Dans le monde de l'usinage, les tours et les centres de tournage jouent un rôle essentiel dans la transformation du métal et d'autres matériaux en pièces de précision. Bien que les deux machines remplissent des fonctions similaires (faire tourner une pièce pour effectuer des tâches de découpe, de perçage ou de fraisage), leurs capacités, leur complexité et leurs applications peuvent différer considérablement.
À mesure que les progrès de la technologie CNC (commande numérique par ordinateur) évoluent, les fabricants doivent choisir entre la simplicité d'un tour traditionnel et l'automatisation avancée d'un centre de tournage.
Cet article fournit une comparaison des centres de tournage et des tours, décrivant leurs caractéristiques, leurs fonctionnalités et leurs cas d'utilisation idéaux. À la fin, vous saurez clairement quelle machine correspond à vos besoins de fabrication spécifiques.
Alors commençons !
Un tour est l’une des machines les plus anciennes et les plus polyvalentes utilisées dans la fabrication. À la base, un tour fait tourner une pièce sur son axe tandis que divers outils sont utilisés pour couper, façonner ou percer le matériau. Au fil des siècles, le tour a évolué de conceptions rudimentaires vers des machines très sophistiquées qui jouent un rôle central dans l'industrie moderne.
Aujourd'hui, les tours peuvent varier des modèles manuels traditionnels aux Machines CNC (commande numérique par ordinateur) avancées capable de produire des pièces complexes et précises.
Les tours traditionnels, également appelés tours manuels, nécessitent que l'opérateur ajuste manuellement les outils de coupe et guide la pièce pour obtenir la forme souhaitée. Ces machines sont généralement utilisées pour des opérations simples comme le tournage d'objets cylindriques, le filetage et le perçage. Bien qu'ils soient encore largement utilisés, ils nécessitent des opérateurs qualifiés et conviennent mieux aux productions à faible volume ou aux petits projets.
Les tours modernes, en particulier Tours CNC, sont hautement automatisés et peuvent gérer des tâches plus complexes avec peu d’intervention humaine. Ces machines sont contrôlées par un logiciel préprogrammé qui permet des opérations précises et reproductibles. Les tours CNC sont couramment utilisés dans les environnements de production à grand volume où la précision et l'efficacité sont essentielles.
1. Tours manuels: Ces machines comptent sur les compétences de l’opérateur pour régler manuellement l’outil de coupe, la vitesse et l’avance. Ils sont idéaux pour les projets plus petits et plus simples mais nécessitent une plus grande expertise pratique.
2. Tours CNC: Les tours CNC sont automatisés et contrôlés par des programmes informatiques, permettant des coupes très précises et reproductibles. Ils sont souvent utilisés pour la production à grande échelle ou pour des composants complexes qui nécessitent une précision dépassant les capacités manuelles.
Chaque tour, qu'il soit manuel ou CNC, partage plusieurs composants essentiels :
● Poupée: La partie du tour qui maintient le moteur et le mécanisme d'entraînement. Il abrite la broche qui fait tourner la pièce.
● Broche: Située à l'intérieur de la poupée, la broche maintient et fait tourner la pièce, garantissant son alignement avec l'outil de coupe.
● Poste d'outil: C'est ici que sont montés les outils de coupe. Le porte-outil peut être ajusté pour déplacer l'outil de coupe vers ou loin de la pièce à usiner.
● Mandrin: Le mandrin est le dispositif de préhension qui maintient la pièce solidement en place pendant sa rotation.
Un centre de tournage est une machine-outil avancée conçue pour effectuer une grande variété de tâches au-delà des simples opérations de tournage. Bien qu'ils soient similaires à un tour dans leur fonction de base consistant à faire tourner une pièce pour effectuer une coupe, les centres de tournage sont équipés d'une automatisation améliorée, de capacités multi-axes et de fonctionnalités supplémentaires qui leur permettent de gérer des tâches d'usinage plus complexes.
Ces machines sont hautement automatisées et peuvent réaliser plusieurs processus, tels que le tournage, le fraisage, le perçage et le taraudage, au sein d'une seule configuration, réduisant ainsi le temps de production et augmentant l'efficacité.
