Comprendre les tours à tourelle et tours à tourelle mobile : caractéristiques, histoire et applications

Qu'est-ce qu'un tour à tourelle mobile (Capstan Lathe) ?

Le tour à tourelle mobile est une forme modifiée du tour à moteur et du tour parallèle dans laquelle la contre-pointe est remplacée par une tête d'outils hexagonale (tourelle). Développé pour la première fois par Pratt & Whitney aux États-Unis en 1860.

Ce développement était nécessaire car le tour parallèle ne possédait qu'un seul porte-outil sur la contre-pointe, ne permettant de monter qu'un seul outil. Chaque changement d'opération impliquait un changement d'outil chronophage. Le tour parallèle n'était pas adapté à la production de série.

Pour résoudre ces problèmes, le tour à tourelle mobile fut créé. C'est une forme modifiée du tour parallèle. Cette tête d'outils tourelle comporte 6 outils différents. La tourelle pivote pour présenter l'outil requis.

Il est utilisé en production de série : fabrication de grandes quantités de pièces identiques avec la plus haute précision dans le temps le plus court.

C'est un tour semi-automatique. « Semi-automatique » car les opérations d'usinage (perçage, dressage, filetage, tournage, etc.) s'enchaînent automatiquement sans changement d'outil manuel, tandis que le serrage de la pièce, le réglage des outils et le refroidissement restent manuels.

Fonctionnement du tour à tourelle mobile

Six outils sont disponibles dans le porte-outil hexagonal. La pièce à usiner est fixée dans le mandrin (3 ou 4 mors), solidaire de la broche.

La tête hexagonale a six faces pour accueillir six outils différents. Au démarrage, la tourelle est avancée vers la pièce par le déplacement du chariot. Elle peut pivoter pour orienter l'outil requis vers la pièce.

Une fois l'outil face à la pièce, il est mis en contact par l'avance du bélier (ram) et l'opération s'effectue.

Après la première opération et le retrait du bélier, la tourelle indexe automatiquement : l'outil sur la face suivante entre en action.

Qu'est-ce qu'un tour à tourelle (Turret Lathe) ?

Le tour à tourelle est un type de tour métallurgique caractérisé par l'utilisation d'outils de coupe interchangeables. Comme les tours traditionnels, il presse un outil fixe contre une pièce tournante.

Sa particularité : ses outils interchangeables. L'outil peut être changé rapidement pour s'adapter à une application spécifique.

Il a évolué des tours antérieurs par l'ajout de la tourelle, un porte-outil indexable permettant d'enchaîner plusieurs opérations de coupe, chacune avec un outil différent, en succession rapide, sans que l'opérateur n'ait à effectuer de réglages entre deux (installation/désinstallation d'outils, contrôle de trajectoire).

Avantages des tours à tourelle

Plus polyvalents que les tours traditionnels grâce à leurs outils interchangeables. Les tours traditionnels supportent aussi plusieurs outils, mais leur changement est plus difficile.

Sur un tour traditionnel : détacher l'outil existant, le retirer, en fixer un autre.

Sur un tour à tourelle : plusieurs outils montés simultanément. Pas de remplacement, la tourelle bascule automatiquement sur l'outil approprié → production plus rapide et efficace.

Changement d'outil en quelques secondes sur tour à tourelle, contre plusieurs minutes manuellement sur tour traditionnel.

Types de tours à tourelle

De nombreux types existent. Certains à commande numérique (NC) — plus anciens, cartes perforées ou méthodes rudimentaires. D'autres à commande numérique par ordinateur (CNC) — plus récents, contrôle avancé par ordinateur.

Classification selon le fonctionnement : tours à tourelle automatiques (peu ou pas de main-d'œuvre manuelle), semi-automatiques, verticaux, à plateau.

Différences entre tour à tourelle mobile et tour à tourelle

Capstan et turret lathe sont des évolutions des tours à moteur et parallèles où la contre-pointe est remplacée par une tourelle hexagonale à 6 outils, indexée selon les besoins de chaque opération.

Bien qu'apparemment identiques au premier regard, ils diffèrent 크게 par la construction, l'opération et l'usage. Voici les principales différences :

Tour à tourelle mobile (Capstan)	Tour à tourelle (Turret)
1. Machine légère.	1. Machine lourde.
2. Généralement tours horizontaux.	2. Tête tourelle fixée directement sur le chariot, formant un ensemble unique.
3. Tête tourelle montée sur coulisseau (ram) lui-même sur le chariot.	3. Adapté aux travaux de mandrinage lourds.
4. Adapté au travail sur barres.	4. Le chariot avance pour l'avance de l'outil.
5. Chariot bloqué en position, le bélier (ram) avance pour l'avance outil.	5. Lourds et robustes.
6. Avance et profondeur de passe limitées.	6. Avance et profondeur de passe plus importantes.
7. Chariot transversal sur chariot principal reposant sur guides entre broche et bélier.	7. Certains tours à tourelle ont chariot à portique latéral.
8. Indexage automatique de la tête tourelle.	8. Indexage manuel : levier de serrage relâché, tourelle tournée manuellement.
9. Vis d'arrêt d'avance pour contrôler la course de l'outil (arrière de la tourelle).	9. Cames d'arrêt (limit dogs) pour contrôler la course de l'outil.
10. Pas de déplacement de la tourelle à angle droit.	10. Certains permettent le déplacement de la tourelle perpendiculairement à l'axe du tour.
11. Barre d'avance pour avance longitudinale.	11. Pas de barre d'avance pour avance longitudinale.
12. Production de série de petites pièces identiques.	12. Production de série de grandes pièces identiques.
13. Mandrins à collets manuels.	13. Mandrins à commande hydraulique/pneumatique (power chucks).
14. Pas de coupes lourdes possible (construction non rigide).	14. Coupes lourdes possibles (construction rigide).

