Tournage mécanique

02/11/2010
Tournage mécanique
Tournage mécanique
Le tournage est un procédé d'usinage par enlèvement de
copeaux qui consiste à l'obtention de pièces de forme
cylindrique ou/et conique avec outils coupants sur des
machines nommées tour.
Le tournage est un procédé d'usinage par enlèvement de copeaux qui consiste à l'obtention de pièces de
forme cylindrique ou/et conique avec outils coupants sur des machines nommées tour. La pièce à usiner
est fixée dans une pince, dans un mandrin, ou entre pointes. Il est aussi envisageable de percer sur un
tour, même si ce n'est pas sa fonction première.
En tournage, le mouvement de coupe est
obtenu par rotation de la pièce serrée entre les
mors d'un mandrin ou dans une pince
spécifique, alors que le mouvement d'avance
est obtenu par le déplacement de l'outil
coupant. La combinaison de ces deux
mouvements permet l'enlèvement de matière
sous forme de copeaux.
Un tour sert à fabriquer essentiellement des
pièces de révolution même si certaines
machines
peuvent réaliser des
formes
particulièrement
complexes
(tours
de
décolletage).
Ces pièces peuvent être :
Tour conventionnel
métalliques ou en plastique (tour mécanique)
;
en bois (tour à bois) ;
en terre (tour vertical de potier).
Les tours à bois et mécaniques conventionnels laissent actuellement de plus en plus la place à des tours à
commande numérique, entièrement automatisés. Ces derniers peuvent facilement réaliser des opérations
complexes de type fraisage, polygonage, perçages radiaux, etc. La programmation de commande
numérique est effectuée par des instructions. Dans l'industrie les ouvriers tourneurs sont fréquemment
aussi chargés du fraisage. On les nomme alors les tourneurs-fraiseurs.
Tour à commande
Tournage à commande
numérique
numérique
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Produit d'exercice
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Tournage mécanique
Les différents types d'opérations
Tournage exterieur
Tournage longitudinal (chariotage), réalisation d'un diamètre
Tournage transversal (dressage), réalisation d'une face
Tournage par profilage ou contournage, réalisé par copiage ou utilisation d'une commande numérique
Tournage de gorges, dégagements
Filetage, réalisation d'un pas de vis
Tronçonnage
Tournage intérieur
Alésage
Dressage
Tournage intérieur par contournage
Tournage de dégagement, gorges
Taraudage, réalisation d'un pas de vis intérieur
chambrage
Matériaux utilisés pour les outils
L'acier rapide, qui est un acier fortement allié, est particulièrement utilisé pour la production d'outils
de coupe. Les caractéristiques qui le rendent intéressant sont sa dureté d'environ 65 HRc et sa
ténacité qui lui confère une bonne longévité.
les carbures métalliques. Rentrent dans cette catégorie les alliages composés de tungstène (60-90%),
titane et tantale (1-35%) et de cobalt ou nickel (5-15%), mais aussi d'autre matières en plus faibles
quantités comme le molybdène ou le vanadium. La fabrication du métal dur est réalisée par frittage, on
en fait le plus souvent des plaquettes qu'on fixe sur le corps de l'outil par brasage ou avec une vis.
Certains outils de petites dimensions sont fabriqués entièrement en métal dur.
Revêtements
Fréquemment, les outils en acier rapide ou en métal dur sont revêtus d'une ou plusieurs couches, ils
possèdent une durée de vie plus longue et permettent une augmentation des vitesses d'usinage et un
état de surface meilleur. Les différents types de revêtement sont :
Le nitrure de titane (TiN), matériau standard.
Le carbonitrure de titane (TiCN), grande dureté, bonne résistance à l'abrasion.
L'oxyde d'aluminium (Al2O3) et nitrure de silicium (Si3N4), appartiennent à la classe des céramiques, se
sont deux matériaux de base auxquelles on peut additionner différentes matières suivant les
caractéristiques recherchées : oxyde de zirconium (ZrO2), carbure de titane (TiC) ou du carbure de
silicium (SiC).
Le diamant utilisé pour l'usinage de métaux non-ferreux et de non-métaux abrasifs tels que : carbone
ou céramique.
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Le nitrure de bore utilisé pour l'usinage de métaux ferreux trempés.
Conditions de coupe
Vitesse de coupe
En tournage, la vitesse de coupe est la vitesse relative de l'outil comparé à la pièce. Il s'agit par
conséquent de la vitesse tangentielle au point de la pièce coïncident avec la pointe de l'outil. Cette
vitesse se calcule ainsi :
avec :
Vc : vitesse de coupe en m/min
d : diamètre en mm au point d'usinage
N : correspond à la fréquence de rotation de la pièce en tours/min
En permutant les termes de la formule précédente, on obtient :
Cette formule sert à faire le réglage de la machine, c'est-à-dire le réglage de la vitesse de rotation de la
pièce selon le travail à faire. Il faut par conséquent connaître Vc dont la valeur est le plus fréquemment
issue de méthodes empiriques. Certains organismes, comme le CETIM pour l'industrie mécanique, ont
établi des tableaux de référence.
La vitesse de coupe est déterminée selon différents facteurs :
de la matière à usiner : généralement plus elle est tendre et plus la vitesse est élevée
de la matière de l'outil de coupe
de la géométrie de l'outil de coupe
du type d'usinage : ébauche, finition, filetage, etc
du lubrifiant, qui permet une augmentation de la vitesse (qui ne s'utilise presque plus dans l'industrie
moderne, remplacé par l'UGV)
de la qualité du tour : plus il est rigide, plus il supportera des vitesses élevées
Avance
En tournage, l'avance est la vitesse avec laquelle progresse l'outil suivant l'axe de rotation pendant une
révolution de la pièce, cette vitesse est déterminée expérimentalement suivant les critères auparavant
cités. Cela correspond, en première approximation à l'épaisseur du copeau.
À ne pas confondre avec la formule de calcul de l'avance en fraisage, qui est :
Vf = avance en mm/min
fz = avance par dent en mm/ (dent. tour)
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Z = nombre de dents de la fraise
N = fréquence de rotation en tr/min
Formations
En France, il existe, un BEP MPMI (Métiers de la Production Mécanique Informatisée) , un Bac
professionnel TU (Technicien d'Usinage) et un bac sciences et technologies industrielles (STI) Génie
mécanique et enfin un B. T. S. I. P. M. (Brevet de technicien supérieur - Industrialisation des Produits
Mécaniques). De nombreuses écoles d'ingénieurs proposent des formations qui intègrent les procédés
d'usinage dans leurs cours. (ENI, ENS... )
Voir aussi
Alésage, dressage, chariotage, centrage
Tour (outil)
Mise en position et maintien d'une pièce
Le tournage
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http://fr .wikipedia.or g/wiki/Tour nage_m%C3%A9canique.
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