Tournage et surfaçage : Deux processus fondamentaux de l'usinage de précision

Dans le domaine de l'usinage mécanique, tournant et face à sont parmi les opérations les plus courantes effectuées sur un tour. Les deux processus impliquent la rotation d'une pièce et l'utilisation d'un outil de coupe pour enlever de la matière et donner à la pièce la forme souhaitée. Bien qu'ils soient souvent exécutés sur le même tour et qu'ils s'appuient sur le mouvement de rotation de la pièce, leurs méthodes opérationnelles, leurs objectifs et leurs applications diffèrent considérablement. Cet article explore les définitions, les caractéristiques, les applications et les différences entre le tournage et le surfaçage, afin de fournir une compréhension complète de leurs rôles essentiels dans la fabrication moderne.

1. Le retournement : Définition et caractéristiques

1.1 Définition

Le tournage est un processus d'usinage qui consiste à façonner une pièce en rotation en déplaçant un outil de coupe le long de sa direction axiale ou radiale pour enlever de la matière. Son objectif principal est de créer des surfaces cylindriques, coniques ou d'autres surfaces symétriques par rapport à la rotation, généralement utilisées pour usiner le diamètre extérieur ou intérieur d'une pièce.

1.2 Caractéristiques

• Rotation de la pièce: La pièce à usiner est serrée sur la broche du tour et tourne à grande vitesse, tandis que l'outil de coupe se déplace par rapport à elle pour enlever de la matière.
• Direction du mouvement de l'outil: L'outil se déplace généralement parallèlement à l'axe de la pièce (axial) ou radialement, en fonction des exigences de l'usinage.
• Résultat de l'usinage: Produit des profils cylindriques, coniques, filetés, rainurés ou d'autres profils complexes.
• Equipement: Le tournage est effectué sur des tours conventionnels, des tours à commande numérique ou des machines de tournage spécialisées.

1.3 Applications

Le tournage est largement utilisé pour la fabrication de pièces cylindriques de haute précision, comme par exemple :

• Arbres: Arbres de transmission automobile, rotors de moteur.
• Usinage des trous: Tournage interne (alésage) pour les sièges de roulements ou les intérieurs de tuyaux.
• Usinage des filets: Création de filets pour les boulons, les écrous et autres éléments de fixation.
• Contours complexes: Le tournage CNC permet d'usiner des courbes complexes ou des pièces de plusieurs diamètres.

1.4 Avantages et défis

Avantages:

• Production efficace de pièces à symétrie de révolution.
• Convient à divers matériaux, y compris les métaux, les plastiques et les composites.
• Le tournage CNC permet un usinage de haute précision et de formes complexes.

Défis:

• Les matériaux à dureté élevée provoquent une usure rapide de l'outil.
• Les pièces longues et fines peuvent vibrer, ce qui nuit à la précision.
• Le serrage et l'alignement de l'outil doivent être précis pour garantir la qualité.

2. Face à face : Définition et caractéristiques

2.1 Définition

Le dressage est un processus d'usinage qui consiste à aplatir l'extrémité d'une pièce en rotation en déplaçant un outil de coupe perpendiculairement à l'axe de rotation. Son objectif principal est de créer une surface finale lisse et plate ou de réduire la longueur de la pièce.

2.2 Caractéristiques

• Rotation de la pièce: Comme pour le tournage, la pièce à usiner tourne sur le tour.
• Direction du mouvement de l'outil: L'outil se déplace radialement (perpendiculairement à l'axe), généralement du bord extérieur vers le centre ou inversement.
• Résultat de l'usinage: Produit une surface d'extrémité plane, assurant la douceur et la perpendicularité à l'axe de la pièce.
• Equipement: Généralement effectué sur des tours, bien que des opérations similaires puissent être réalisées sur des fraiseuses.

2.3 Applications

L'affrontement est essentiel dans des scénarios tels que :

• Aplanissement de la surface: Fournir une surface de référence lisse pour les opérations ultérieures (par exemple, le perçage ou l'assemblage).
• Réglage de la longueur: Raccourcir les pièces à usiner aux dimensions spécifiées.
• Usinage de tuyaux ou de brides: Assurer des extrémités plates pour une bonne étanchéité des raccordements.
• Préparation en blanc: Élimination des surfaces irrégulières des pièces moulées ou forgées.

