Qu'est-ce qu'un tour à tourner ? Comprendre les bases du tournage et de l'alésage

Ce qu'il faut savoir sur le tour à tourner ?

Généralement, le terme « tournage » est réservé à la génération de surfaces extérieures par cette action de coupe, tandis que la même action de coupe de base, appliquée aux surfaces intérieures (trous, autres types), est appelée « alésage ». Ainsi, l'expression « tournage et alésage » divise une famille plus large de procédés connus sous le nom de tournage. Couper une surface sur une pièce, que ce soit avec un outil de tournage ou d'alésage, est appelé « surfacage » et peut être inclus dans l'une ou l'autre catégorie comme sous-ensemble.

Le tournage peut être fait manuellement, sur un tour traditionnel, qui nécessite souvent une surveillance constante de l'opérateur, ou avec un tour automatique qui n'en a pas besoin. Actuellement, le type d'automatisation le plus populaire est la commande numérique par ordinateur, plus connue sous le nom de CNC. (Le CNC est aussi largement utilisé dans de nombreux autres types d'usinage que le tournage).

Lors du tournage, la pièce (morceau de matériau relativement rigide comme bois, métal, plastique ou pierre) est tournée et l'outil de coupe est déplacé le long des 1er, 2e ou 3e axes de mouvement pour obtenir des diamètres et profondeurs précis. Le tournage peut avoir lieu à l'extérieur du cylindre ou à l'intérieur (aussi appelé alésage) pour produire des éléments tubulaires aux géométries variées. Bien que assez rare maintenant, les premiers tours pouvaient même créer des figures géométriques complexes, même des solides platoniciens ; bien que, depuis l'apparition du CNC, il est devenu remarquable d'utiliser un contrôle de trajectoire d'outil non informatisé à cette fin.

Les procédés de tournage sont généralement effectués sur un tour, considéré comme le plus ancien des machines-outils, et peuvent être de divers types : tournage droit, tournage conique, profilage ou rainurage externe. Ces types de procédés de tournage peuvent produire différentes formes de matériaux : pièces droites, coniques, courbes ou rainurées. Fondamentalement, des outils de coupe à pointe simple sont utilisés pour le tournage. Chaque groupe de pièces a un ensemble optimal d'angles d'outil développés au fil des ans.

Les déchets métalliques des opérations de tournage sont appelés copeaux (Amérique du Nord) ou sciure (Royaume-Uni). Dans certaines régions, ils peuvent être connus sous le nom de copeaux. Les axes de mouvement de l'outil peuvent être littéralement une ligne droite ou suivre un certain ensemble de courbes ou d'angles, mais ils sont essentiellement linéaires (au sens non mathématique). La pièce soumise aux opérations de tournage peut être appelée « pièce tournée » ou « pièce usinée ». Le tournage a lieu sur un tour, qui peut être actionné manuellement ou en CNC.

:: Voir produits : Tour CNC

Opérations spécifiques incluent :

• Tournage
  Le procédé de tournage général consiste à tourner la pièce, tandis que l'outil de coupe à pointe simple est déplacé parallèlement à l'axe de rotation. Le tournage peut être effectué sur la surface extérieure de la pièce et la surface intérieure (procédé appelé alésage). Le matériau de départ est essentiellement une pièce générée par d'autres procédés comme le moulage, le forgeage, l'extrusion ou le tirage.
• Tournage conique
  Le tournage conique donne une forme cylindrique qui réduit progressivement le diamètre d'une extrémité à l'autre. Cela peut être réalisé : a) avec un chariot à composition b) avec un outil de tournage conique c) avec un outil de copie hydraulique d) avec un tour CNC e) avec un outil de forme f) en déplaçant la contre-pointe — cette méthode convient mieux aux conicités peu prononcées.
• Génération sphérique
  La génération sphérique produit une surface finie sphérique en faisant tourner le moule autour d'un axe de rotation fixe. Les méthodes incluent : a) dispositif de copie hydraulique b) tour CNC (commande numérique par ordinateur) c) outil de moulage (méthode brute) d) outil de positionnement de lit (voir dessin).
• Tournage dur
  Le tournage dur est un type de tournage effectué sur des matériaux avec une dureté Rockwell C supérieure à 45. Il est généralement réalisé après le traitement thermique de la pièce. Ce procédé vise à remplacer ou réduire les opérations de meulage traditionnelles. Le tournage dur, quand utilisé exclusivement pour enlever de la matière, compete préférentiellement avec le meulage grossier. Cependant, pour la finition, où forme et dimensions sont critiques, le meulage est meilleur. Le meulage offre une plus grande précision dimensionnelle de rondeur et de cylindricité. De plus, les finitions de surface polies Rz = 0,3-0,8z ne peuvent être atteintes avec le tournage dur seul. Le tournage dur convient aux pièces nécessitant une précision de rondeur de 0,5-12 microns et/ou une rugosité de surface de 0,8-7,0 microns. Il est utilisé, entre autres, pour les engrenages, composants de pompes d'injection et composants hydrauliques.
• Surfacage
  Le surfacage dans le contexte du tournage consiste à déplacer l'outil de coupe à angle droit par rapport à l'axe de rotation de la pièce tournante. Cela peut être fait au moyen d'un chariot transversal, s'il est équipé, par opposition au déplacement longitudinal (tournage). C'est souvent la première opération dans la production de l'objet, et souvent la dernière — d'où l'expression « finition ».
• Tronçonnage
  Ce procédé, aussi appelé tronçonnage ou coupure, sert à créer des rainures profondes qui séparent la pièce finie ou partiellement terminée de la barre mère.
• Rainurage externe / surfacage
  Le rainurage est comme le tronçonnage, sauf que les rainures sont coupées à une profondeur spécifique au lieu de couper la pièce finie/partielle hors de la barre. Le rainurage peut être fait sur surfaces internes et externes, ainsi que sur la face des pièces (rainurage de surface ou trépanage).

Opérations non spécifiques incluent :

• Alésage
  Agrandir ou lisser le trou existant créé par perçage, formage, etc. Usinage de formes cylindriques internes (génération) a) en serrant la pièce sur la broche avec un mandrin ou une plaque de face b) en montant la pièce sur un chariot transversal et en plaçant l'outil de coupe dans le mandrin. Ce travail convient aux moulages trop inconfortables à monter sur la plaque frontale. Sur les tours à lit long, une grande pièce peut être vissée au mandrin sur le lit, et l'arbre peut passer entre les deux saillies de la pièce, et ces pattes peuvent être coupées à la taille. Usage limité, mais disponible pour un tourneur/mécanicien qualifié.
• Perçage
  Utilisé pour enlever de la matière à l'intérieur de la pièce. Dans ce procédé, des forets standards sont utilisés, maintenus immobiles dans la contre-pointe de la tête d'outil du tour. Ce procédé peut être fait avec des forets disponibles séparément.
• Moletage
  Créer un motif cannelé sur la surface de la pièce pour servir de prise en main ou d'amélioration visuelle avec un outil de moletage spécial.
• Alésage de finition
  Une opération de redimensionnement qui enlève une petite quantité de métal d'un trou déjà percé. Utilisé pour faire des trous internes aux diamètres très précis. Par exemple, un trou de 6 mm de diamètre est fait en perçant avec un foret de 5,98 mm puis en alésant aux dimensions exactes.