L'origine du tour à métaux : aperçu historique

Entrer dans un atelier moderne peut impressionner par la technologie avancée exposée : machines CNC pilotées par ordinateur et G-code pour des opérations de coupe sur 5 axes, ou machines à électroérosion (EDM) utilisant l'électricité pour couper le métal.

Malgré cette technologie de pointe, tous les procédés d'usinage reposent sur des principes beaucoup plus anciens. L'histoire du tour, l'un des outils machines les plus significatifs, en est un parfait exemple.

Les premiers tours : du bois au métal

L'usinage est le processus par lequel une pièce brute est taillée et façonnée selon la forme désirée. La plupart des outils machines reposent sur l'usinage soustractif, enlevant de la matière par coupe ou meulage. Divers outils machines sont utilisés depuis des siècles, voire plus.

Le tour à métaux en est un. Les preuves des premiers tours proviennent d'Égypte, où le filage du métal impliquait deux personnes et une broche enroulée de corde. Seules des preuves picturales subsistent, laissant place à beaucoup de spéculations sur le fonctionnement de ces premiers tours.

Au fil des siècles, de nombreuses cultures ont utilisé des variantes du filage du métal, bien que jusqu'au bas Moyen Âge, il n'y ait pas de mouvement continu sur la broche. La coupe n'était donc pas continue ; elle démarrait, s'arrêtait, et reprenait au fur et à mesure que la pièce tournait.

Les plus anciens tours modernes étaient utilisés pour le travail du bois et ont probablement vu le jour en France au XVIe siècle. Ces tours à mouvement continu utilisaient des pédales. Le processus d'usinage sur tour est devenu connu sous le nom de « tournage ». Le tournage offrait des avantages majeurs : la rotation permettait d'enlever la matière uniformément. Les premiers tours étaient actionnés par une pédale ou une manivelle, et l'opérateur pouvait contrôler la quantité de matière enlevée en augmentant ou diminuant la vitesse de rotation.

Avec un tour à bois, les artisans pouvaient créer des pieds de table et autres formes cylindriques bien plus rapidement qu'à la main.

Qui a inventé le tour à métaux ?

Au début de la Révolution industrielle en Angleterre, quelques inventeurs ont fait des découvertes devenues fondamentales pour les avancées technologiques qui suivirent. Henry Maudslay en faisait partie. Né en 1771, il travailla d'abord pour un serrurier avant de se lancer dans la fabrication de machines pour navires – poulies et palans.

Pendant les trois décennies suivantes, Maudslay inventa de nombreuses machines et forma d'autres inventeurs et ingénieurs notables de l'ère victorienne. L'une de ses inventions les plus significatives fut le tour à métaux.

Des tours avaient déjà été utilisés pour couper le métal ; il n'y avait rien de fondamentalement différent entre un tour à métaux et un tour à bois, hormis peut-être les matériaux de construction. Avant Maudslay, les ouvriers tournaient le métal et utilisaient des outils à main libre pour façonner la pièce. Cela fonctionnait, mais les pièces résultantes étaient irrégulières.

Vers 1800, Maudslay eut l'idée de fixer l'outil de coupe sur des rails coulissants. En déplaçant l'outil en douceur le long du tour, les coupes pouvaient être faites uniformément. Maudslay utilisa son invention pour standardiser la taille des filets de vis ; ce qui permit la production en masse de vis interchangeables.

L'importance du tour à métaux

Le tour à métaux n'a pas déclenché à lui seul la Révolution industrielle, mais il fut l'un des principaux contributeurs aux pièces produites en masse et interchangeables. Le tour reçut un élan encore plus grand lorsqu'il fut couplé à la machine à vapeur, permettant le tournage à grande échelle de pièces métalliques.

Le tour à métaux de Maudslay s'avéra aussi crucial pour le développement d'autres outils machines. Son tour démontra que de nouvelles méthodes de construction pouvaient être combinées pour produire de nouveaux outils et les utiliser avec de nouveaux matériaux.

Les tours à métaux aujourd'hui

La révolution de l'ère informatique a également transformé le tour à métaux. Les tours les plus avancés aujourd'hui sont équipés de la technologie de Commande Numérique par Ordinateur (CNC). En utilisant un langage informatique appelé G-code, les tours CNC peuvent être préprogrammés pour couper une série entière de pièces aux dimensions exactes.

Les tours modernes utilisent toujours les mêmes principes de base que le tour de Maudslay il y a 200 ans, et peut-être ceux de tours bien plus anciens. Ils restent l'un des outils machines les plus importants en usage aujourd'hui.