Les technologies CNC deviennent de plus en plus populaires dans l’industrie de l’usinage car elles amènent le travail manuel à un tout autre niveau. Grâce à des fonctionnalités telles que la précision et la répétabilité avancées, ils augmentent l’efficacité et la productivité globales du processus de fabrication.
En fonction du type d'opération de tournage et des exigences spécifiques, la machine peut produire différentes formes et tailles. Bien que ce concept semble simple et facile à suivre, il nécessite une grande expertise en programmation du système CNC afin de sélectionner les outils de coupe adaptés à l'opération.
Au cas où vous vous demanderiez à quel point les temps modernes Tours CNC travail, ce guide détaillé répond à toutes vos questions concernant les composants et le fonctionnement du tournage sur tour CNC !
Le processus de tournage sur tour CNC consiste à utiliser une technologie de pointe pour façonner un matériau, généralement cylindrique. La machine fait tourner le matériau et coupe les parties inutiles pour obtenir la forme souhaitée. Parce que nous utilisons une machine contrôlée par ordinateur, le résultat final est très précis et automatisé.
Pour mieux le comprendre, voyons une brève description de l'expression « Processus de tournage sur tour CNC » :
● CNC: Signifie Commande Numérique par Ordinateur. Cela signifie qu'un ordinateur contrôle les mouvements des machines pour créer des conceptions précises et automatisées.
● Tour: Habituellement, un tour est une machine qui fait tourner une pièce autour d'un axe pour effectuer des opérations telles que la coupe, le ponçage, le moletage, le perçage, la déformation, le dressage et le tournage. Ici, le tour CNC fait référence à une machine qui fait tourner une pièce (en métal ou en bois) contre un outil de coupe.
● Processus de tournage: La pièce est "transformée" dans la forme souhaitée en enlevant les pièces en excès. En tournage, il s'agit généralement de créer des formes cylindriques en coupant les matériaux indésirables.
Ainsi, lorsque nous parlons de « processus de tournage sur tour CNC », nous entendons utiliser des technologies avancées (contrôlées par ordinateur) pour faire tourner un matériau et couper les pièces inutiles pour lui donner une forme spécifique (cylindrique dans la plupart des cas).
Le tournage sur tour CNC fonctionne avec un certain nombre de composants pour couper le matériau en pièces cylindriques ou oblongues.
Habituellement, tous les types de tours ont des composants similaires. Ils servent à sécuriser le matériau à tourner, à sélectionner les outils de coupe et à programmer le système CNC pour guider les mouvements précis du tour pendant toute l'opération d'usinage.
Voici un aperçu détaillé de ces composants avant d’explorer davantage le fonctionnement du tournage :
Les panneaux de commande du tournage CNC sont similaires aux processeurs des ordinateurs. Ils constituent l’une des parties les plus importantes du tournage, chargés de diriger et de superviser les opérations d’usinage complexes.
Les machinistes et les techniciens saisissent les codes et les programmes via le panneau de commande, qui décode ensuite les instructions et guide la machine pour façonner les matériaux. Ces instructions sont données à l'aide de différentes touches du panneau de commande, comme démarrer, saisir des codes et terminer un projet.
Généralement, une broche CNC est l'arbre situé au centre d'un axe de rotation à l'intérieur de la machine. C'est l'un des principaux composants après le panneau de commande, responsable du maintien et de la rotation de l'outil de coupe.
Lorsque le machiniste ou le technicien saisit des codes et des programmes via le panneau de commande, les commandes incluent des instructions pour la broche CNC sur la vitesse, la direction et la profondeur des coupes requises.
Une poupée de tour CNC est responsable de plusieurs choses dans une machine et prend différentes formes selon les exigences.
Premièrement, il agit comme un mécanisme à engrenages pour alimenter différents composants du tour. Il sert également de moyeu central pour le mouvement de rotation de la pièce pendant les opérations d'usinage.
Cependant, la fonction principale d’une poupée de tour CNC est de sécuriser la pièce. La broche principale est située au centre de la poupée, qui travaille avec la broche pour maintenir la pièce. Ensemble, le mécanisme crée le mouvement de rotation nécessaire au tournage, au perçage et à d'autres processus d'usinage.
De plus, la poupée contient divers sous-composants, comme des engrenages, des mandrins et des leviers de commande, entre autres pièces de machine. Selon les exigences exactes de l'activité d'usinage, ce mécanisme peut prendre la forme d'un mandrin ou d'une pince de serrage.
Les poupées mobiles sont aussi importantes que les poupées mobiles dans le tournage sur tour CNC, situées à l'extrémité opposée des poupées mobiles. Les deux travaillent ensemble pour maintenir la pièce pendant l’opération de coupe.
