centre de tournage

Un centre de tournage est un tour commandé par ordinateur, conçu pour usiner des pièces cylindriques et coniques avec une intervention manuelle minimale. Contrairement à un tour manuel, qui exige qu'un opérateur ajuste les avances et les vitesses à la main, un centre de tournage utilise une unité de commande numérique pour entraîner la broche, le chariot et la tourelle porte-outils selon une séquence programmée. La pièce tourne contre des outils de coupe fixes qui se déplacent sur deux ou trois axes. Cette combinaison d'automatisation et de précision fait des centres de tournage l'épine dorsale des ateliers de production à grand volume, où des arbres, des bagues et des corps de connecteurs identiques sont fabriqués par centaines ou par milliers.

Les centres de tournage modernes sont presque exclusivement des machines CNC, ce qui signifie qu'ils acceptent les trajectoires d'outils des logiciels de FAO. La commande lit les instructions en code G pour positionner la tourelle porte-outils, régler la vitesse de la broche (souvent 2000 à 4000 tr/min pour l'acier, plus pour l'aluminium) et commander la profondeur de coupe et la vitesse d'avance. Un centre de tournage horizontal typique maintient les outils dans une tourelle indexée avec 8 à 12 stations, permettant des changements d'outils automatiques sans arrêter la broche. Les centres de tournage verticaux, moins courants, montent la broche verticalement et sont utilisés pour des pièces plus grandes et plus lourdes. Les deux types peuvent incorporer des outils motorisés, où les outils sont entraînés par des moteurs individuels à leurs propres vitesses, permettant des opérations de fraisage comme le perçage ou le taraudage sur la même machine sans retirer la pièce.

L'avantage de productivité des centres de tournage vient de leur capacité à effectuer plusieurs opérations en une seule configuration. Une barre de matière première entre, et la machine peut dégrossir le diamètre extérieur, le finir, aléser le centre, fileter une extrémité et tronçonner un composant fini, le tout sous le contrôle du programme. Les temps de cycle pour les pièces simples peuvent être mesurés en secondes par pièce une fois le programme validé. Les centres de tournage avec une répétabilité sub-micronique sont utilisés pour les composants de dispositifs médicaux, les tiroirs de vannes hydrauliques et les fixations de précision où l'accumulation de tolérances est importante. Les machines plus robustes sacrifient une certaine vitesse pour gérer les coupes interrompues et les matériaux plus résistants comme l'acier inoxydable ou la fonte.

Modes de défaillance et contraintes courants

L'usure des outils et le broutage sont les principaux ennemis de la productivité des centres de tournage. À mesure que les arêtes des inserts s'émoussent, la finition de surface se dégrade et la durée de vie de l'outil diminue. Des montages rigides et des vitesses de broche contrôlées minimisent le broutage, la vibration qui génère une mauvaise finition de surface et peut endommager la machine. La dilatation thermique affecte également la précision: à mesure que la broche, la tourelle et les vis à billes chauffent pendant une longue période, la trajectoire de l'outil s'écarte des dimensions nominales de dizaines de microns. Les commandes modernes compensent la dilatation de la broche, mais les opérateurs doivent toujours surveiller les dimensions des pièces et ajuster les décalages. L'évacuation des copeaux peut devenir critique avec des matériaux à copeaux longs comme l'aluminium; un débit de liquide de coupe insuffisant ou une obstruction dans le convoyeur à copeaux arrête la machine.

Les centres de tournage se situent à mi-chemin entre les tours manuels et les lignes de transfert. Un tour manuel permet des réparations ponctuelles et des travaux de prototypage, mais exige une main-d'œuvre qualifiée et produit des pièces lentement. Une ligne de transfert est plus rapide pour les travaux simples à grand volume, mais nécessite un investissement en capital massif et un outillage inflexible. Les centres de tournage sont suffisamment flexibles pour gérer les changements de produits et suffisamment économiques pour des lots de 100 à 10 000 pièces. Leur nom reflète leur action fondamentale: faire tourner la pièce pendant que les outils agissent sur elle, par opposition aux fraiseuses, qui font tourner l'outil de coupe pendant que la pièce reste immobile. Cette distinction détermine les machines que vous spécifiez pour un travail donné.