2.4 Avantages et défis

Avantages:

• Produit rapidement des surfaces d'extrémité planes, améliorant ainsi la précision de l'assemblage.
• Opération simple convenant à la fois à l'ébauche et à la finition.
• Applicable à différentes tailles et formes de pièces.

Défis:

• Les pièces de grand diamètre génèrent des efforts de coupe importants, nécessitant un serrage stable.
• Le choix de l'outil et les paramètres de coupe doivent être optimisés pour éviter les problèmes de qualité de surface.
• Les pièces à parois minces peuvent se déformer pendant le dressage.

3. Tourner ou faire face : Principales différences

Bien que le tournage et le surfaçage reposent tous deux sur la rotation de la pièce, ils diffèrent sur plusieurs points essentiels :

Aspect	Tournage	Face
Mouvement des outils	Dans l'axe de la pièce (parallèle) ou radialement	Perpendiculaire à l'axe (en travers de la face frontale)
Objectif	Création de profils cylindriques, coniques ou complexes	Permet de créer des surfaces d'extrémité planes ou d'ajuster la longueur
Zone usinée	Surfaces extérieures ou intérieures	Face frontale de la pièce
Applications typiques	Arbres, trous, filets	Aplanir les extrémités, raccourcir les pièces à usiner, préparer les ébauches
Résultats	Modification du diamètre ou du contour	Assure la planéité ou ajuste la longueur

4. Considérations pratiques sur le fonctionnement

4.1 Considérations sur les virages

• Sélection des outils: Choisir les outils appropriés (par ex. plaquettes de tournage、threading inserts、face grooving insert) en fonction du matériau de la pièce pour réduire l'usure.
• Paramètres de coupe: Réglez la vitesse de la broche, la vitesse d'avance et la profondeur de coupe de manière appropriée afin d'éviter toute surchauffe ou vibration.
• Serrage de la pièce: Assurez une fixation sûre, en particulier pour les pièces longues et minces, en utilisant des contre-pointes ou des lunettes pour éviter les déformations.
• Utilisation du liquide de refroidissement: Appliquer du liquide de refroidissement pour réduire la température de coupe et prolonger la durée de vie de l'outil.

4.2 Considérations relatives à la façade

• Angle de l'outil: Choisir les angles d'outil appropriés pour assurer la planéité et éviter les interférences au centre de la pièce.
• Vitesse de coupe: Près du centre de la pièce, la vitesse de coupe diminue, ce qui nécessite des ajustements de l'avance pour maintenir la qualité de la surface.
• Stabilité de la pièce: Les pièces de grand diamètre nécessitent un serrage uniforme pour éviter tout mouvement pendant l'usinage.
• Qualité de surface: Utiliser des passes de finition ou des coupes légères pour obtenir une surface très lisse.

5. Applications synergiques du tournage et du surfaçage

Dans la pratique, le tournage et le surfaçage sont souvent combinés pour produire des pièces complexes. Par exemple, l'usinage d'un arbre d'entraînement peut impliquer un surfaçage pour garantir des extrémités plates et atteindre la longueur spécifiée, suivi d'un tournage pour façonner le diamètre extérieur et les filets. Cette synergie améliore la précision et la cohérence des pièces et permet de répondre aux exigences de tolérance les plus strictes.

Sur Tours CNC, Cette approche combinée est très efficace. Les systèmes CNC permettent des transitions transparentes entre le tournage et le surfaçage par le biais d'instructions programmées, ce qui réduit les interventions manuelles et stimule la productivité. Par exemple, l'usinage d'une bride implique un surfaçage pour aplanir la surface de contact, suivi d'un tournage du diamètre extérieur pour obtenir la taille souhaitée, et éventuellement d'un filetage ou d'un rainurage.

6. Conclusion

Le tournage et le surfaçage sont des procédés d'usinage indispensables pour façonner des surfaces cylindriques et des extrémités plates afin de répondre aux diverses exigences des pièces. Le tournage excelle dans la création de profils complexes pour les arbres et les trous, tandis que le surfaçage garantit des surfaces lisses et planes, essentielles pour l'assemblage et l'usinage ultérieur. Comprendre leurs différences et leurs applications synergiques permet d'optimiser les processus d'usinage et d'améliorer l'efficacité et la qualité.

À mesure que la technologie de l'usinage progresse, le tournage et le surfaçage continueront à jouer un rôle essentiel dans la fabrication de précision, en fournissant des solutions efficaces et précises pour la production industrielle.