Alors que la poupée fournit un mouvement de rotation à la pièce avec la broche principale, la contre-pointe empêche la déviation et les vibrations pendant l'usinage.
De plus, la poupée mobile peut tourner, mais la poupée mobile n'est pas rotative et est uniquement chargée de soutenir l'extrémité opposée de la pièce. De même, la poupée n'est généralement pas réglable. Mais la contre-pointe est souvent réglable le long du banc du tour pour s'adapter à différentes longueurs de pièces.
En termes simples, les poupées et les contre-pointes ont des caractéristiques uniques dans un tour CNC, mais elles travaillent ensemble pour maintenir la pièce.
Pour mieux comprendre, consultez le tableau de comparaison suivant entre la poupée mobile et la poupée mobile dans le tournage sur tour CNC :
Poupée | Contre-pointe |
● Peut pivoter, n'est pas réglable ● Fournit un mouvement de rotation à la pièce. ● Agit comme un mécanisme à engrenages pour la puissance et la rotation. ● Contient des composants de commande tels que des leviers et des engrenages et peut prendre la forme d'un mandrin ou d'une pince en fonction des besoins. | ● Ne peut pas tourner, mais est réglable ● Fournit soutien et stabilité à l’extrémité opposée de la pièce. ● Réglable le long du banc du tour pour différentes longueurs de pièces. ● Serre et verrouille la pièce en place pour plus de stabilité. |
Les bancs sont l'élément le plus important de tout tour car ils sont fixés à tout le reste, y compris la poupée, les mandrins, les contre-pointes, etc.
Il existe deux types de modèles de banc pour les tours CNC : à plat et à banc incliné. La principale différence entre les deux réside dans leur structure. Dans une conception à plat, deux rails sont parallèles au plan de masse. D'un autre côté, un lit incliné comporte deux rails où le plan du sol se croise à des angles tels que 30°, 45°, 60° et 75°.
En dehors de cela, il existe également d’autres différences telles que :
● Une conception à plat nécessite plus d'espace horizontal en raison de la disposition parallèle des rails, mais la conception inclinée nécessite moins d'espace car la conception inclinée permet un encombrement plus compact.
● Dans une conception à plat, l'élimination des copeaux est simple car elles s'éloignent naturellement de la zone de travail. D'autre part, les copeaux glissent sur le plan incliné, contribuant ainsi à leur évacuation.
● Les lits à plat sont plus rigides que les lits inclinés en raison de la conception des rails parallèles. Dans le cas des lits inclinés, la conception inclinée peut améliorer la rigidité et la stabilité, en particulier lors de coupes lourdes.
● Les plateaux sont plus faciles à utiliser et peuvent accéder rapidement à la pièce à usiner pour la configuration et les changements d'outils. Pour les bancs inclinés, l'accès à la pièce peut être difficile, mais la position inclinée offre une meilleure visibilité pendant l'usinage, ce qui n'est pas le cas avec les bancs plats.
● En raison de leur conception plus simple, les lits à plat sont plus économiques que les lits inclinés.
Habituellement, le plateau est utilisé dans les tours CNC horizontaux. Dans une telle conception, la pièce est montée horizontalement et tourne autour d'un axe horizontal. Les outils de coupe sont positionnés au-dessus de la pièce et sont déplacés le long des axes X et Z pour effectuer diverses opérations d'usinage.
Les mandrins maintiennent la pièce à usiner pour l'usinage en tournage. Ils sont généralement de trois types :
● Mandrin hydraulique est le type le plus populaire utilisé dans les applications de tours CNC. Il est combiné avec un cylindre rotatif à grande vitesse et une vitesse de rotation élevée pour accomplir les tâches. Il est également très précis et possède une force de serrage stable, ce qui le rend coûteux.
● Mandrin électrique est plus couramment utilisé dans le tournage de tours domestiques. Il est également précis et fonctionne avec un serrage dur, sauf qu'il ne peut pas tourner. Si on le compare au mandrin hydraulique, un mandrin électrique a une stabilité moindre, ce qui le rend plus adapté à une application domestique. Il est également plus facile à installer et est proposé à un prix relativement abordable que le mandrin hydraulique.
● Mandrins pneumatiques sont les moins chers, mais ils manquent de stabilité en termes de force de serrage par rapport aux mandrins hydrauliques et électriques. Pour cette raison, ils sont couramment utilisés dans des opérations de tournage moins exigeantes, comme dans les petits ateliers où la précision n'a pas beaucoup d'importance.
