Un tour CNC est la pierre angulaire de la fabrication moderne, offrant précision et efficacité dans la création de pièces cylindriques. Au cœur de nombreux tours CNC se trouve un composant crucial : la tourelle. Dans cet article de blog, en tant que fournisseur de tours CNC, je vais expliquer ce qu'est la tourelle, ses fonctions, ses types et son importance dans le processus d'usinage.
Qu'est-ce que la tourelle dans un tour CNC ?
La tourelle d'un tour CNC est un dispositif de maintien d'outil qui tourne pour positionner différents outils de coupe en position de travail. C'est comme une station multi-outils qui permet à la machine d'effectuer diverses opérations d'usinage sans avoir besoin de changements d'outils manuels. Cela réduit considérablement le temps de configuration et augmente l'efficacité globale du processus d'usinage.
Imaginez un atelier traditionnel dans lequel un machiniste doit arrêter la machine, retirer un outil et en installer un autre chaque fois qu'une opération différente est requise. Ce processus prend non seulement du temps, mais est également sujet à des erreurs. La tourelle d'un tour CNC automatise ce processus de changement d'outil, permettant à la machine de basculer entre différents outils rapidement et avec précision sous le contrôle d'un système de commande numérique par ordinateur (CNC).
Fonctions de la tourelle
1. Stockage des outils
La fonction principale de la tourelle est de stocker plusieurs outils de coupe. Selon la conception et la taille de la tourelle, elle peut contenir de quelques à plus d'une douzaine d'outils. Ces outils peuvent inclure des outils de tournage, des barres d'alésage, des forets et des outils de filetage. Par exemple, dans un travail d'usinage complexe qui nécessite un tournage d'ébauche, un tournage de finition, un perçage d'un trou, puis un filetage, tous les outils nécessaires peuvent être préchargés dans la tourelle.
2. Indexation des outils
L'indexation des outils est le processus de rotation de la tourelle pour amener l'outil requis en position de travail. Le système CNC envoie des commandes au mécanisme d'entraînement de la tourelle, qui fait tourner la tourelle jusqu'à la position exacte où se trouve l'outil souhaité. Ce processus est très précis, garantissant que l'outil est correctement aligné avec la pièce pour un usinage précis.
3. Flexibilité d'usinage
En disposant de plusieurs outils disponibles au niveau de la tourelle, un tour CNC peut effectuer une large gamme d'opérations sur une seule pièce sans avoir besoin de resserrer ou de déplacer la pièce vers une autre machine. Cette flexibilité est particulièrement utile dans la production en petits lots ou lors de l'usinage de pièces complexes comportant de multiples fonctionnalités. Par exemple, une pièce nécessitant à la fois un usinage externe et interne peut être réalisée sur une seule machine à l'aide des capacités de changement d'outil de la tourelle.
Types de tourelles
1. Tourelles verticales
Les tourelles verticales sont couramment utilisées dans les tours CNC. Dans une configuration de tourelle verticale, la tourelle est montée verticalement sur le chariot transversal de la machine. Ce type de tourelle offre un bon accès à la pièce et convient à diverses opérations d'usinage. Les tourelles verticales peuvent être classées en tourelles monopostes et multipostes. Les tourelles à poste unique sont plus simples et sont souvent utilisées dans des machines plus petites ou pour des travaux moins complexes. Les tourelles multipostes, en revanche, peuvent contenir plus d'outils et sont capables d'effectuer une plus large gamme d'opérations.
2. Tourelles horizontales
Les tourelles horizontales sont moins courantes mais sont utilisées dans certains tours CNC spécialisés. Dans une configuration de tourelle horizontale, la tourelle est montée horizontalement. Cette configuration peut offrir une meilleure stabilité pour certains types d’opérations d’usinage, notamment lorsqu’il s’agit de pièces longues et fines. Les tourelles horizontales se trouvent souvent dans les tours CNC plus grands et robustes.
