Outils de coupe pour tour : un guide détaillé

L'usinage CNC est un procédé qui permet de fabriquer une large gamme de composants aux caractéristiques de précision. Les outils de coupe pour tour sont également utilisés en usinage CNC pour découper les composants et obtenir différentes formes géométriques.

Le guide ci-dessous vous aidera à comprendre chaque type d'outil de tour et sa fonction.

Que sont les outils de coupe pour tour ?

Un outil de coupe pour tour est un outil très important et polyvalent, utilisé pour les opérations de tournage en usinage CNC. L'outil fait tourner la pièce sur son axe tandis que les outils de coupe restent fixes, enlevant la matière du composant. Il permet de créer des profils symétriques autour de l'axe de rotation et peut traiter des pièces simples à complexes.

Composants d'un outil de coupe pour tour

Un outil de coupe pour tour comporte différents composants, dont voici quelques-uns :

Poupée fixe : La poupée fixe est un composant très important, situé à l'extrémité gauche de la machine. Elle comporte des engrenages, une broche et un moteur qui entraîne la broche ; sa fonction principale est de faire tourner la pièce en la maintenant.

Poupée mobile : Elle se trouve à l'arrière de la poupée fixe et soutient l'une des extrémités de la pièce. Elle maintient les outils sous forme de forets et réalise l'opération de perçage.

Banc : Le banc du tour sert de support qui maintient les principaux composants, comme la poupée mobile et la poupée fixe de la machine.

Chariot : Le chariot est présent le long du banc et maintient l'outil de coupe, ce qui permet à l'outil de coupe de se déplacer dans différentes directions.

Vis mère : Il s'agit d'un arbre de grande longueur comportant des filets, situé parallèlement au banc. Elle permet des opérations de filetage précises et déplace le chariot.

Barre de chariotage : La barre de chariotage est présente le long de la vis mère ; elle assure le déplacement du chariot pour les opérations ne faisant pas intervenir de filetage.

Broche : La broche fait tourner la pièce, qui est montée sur celle-ci.

Types d'outils de coupe pour tour

Il existe différents types d'outils de coupe pour tour, chacun étant présenté ci-dessous.

Type 1 : Outils de coupe pour tour selon le matériau

Différents matériaux sont utilisés pour fabriquer les outils de coupe pour tour, dont voici quelques-uns :

L'acier rapide contient du carbone, du tungstène, du vanadium et du chrome, ce qui le rend adapté aux composants à haute dureté. Ils travaillent à grande vitesse et coupent les métaux plus durs avec précision et finition.

Les outils de coupe pour tour en carbure offrent fragilité et dureté, et conviennent donc à des matériaux variés. Ils sont toutefois coûteux et sont utilisés dans la fabrication de pièces à des fins limitées.

Les outils de coupe pour tour fabriqués à partir de diamant sont exceptionnellement durs. Ils conviennent à tous les types de matériaux et sont très coûteux.

Le nitrure de bore cubique est également un matériau dur et durable, qui rend les outils de coupe pour tour résistants à l'abrasion et adaptés à la coupe intermittente.

Les tours céramiques sont très résistants à l'usure et conviennent aux applications industrielles avancées.

Type 2 : Outils de coupe pour tour selon les opérations

Les outils de coupe pour tour se distinguent également selon les différentes opérations, chacune étant présentée ci-dessous.

Les outils de tournage permettent d'enlever de la matière sur la longueur de la pièce, réduisant son diamètre. Les outils de tournage d'ébauche enlèvent une grande quantité de matière de la pièce en une seule passe. Ils peuvent donc créer des formes ébauchées. Tandis que les outils de tournage de finition enlèvent une petite quantité de matière de la pièce et créent une surface finie.

Les outils à chanfreiner sont destinés à produire un bord incliné et conviennent au chanfreinage. Ils peuvent être placés aux bons angles d'outils de coupe pour tour afin que l'inclinaison soit correctement obtenue.

Les outils à fileter créent des motifs de filets hélicoïdaux sur les composants cylindriques. Ils possèdent un angle de pointe, qui dépend du troisième angle visé.

