Tours à tourelle et tours capstan : Histoire, caractéristiques et applications

Qu'est-ce qu'un tour capstan ?

Le tour capstan est une forme modifiée du tour à moteur et du tour à poupée mobile où la poupée mobile est remplacée par une tête porte-outil hexagonale (tourelle). Développé par Pratt & Whitney (USA) en 1860.

Nécessaire car tour à poupée mobile = un seul porte-outil, un seul outil en poupée. Changement outil à chaque opération = très lent. Pas adapté production de masse.

Solution : tour capstan = tour à poupée mobile modifié. Tête tourelle = 6 types d'outils différents. Rotation tourelle = outil requis pour opération.

Utilisé production de masse : grand nombre pièces identiques, haute précision, temps minimal.

Tour semi-automatique. Usinage (perçage, dressage, filetage, tournage) automatique sans changer outils ; mais bridage pièce, réglage outils, refroidissement = manuels.

Fonctionnement tour capstan

6 outils dans porte-outil hexagonal. Pièce à usiner placée dans mandrin (3 ou 4 mors). Pièce tourne avec mandrin connecté à broche.

Tête hexagonale = 6 faces = 6 outils différents.

Rotation pièce + mandrin → avance tête tourelle vers pièce via chariot. Rotation tête → outil requis dirigé vers pièce.

Outil face pièce → contact par avance bélier → opération.

Opération finie, bélier recule → tourelle indexe automatiquement → outil face suivante en opération.

Qu'est-ce qu'un tour à tourelle (turret lathe) ?

Tour à métaux caractérisé par outils de coupe interchangeables. Comme tours traditionnels : outil stationnaire contre pièce tournante. Mais unique : outils interchangeables = changement rapide pour application spécifique.

Évolution tours antérieurs + tourelle = porte-outil indexable permettant opérations multiples successives, chaque outil différent, sans tâches préparation entre deux (installation/désinstallation outils) ni contrôle parcours outil.

Avantages tours à tourelle

Plus polyvalents que tours traditionnels (outils interchangeables). Tours traditionnels : multi-outils mais changement difficile. Tour traditionnel : détacher outil, retirer, rattacher nouveau. Tour tourelle : plusieurs outils montés simultanément. Commutation automatique outil approprié = quelques secondes vs minutes homme sur tour traditionnel. Production plus rapide, plus efficace.

Types de tours à tourelle

Commande numérique (NC) vs commande numérique par ordinateur (CNC). NC = anciens, cartes perforées. CNC = récents, ordinateur. Automatiques (peu/pas main-d'œuvre) vs manuels (main-d'œuvre). Semi-automatiques, verticaux, plats.

Différences entre tour capstan et tour à tourelle

Avancées tours moteur/poupée mobile : poupée remplacée par tourelle hexagonale 6 outils, rotation selon opération. Apparence similaire mais différences construction, opération, usage :

Tour capstan	Tour à tourelle
Machine légère.	Machine lourde.
Généralement horizontaux.	Tête tourelle fixée directement sur chariot = unité unique.
Tête tourelle sur glissière (bélier) montée sur chariot.	Adapté travail mandrin lourd.
Adapté travail barre.	Chariot déplacé pour avance outil.
Chariot bloqué, bélier avance pour avance outil.	Robustes, durables.
Avance et profondeur passe limitées.	Plus d'avance et profondeur passe.
Traverse montée sur chariot reposant sur guidages entre poupée fixe et bélier.	Certains : chariot type porte-à-faux latéral.
Indexage tourelle automatique.	Levier serrage libéré, tourelle rotative manuelle.
Vis d'arrêt avance contrôlent distance mouvement outil (arrière tourelle).	Chiens d'arrêt (limit dogs) contrôlent distance.
Pas déplacement tourelle angle droit.	Certains : tourelle mobile angle droit axe tour.
Barre avance donne avance longitudinale.	Pas barre avance longitudinale.
Production masse pièces petites taille égale.	Production masse pièces grandes taille égale.
Mandrins à collet manuels.	Mandrins de puissance.
Pas coupes lourdes (construction non rigide).	Coupes lourdes possibles (construction rigide).

