Principe
La pièce tourne (broche) et l'outil se déplace en chariotage (le long de l'axe), en dressage (face), en alésage intérieur, en filetage ou en tronçonnage. Les tours à commande numérique, souvent avec outils motorisés et axe C (tours multifonctions), réalisent aussi perçages et fraisages sans reprise. On distingue ébauche (enlèvement rapide de matière) et finition (cote et état de surface).
Comprendre pas à pas
1. La situation
Un atelier doit produire 300 axes en acier C45, Ø 40 mm, longueur 120 mm, avec une portée de roulement tolérancée. Question : comment se déroule une opération de tournage et comment calcule-t-on ses paramètres ?
2. Les opérations de tournage
| Opération | Description |
|---|---|
| Dressage | surface plane perpendiculaire à l'axe |
| Chariotage | surface cylindrique extérieure |
| Alésage intérieur | surface cylindrique intérieure |
| Gorge, tronçonnage | saignée, séparation de la pièce |
| Filetage | filet extérieur ou intérieur |
| Perçage axial | trou dans l'axe de la pièce |
3. L'idée
En tournage, la pièce tourne et l'outil, fixe en rotation, se déplace pour enlever la matière : on obtient des surfaces de révolution. Les paramètres sont la vitesse de coupe Vc (m/min), donnée par le fabricant d'outils selon la matière, l'avance f (mm/tr) et la profondeur de passe ap. La vitesse de rotation se déduit du diamètre.
N (tr/min) = 1000 × Vc / (π × D) ; Vf (mm/min) = N × f
4. Le déroulé
Paramètres. Plaquette carbure revêtue, Vc = 200 m/min, f = 0,2 mm/tr, ap = 2 mm en ébauche.
Calcul. N = 1000 × 200 / (π × 40) ≈ 1 592 tr/min ; Vf ≈ 318 mm/min.
Temps. Chariotage de 120 mm : 120 / 318 ≈ 0,38 min par passe.
Finition. f = 0,1 mm/tr, ap = 0,3 mm pour la portée tolérancée et la rugosité.
5. À vous de jouer
En tournage, prenez Z = 1 et fz = avance par tour. Modifiez la vitesse de coupe et l'avance : voyez la vitesse de rotation et le temps de passe.
6. Ce qu'il faut retenir
- La pièce tourne, l'outil se déplace.
- Vc donnée par la matière et l'outil ; N = 1000 Vc / (π D).
- Ébauche à forte avance, finition à faible avance.
Mise en œuvre
- Acteurs
- Programmeur, régleur, opérateur sur tour CN
- Durée
- Programmation et réglage de 30 min à quelques heures, puis temps de cycle
- Livrables
- Programme validé, première pièce contrôlée, fiche de réglage
- Choisir le brutBarre, tube ou pièce forgée avec surépaisseur suffisante ; embarreur pour les séries.
- Définir les prises de pièceMandrin, pinces, contre-pointe ou lunette pour les pièces longues ; limiter le nombre de reprises.
- ProgrammerÉbauche puis finition, filetage, gorges, tronçonnage ; outils motorisés pour les perçages et méplats sur tour multifonction.
- Régler et usiner la première pièceOrigines, correcteurs d'outils, vitesse réduite au premier passage.
- Contrôler et produireCotes critiques au micromètre ou à la bague, puis autocontrôle selon le plan de surveillance.
Exemple d'application
Axe de 40 mm, longueur 250, avec gorges et filetage M20 : tour CN avec embarreur, 4 min 30 par pièce en une seule prise, contre 3 opérations sur tour conventionnel.
Points de vigilance
- Pièces longues et fines : flexion, d'où l'usage d'une contre-pointe ou d'une lunette