Les outils à dresser utilisent l'arête de coupe latérale et enlèvent la matière sous forme d'une fine couche.

Les outils de formage comprennent un outil à rainurer et à tourner, qui aide à créer des formes complexes.

Les outils à rainurer réalisent des gorges sur les composants de forme cylindrique.

Les outils d'alésage comprennent une barre d'alésage qui permet d'augmenter le diamètre du trou.

Les outils de moletage comprennent des molettes métalliques dotées de motifs en relief. Ils permettent de créer des pièces offrant une meilleure prise en main.

Type 3 : Outils de coupe de tour selon la structure

Les outils de coupe de tour ont différentes structures, et la classification est présentée ci-dessous.

Les outils monobloc sont constitués d'une seule pièce de matériau conçue pour atteindre une géométrie et une taille spécifiques ; ce sont les plus courants.

Les outils de coupe de tour soudés se composent d'une tige et d'une tête, fabriquées dans des matériaux différents et assemblées par soudage. La face de dépouille est en matériaux comme le carbure, et le corps en un autre métal. Ces outils de coupe de tour métalliques offrent une force de coupe moindre, car ils sont fabriqués à partir de matériaux différents.

Les outils de coupe dont la composition du matériau est identique et qui comportent une plaquette sur le porte-outil sont appelés outils de coupe de tour à brides. Ces outils sont remplaçables et présentent des propriétés telles que la durabilité et la résistance.

Type 4 : Outils de coupe de tour selon le sens d'avance

Les outils de coupe de tour classés selon le sens d'avance sont les suivants :

Ces outils permettent d'enlever de la matière lorsqu'ils sont déplacés de droite à gauche. Leur conception est identique à celle d'une main humaine, avec un pouce à droite indiquant le sens d'avance.

Les outils de coupe de tour à gauche permettent d'enlever de la matière lorsqu'ils sont déplacés de gauche à droite. Le sens d'avance est indiqué par le pouce gauche, et l'arête de coupe se situe du côté droit de l'outil.

Les outils de coupe de tour à nez rond permettent d'obtenir une surface lisse en se déplaçant vers la gauche et vers la droite.

Comment choisir le bon outil de coupe de tour ?

Lors du choix du bon outil de coupe de tour, voici quelques éléments à prendre en compte :

• Les outils de coupe de tour revêtus sont durables et offrent de bonnes performances. L'ajout d'une couche de revêtement améliore non seulement l'esthétique de l'outil de coupe, mais aussi ses propriétés mécaniques.
• Le rôle joué par le matériau de la pièce est également déterminant lors du choix du bon outil de coupe de tour. Le matériau de l'outil et celui de la pièce doivent être compatibles.
• Chaque opération de tournage nécessite des outils spécifiques. Il convient donc de considérer l'opération requise avant de choisir l'outil de coupe de tour afin d'obtenir la finition adéquate.
• Le choix de l'outil de coupe dépend aussi de la forme du matériau. Tenez donc compte de la forme de la face du composant lors du choix de l'outil.

Opérations disponibles pour un tour

Diverses opérations peuvent être réalisées avec un outil de coupe de tour ; elles sont les suivantes :

• Le tournage est l'opération la plus courante des outils de tour ; il permet de créer un composant cylindrique de haute précision.
• Le processus de coupe comprend également les opérations de dressage, où la longueur de la pièce est réduite sur des parties spécifiques. L'outil de coupe est utilisé dans cette opération pour couper la partie perpendiculaire.
• L'opération de chanfreinage crée une surface inclinée sur la pièce cylindrique. Elle permet de réduire les dommages causés aux pièces par les arêtes vives.
• Le processus de moletage consiste à utiliser deux molettes métalliques ou plus, capables de créer un motif en relief sur la pièce de forme cylindrique.

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Conclusion

Les outils de coupe de tour sont largement utilisés dans de nombreuses applications. Cependant, il est essentiel de comprendre leur mécanisme de fonctionnement et leurs types afin que leur utilisation dans le processus de fabrication soit aisée.