Tour à bois 2020 – Tournage mécanique — Wikipédia

DANS tournage mécanique consiste en la fabrication de pièces dont la forme résulte de la rotation du profilé autour d’un axe, créant un volume tel cylindre mais cône mais la toupie, mais Quille, etc. Ce profil est créé par le déplacement des outils de coupe dans le plan virtuel XZ, l’axe Z étant l’axe de rotation. Le tournage est le processus d’usinage par enlèvement de matière d’une pièce, le volume initial dans lequel on souhaite façonner la pièce. Une machine utilisant ce procédé s’appelle un tour.

Pour créer un mouvement de coupe, un moteur électrique fait tourner une broche sur laquelle un dispositif de serrage (mandrin, pince, etc.) maintient la « rugosité » pendant l’usinage. Des chariots rigides déplacent les outils de coupe le long des axes X et Z pour les mettre en contact avec la pièce, créant ainsi un mouvement d’avance. Cette combinaison de mouvements permet l’enlèvement de matière sous forme de copeaux. Il est également possible de percer sur un tour, même si ce n’est pas sa fonction principale.

Un tour est principalement utilisé pour fabriquer des pièces tournantes, même si certaines machines peuvent produire des formes très complexes (tours).

Ces pièces peuvent être :

Les tours à bois traditionnels et les machines-outils sont de plus en plus remplacés par des tours à commande numérique entièrement automatisés. Ces tours peuvent facilement effectuer des opérations complexes telles que le fraisage, le perçage polygonal, le perçage radial, etc. La programmation de la commande numérique se fait par instructions. Dans les travailleurs de l’industrie tourneurs souvent aussi responsable du fraisage. Ensuite, ils sont appelés tourneurs-fraiseuses…

Prise de vue en extérieur[modifier | modifier le code]

• Tournage longitudinal (tournage, axial avec), la mise en place du cylindre ;
• décolletage (dressage, broche) X), mise en place du visage, de l’épaule ;
• tournage par profilage ou contournage, réalisé par copiage ou à commande numérique ;
• tournage de rainures, d’espaces;
• filetage, mise en œuvre de filetage de vis;
• Coupe.

Prise de vue en intérieur[modifier | modifier le code]

• Trou;
• dressage;
• tournage intérieur par contour;
• jeu de braquage, rainures;
• coupe de filetages internes;
• nuitée.

Tournage de pièces métalliques[modifier | modifier le code]

Le tournage d’une pièce métallique brute en tournage conventionnel se fait généralement en cinq étapes :

1. Broyage d’huile : la couche externe est enlevée, qui présente un mauvais état de surface et contient de nombreux défauts (calcaire, corrosion, fissures, inclusions, fort durcissement, etc.) ; c’est un passage d’environ 0,5 à 1 mm…
2. Contrôle du diamètre obtenu (avec un pied à coulisse ou même un micromètre), qui permet de déterminer la quantité de matière à enlever pour atteindre une taille donnée.
3. Un dégrossissage est effectué sur une profondeur de plusieurs mm pour éliminer la matière.
4. Vérification du diamètre avant la finition.
5. Passe de finition, profondeur inférieure à 0,5 mm mais plus que le minimum de copeaux afin d’avoir une bonne tolérance dimensionnelle et un bon état de surface.

Si vous avez besoin de faire une épaule, nous portons le char en laissant une marge de 0,5 mm ; ceci est éliminé en coupant l’outil pendant la passe de finition. Ceci assure la planéité et la perpendicularité de la surface par rapport à l’axe, puisque la surface finale est réalisée en une seule passe.

• L’acier rapide (HSS), qui est un acier fortement allié, est largement utilisé dans la production d’outils de coupe. Les caractéristiques qui le rendent intéressant sont sa dureté autour de 65 HRc et sa ténacité qui lui confère une bonne durabilité.
• carbures métalliques. Cette catégorie comprend les alliages constitués de tungstène (60-90%), de titane et de tantale (1-35%) et de cobalt ou de nickel (5-15%), ainsi que d’autres matériaux en plus petites quantités tels que le molybdène ou le vanadium. La production de métal dur est réalisée par frittage, il se compose généralement de plaques qui sont fixées au corps de l’outil par soudure, vis ou pince. Certains petits outils sont entièrement en métal solide.

enrobage[modifier | modifier le code]

Souvent, les outils HSS ou en métal dur sont revêtus d’une ou plusieurs couches, ont une durée de vie plus longue et permettent des vitesses d’usinage plus rapides et une meilleure qualité de surface. Différents types de couverture :

Vitesse de coupe[modifier | modifier le code]

En tournage, la vitesse de coupe est la vitesse relative de l’outil par rapport à la pièce. Il s’agit donc de la vitesse tangentielle au point de la pièce qui coïncide avec la pointe de l’outil. Cette vitesse qui s’exprime toujours en mètres par minute (m/min) est calculé comme suit :

$displaystyle V_ c = frac pi times d times N 1000$

avec:

• $displaystyle V_ c$ : vitesse de coupe en m/min
• d : diamètre en mm au point d’usinage
• N : vitesse de rotation de la pièce en tours par minute

En réarrangeant les termes de la formule précédente, on obtient :

$displaystyle N = frac 1000 fois Vc pi fois d$

Et c’est cette vitesse de rotation $style d’affichage N$ ce que nous mettons sur la voiture. Par conséquent, vous devez savoir $displaystyle V_ c$ dont la valeur est le plus souvent déterminée par des méthodes empiriques. Certains organismes, comme le CETIM pour l’industrie mécanique, ont créé des tableaux de référence.

