Qu’est-ce qu’une machine à tour, comment ça marche ?

Qu'est-ce qu'une machine à tour, comment ça marche ?

Un tour est une machine utilisée pour fabriquer les pièces de la machine. L’usinage est l’un des processus de fabrication avec lesquels nous pouvons fabriquer des pièces de machines de différentes formes et tailles. Nous avons déjà abordé les processus de forgeage et de coulée dans les articles précédents. Cependant, les pièces fabriquées avec forgeage et coulée auront un mauvais contrôle de la géométrie et de la taille et leur finition de surface n’est pas très bonne. Par conséquent, dans la plupart des cas, les pièces moulées et les pièces forgées subissent un usinage avant que ces pièces puissent être assemblées avec d’autres pièces pour former un cycle complet de type machine ou une voiture à moteur. Avec une machine de tour, nous pouvons effectuer de nombreuses opérations de tournage pour produire des produits finis de haute qualité à assembler directement avec d’autres pièces d’une machine.

Qu'est-ce qu'une machine à tour, comment ça marche ?

Machine de tour

La machine de tour fait tourner la pièce autour de son axe pour effectuer de nombreuses opérations en enlevant de la matière à l’aide d’un outil de coupe. Cet outil de coupe est réalisé dans un matériau beaucoup plus dur que le matériau de la pièce à usiner. La matière retirée de la pièce est obtenue par le mouvement relatif entre l’outil de coupe et la pièce.

Opération de tour

Machine de tour
Machine de tour
  • L’outil de coupe reçoit un tranchant tranchant et il est forcé de pénétrer à l’intérieur de la surface de la pièce à une faible profondeur.
  • Le mouvement relatif entre l’outil et la pièce entraîne le cisaillement d’une fine bande de matériau de la pièce, ce qui réduit l’épaisseur de la pièce.
  • Ce processus doit être répété plusieurs fois avant que toute la surface de la pièce puisse être recouverte et réduite en profondeur.
  • La fine bande de matériau cisaillée de la pièce est appelée « copeau ».
  • Il faut comprendre que les copeaux sont produits par cisaillement et non par découpage. Une quantité importante de puissance est nécessaire pour l’usinage.
  • La fonction de la machine-outil est de fournir cette puissance et le mouvement requis de la pièce par rapport à l’outil.
  • Dans certains cas d’usinage, un mouvement est donné à la pièce et l’outil reste immobile.
  • Dans certains autres cas, la pièce est immobile et la machine-outil fournit un mouvement à l’outil de coupe.
  • Dans d’autres cas encore, le mouvement est donné à la fois à l’outil et à la pièce.

Matériaux d’outils de coupe pour tour

Les outils de coupe sont constitués d’un matériau qui peut être durci par un traitement thermique approprié. Lors de l’usinage, une grande quantité de chaleur est générée et la température de l’arête de coupe de l’outil peut atteindre 650 à 700 °C.

L’outil doit conserver sa dureté même à des températures aussi élevées. Cette propriété de conserver sa dureté à des températures élevées est appelée «dureté rouge». Les outils de coupe développent la propriété de dureté rouge en raison de l’ajout de tungstène et de molybdène à l’acier à haute teneur en carbone. De nos jours, les outils de coupe sont en acier rapide ou en carbure de tungstène. Les outils en matériaux céramiques (comme Al2O3, SiC) et les diamants polycristallins sont également utilisés pour des applications spéciales.

Vitesses de coupe pour la machine de tour

Quelle est la vitesse de coupe pour la machine de tour ?
Vous devez comprendre le concept de « vitesse de coupe ». La vitesse de coupe désigne la vitesse linéaire à laquelle la coupe a lieu. Si l’outil est à l’arrêt, la vitesse à laquelle le matériau de travail s’approche du tranchant de l’outil est la vitesse de coupe. Elle se mesure en mètres par minute.