Les principales caractéristiques d'un centre de tournage comprennent la commande CNC, l'outillage dynamique, les changeurs d'outils automatiques et le mouvement multi-axes. La capacité d'effectuer diverses tâches sur une seule machine signifie que les centres de tournage sont idéaux pour les environnements de production à grand volume où l'efficacité et la précision sont essentielles.
Les centres de tournage modernes ont considérablement évolué par rapport aux tours traditionnels grâce aux progrès de la technologie CNC et de l'automatisation. Grâce à l'intégration de la conception assistée par ordinateur (CAO) et de la fabrication assistée par ordinateur (FAO), les centres de tournage peuvent exécuter des tâches d'usinage complexes avec une intervention minimale de l'opérateur.
L'automatisation a permis aux centres de tournage de traiter plusieurs pièces en une seule fois, réduisant ainsi considérablement le temps de configuration et améliorant la vitesse de production. L’inclusion de bras robotisés pour le chargement et le déchargement des matériaux augmente encore leur productivité.
De plus, les centres de tournage modernes disposent souvent d'outils animés, c'est-à-dire des outils motorisés et capables d'effectuer des opérations de fraisage, de perçage ou d'autres opérations lorsque la pièce est stationnaire. Cela permet aux centres de tournage de produire des pièces plus complexes et plus variées sans avoir besoin de transférer la pièce vers une autre machine.
Alors que les centres de tournage et les tours CNC sont utilisés pour l'usinage de pièces cylindriques, les centres de tournage offrent une technologie et des capacités plus avancées. Un tour CNC traditionnel est principalement conçu pour les opérations de tournage, qui consistent à faire tourner la pièce et à couper le matériau pour créer des formes cylindriques.
En revanche, les centres de tournage sont des machines multitâches capables d'effectuer des opérations de fraisage, de perçage, d'alésage et même de filetage parallèlement au tournage.
Les principales différences comprennent :
● Capacités multi-axes: Les tours CNC fonctionnent généralement sur deux axes (X et Z), tandis que les centres de tournage peuvent fonctionner sur plusieurs axes, y compris les axes Y et C, permettant des géométries plus complexes.
● Outillage en direct: Les centres de tournage sont souvent équipés d'outils dynamiques qui leur permettent d'effectuer des fonctions supplémentaires telles que le fraisage, le perçage et le taraudage sans nécessiter de machines séparées.
● Changeurs d'outils automatiques: Contrairement aux tours CNC, qui peuvent nécessiter des changements d'outils manuels, les centres de tournage utilisent des changeurs d'outils automatiques (ATC) pour basculer entre les outils pendant le fonctionnement, permettant ainsi un usinage continu et ininterrompu.
Ces avancées rendent les centres de tournage plus adaptés aux pièces complexes et à la production en grand volume où la vitesse, la précision et la flexibilité sont essentielles.
Les centres de tournage sont disponibles dans différentes configurations pour répondre à différents besoins d'usinage. Les deux principaux types sont :
1. Centres de tournage horizontaux: Dans ces machines, la broche est orientée horizontalement. Ils sont le type le plus courant et sont utilisés pour les tâches où la gravité aide à éliminer les copeaux de la zone de travail. Les centres de tournage horizontaux sont idéaux pour les pièces plus longues et sont largement utilisés dans des industries comme l'automobile et l'aérospatiale.
2. Centres de tournage verticaux: Dans les centres de tournage verticaux, la broche est positionnée verticalement et la pièce est montée sur une table horizontale. Ces machines sont souvent utilisées pour des pièces plus grandes et plus lourdes, difficiles à maintenir en orientation horizontale. Les centres de tournage verticaux sont généralement utilisés dans les industries où les grands diamètres et les pièces lourdes, comme la fabrication d'engrenages, sont courants.
Au sein de ces catégories, les centres de tournage peuvent également être classés en fonction du nombre de tourelles dont ils disposent :
● Centres de tournage à tourelle unique: Ces machines disposent d'une tourelle à outils, ce qui limite le nombre d'outils disponibles à un moment donné. Cependant, ils sont toujours capables d’effectuer des opérations multitâches grâce à l’outillage en direct.
