Pourquoi choisir un centre de tournage vertical pour l'usinage de précision

Qu'est-ce qu'un centre de tournage vertical ?

Appelés aussi tours verticaux (VTL), tours CNC à montage vertical. Ils couvrent une large gamme de techniques d'usinage sur une même machine, permettant d'affiner les finitions de pièces pré-usinées (perçage, fraisage). Ils répondent mieux aux exigences personnalisées de configuration des produits.

Leur nom vient de l'arrangement des broches. Le tour CNC a une broche principale (poulie) et une contre-broche (poulie arrière) pour serrer les pièces et faciliter les mouvements de coupe. La broche principale, montée sur le banc, est perpendiculaire à l'horizontale. Elle traverse le centre des pièces et les entraîne en rotation. La contre-broche, sur la poupée mobile opposée, supporte les pièces longues.

En tant que tours CNC verticaux, ils partagent les caractéristiques des tours CNC : pièce tournante usinée par outil fixe se déplaçant sur son axe. Tour horizontal : outil sur axe Y. Tour vertical : outil sur axe Z. Avec système informatisé (CNC), la conception et le contrôle sont automatisés : changement d'outil automatique, positionnement table/outil automatique. Cela permet des pièces plus complexes, une précision accrue, une efficacité et productivité supérieures.

Conception d'un centre de tournage vertical

La configuration dérive du centre horizontal, mais sous forme inversée. Centre horizontal : broche horizontale, mouvements latéraux vers pièces tournantes sur poupée fixe (ou les deux). Centre vertical : poupée fixe sur surface horizontale, broche verticale et dispositif de serrage fixés aux pièces. Les pièces nécessitent moins de force de serrage car la gravité les soutient. Le porte-outil (chariot) maintient la tourelle porte-outils verticalement. De face, la configuration s'étire horizontalement (longue ligne), tandis que la largeur totale est bien moindre qu'un centre horizontal.

Composants d'un centre de tournage vertical

● Poupee fixe (headstock)

À la base de la machine, contient le mécanisme de transmission : servomoteur, système de transmission, broche principale, dispositif de serrage, le tout caréné sur surface horizontale.

● Poupee mobile (tailstock)

Montée en face de la poupée fixe, en partie haute. Maintient les pièces longues des deux côtés, équipée d'une contre-broche pour la rotation.

● Dispositif de serrage

Mandrin ou collet selon taille/formes des pièces. Fixé sur la broche de la poupée fixe pour entraîner la rotation.

● Dispositif de maintien d'outils

Sur machine CNC, doit avoir changement d'outil automatique : tourelle sur chariot. Plusieurs outils stockés dans les cartouches de la tourelle. Une rotation présente l'outil désiré sur la zone de travail.

● Broches

Pièces mobiles du centre de tournage. Disposées sur poupée fixe et mobile, traversent les pièces et assurent leur rotation pour l'usinage.

● Système de refroidissement

Indispensable lors de la coupe : refroidit la zone de contact outil/pièce sous rotation rapide, évite surchauffe et dangers.

● Servomoteur

Source d'énergie (électricité) pour les pièces mobiles. L'énergie électrique est transformée en énergie cinétique via le système de transmission, puis livrée à la broche en mouvement rotatif.

Que peut faire un centre de tournage vertical ?

En métallurgie, l'usinage couvre une large gamme : séparation de grosses pièces, configuration initiale, finition finale. Normalement, plusieurs machines nécessaires (tour, fraiseuse, etc.), coûtant temps, efforts et argent. Le centre vertical réduit l'espace (moins qu'un horizontal) et réalise toutes ces opérations sur une seule machine, économisant temps, efforts et coûts.