Caractéristiques des pièces à usiner sur un tour
Dans cet article
L’usinage réalisé sur les tours se caractérise par l’enlèvement de copeaux, c’est-à-dire de la partie excédentaire d’une pièce, jusqu’à ce que celle-ci prenne la forme souhaitée. Ce type d’usinage s’appelle tournage, mais à quoi ressemblent les pièces à usiner sur un tour ? Quelles caractéristiques doivent-elles présenter ?
Usinage sur tour
Le tour est la première machine-outil qui ait été inventée et il a su s’adapter, au fil des ans, aux nouvelles technologies et aux besoins de l’industrie de l’usinage. Cette machine-outil permet de réaliser différents types de travaux et suit certaines étapes pour obtenir des résultats de qualité. Si l’on utilise les outils adéquats, il peut ne pas être nécessaire de compléter le tournage par d’autres usinages de finition.
Les pièces à usiner sur un tour peuvent subir de multiples procédés pour leur donner forme. Parmi les opérations que peut réaliser un tour, on trouve :
| Chariotage | Les pièces à usiner sur un tour dont on cherche à réduire le diamètre, doivent être travaillées par chariotage. |
| Dressage | Usinage frontal pour éliminer les imperfections et réduire la longueur. |
| Perçage | Opération réalisée pour ouvrir des trous dans la surface de la pièce, à l’aide d’un foret. |
| Alésage à l’alésoir | S’utilise pour des finitions de surface ou pour créer des trous de plus grande précision qu’avec le perçage. |
| Alésage | Méthode pour agrandir des trous existants. |
| Chanfreinage | Consiste à casser les arêtes d’un matériau. |
| Tronçonnage | S’utilise pour séparer la pièce terminée de la matière excédentaire. |
| Filetage | Peut s’exécuter sur des tours parallèles conventionnels (avec la boîte Norton) et sur des tours CNC. |
| Rainurage | Usinage par lequel on réalise des rainures sur la surface des pièces. |
| Tournage conique | Consiste à usiner des pièces en forme de cône. |
| Moletage | Cette opération marque la surface de la pièce pour augmenter sa prise en main. |
Caractéristiques des pièces à usiner sur un tour
Dans l’industrie, on trouve différents types de tours, y compris ceux qui fonctionnent par commande numérique par ordinateur CNC ; mais tous les types de tours présentent de grands avantages pour la mécanique. Ainsi, par exemple, un tour qui offre un bon état de surface exige moins d’énergie que d’autres procédés et permet de contrôler facilement le copeau.
Et à quoi ressemblent les pièces à usiner sur un tour ? Un tour est avant tout très polyvalent et peut accepter des pièces de dimensions, formes et matériaux variés. Tout dépend du type de tour employé car, par exemple, les tours CNC admettent des pièces aux conceptions bien plus complexes que celles que peut réaliser un tour conventionnel.
Matériaux admis par les tours
Les tours permettent l’usinage de pièces en différents matériaux :
- Acier inoxydable.
- Acier au carbone.
- Aluminium.
- Cuivre.
- Fer.
- Zinc.
- Magnésium.
- Plomb, nickel, céramique, titane et étain.
- Bois.
Sur les tours à commande numérique par ordinateur, on peut travailler d’autres matériaux comme le fer, l’acrylique, le verre et d’autres matières premières.
Par ailleurs, il est important de souligner qu’aujourd’hui la plupart des tours travaillent avec des pièces fabriquées en acier inoxydable (SUS). Ce matériau offre l’avantage d’une résistance élevée après les travaux à froid ; de plus, l’acier inoxydable est utilisé dans de multiples industries : pour la fabrication de véhicules, de convoyeurs à bande, de vis et écrous, de tôles, etc.
L’acier inoxydable peut être :
- AISI 304 : c’est la forme la plus courante d’acier inoxydable, car il résiste à la corrosion des acides les plus oxydants, mais aussi parce qu’il est assez économique. Toutefois, il ne résiste pas à la corrosion par les solutions de chlorure.
- AISI 316 : contrairement au 304, cet acier contient entre 2 et 3 % de molybdène, ce qui le rend beaucoup plus résistant à la corrosion, y compris aux solutions de chlorure.
- AISI 430 : c’est un acier inoxydable ferritique qui contient du chrome et du carbone parmi ses composants. Ce type d’acier est très utilisé pour la fabrication d’ustensiles de cuisine. On y ajoute généralement du titane ou du niobium pour stabiliser le carbone, bien qu’on puisse aussi utiliser parfois de l’aluminium comme stabilisant.
La taille des pièces à usiner sur un tour
Le tour admet des pièces à usiner de différentes dimensions. Leur taille dépend du type d’usinage que l’on souhaite réaliser, car ce n’est pas la même chose de dresser une pièce que de la charioter, par exemple. Avant de placer la pièce sur le tour, il faut lui faire subir un traitement initial d’ébauche et lui donner les dimensions requises pour l’usinage. Cette préparation a pour objectif de garantir un parallélisme entre ses extrémités, ainsi qu’une perpendicularité avec son axe. En outre, il faut dégrossir la pièce brute pour éliminer les oxydes ou imperfections superficielles.
Les opérations de préparation du dégrossissage sont :
- Dressage : pour obtenir la longueur finale de la pièce.
- Pointage : permet d’utiliser la pointe et la contre-pointe pour maintenir la pièce avec le mandrin. Grâce à cela, l’usinage sera beaucoup plus stable.
- Chariotage : pour obtenir le diamètre extérieur d’une pièce.
Questions fréquentes
Quelles opérations peut-on réaliser sur un tour ?
Sur un tour, on réalise le chariotage, pour réduire le diamètre ; le dressage, pour éliminer les imperfections et réduire la longueur ; le perçage, le passage à l’alésoir et l’alésage, pour ouvrir des trous, les rendre plus précis ou les agrandir ; le chanfreinage des arêtes ; le tronçonnage, pour séparer la pièce terminée ; le rainurage ; le tournage conique et le moletage, qui marque la surface pour améliorer la prise en main.
Quels matériaux peut-on usiner sur un tour ?
Les tours usinent l’acier inoxydable, l’acier au carbone, l’aluminium, le cuivre, le fer, le zinc, le magnésium, le plomb, le nickel, la céramique, le titane, l’étain et le bois. Sur les tours CNC, on peut en outre travailler d’autres matériaux, comme l’acrylique ou le verre. Aujourd’hui, la plupart des tours travaillent des pièces en acier inoxydable, qui offre une grande résistance après les travaux à froid.
Quelle différence y a-t-il entre l’acier inoxydable AISI 304, 316 et 430 ?
L’AISI 304 est le plus courant : il résiste à la corrosion des acides les plus oxydants et il est assez économique, mais il ne résiste pas à celle des solutions de chlorure. L’AISI 316 contient entre 2 et 3 % de molybdène, ce qui le rend beaucoup plus résistant à la corrosion, y compris au chlorure. L’AISI 430 est ferritique, avec du chrome et du carbone, et il est très utilisé dans les ustensiles de cuisine.
Comment prépare-t-on une pièce brute avant de la tourner ?
On lui donne d’abord un traitement d’ébauche initial et les dimensions requises pour l’usinage, de façon à obtenir le parallélisme entre ses extrémités et la perpendicularité par rapport à son axe. On la dégrossit ensuite pour éliminer les oxydes et les imperfections en trois opérations : le dressage, pour la longueur finale ; le pointage, pour la maintenir entre pointe et contre-pointe avec le mandrin et gagner en stabilité, et le chariotage, pour le diamètre extérieur.
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