● Centres de tournage multi-tourelles: Les machines équipées de deux tourelles ou plus permettent une polyvalence encore plus grande. Ils peuvent utiliser plusieurs outils simultanément, augmentant ainsi l'efficacité de l'usinage en réduisant les temps de changement d'outil et en permettant des opérations parallèles sur la même pièce.
Les centres de tournage sont des machines polyvalentes capables d'effectuer un large éventail de tâches au-delà du tournage de base. Leurs capacités multitâches les distinguent des tours traditionnels. Certaines de leurs fonctions clés comprennent :
● Tournant: Comme un tour, les centres de tournage effectuent des opérations de tournage traditionnelles, où une pièce en rotation est façonnée par des outils de coupe.
● Fraisage: Équipés d'outils motorisés, les centres de tournage peuvent effectuer des opérations de fraisage, qui impliquent d'enlever de la matière de la pièce à l'aide d'outils de coupe rotatifs, souvent pour créer des surfaces planes ou des formes complexes.
● Perçage et taraudage: Les centres de tournage peuvent percer des trous dans la pièce à usiner, ainsi que des filetages de tarauds, éliminant ainsi le besoin de machines de perçage ou de taraudage séparées.
● Alésage et rainurage: Un usinage interne de précision tel que l'alésage (agrandissement des trous) et le rainurage (canaux de coupe) peut être effectué sans avoir besoin de transférer la pièce sur une autre machine.
● Enfilage: Les centres de tournage peuvent également couper des filetages pour des boulons ou des vis, combinant plusieurs opérations en un seul processus transparent.
Les tours, en particulier les modèles CNC manuels et de base, sont des machines plus simples qui se concentrent sur les opérations de tournage, nécessitant souvent une saisie manuelle ou une programmation CNC de base. En revanche, les centres de tournage sont hautement automatisés et dotés d'un contrôle CNC avancé, permettant des opérations complexes avec une intervention minimale de l'opérateur.
Les tours sont principalement conçus pour les tâches de tournage, tandis que les centres de tournage offrent des fonctionnalités multifonctions, capables d'effectuer le tournage, le fraisage, le perçage et le taraudage dans une seule configuration. Cette polyvalence rend les centres de tournage idéaux pour les processus d'usinage complexes en plusieurs étapes.
Les tours fonctionnent généralement sur deux axes (X et Z), limitant leurs options de mouvement et d'usinage. Les centres de tournage, en revanche, comportent souvent des axes supplémentaires, tels que l'axe Y et l'axe C, ainsi que des outils dynamiques, permettant des géométries de pièces plus complexes et une polyvalence d'usinage.
Dans un tour traditionnel, les changements d'outils sont souvent manuels ou semi-automatiques, ce qui peut augmenter les temps d'arrêt. Les centres de tournage, cependant, sont équipés de changeurs d'outils automatiques (ATC), permettant des transitions plus rapides et transparentes entre les outils, améliorant ainsi la vitesse de production globale et réduisant le temps de configuration.
Les centres de tournage excellent en efficacité, notamment lors de la manipulation de pièces complexes. Leur capacité à effectuer plusieurs opérations sans avoir besoin de transférer la pièce entre les machines réduit le temps de cycle, ce qui les rend plus adaptés à la production de pièces complexes et en grand volume.
Les tours nécessitent généralement un investissement initial inférieur en raison de leur conception plus simple et de leur automatisation limitée, ce qui les rend plus économiques pour les opérations à petite échelle. En revanche, les centres de tournage sont plus chers, ce qui reflète leurs capacités avancées et leurs fonctionnalités d'automatisation.
Les exigences de maintenance des tours sont minimes et impliquent un entretien de base tel que la lubrification et les réglages des outils. Les centres de tournage nécessitent cependant une maintenance plus fréquente et plus spécialisée en raison de leur complexité.
Même si les centres de tournage réduisent la main d'œuvre et améliorent l'efficacité, leurs coûts opérationnels, y compris une consommation d'énergie et une maintenance plus élevées, sont plus élevés, mais ils peuvent offrir d'importantes économies à long terme dans la production en grand volume.
Les tours offrent une précision adéquate pour les tâches d'usinage plus simples, mais sont limités dans le maintien de tolérances serrées. Les centres de tournage, avec leurs capacités multi-axes et leur contrôle CNC avancé, offrent une précision supérieure, garantissant des tolérances plus strictes pour les pièces complexes.
