Qu’est-ce qu’un tour automatique ?
Les tours automatiques, également appelés tours automatiques multi-axes, sont un type de machine-outil.
On parle aussi parfois de tour automatique CNC (Computerised Numerical Control), car la plupart des automatismes sont contrôlés par ordinateur. Un tour est une machine-outil qui coupe et façonne un matériau en le faisant tourner et en y appliquant un outil de coupe.
Le processus est basé sur le même principe que l’aiguisage d’un crayon à l’aide d’un taille-crayon. Les tours automatiques peuvent être commandés automatiquement par un ordinateur.
Utilisations des tours automatiques
Les tours automatiques sont utilisés dans un large éventail d’opérations de fabrication dans le secteur de la métallurgie. Les tours sont des machines-outils nécessaires pour couper des matériaux en forme de barre : le processus de coupe s’effectue en faisant tourner le matériau.
Les pièces de production comprennent la fabrication de petites pièces, telles que les vis, ainsi que l’usinage de pièces d’arbres rotatifs pour la transmission de la puissance. Les tours automatiques automatisent les opérations d’usinage, ce qui permet d’usiner plusieurs fois des pièces de même formes. Les opérations de coupe telles que le tournage génèrent en revanche des copeaux.
Les copeaux ne conviennent pas à la production de masse car ils sont gaspillés, surtout s’ils ne sont pas recyclés. Le forgeage et le découpage conviennent à la production de masse de matériaux sans déchets. Toutefois, le forgeage et l’étêtage nécessitent la préparation de matrices coûteuses.
Les tours automatiques conviennent lorsqu’il y a une certaine quantité de production mais les avantages en termes de coûts des matrices de forgeage et de découpage ne devraient pas être suffisants.
Principe des tours automatiques
Les tours automatiques peuvent être divisés en deux parties principales : la partie qui effectue le processus de coupe et la partie qui contrôle le processus.
Les tours automatiques disposent d’un mandrin pour saisir le matériau, d’un support de broche pour faire tourner le matériau et d’une broche. La partie où la lame qui coupe le matériau est montée s’appelle le porte-outil.
Comme plusieurs lames sont nécessaires pour effectuer diverses opérations d’usinage, la tourelle doit être capable de monter plusieurs lames et de changer automatiquement les lames à utiliser. Pour pouvoir changer automatiquement les lames utilisées, il existe des tourelles appelées lames-peignes ou tourelles.
Outre les éléments du processus de coupe mentionnés ci-dessus, le pupitre de commande est le mécanisme qui permet de contrôler le nombre de tours de l’axe rotatif, la sélection de la lame et le mouvement de la lame, appelé l’avance de la lame. Par l’intermédiaire du panneau de commande, l’opérateur introduit le programme d’usinage et le matériau est fini à la forme souhaitée.
Types de tours automatiques
Les tours automatiques sont classées en fonction de la méthode de contrôle et de la configuration de la machine.
1. Classification par méthode de commande
Il existe deux types de tours automatiques : les tours automatiques à commande numérique par ordinateur et les tours automatiques à cames, dans lesquels le mouvement est commandé par une came.
Les tours automatiques à cames ne nécessitent pas de pupitre de commande ni de servomoteurs, mais des cames doivent être fabriquées au cas par cas pour réaliser les mouvements nécessaires à l’usinage.
2. Classification selon la configuration de la machine
Les tours automatiques peuvent être classées en machines à travailler les barres et en machines à travailler les profilés, en fonction de la matière à usiner.
Machines à travailler les barres
Elles utilisent des matériaux dont la longueur est supérieure à la forme souhaitée. Le matériau est alimenté dans le sens de la longueur et coupé. La même forme est finie en changeant de prise à chaque fois.
Machines d’usinage de profilés
Le matériau est coupé à l’avance à la longueur requise pour un seul produit et traité en changeant la poignée.
3. Classification selon la partie à déplacer
Les tours automatiques sont classées en deux types en fonction de la pièce à déplacer : le type à déplacement de la tête de la broche et le type à déplacement du porte-outil . Le type à déplacement de la tête de broche est équipé d’un dispositif appelé canon de guidage, qui aide à fixer le matériau.
Le canon de guidage est séparé de la pièce par la tête de la broche et sert à réduire la déviation du matériau pendant l’usinage.