Le chariot est situé entre la poupée mobile et la poupée mobile. Tous les éléments importants comme la selle, la glissière transversale et le tablier sont placés dans un chariot qui sert de guide à l'outil de coupe. Son objectif principal est de diriger le mouvement contrôlé de l’outil sur l’extérieur de la pièce.
Les outils de coupe sont constitués de différents composants qui enlèvent la matière lors du tournage. En fonction de la gravité du travail, différents tours sont dotés d'outils uniques qui fonctionnent en fonction des exigences spécifiques du matériau à couper.
Les tourelles à outils contiennent divers outils sur le tour. La capacité d’une tourelle à outils à transporter des outils dépend de sa conception. Certaines tourelles peuvent contenir plusieurs outils tandis que d'autres sont conçues pour transporter des outils spécifiques. C'est pourquoi il est important de sélectionner soigneusement les tourelles à outils pour un tour à tour en fonction des exigences des opérations de tournage.
Les pédales offrent un moyen simple d'ouvrir et de fermer rapidement des composants tels que la contre-pointe ou le mandrin. Bien que cette tâche puisse paraître simple, elle contribue grandement à l’efficacité globale de l’ensemble du processus de tournage.
Pour résumer brièvement, voici les composants du tour CNC ainsi que leur fonctionnement de base :
Composant | Opération |
Panneau de commande CNC | Cerveau de l'ordinateur, responsable de toutes les opérations de la machine |
Broche CNC | Un arbre au centre de l'axe de rotation de la machine, chargé de maintenir et de faire tourner l'outil de coupe. |
Poupée CNC | Aide la broche à maintenir la pièce à usiner et crée le mouvement de rotation nécessaire au tournage, au perçage et à d'autres processus d'usinage. |
Contre-pointe CNC | Situé à l'extrémité opposée des poupées, chargé d'éviter la déflexion et les vibrations pendant l'usinage |
Des lits | Tout dans le tournage sur tour CNC est fixé à des bancs, qui peuvent avoir une conception plate ou inclinée. |
Mandrins | Ils sont utilisés pour maintenir la pièce à usiner et sont de trois types : hydrauliques, électriques et pneumatiques. |
Voitures | Situé entre la poupée et la contre-pointe, il abrite et guide la selle, la glissière transversale et le tablier. |
Outils de coupe | Composé de différents outils pour enlever la matière lors du tournage. |
Tourelles à outils | Ils contiennent divers outils sur le tour et ont des capacités différentes. |
Pédales | Ils aident à ouvrir et fermer rapidement la contre-pointe ou le mandrin |
À l’aide de tous les composants mentionnés ci-dessus, la machine découpe le matériau selon la forme requise. Cependant, tous les composants ne sont pas utilisés dans chaque opération de découpe, car cela dépend des exigences spécifiques de chaque tâche.
Généralement, le processus de tournage sur tour CNC commence par le machiniste qui saisit toutes les instructions dans le panneau de commande, y compris le parcours d'outil, les paramètres de coupe et d'autres spécifications pour la broche. Le panneau de commande CNC active la broche CNC, dictant la vitesse et le sens de rotation.
Une fois que cela se produit, le mandrin de la poupée CNC maintient solidement la pièce en position, prête à être coupée. La contre-pointe à l'arrière est également activée, mais seulement si nécessaire, et est ajustée le long du lit pour fournir un soutien supplémentaire.
Ensuite, la tourelle à outils charge les outils de coupe requis pour effectuer l'opération. Différentes tâches nécessitent différents outils de coupe, et ils sont tous chargés dans la tourelle.
Le machiniste saisit à nouveau les instructions dans le panneau de commande pour définir le parcours d'outil et ajuste les paramètres de coupe tels que la profondeur de coupe, la vitesse d'avance et l'engagement de l'outil. Le chariot guide ensuite l'outil de coupe lorsqu'il se déplace sur la pièce pour la couper à la forme souhaitée. Tout au long du processus de tournage, le système CNC surveille l'opération et effectue les ajustements en temps réel nécessaires.
Pour résumer, le tournage CNC est le processus de découpe de matériaux comme le métal, le plastique et le bois en une forme cylindrique. Il existe différents types de tours CNC, chacun étant destiné à un travail particulier. Mais généralement, toutes les machines fonctionnent avec des composants tels qu'un panneau de commande, des broches, une poupée mobile, une poupée mobile, des bancs, des mandrins et des chariots, des tourelles à outils et des outils de coupe, ainsi que des pédales. Ensemble, tous ces composants suivent les commandes saisies par un machiniste pour faire pivoter la pièce et couper les pièces indésirables pour obtenir la forme requise.
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