Tour pour le fer : caractéristiques d’usinage

Le tour est un outil qui permet l’usinage de pièces par différents procédés, comme le filetage, le tronçonnage, le chariotage, le perçage, le dégrossissage et le rainurage de pièces de formes géométriques variées et de révolution. Ces machines se caractérisent par le fait qu’elles font tourner la pièce, fixée à une poupée ou à un mandrin. Le tour pour le fer permet l’usinage de ce métal, l’un des matériaux les plus utilisés aujourd’hui.

Qu’est-ce que le tour pour le fer ?

Le tour permet l’usinage de pièces de révolution. Sur ce type de machines-outils, la pièce est fixée à la poupée ou au mandrin et tourne à grande vitesse jusqu’à rencontrer la pointe de l’outil de coupe. L’outil de coupe, de son côté, effectue un mouvement régulé (mouvement d’avance) contre la surface de la pièce et enlève le matériau excédentaire (copeaux).

Sur le tour pour le fer, l’outil de coupe est monté sur un chariot mobile sur des glissières parallèles à l’axe de rotation de la pièce (axe Z). Sur ce chariot se trouve un autre chariot qui peut lui aussi se déplacer, mais dans une direction radiale par rapport à la pièce (axe X). Le mouvement du chariot déterminera l’usinage ; par exemple, lorsqu’il se déplace suivant l’axe de rotation, on réalise le chariotage ; en revanche, lorsque le chariot transversal se déplace perpendiculairement à l’axe de la pièce, on réalise le dressage.

Un tour est capable d’usiner différents matériaux de dureté variable, comme le laiton et le bronze, qui font partie des métaux tendres, et des pièces en nylon. Parmi les métaux plus durs figurent l’acier et la fonte.

Le fer dans l’industrie mécanique

On pourrait croire que le fer n’est pas important pour l’industrie mécanique parce qu’il possède des propriétés très particulières, comme le fait de pouvoir s’oxyder facilement. De plus, il n’est pas beaucoup plus dur que le cuivre. Cela ferait penser à n’importe qui que fabriquer des pièces en fer n’est pas le choix le plus judicieux ; pourtant, c’est l’un des métaux les plus importants, car près de 90 % de tout le métal travaillé aujourd’hui est du fer.

En effet, le fer est, après l’aluminium, le métal le plus abondant de la croûte terrestre. C’est en outre celui qui est le plus produit ; la production de fer est très largement supérieure à celle de tous les autres métaux réunis. Mais comment est-il possible qu’un métal qui s’oxyde aussi facilement soit le plus employé ? Cela tient au fait que les minerais (oxydes) peuvent être fondus en fer à haute température s’ils sont combinés à un résidu de carbone.

C’est ainsi que le fer se transforme en acier, sans toutefois aboutir à du fer solide. Une autre partie est par ailleurs utilisée sous forme de fer forgé et de fonte. Il est important de souligner que le fer n’existe pas à l’état pur dans la nature : pour l’obtenir, il faut l’extraire d’autres minéraux comme les oxydes et la magnétite. Le fer doit être séparé de ces minéraux par différents procédés, comme l’aimantation ou la séparation par densité. Une fois ce procédé réalisé, il est soumis à un autre processus au cours duquel se forme un aggloméré qui est placé dans un four où il est ensuite transformé en acier. L’acier obtenu est un alliage de ce fer avec du carbone.

En se mélangeant au carbone, le fer acquiert d’autres caractéristiques qui en font l’un des métaux les plus utilisés par l’industrie de l’usinage.

Usages du fer-acier

Aujourd’hui, le fer transformé en acier a de multiples usages pour diverses industries. Il peut être utilisé pour la construction d’infrastructures et de bâtiments (des ponts aux aéroports et aux voies ferrées) ; le fer sert aussi à la construction d’engins lourds, comme par exemple les excavatrices et les tracteurs ; il est également utilisé pour fabriquer les machines-outils elles-mêmes. Avec ce fer transformé en acier, il est possible de construire des tours, des fraiseuses, etc. Il sert aussi à fabriquer des outils plus basiques comme les marteaux.

Usinage du fer

Le fer, comme bien d’autres métaux, peut être usiné par une série d’opérations qui éliminent la matière excédentaire ; celles-ci peuvent se faire avec ou sans enlèvement de copeaux, ainsi que par abrasion. L’usinage avec enlèvement de copeaux est l’un des plus fréquents et fait appel à différents outils de coupe tels que les lames, les forets, les fraises, etc. ; ces outils sont à leur tour montés sur des machines comme le tour pour le fer.

L’usinage sur un tour pour le fer

Le tour pour le fer réalise des opérations d’usinage par enlèvement de copeaux et permet d’obtenir des pièces de formes et de caractéristiques variées. Dans le processus de tournage de ce métal, on peut distinguer différentes phases du processus d’usinage. Celui-ci commence par le chargement et le déchargement, c’est-à-dire le temps pendant lequel une pièce est chargée dans la machine-outil.

Vient ensuite le processus de coupe, au cours duquel on réalise la coupe de la pièce, puis, enfin, le temps de remplacement des outils (qui dépend du type de tour utilisé) ; au cours de cette dernière phase de l’usinage, on peut changer les outils pour réaliser l’un des différents processus pouvant être exécutés sur un tour pour le fer. Parmi ces opérations figurent le chariotage, le rainurage, le dressage, le perçage, l’alésage, entre autres.