Le tournage, c’est quoi au juste ?
Le tournage est une méthode d’usinage assez simple à comprendre. Imagine que tu as un bloc de matière de forme cylindrique. Le but est d’enlever des copeaux de cette matière avec un outil coupant pour lui donner une forme précise. Pour y arriver, on fait tourner la pièce sur elle-même très vite, et on approche un outil qui va « gratter » la surface pour retirer de la matière. C’est la combinaison de la rotation de la pièce et du déplacement de l’outil qui crée la forme finale.
On peut classer les opérations de tournage en deux grandes familles. Tout dépend de la zone où l’outil travaille.
Le tournage extérieur
C’est le cas le plus courant. L’outil travaille uniquement sur la surface extérieure de la pièce. Ça permet de réaliser des opérations comme le chariotage (réduire le diamètre sur une longueur), le dressage (faire une surface plane en bout de pièce) ou encore le tronçonnage (couper la pièce).
Le tournage intérieur ou alésage
Ici, l’outil entre à l’intérieur d’une pièce déjà percée pour en usiner la surface interne. On parle de tournage intérieur, mais le terme technique plus précis est souvent l’alésage. Le but est d’agrandir un trou existant avec une grande précision ou de lui donner une forme spécifique. L’outil est fixé au bout d’une barre pour pouvoir pénétrer dans la pièce.
Comment fonctionne un tour ?
La machine qui permet de faire du tournage s’appelle tout simplement un tour. C’est une machine-outil fondamentale dans l’industrie. Son principe est toujours le même, même si les modèles varient beaucoup.
La pièce à usiner est fermement maintenue dans ce qu’on appelle un mandrin, grâce à des mâchoires (les mors). Ce mandrin est entraîné en rotation par un moteur puissant. L’outil coupant, lui, est fixé dans un porte-outil, qui est monté sur une tourelle. Cette tourelle peut souvent porter plusieurs outils différents pour changer d’opération rapidement.
Pour déplacer l’outil, on utilise deux chariots : le chariot longitudinal qui bouge le long de la pièce, et le chariot transversal qui le déplace perpendiculairement. Ces mouvements sont ce qui permet de sculpter la matière avec une grande précision. Sur les tours modernes, ces mouvements sont gérés par des moteurs d’avance très précis.
Les différents types de tours industriels
Avec le temps, les tours ont beaucoup évolué pour s’adapter aux besoins de la production, de la simple pièce unique à la fabrication de masse. Voici les principaux types que tu peux rencontrer.
Le tour conventionnel
C’est le tour de base, le modèle manuel. Ici, c’est l’opérateur qui contrôle tout. Il doit régler manuellement la vitesse de rotation, les avances des chariots et lancer chaque opération. C’est une machine parfaite pour le prototypage ou les petites séries, mais qui demande un vrai savoir-faire.
Le tour automatique
Ce type de tour est conçu pour la production en grande série sans intervention humaine continue. Une fois réglé, il peut usiner des centaines ou des milliers de pièces identiques. Certains modèles sont même « multibroches », ce qui leur permet de produire plusieurs pièces en même temps, augmentant ainsi fortement la productivité.
Le tour CNC
CNC signifie « Commande Numérique par Calculateur ». Ces tours sont pilotés par un ordinateur qui exécute un programme d’usinage. L’opérateur prépare la machine et lance le programme, mais c’est l’ordinateur qui gère tous les mouvements des outils avec une précision extrême. Les tours CNC peuvent avoir plusieurs tourelles et broches, ce qui les rend très polyvalents. Certains sont même des centres de tournage-fraisage, capables de réaliser d’autres opérations sans avoir à changer de machine.
Le tour vertical
Quand les pièces deviennent très lourdes et très larges, un tour classique ne suffit plus. Le tour vertical est la solution. Ici, la pièce n’est pas tenue horizontalement mais posée sur un plateau tournant. Les outils usinent la pièce par le dessus. On utilise ces machines pour des pièces pouvant atteindre plusieurs mètres de diamètre et peser des dizaines de tonnes.
Comprendre les caractéristiques techniques d’un tour
Pour choisir ou évaluer un tour, il faut regarder plusieurs caractéristiques techniques. Elles définissent ce que la machine est capable de faire.
Capacités d’usinage
Les capacités définissent la taille maximale des pièces que le tour peut accepter. Voici les points clés à vérifier :
- Distance entre-pointes : la longueur maximale de la pièce que l’on peut usiner entre le mandrin et la contrepointe.
- Diamètre maximal au-dessus du banc : le diamètre le plus grand que la pièce peut avoir sans toucher le bâti de la machine.
- Course X et Z : le déplacement maximal des chariots, qui définit la zone de travail de l’outil.
- Pour un tour vertical, on regarde le diamètre du plateau et la hauteur usinable.
Paramètres d’usinage
La performance d’un tour dépend aussi de sa puissance et de ses vitesses. Les paramètres essentiels sont :
- La puissance du moteur de broche (en kW), qui détermine la capacité à enlever de la matière.
- La vitesse de rotation de la broche (en tours par minute), cruciale pour adapter la coupe au matériau.
- La vitesse d’avance des chariots (en mm/min), qui influence la rapidité de l’usinage et l’état de surface.
Équipements optionnels
Enfin, de nombreux équipements peuvent être ajoutés pour améliorer l’efficacité ou la polyvalence d’un tour :
- Un convoyeur à copeaux pour évacuer automatiquement les déchets de matière.
- Une lunette, qui sert de support intermédiaire pour éviter que les pièces longues et fines ne plient sous l’effort de coupe.
- Un embarreur, un système qui alimente automatiquement la machine en barres de matière pour une production en continu.
