Qu’est-ce qu’un tour mécanique ?

Le tour mécanique est la machine-outil la plus ancienne qui existe. On pense que le premier tour est apparu entre 1000 et 850 av. J.-C. en Égypte. Depuis, cette machine-outil n’a cessé d’évoluer et de s’adapter aux besoins de l’industrie mécanique et métallurgique. Mais qu’est-ce qu’un tour et quelles sont ses parties les plus importantes ?

Caractéristiques du tour mécanique

Bien que le tour soit la première machine-outil à avoir été inventée, ce n’est qu’à la Révolution industrielle qu’il a commencé à être perfectionné jusqu’à devenir l’équipement que nous connaissons aujourd’hui. C’est au XVIIe siècle que cette machine a été adaptée pour pouvoir façonner des pièces métalliques et, au XVIIIe siècle, on est parvenu pour la première fois à ce que le tour mécanique puisse produire des pièces en série et avec une grande précision.

Vous serez surpris d’apprendre que, dès 1780, a été créé un tour à porte-outil coulissant ; en 1797, l’outil de coupe de cette machine était déjà capable d’avancer à vitesse constante et, entre 1820 et 1840, ont été inventés les tours copieurs et revolver, tandis qu’en 1839 a été breveté pour la première fois le tour parallèle permettant de charioter et de fileter. En 1890, on a monté sur les tours parallèles la célèbre boîte Norton, qui permet de changer manuellement d’engrenages et de fixer les pas des pièces à fileter.

Qu’est-ce qu’un tour mécanique et pourquoi est-il si important pour l’industrie de l’usinage ? Le tour mécanique se définit comme un ensemble de machines-outils capables d’usiner des pièces géométriques de révolution. Pour qu’un tour mécanique fonctionne, il faut que la pièce tourne sur son propre axe à grande vitesse ; la pièce est donc maintenue dans la poupée ou entre deux pointes de centrage (contre-pointe). Pendant que la pièce tourne, l’outil de coupe s’approche de sa surface selon un mouvement d’avance régulé. Lorsque l’outil de coupe atteint la pièce, l’enlèvement de matière se produit sous forme de petites lamelles appelées copeaux.

Parties du tour mécanique

Le tour mécanique, l’une des machines-outils les plus utilisées dans les ateliers d’usinage, comprend les parties suivantes :

• Banc. C’est la base du tour, qui soutient les autres parties. Sur sa partie supérieure reposent une série de glissières qui permettent à la poupée mobile, au chariot principal et à la contre-pointe de coulisser. Sur ceux-ci se place la pièce à usiner.
• Poupée fixe. La poupée fixe du tour mécanique abrite les engrenages et les poulies, qui entraînent la pièce à usiner ainsi que les unités d’avance. On trouve dans la poupée fixe le moteur, la broche, le sélecteur de vitesse, celui de l’unité d’avance et celui du sens d’avance. La poupée fixe soutient la pièce et assure sa rotation.
• Contre-pointe. Il s’agit d’un élément d’usinage utilisé dans certains travaux, qui sert à soutenir et à positionner les pièces usinées entre deux pointes. La contre-pointe est mobile et peut être fixée dans différentes positions sur le banc.
• Chariot porte-outils. Il est formé d’un chariot principal, qui porte l’outil principal et lui donne son mouvement axial. Il comporte en outre un chariot transversal qui, comme son nom l’indique, effectue un déplacement transversal sur le chariot principal, de manière radiale. Sur certains tours, comme le tour parallèle, il existe un troisième chariot orientable ; ce chariot est formé d’un chariot supérieur, d’une base et d’une tourelle porte-outils.
• Mandrin ou poupée tournante. Cette partie du tour mécanique maintient la pièce pour qu’elle tourne sur son propre axe pendant l’usinage. Il existe différents types de mandrins : à quatre mors, à trois mors, universel, etc.
• Boîte Norton. Cette partie du tour sert à sélectionner les avances et les pas de filetage au moyen d’une série de leviers qui agissent sur des engrenages situés à l’intérieur de la boîte elle-même.

Éléments de serrage

Toutes les machines-outils, quelles qu’elles soient, doivent intégrer un système de serrage des pièces. Pourquoi est-ce si important ? Le serrage est indispensable dans tous les usinages car, au moyen de divers outils et accessoires, il permet de placer la pièce de façon fixe sur un mandrin afin qu’elle ne se déplace pas pendant l’usinage.

Certaines machines-outils intègrent déjà des systèmes de serrage en standard, mais acceptent aussi des accessoires pouvant être ajoutés selon les besoins d’usinage. Sur le tour mécanique, ces accessoires peuvent être :

• Mandrins de serrage. Ils peuvent être de deux types : à mors universels et à mors doux. Il existe aussi des mandrins à trois, quatre ou six mors. Le mandrin fixe la pièce à la machine de manière temporaire et transmet le mouvement d’usinage.
• Pointes ou centres. Ces accessoires maintiennent la pièce dans la poupée et dans la contre-pointe.
• Tocs d’entraînement. Le toc se fixe sur le plateau du tour mécanique et sur la pièce. Ils assurent la transmission du mouvement lorsque la pièce est montée entre pointes.
• Lunettes. La plus courante est la lunette fixe. Cet accessoire soutient l’extrémité de la pièce lorsque l’usinage entre pointes ou avec contre-pointe est impossible. La lunette mobile est un autre type de lunette qui se place sur le chariot et qui est idéale pour l’usinage de pièces de grande envergure.
• Tourelle porte-outils.
• Plateaux d’entraînement et mandrins à mors indépendants. Le premier est utilisé pour l’usinage de pièces qui, en raison de leurs caractéristiques, ne peuvent pas être montées facilement sur la poupée. Le second comporte quatre mors, à la manière d’étaux, indépendants les uns des autres.