La qualité des finitions de surface diffère également considérablement. Alors que les tours peuvent produire des finitions lisses, les centres de tournage excellent dans la fourniture de résultats cohérents et de haute qualité avec une plus grande répétabilité, grâce à leurs outils automatisés et leurs fonctions avancées.
Pour les secteurs où la précision et la qualité des surfaces sont essentielles, comme l'aérospatiale ou la fabrication de dispositifs médicaux, les centres de tournage sont le choix préféré par rapport aux tours standards.
Au moment de choisir entre un tour et un centre de tournage, plusieurs facteurs doivent être évalués. Tenez compte de votre volume de production : si vous avez des exigences de rendement élevées, l'automatisation d'un centre de tournage peut améliorer l'efficacité. La complexité des pièces que vous fabriquez est également cruciale ; pour des tâches plus simples, un tour peut suffire, mais les composants complexes bénéficient de la précision d’un centre de tournage.
Le budget est un autre facteur clé, car les tours ont des coûts initiaux inférieurs. Enfin, les besoins en automatisation influenceront votre choix : les centres de tournage conviennent mieux aux processus multitâches hautement automatisés, tandis que les tours sont plus manuels.
Les tours offrent une grande simplicité, ce qui les rend plus faciles à utiliser et à entretenir, ce qui réduit les coûts initiaux et permanents. Leur conception simple est idéale pour les pièces plus petites et moins complexes qui ne nécessitent pas de processus d'usinage complexes.
Pour les entreprises ayant des volumes de production inférieurs ou des contraintes budgétaires, les tours constituent une solution fiable sans avoir besoin de fonctionnalités avancées ou de capacités multitâches.
Les centres de tournage brillent par leur multifonctionnalité, capables d'effectuer le tournage, le fraisage, le perçage et bien plus encore dans une seule configuration. Ils sont très productifs, réduisant le temps de cycle et augmentant le rendement, en particulier pour les pièces complexes. Avec leur automatisation avancée et leur mouvement multi-axes, les centres de tournage sont idéaux pour les industries exigeant une haute précision et efficacité dans la production à grande échelle, ce qui en fait un choix supérieur pour les applications exigeantes.
Voici le tableau qui contient les principales différences entre le tour et le centre de tournage.
Fonctionnalité | Tour | Centre de tournage |
Fonction principale | Se concentre sur les opérations de tournage de base. | Capable de tourner, fraiser, percer et bien plus encore. |
Complexité | Machines plus simples avec commande CNC manuelle ou de base. | Plus complexe avec un contrôle CNC et une automatisation avancés. |
Axes de mouvement | Fonctionne généralement sur deux axes (X, Z). | Offre un mouvement multi-axes (X, Y, Z, C), y compris un outillage dynamique. |
Système d'outillage | Changements d'outils manuels ou semi-automatiques. | Équipé de changeurs d'outils automatiques pour des transitions plus rapides. |
Précision | Adéquat pour les pièces plus simples avec une précision modérée. | Haute précision, adaptée aux pièces complexes et complexes. |
Volume de production | Convient aux volumes de production faibles à moyens. | Idéal pour une production continue et à grand volume. |
Meilleurs cas d'utilisation | Idéal pour les pièces simples et cylindriques. | Convient aux pièces complexes nécessitant des capacités multitâches. |
En choisissant entre un tour et un centre de tournage, votre décision doit être guidée par les besoins de production, la complexité des pièces, le budget et les exigences d'automatisation. Les tours offrent simplicité et rentabilité pour les tâches moins complexes, tandis que les centres de tournage excellent dans le multitâche et la précision pour les pièces complexes et la production en grand volume.
Un tour est plus simple et conçu pour les tâches de tournage de base, tandis qu'un centre de tournage offre une multifonctionnalité avancée, gérant des opérations d'usinage complexes.
Un centre de tournage est mieux adapté à la production en grand volume en raison de son automatisation et de sa capacité à effectuer plusieurs tâches dans une seule configuration.
Oui, les centres de tournage ont généralement des coûts de maintenance plus élevés en raison de leurs fonctionnalités complexes et de leur automatisation avancée.
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