FAQ

Quelle est la différence entre tour à tourelle mobile et tour à tourelle ?

Sur tour à tourelle, la tourelle principale est fixée directement sur le chariot qui se déplace sur toute la longueur du banc. Tour à tourelle mobile = type bélier (ram), déplacement du bélier limité. Sur tour à tourelle, la tête tourelle est directement sur le chariot, formant un bloc unique.

À quoi sert le tour à tourelle mobile ?

Pièces courtes (déplacement bélier limité). Tour à tourelle pour pièces longues (chariot sur tout le banc). Tour à tourelle mobile : pièces jusqu'à 60 mm de diamètre.

Qu'est-ce qu'une machine tour à tourelle mobile ?

Tour à tourelle mobile ou tour à tourelle = tour de production pour fabriquer n'importe quel nombre de pièces identiques en temps minimal. Développement des tours à moteur. Premier tour à tourelle mobile développé aux USA par Pratt & Whitney vers 1860.

Quelles sont les parties principales des tours à tourelle mobile et à tourelle ?

• Banc.
• Porte-broche (headstock).
• Chariot transversal et chariot principal.
• Chariot tourelle et coulisseau auxiliaire.

Pourquoi « tour à tourelle » ?

Évolution des tours antérieurs par ajout de la tourelle (porte-outil indexable) permettant d'enchaîner plusieurs opérations de coupe avec différents outils, sans intervention de l'opérateur entre deux.

Quelle est la différence entre tour à tourelle et tour à moteur ?

La contre-pointe du tour à tourelle porte une tourelle multi-outils ; celle du tour à moteur ne tient qu'un seul outil de taille limitée. Tours à tourelle : moins d'opérateurs qualifiés ; tours à moteur : ouvriers qualifiés requis.

Qu'est-ce qu'un tour à tourelle et ses types ?

Tour métallurgique à outils de coupe interchangeables. Presse un outil fixe contre pièce tournante. Unique par ses outils interchangeables.

Quel est le besoin du mécanisme d'indexage de tourelle ?

Permettre un indexage automatique où toutes les positions de travail de la tourelle peuvent s'enchaîner séquentiellement ou certaines être sautées sélectivement, selon le réglage prédéterminé du mécanisme.

Quels sont les avantages du tour à tourelle sur le tour à moteur ?

Avantages du tour à tourelle :

1. Grand nombre d'utilisables sans remplacement après chaque opération.
2. Augmentation du taux de production.
3. Réduction coût main-d'œuvre (moins d'ouvriers qualifiés).
4. Différentes gammes de vitesses disponibles.

Qu'est-ce qu'une tourelle en usinage ?

Une tourelle maintient un groupe d'outils et pivote pour amener un nouvel outil en position. Changement : retrait outil courant (axe Z ou X+Z), rotation tourelle jusqu'à l'outil correct.

Qu'est-ce qu'un opérateur tour à tourelle mobile ?

Régler et opérer un tour à tourelle mobile en sécurité. Ajuster les décalages machine si requis. Surveiller la machinerie et signaler les problèmes. Surveiller niveaux liquide de refroidissement et compléter si nécessaire.

Quel type de mandrin sur tour à tourelle mobile ?

Dispositifs de serrage généralement automatiques (réduisent temps de préparation). Collets = mandrins à collets. Principalement pour barres longues de diverses formes, actionnés manuellement ou par puissance.

Quels sont les inconvénients du tour à tourelle ?

Un tour CNC à tourelle offre précision mais ne peut usiner des métaux ronds. Consommation électrique élevée. Nécessite plus d'espace pour l'installation.

Comment le tour à tourelle est-il classé ?

Par taille : petit (capacité barre 25 mm, mandrin 320 mm), moyen (80 mm, 500 mm), grand (160 mm, 800 mm). Selon disposition tourelle : tourelle horizontale.

Quel tour à tourelle pour travaux lourds ?

La version légère n'est pas adaptée aux gros mandrinages ; la version type chariot (saddle-type) est utilisée pour travaux lourds. Permet diamètres jusqu'à 5× ceux du type précédent.

À quoi sert un tour à tourelle mobile ?

Machine d'usinage pour créer les mêmes pièces répétitivement. Mèches montées sur tourelle rotative (capstan), permettant changement rapide d'orientation sans retirer la première mèche pour monter la seconde.

Quel est le besoin des tours à tourelle mobile et à tourelle ?

Tour à tourelle mobile : pièces courtes (bélier limité). Tour à tourelle : pièces longues (chariot sur banc). Capstan : jusqu'à 60 mm Ø. Turret : jusqu'à 120 mm Ø.

Quelle est la différence entre tour automatique et tour à tourelle mobile ?

Capstan et turret sont des tours semi-automatiques. Semi-auto = usinage automatique, mais changement pièce/réglage outils manuels.

Qu'est-ce qu'un tour parallèle (Centre lathe) ?

Tour parallèle pour formes cylindriques en aciers, plastiques. De nombreux composants moteurs sont usinés sur tours.

Quelle est la différence entre tour parallèle et tour à tourelle mobile ?

Capstan et turret sont les évolutions des tours à moteur et parallèles : contre-pointe remplacée par tourelle hexagonale à 6 outils, indexée à chaque opération selon le besoin.