Principe de fonctionnement d’un tour et différents types. Comment ça marche ?

Bonjour à tous,

Après avoir, étudié les différents types de fraiseuses, nous allons aujourd’hui nous pencher sur les tours :

Qu’est ce que le tournage ?

Le tournage est une technique d’usinage qui consiste à enlever, à l’aide d’outils coupants, de la matière sur une pièce initiale cylindrique pour obtenir une pièce finale.

La matière est enlevée par la combinaison de la rotation de la pièce usinée et du mouvement de l’outil coupant (voir figure 1).

charitage principe fonctionnement tour machine

Il existe différentes opérations de tournage qui peuvent être classées en deux catégories:

a) Tournage extérieur :

Lorsque l’outil usine seulement la surface extérieure de la pièce, on parle de tournage extérieur. Sur la figure 2, sont représentées les principales opérations de tournage extérieur (dressage, chariotage, tronçonnage…). En rouge apparaissent les parties usinées par l’outil coupant.

tournage exterieur

b) Tournage intérieur :

Lorsque l’outil usine l’intérieur de la pièce, on parle de tournage intérieur. Contrairement au tournage extérieur, l’outil est alors placé au bout de la pièce (voir figure 3).

tournage extérieur

Vous trouverez en figure 4 les principales opérations de tournage intérieur.

opération tournage intérieur

Le Tour

Définition :

Le tour est une machine-outil permettant de réaliser les opérations de tournage.

Principe de fonctionnement :

 

Tour conventionnel

La pièce à usiner est placée dans le mandrin et serrée par l’intermédiaire des mors (voir figure 6). Un moteur permet la mise en rotation du mandrin fixé sur la broche. L’outil coupant (voir figure 7), est positionné dans un porte-outils (voir figure 9) et serré à l’aide de vis. Le porte-outils est mis en place sur une tourelle porte-outils. Le chariot transversal et le longitudinal assurent ainsi les mouvements de l’outil par des moteurs d’avance (voir figure 8).

La contrepointe permet de réaliser des opérations de pointage, centrage, perçage et alésage en bout de pièce.

 

mandrin et tournage

chariots et porte-outils

Différents types de tours :

Afin de répondre à tous les besoins de l’industrie (complexité des pièces, temps d’usinage, capacités), les tours ont évolué. Certains tours sont si complexes qu’ils peuvent être une alternative aux centres d’usinage. Voici les principaux types de tours :

Tour conventionnel (voir figure 5) : Ce sont les tours de base. Les opérations sont réalisées par un opérateur qui doit régler les différents paramètres et lancer les opérations.

Tour automatique (monobroche ou multibroche) (voir figure 10): Le tour automatique permet d’usiner des pièces suivant un réglage, sans aucune intervention de la part de l’opérateur. Lorsqu’il est multibroche, le tour automatique peut réaliser plusieurs pièces en même temps.

Tour multibroche GILDEMEISTER GM-35

Tours CNC (voir figure 11):

Le tour CNC est équipé d’une commande numérique qui pilote la machine en suivant un programme réalisé manuellement ou automatiquement.

La structure d’un tour CNC est plus complexe et dépend de la configuration de la machine. Figure 12, se trouve l’intérieur d’un tour CNC Bi-broche. Les pièces à usiner sont placées dans les mandrins des broches principales et secondaires. La commande numérique gère la rotation des 2 broches, le choix des outils coupants (en commandant la rotation des tourelles supérieures et inférieures), les mouvements des outils coupants (en commandant les déplacements des tourelles).

Les tours CNC sont donc caractérisés par (les éléments suivants):

– Nombre de tourelles
– Tourelles motorisées ou non
– Nombre d’outils sur la tourelle
– Type de la commande numérique

Il existe également des centres de tournage fraisage permettant en plus des opérations de tournage, de réaliser du fraisage.

 

Tour CNC HAAS

Intérieur tour CNC Bi-broche

Tours verticaux (voir figure 13):

Les tours verticaux sont utilisés pour usiner des pièces très lourdes et de gros diamètre (de moins d’un mètre jusqu’à 10 mètres. Dans ce cas, la pièce est posée sur un plateau tournant et l’usinage s’effectue par l’intermédiaire d’un ou deux chariots qui se déplacent. Ces machines peuvent également être équipées d’une commande numérique (voir figure 12).

Tour vertical SCHIESS

Axes sur un tour

Nombre d’axes. Figure 14, se trouvent les axes d’un tour conventionnel. Pour les tours CNC, le nombre d’axes peut être supérieur à 10.

Capacités d’usinage : Les tours peuvent usiner des pièces plus ou moins grandes selon leur structure. Les capacités d’usinage sont définies par :

Hauteur de pointes (mm)
Distances entre-pointes (mm): c’est la distance entre le mandrin et la contrepointe (position reculée).
Diamètre max au-dessus du banc (mm)
Diamètre au-dessus du chariot (mm)
Diamètre dans le rompu (mm): Pour augmenter la capacité d’un tour en diamètre, le banc du tour peut être coupé sous le mandrin.
Longueur maxi à tourner (mm)
Diamètre maxi à tourner (mm)
Alésage de la broche (mm)
Course X et Z (mm): Déplacement maximum des chariots suivant les axes X et Z.
Diamètre usinable (mm), diamètre du plateau (mm), hauteur usinable (mm), poids maximum de la pièce (kg) définissent les capacités d’un tour vertical

Paramètres d’usinage: La qualité et la précision de l’usinage dépendent des différents paramètres d’usinage de la machine. Peuvent-être cités:

Puissance du moteur de broche (kW)
Vitesse de rotation de la broche (Tr/min)
Vitesse d’avance (mm/min): Vitesse de déplacement suivant les axes X et Z

Equipements disponibles:

Convoyeur à copeaux: Il permet d’évacuer les copeaux créés.
Lunette: Une lunette permet d’éviter la flexion d’une pièce.
Embarreur: Il alimente la machine en barres qui sont ensuite usinées en pièces.

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  1. je suis un électromécanicien des systèmes automatisés et je veux plusieurs informations sur les autres machines-outils

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  2. On ne dit pas « tournage intérieur », mais on parle « d’alésage » quand on on usine à l’intérieur d’une pièce !!

    Reply

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