimensionnelle. Ils conviennent à la conception de pièces en acier pour les fixations et les composants internes de la navette et de l'avion.

Capacité de tournage CNC de Wayken

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Conclusion

Le tournage CNC est une technique de fabrication vitale avec de vastes applications dans différents secteurs. Grâce à sa grande polyvalence, sa précision dimensionnelle et son aptitude à la production à grande échelle, c'est depuis longtemps une technique de fabrication industrielle incontournable.

En lisant cet article bien détaillé, vous devriez savoir en détail ce que le processus implique. Vous savez donc quand adopter la technique pour votre fabrication.

FAQ

Quels sont les axes d'usinage des tours ?

Les tours CNC peuvent se présenter sous différentes configurations, mieux définies par le mouvement des axes. Ils incluent les éléments suivants :

• 2 axes :typique d'un tour typique ; les axes X et Y.
• 3 axes :les perceuses rotatives fonctionnent le long des axes X, Y et Z.
• 4 axes :contient les deux axes habituels et les axes Y et A supplémentaires.
• 5 axes :mouvement dans cinq directions :X, Y et Z avec les axes A et B.
• Multi-axes :un tour à glissement automatique peut avoir plus de neuf axes différents.

Quelle est la différence entre tournage et fraisage ?

Le tournage implique la rotation d'une pièce contre un outil de coupe à point unique non rotatif, tandis que le fraisage utilise des fraises rotatives pour retirer les composants d'une pièce fixe. De plus, alors que les produits de tournage sont souvent cylindriques ou coniques, les produits finis de fraisage ont des surfaces planes.

Quels sont les trois principaux mouvements dans les opérations de tournage ?

Pendant le virage, les mouvements suivants se produisent :

• Rotation :pendant le tournage, la pièce tourne et tourne en continu pendant le processus de coupe.
• Mouvement avancé :les outils sont en configuration parallèle contre le matériau dans un mouvement rectiligne qui entraîne l'usinage.
• Pénétration :les outils de coupe coupent des morceaux de matériau lorsqu'ils pénètrent, ce qui peut dicter les profondeurs de coupe.