La vitesse de coupe optimale pour un tour dépend du matériau de l’outil, du matériau à couper et de l’utilisation ou non d’un fluide de coupe. L’utilisation d’un fluide de coupe a pour but d’évacuer la chaleur de la zone de coupe et de lubrifier la face de l’outil afin de réduire la friction entre le copeau et la surface de l’outil. L’utilisation de liquide de coupe rend le processus de coupe plus efficace. De même, la coupe à la vitesse de coupe recommandée améliore la durée de vie et les performances de l’outil.

La vitesse de coupe recommandée pour l’usinage de la fonte et de l’acier doux avec des outils à grande vitesse est de 35 mètres par minute. Cependant, si des outils en carbure de tungstène sont utilisés, des vitesses de coupe de 65 à 70 mètres par minute peuvent être utilisées. Pour les matériaux non ferreux, des vitesses de coupe beaucoup plus élevées sont autorisées.

Construction du tour central

Un tour central est aussi appelé un tour à moteur ou simplement un tour. C’est l’une des machines-outils les plus courantes et les plus anciennes. C’est aussi l’une des machines les plus polyvalentes et les plus utilisées. Sa fonction principale est la production de profilés cylindriques.

machine à tour

Les pièces principales d’un tour à centrer sont :

  1. Lit de machine
  2. Tête d’attelage
  3. Poupée mobile
  4. Le chariot

1. Lit de machine

Lit de machine généralement en fonte. Il maintient ou supporte toutes les autres parties du tour. Le dessus du banc de la machine est plat et est usiné pour former des glissières sur lesquelles le chariot glisse sur la longueur du tour.

2. Poupée

Il est fixé à l’extrême gauche du lit et contient des arbres et des engrenages immergés dans de l’huile de lubrification. L’arbre d’entraînement à l’intérieur est entraîné par un moteur électrique. L’arbre entraîné, qui se présente sous la forme d’une broche creuse peut être entraîné à différents régimes en changeant de vitesse, et fait saillie hors de la poupée. Un mandrin (soit à trois mors, soit à quatre mors), est vissé sur cette broche. La pièce peut être maintenue dans les mâchoires du mandrin. Lorsque la broche tourne, le mandrin et la pièce maintenue tournent également autour de l’axe longitudinal de la broche.

3. Poupée mobile

Une poupée mobile est prévue à l’extrémité droite du lit. Il peut coulisser le long des glissières prévues sur le banc et éventuellement être rapproché de la tête d’attelage si on le souhaite. Il peut alors être serré ou fixé sur le lit dans cette position. La contre-pointe a une broche dans la partie supérieure de la contre-pointe, dont l’axe coïncide avec l’axe de la broche de la poupée, les deux étant à la même hauteur au-dessus du lit. Cette broche peut être déplacée vers l’avant ou vers l’arrière en tournant un volant.

poupée mobile
Poupée mobile

La partie avant de l’axe de la poupée mobile porte une pointe « morte » ou « vivante ». Lorsqu’une longue pièce est maintenue dans le mandrin à l’extrémité de la poupée, elle est soutenue à l’extrémité de la poupée mobile en faisant avancer la broche de la poupée mobile. Bien sûr, il doit y avoir un petit trou conique au centre de la pièce, dans lequel le centre de la poupée mobile peut être inséré pour fournir un support. Si la pointe (portée dans ses roulements) tourne avec la pièce à usiner, on l’appelle une pointe tournante.

Cependant, supposons que le centre de la poupée mobile reste immobile et que la pièce seule tourne. Dans ce cas, la pointe est appelée «pointe morte» et la pointe conique de la pointe doit être lubrifiée avec de la graisse pour réduire le frottement entre la pointe de la poupée mobile et la pièce à usiner.

