Fabrication et usinage de pièces cylindriques peut aggraver certains problèmes triviaux et non triviaux. Ces problèmes sont parfois évidents lorsque l’inexpérience ou un type d’usinage inapproprié est utilisé. Pour la fabrication de pièces cylindriques, le tournage est un processus dans lequel la matière de la pièce en rotation est enlevée grâce à un outil se déplaçant dans un certain axe. Le tournage est un processus largement utilisé par les machinistes pour les processus d'usinage conventionnels et non conventionnels. Cet article vous donne un aperçu détaillé du déroulement du processus de tournage ainsi que des différentes étapes du processus de tournage. Commençons donc par connaître les différentes étapes du processus de tournage :
1. Sélection des matières premières :
Le processus de tournage commence par la sélection d’une matière première appropriée, généralement une tige ou un tube en métal ou en plastique. Le choix du matériau dépend des exigences de l'application, les matériaux courants étant notamment l'acier, l'aluminium, le laiton et les plastiques. La matière première est coupée à la longueur souhaitée et fixée dans un tour pour l'usinage.
2. Montage de la pièce :
La pièce est solidement montée dans un tour, qui est une machine-outil qui fait tourner la pièce autour de son axe tandis qu'un outil de coupe enlève de la matière de la surface. La pièce à usiner est maintenue en place par un mandrin ou une pince de serrage qui saisit fermement le matériau pour empêcher tout mouvement pendant l'usinage.
3. Sélection des outils de coupe :
Ensuite, les outils de coupe appropriés pour l'opération de tournage sont sélectionnés. L'outil de coupe est monté sur un porte-outil et positionné à l'angle et à la profondeur souhaités par rapport à la pièce. L'outil de coupe est fabriqué en acier rapide, en carbure ou en d'autres matériaux capables de résister aux forces de coupe et à la chaleur générées lors de l'usinage.
4. Usinage de la pièce :
Une fois la pièce montée et l’outil de coupe en place, le processus de tournage peut commencer. Le tour fait tourner la pièce à une vitesse contrôlée tandis que l'outil de coupe est introduit dans le matériau pour éliminer les copeaux et créer la forme souhaitée. L'outil de coupe peut se déplacer sur la longueur de la pièce (tournage longitudinal) ou sur le diamètre (surfaçage).
5. Opérations de finition :
Une fois le tournage d'ébauche terminé, la pièce peut subir des opérations de finition supplémentaires pour obtenir l'état de surface et les dimensions souhaités. Cela peut inclure des processus tels que le polissage, le meulage ou le filetage. La pièce finie est ensuite inspectée pour s’assurer qu’elle répond aux spécifications souhaitées.
Types d’opérations de tournage en usinage :
Le tournage est une procédure d'usinage polyvalente qui peut être conçue sur mesure pour fournir une large forme d'additifs avec des formes, des tailles et des caractéristiques exclusives. Voici quelques formes courantes d’opérations de tournage utilisées en usinage :
1. Virage droit :
En tournant instantanément, le dispositif réducteur se déplace parallèlement à l'axe de la pièce pour éliminer le tissu et créer une forme cylindrique. Cette opération est utilisée pour réduire le diamètre de la pièce ou pour créer une pièce droite et cylindrique.
2. Face à :
Le dressage est une opération de tournage dans laquelle l'outil réducteur se déplace perpendiculairement à l'axe de la pièce pour créer un sol plat à l'extrémité de la pièce. Le parement est utilisé pour créer une surface simple et plane, perpendiculaire à l'axe de la pièce.
3. Tournage conique :
Le tournage conique est une opération de tournage dans laquelle le diamètre de la pièce diminue ou augmente régulièrement avec sa longueur. Cette opération est utilisée pour créer des surfaces coniques telles que des formes coniques ou des fonctions angulaires sur un composant.
4. Tournage de contour :
Le tournage de contour est une opération de tournage dans laquelle le dispositif de réduction suit un chemin spécifique pour créer une forme profilée sur la surface de la pièce. Cette opération est utilisée pour créer des formes et des caractéristiques complexes constituées de rainures, de courbes et de rayons.
5. Filetage tournant :
Le tournage de filetage est une opération de tournage dans laquelle le dispositif de coupe est utilisé pour créer des filetages extérieurs ou intérieurs à la surface de la pièce. Cette opération est utilisée pour créer des additifs filetés comprenant des boulons, des écrous et des vis.
6. Moletage :
Le moletage est une opération de tournage dans laquelle un bigoudi à motif est pressé vers la surface de la pièce pour créer un motif texturé. Le moletage est utilisé pour améliorer l'adhérence ou l'apparence d'un composant.
7. Séparation :
Le tronçonnage est une opération de tournage où l'outil de tranchage est utilisé pour découper un élément du corps principal de la pièce. Cette opération permet de séparer un aspect terminé de la relaxation du tissu.
8. Ennuyeux :
L'alésage est une opération de tournage dans laquelle un outil de réduction à point unique est utilisé pour élargir un trou existant dans la pièce. Cette opération permet d'atteindre un diamètre particulier et une extrémité de fond facile à l'intérieur d'un creux.
Chaque type d'opération de tournage a ses propres avantages et packages, ce qui fait du tournage une méthode flexible et vitale dans l'entreprise de production.
Avantages du tournage :
- Polyvalence : le tournage est capable de produire une vaste gamme de composants présentant des formes, des tailles et des caractéristiques exceptionnelles, ce qui en fait une technique d'usinage polyvalente.
- Haute précision : le tournage présente une précision et une exactitude excessives, permettant des tolérances serrées et des finitions de surface lisses.
- Rentabilité : le tournage est un processus d'usinage rentable, nécessitant un minimum d'outillage et de configuration par rapport aux différentes techniques.
- Efficacité : le tournage est un système rapide et efficace, ce qui le rend idéal pour la fabrication d'éléments en quantité excessive.
- Convient à divers matériaux : le tournage peut être utilisé pour traiter de nombreuses substances, telles que les métaux, les plastiques et les composites.
Inconvénients du tournage :
- Limité aux pièces en rotation : le tournage est principalement utilisé pour générer des pièces cylindriques ou à symétrie de rotation, interdisant son utilisation pour différentes formes.
- Usure des outils : les équipements de coupe en tournage peuvent s'user rapidement, en particulier lors de l'usinage de substances tenaces, ce qui entraîne une augmentation des coûts d'outillage.
- Limité aux fonctionnalités externes : le tournage est spécialement utilisé pour accroître les capacités externes des pièces, nécessitant des opérations supplémentaires pour les fonctionnalités internes.
- Ne convient pas aux petites pièces : le tournage peut ne pas convenir à l'usinage de petites pièces complexes en raison des limitations de longueur et de géométrie du dispositif.
- Nécessite des opérateurs qualifiés : L'utilisation d'un tour et les opérations de tournage nécessitent des compétences et de l'expérience, ce qui peut constituer un obstacle dans quelques environnements de production.
Conclusion:
Ainsi, dans l’ensemble, le processus de tournage présente son lot d’avantages et d’inconvénients, mais les applications de ce processus sont nombreuses, c’est pourquoi il a été utilisé dans diverses industries. De nos jours, des machines CNC sont utilisées pour ce processus et cela continue d'être une solution rentable pour la fabrication de pièces cylindriques.
