Processus de tournage des pièces mécaniques : une vue d'ensemble

Le tournage est une méthode d'usinage qui utilise un tour pour obtenir la forme voulue en enlevant de la matière par un processus de coupe.
Dans cet article, nous présentons les caractéristiques et les procédures de traitement du processus de tournage.

un exemple de fonctionnement du processus de tournage des composants mécaniques.
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Processus de tournage des pièces mécaniques

Le tournage de composants mécaniques, également connu sous le nom de processus de tour, est un sous-type de traitement de coupe qui consiste à façonner des matériaux en coupant les parties non désirées. Alors que les processus de coupe comprennent également le fraisage et le perçage de trous, le processus de tournage consiste à faire tourner le matériau et à utiliser des outils de coupe pour le façonner selon la forme souhaitée.

Le tournage et le fraisage, qui font tous deux partie des procédés de coupe, présentent des similitudes mais diffèrent en ce qui concerne l'objet de la rotation. Dans le cas du tournage, le matériau traité tourne, tandis que dans le cas du fraisage, le matériau est fixe et l'outil de coupe tourne.

Le mode de fabrication des pièces tournantes.

Méthodes de base du tournage

Diamètre extérieur Traitement :

Les outils de coupe sont appliqués depuis l'extérieur du matériau en rotation. Largement utilisé pour la finition des surfaces et le façonnage grossier dans les premières étapes du traitement, le traitement du diamètre extérieur peut se heurter à l'enchevêtrement des copeaux. Le réglage de l'angle de l'outil de coupe est nécessaire pour plus de précision.

Diamètre interne Traitement :

Expansion interne d'un matériau par découpe de l'intérieur, couramment utilisée pour ajuster la taille des trous et affiner les surfaces internes. En raison des exigences de longueur de l'outil liées à la profondeur du trou, il faut veiller à ce que l'outil ne se déforme pas et il est nécessaire d'éliminer fréquemment les copeaux.

Découpage du fil :

Pour créer des pas de vis, le processus de tournage utilise des outils de filetage spécialisés pour produire des filets mâles et femelles. C'est un avantage par rapport au fraisage, qui ne concerne souvent que les filets femelles.

Face :

Le surfaçage consiste à couper les parties non désirées en pressant l'outil contre le matériau. Elle requiert un certain degré d'habileté en raison de l'utilisation de lames fines, avec des précautions telles que l'utilisation de lames flexibles et l'application d'huile pendant la coupe pour une plus grande précision.

Perçage de trous :

Perçage de la matière en rotation à l'aide d'une perceuse, généralement utilisé pour créer des trous en vue d'un traitement interne. Si le perçage manque de précision, la finition ultérieure est souvent réalisée par usinage du diamètre intérieur.

Machines utilisées dans le processus de tournage et leurs caractéristiques

Différents types de machines d'usinage sont utilisés dans le processus de tournage, en fonction de la taille du matériau et de la méthode d'usinage. Présentons les types représentatifs de machines de traitement et leurs caractéristiques.

Tour universel :

Ce tour implique le déplacement manuel d'outils ou le remplacement d'outils par les opérateurs. Elle s'avère précieuse lorsqu'il s'agit de formes complexes difficiles à programmer, de pièces uniques ou de prototypes nécessitant des ajustements précis.

Tour NC :

Dans les tours à commande numérique, les conditions de traitement sont programmées et mémorisées, ce qui permet un traitement automatique. Comme il se déplace selon les instructions programmées, même les débutants peuvent atteindre un certain niveau de précision. Il est bien adapté à la production de masse où des tâches répétitives sont nécessaires.

Tour à surfacer :

Tour horizontal utilisé pour le traitement de matériaux de grande taille. Il présente une disposition horizontale qui permet aux copeaux de tomber sans s'accumuler, évitant ainsi une diminution de la précision due à l'interférence des copeaux. Comme il n'est pas nécessaire d'enlever les copeaux, il facilite un flux de travail continu et efficace.

Tour d'établi :

Comme son nom l'indique, il s'agit d'un tour compact placé sur une table. Son utilisation est similaire à celle d'un tour universel et est essentielle pour la création de petites pièces.

Tour vertical

Un tour dont les outils se déplacent verticalement, utilisé pour le traitement de matériaux de grande taille. Il réduit l'oscillation causée par le centre de gravité et la force centrifuge, ce qui permet une grande précision de traitement.

Avantages et inconvénients du tournage.

Avantages

Production de produits cylindriques: le procédé de tournage permet de fabriquer des produits cylindriques en faisant tourner le matériau et en coupant les parties inutiles, ce qui permet d'obtenir une grande précision dimensionnelle.

 

Vitesse et méthodes de rotation réglables: La vitesse et les méthodes de rotation peuvent être réglées en fonction de la situation et des besoins. Grâce à une variété d'outils conçus pour des applications spécifiques, il est possible de fabriquer des produits de forme complexe en combinant différentes méthodes de traitement.

Inconvénients

Fréquence des changements d'outils: Bien que les procédés de tournage permettent de réaliser des formes complexes en combinant divers outils et méthodes de traitement, les changements d'outils fréquents peuvent augmenter le temps nécessaire à la réalisation d'un seul produit.

 

Des opérateurs compétents sont nécessaires : La maîtrise de plusieurs méthodes de traitement nécessite des opérateurs compétents. Tout le monde ne peut pas fabriquer des produits de haute précision, et le choix des méthodes de traitement dépend de la complexité du produit et du niveau de compétence de l'opérateur.

Procédure d'opération de retournement

La procédure de tournage varie en fonction du produit fabriqué. Nous présentons ici les étapes typiques :

 

Fixation de l'outil et du matériau: fixer l'outil de coupe et le matériau à utiliser dans le processus de tournage. Fixez-les fermement pour éviter qu'ils ne bougent pendant le traitement. Un positionnement précis lors de la fixation est crucial, car un mauvais alignement peut nuire à la précision.

 

Usinage grossier : l'usinage grossier consiste à découper la forme générale du produit souhaité. La précision n'est pas critique à ce stade, mais il faut être prudent pour éviter une coupe excessive. Faire attention à l'état de rotation du matériau et à la production de copeaux.

 

Usinage de finition: une fois que l'usinage grossier a façonné la forme de base du produit, on procède à l'usinage de finition. Une grande précision étant requise, une attention particulière doit être portée à la vitesse de rotation et à la vitesse d'avance. Si des bavures apparaissent, utilisez une lime pour les enlever sans endommager la surface usinée.

Conclusion

Le processus de tournage, un type de processus de coupe, consiste à appliquer des outils de coupe à un matériau en rotation pour le façonner. Elle propose différentes méthodes telles que l'usinage externe, l'usinage interne, le filetage, le perçage de trous et le surfaçage. Les différents types de tours, notamment les tours universels, les tours à commande numérique, les tours d'établi, les tours à surfacer et les tours verticaux, répondent à des besoins spécifiques. Si les procédés de tournage permettent un usinage de haute précision, le besoin d'opérateurs qualifiés et la nature fastidieuse du processus rendent le partage des connaissances crucial.