4. Transport

Un chariot est illustré dans la figure ci-dessous. Le chariot peut coulisser sur la longueur du bâti de la machine, de l’extrémité de la contre-pointe à l’extrémité de la poupée. Ce mouvement est contrôlé en actionnant manuellement la roue de déplacement manuelle. Il peut également être communiqué ce mouvement de déplacement à différentes vitesses automatiquement en s’engageant dans la tige d’alimentation ou l’arbre d’alimentation.

chariot de tour
Le chariot

Le chariot porte une glissière transversale, qui peut se déplacer indépendamment dans une direction transversale à angle droit par rapport au lit. Le chariot transversal peut également être déplacé soit manuellement via un volant plus petit, soit via un dispositif automatique. Monté sur la glissière transversale se trouve une autre petite glissière, appelée repose composé (ou glissière de poste d’outil) qui peut être tournée dans un plan horizontal. Sa position normale à 0° de rotation est parallèle au lit. Son angle de rotation peut être lu sur un rapporteur. Ce repos composé est utilisé pendant le tournage conique pour régler l’outil pour les coupes angulaires. Le repos composé ne peut être déplacé que manuellement. L’outil de coupe est serré dans le porte-outil qui est monté sur le support composé.

Autres parties du tour

Les engrenages, embrayages et autres mécanismes nécessaires pour donner le mouvement au chariot et à la glissière transversale, etc. sont cachés à la vue à l’aide d’un tablier (plaque d’acier mince) vissé sur la face avant du chariot. À moitié cachés à l’avant se trouvent deux longs arbres (le vissé est appelé l’arbre/la tige de la vis mère et le simple est appelé l’arbre/la tige d’alimentation) s’étendant de la poupée à l’extrémité de la poupée mobile.

Ces deux arbres peuvent être engagés un par un pour donner un mouvement longitudinal au chariot. Mener
la vis n’est utilisée que pendant l’opération de vissage. L’arbre d’alimentation est utilisé dans d’autres opérations comme le tournage. La taille d’un tour est spécifiée par la distance entre le mandrin de la poupée et le centre de la poupée mobile. C’est la longueur du travail le plus long qui peut être adapté ou usiné sur le tour. De plus, le pivotement du tour (c’est-à-dire la distance verticale entre le centre du mandrin et le banc du tour) est spécifié car il s’agit du rayon de la plus grande pièce pouvant être tournée sur la machine.

Opérations effectuées avec la machine de tour

Dans un tour central, la pièce est maintenue et fixée dans un mandrin. Si un composant est fabriqué à partir d’une barre ronde, la barre passe dans l’axe creux de la poupée, et la longueur requise de la barre est tirée puis serrée dans les mors du mandrin, l’extrémité libre de la barre faisant saillie vers l’extrémité de la poupée mobile. Généralement, le mouvement de l’outil se fait de droite à gauche.

C’est ce qu’on appelle le travail de la main droite. Parfois, il devient nécessaire d’effectuer certains travaux en déplaçant les outils de gauche à droite, c’est-à-dire en travaillant à gauche. Les outils pour les opérations de tournage à droite sont assez différents des outils pour le travail à gauche. Ce sont des images miroir l’une de l’autre.

De nombreux types d’opérations différentes sont effectuées sur des tours tels que

(i) Tourner
(ii) Faire face
(iii) Tournage conique
(iv) Tournage de profil ou tournage de forme
(v) Séparation
(vi) Ennuyeux
(vii) Filetage
(viii) Moletage

Les outils utilisés pour ces opérations sont tous différents. Certains des outils de droite sont illustrés dans la figure suivante.

opérations de tour sur machine-outil
Outils de tour à droite

Conclusion

Nous avons discuté de ce qu’est la machine à tour et du fonctionnement de la machine à tour. Dans la machine de tour, il y a 4 parties principales dont le lit de machine, la contre-pointe, la poupée et le chariot sont brièvement discutés. Avec cette machine de tour, nous pouvons effectuer de nombreuses opérations telles que le tournage, le surfaçage, le tournage conique, le tournage de profil ou le tournage de forme, le tronçonnage, l’alésage, le filetage et le moletage. Faites-nous savoir dans la section des commentaires si vous connaissez une opération que nous n’avons pas mentionnée ici.