La vitesse de coupe est déterminée en fonction de divers facteurs :

• matériau traité: en règle générale, plus il est doux, plus la vitesse est élevée
• matériel d’outil de coupe
• géométrie de l’outil de coupe
• type de traitement : ébauche, finition, filetage, etc.
• graisse de vitesse
• qualité du tour : plus il est dur, mieux il peut gérer des vitesses élevées

Avancée[modifier | modifier le code]

En tournage, l’avance s’entend comme la vitesse à laquelle l’outil se déplace le long de l’axe de rotation en un tour de la pièce, cette vitesse est déterminée expérimentalement selon les critères ci-dessus. En première approximation, cela correspond à l’épaisseur de la puce. L’alimentation est réglée directement sur la machine.

A ne pas confondre avec une formule de calcul de l’avance de mouture, qui :

$Displaystyle Vf = fz fois Z fois N$

Vf = avance en mm/min
fz = avance par dent en mm / (tour de dent)
Z = nombre de dents de la fraise
N = vitesse réglée sur la machine en tr/min.

En tournage, si l’on veut calculer l’avance outil, on applique cette formule :

$Displaystyle Vf = e fois n$

f = avance en mm / tour
N = vitesse réglée sur la machine en tr/min.

Puissance requise[modifier | modifier le code]

Le tour n’a pas une puissance illimitée : il est alimenté électriquement par celui-ci. Lors de l’usinage d’une pièce, assurez-vous que la machine est capable d’effectuer l’opération requise, sinon il y a un risque d’endommagement de l’outil, du tour ou de la pièce.

Pour cela nous définissons cadence de tir, la quantité de matière enlevée par l’outil dans une période de temps donnée. Ce flux Q_T exprimé comme :

$displaystyle Q_ T = f fois a_ p fois V_ c$ (et voir³/ minute)

Avec:

• f : vitesse d’avance (en mm/tr)
• mais_P : profondeur de coupe (en mm)
• V_c : vitesse de coupe (en m/min)

A travers ce flux, nous exprimons Puissance requis pour le pass demandé :

$displaystyle P = frac k_ c times Q_ T 60 = frac k_ c times a_ p times f times V_ c 60$ (en watt)

Ck_c pression de coupe ou force de coupe spécifique en newtons par millimètre carré (N/mm²)

La puissance de travail et la puissance maximale (ou « pic ») sont spécifiées par le fabricant du tour, le réglage de la profondeur de coupe réduira la puissance requise pour le pas requis sans affecter la vitesse de coupe. ni sur les critères préalables, indispensables à la bonne mise en œuvre de la pièce.

Il existe différentes formations en France proposant une formation au tournage :

Dans une université professionnelle :

Certificat de Formation Professionnelle : BEP MPMI (Professions en Fabrication Mécanique Informatisée)

Licence Professionnelle BAC PRO TU (Technicien Mécanicien)

Licence Professionnelle BAC PRO TO (Technicien Outillage)

Licence Professionnelle BAC PRO MICRO (Microtechnique)

Au lycée : (niveau bac +2)

Brevet de Technicien Sénior : BTS CPRP (Conception de Processus de Vente de Produits)

Brevet de Technicien Supérieur : BTS ERO (Recherche et Réalisation Instrumentale)

A l’université : (niveau bac +2)

Diplôme universitaire de technologie : DUT GMP (Génie Mécanique et Génie Industriel), etc.

De nombreux masters et écoles d’ingénieurs proposent des formations intégrant les procédés d’usinage dans leurs cursus (Polytech, INSA, ICAM, Arts et Métiers Paristech, ENI, ENS, UTs, ISAT, Ecoles CENTRALE, ESPCI ParisTech, SIGMA (ex-IFMA), SeaTech, Maître GSI, etc.).

Remarque : Après l’option de premier cycle F1 (1971 à juin 1991), l’option GMP (Génie Mécanique et Industriel) offrait un bon niveau de formation pratique et théorique en usinage traditionnel et commande numérique (tournage et fraisage principalement) en première et dernière année du secondaire. Il préparait des études post-bac comme une formation d’ingénieur, un DUT GMP, ou divers BTS. Trop cher (utilisation de matériel industriel, travail en petits groupes pour des raisons de sécurité), ce premier cycle est annulé en Juin 2013…

Comme tous les autres mécanismes d’enlèvement de matière, le tour dispose de boutons d’arrêt d’urgence qui arrêteront toute opération en cas de problème.