Importance de la tourelle dans les tours CNC
1. Productivité accrue
Comme mentionné précédemment, la capacité de la tourelle à automatiser les changements d'outils réduit le temps de configuration. Dans un environnement de production, le temps, c'est de l'argent, et plus une machine peut passer rapidement d'un outil à l'autre, plus elle peut produire de pièces sur une période donnée. Par exemple, dans une ligne de production à grand volume, un tour CNC doté d'une tourelle efficace peut produire des centaines, voire des milliers de pièces par jour, par rapport à une machine manuelle qui prendrait beaucoup plus de temps pour terminer le même nombre de pièces.
2. Précision améliorée
L'indexation précise de la tourelle garantit que chaque outil est positionné avec précision pour l'usinage. Cela conduit à une meilleure qualité des pièces et à une meilleure précision dimensionnelle. Étant donné que le système CNC contrôle le processus de changement d'outil, il y a moins de risques d'erreur humaine pouvant survenir lors des changements d'outils manuels. Ceci est particulièrement important dans des secteurs tels que l’aérospatiale et l’automobile, où des tolérances strictes sont requises.
3. Coût - Efficacité
Bien que l’investissement initial dans un tour CNC avec tourelle puisse être plus élevé que celui d’une machine manuelle, les économies à long terme sont significatives. La productivité accrue, la réduction des taux de rebut grâce à une précision améliorée et la possibilité d'effectuer plusieurs opérations sur une seule machine contribuent toutes à réduire les coûts de production par pièce.
Tourelle - Considérations liées aux différents types de tours CNC
1.Tour CNC à plateau plat
Les tours CNC à plateau plat sont connus pour leur stabilité et leur rigidité. La tourelle d'un tour CNC à plateau plat est généralement conçue pour effectuer des opérations de coupe lourdes. La plus grande surface du plateau plat permet d'obtenir une tourelle plus importante pouvant contenir des outils plus gros et plus lourds. Cela rend les tours CNC à plateau adaptés à l'usinage de pièces longues et de grand diamètre, telles que les arbres et les cylindres utilisés dans l'industrie de la machinerie lourde.
2.Tour à lit incliné horizontal
Les tours à banc incliné horizontal offrent une meilleure évacuation des copeaux par rapport aux tours à banc plat. La conception du lit incliné permet aux copeaux de tomber plus facilement de la pièce à usiner et des outils de coupe. La tourelle d'un tour à banc incliné horizontal est souvent conçue pour être plus compacte et légère, ce qui permet des temps de changement d'outil plus rapides. Ces tours sont couramment utilisés dans les applications d'usinage à grande vitesse, telles que la production de pièces de précision de petite à moyenne taille pour les industries électronique et médicale.
3.Machine de tour à lit plat
Les tours à plateau plat, qui peuvent être manuels ou à commande CNC, utilisent également des tourelles dans leurs versions CNC. La tourelle d'un tour à banc plat offre les mêmes avantages en matière de stockage d'outils et de changement d'outil automatique que dans les autres tours CNC. Cependant, la conception de la tourelle peut être plus basique sur certains tours à plateau plat d'entrée de gamme, tandis que les modèles plus avancés peuvent avoir des tourelles haut de gamme avec des fonctionnalités telles que l'outillage dynamique.
Conclusion
La tourelle est un élément indispensable d'un tour CNC. Ses fonctions de stockage d'outils, d'indexation et de flexibilité d'usinage sont cruciales pour la production efficace et précise de pièces cylindriques. Que vous soyez à la recherche d'unTour CNC à plateau plat, unTour à lit incliné horizontal, ou unMachine de tour à lit plat, comprendre le rôle et les capacités de la tourelle est essentiel.
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Références
- Dornfeld, D., Minis, I. et Shin, YC (2007). Manuel d'ingénierie et de technologie de fabrication. Springer.
- Groover, député (2010). Fondamentaux de la fabrication moderne : matériaux, processus et systèmes. Wiley.