FAQ

Différence tour capstan / tour tourelle ?

Tour tourelle : tourelle principale directement sur chariot, chariot parcourt tout lit tour. Tour capstan = tour tourelle type bélier, mouvement bélier limité. Tour tourelle : tête tourelle directement sur chariot = unité unique.

Usage tour capstan ?

Pièces courtes (mouvement bélier limité). Tour tourelle : pièces longues (chariot sur lit). Capstan : pièces jusqu'à 60 mm diamètre.

Machine tour capstan ?

Tour capstan ou tour tourelle = tour production pièces identiques nombre illimité temps minimal. Développement tours moteur. Capstan : Pratt & Whitney, USA, 1860.

Pièces principales capstan/tourelle ?

• Banc (lit)
• Poupée fixe
• Chariot transversal et chariot
• Chariot tourelle et glissière auxiliaire

Pourquoi « tour tourelle » ?

Évolution tours antérieurs + tourelle = porte-outil indexable opérations multiples successives, outils différents, sans tâches préparation entre deux.

Différence tourelle / tour moteur ?

Poupée tourelle = plusieurs outils ; poupée moteur = un outil taille limitée. Tourelle = moins opérateurs qualifiés ; moteur = ouvriers qualifiés.

Tour tourelle et types ?

Tour métallurgie = outils interchangeables. Outil stationnaire contre pièce tournante. Unique : outils interchangeables.

Besoin mécanisme indexage tourelle ?

Mécanisme indexage amélioré pour opération automatique : toutes positions travail tourelle successives si désiré ou certaines sautées sélectivement, selon réglage mécanisme.

Avantages tourelle vs tour moteur ?

1. Grand nombre outils sans remplacement après chaque opération.
2. Augmentation cadence production.
3. Réduction coûts main-d'œuvre (moins ouvriers qualifiés).
4. Différentes gammes vitesses obtenables.

Tourelle en usinage ?

Groupe outils, rotation = nouvel outil position. Changement : retrait outil actuel (axe Z ou X+Z), rotation tourelle jusqu'à bon outil.

Opérateur capstan ?

Régler et opérer tour capstan sécurité/efficacité. Ajuster décalages machine. Surveiller machine, signaler problèmes. Niveaux liquide refroidissement.

Type mandrin tour capstan ?

Dispositifs maintien pièce = généralement automatiques. Réduisent temps préparation. Collets = mandrins collets. Barres longues formes variées, manuel ou puissance.

Inconvénients tour tourelle ?

CNC : précision mais pas coupe métaux ronds. Consommation énergie importante. Espace requis important.

Classification tour tourelle ?

Taille : petit (capacité barre d=25mm, mandrin D=320mm), moyen (d=80mm, D=500mm), grand (d=160mm, D=800mm). Selon disposition tourelle : tourelle horizontale.

Quel tour tourelle travaux lourds ?

Version légère pas adaptée gros mandrinage ; version type chariot (saddle-type) pour travaux lourds : diamètres 5x supérieurs type précédent.

Usage tour capstan ?

Machine fraisage créer mêmes pièces répétitivement. Mors coupe sur tourelle rotative (capstan) = changement rapide orientation mors sans retirer premier puis monter second.

Besoin tours capstan/tourelle ?

Capstan : pièces courtes (bélier limité). Tourelle : pièces longues (chariot sur lit). Capstan : jusqu'à 60 mm. Tourelle : jusqu'à 120 mm.

Différence tour automatique / tour capstan ?

Capstan et tourelle = semi-automatiques. Usinage auto mais changement pièce/réglage outils = manuel.

Tour à poupée mobile (Centre lathe) ?

Formes cylindriques matériaux variés (aciers, plastiques). Composants moteurs fabriqués tours.

Différence tour poupée mobile / tour capstan ?

Capstan/tourelle = avancées tours moteur/poupée mobile : poupée remplacée par tourelle hexagonale 6 outils, rotation selon opération/processus.