Dans le monde de la fabrication de précision, les machines à commande numérique par ordinateur (CNC) ont révolutionné la façon dont nous produisons des pièces complexes avec une grande précision et efficacité. Deux termes qui reviennent souvent dans les discussions sur l'usinage CNC sont « tour CNC » et « tournage CNC ».
Bien que ces termes soient parfois utilisés de manière interchangeable, il existe des différences subtiles entre les deux qui peuvent avoir un impact sur leurs applications et leurs capacités dans divers scénarios de fabrication. Ici, nous allons passer en revue toutes ces subtilités et vous expliquer en quoi elles sont différentes les unes des autres et comment vous pouvez en choisir une.
Plongeons-y.
Qu'est-ce qu'un tour CNC ?
Un tour CNC est une machine-outil contrôlée par ordinateur utilisée pour effectuer diverses opérations de tournage sur des pièces cylindriques. Il s'agit d'une évolution du tour manuel traditionnel, intégrant un contrôle informatique pour automatiser le processus de coupe et atteindre une précision et une productivité plus élevées.
Dans un tour CNC, la pièce est maintenue dans un mandrin et tournée à grande vitesse tandis que les outils de coupe se déplacent le long d'un ou plusieurs axes pour enlever de la matière et façonner la pièce. Le contrôle informatique permet de produire des géométries complexes avec une cohérence et une précision qui seraient difficiles, voire impossibles, à réaliser manuellement.
Caractéristiques
- Broche
Le cœur d’un tour CNC est sa broche, qui maintient et fait tourner la pièce. Les tours CNC sont généralement équipés de moteurs de broche puissants capables d'atteindre des vitesses de rotation élevées, allant souvent de 2,000 6,000 à XNUMX XNUMX tr/min ou plus.
- Tourelle d'outils
Les tours CNC disposent d'une tourelle à outils pouvant contenir plusieurs outils de coupe. Cela permet des changements d'outils rapides pendant le processus d'usinage, réduisant ainsi les temps d'arrêt et augmentant l'efficacité.
- Contrôle d'axe
La plupart des tours CNC de base fonctionnent sur deux axes principaux : X et Z. L'axe X contrôle le mouvement de l'outil vers ou loin de la ligne centrale de la pièce, tandis que l'axe Z contrôle le mouvement de l'outil parallèlement à l'axe de la broche.
- Mandrin
Le mandrin est chargé de maintenir solidement la pièce pendant l'usinage. Les tours CNC utilisent souvent des mandrins à trois ou quatre mors, selon la forme et la taille de la pièce.
- Contre-pointe
De nombreux tours CNC incluent une contre-pointe, qui peut fournir un support supplémentaire pour les pièces longues ou être utilisée pour des opérations de perçage le long de la ligne centrale de la pièce.
- Système de contrôle
Le système de contrôle CNC est le cerveau de la machine, interprétant les instructions du code G et coordonnant le mouvement de tous les axes et fonctions.
- Système de refroidissement
Pour gérer la génération de chaleur pendant la coupe, les tours CNC sont équipés de systèmes de refroidissement qui inondent la zone de coupe de liquide de refroidissement ou de liquide de coupe.
Avantages
- Les tours CNC peuvent atteindre des tolérances très serrées, souvent de quelques millièmes de pouce ou moins, garantissant une qualité constante des pièces.
- Une fois qu'un programme est créé et optimisé, les tours CNC peuvent produire des pièces identiques à plusieurs reprises, ce qui les rend idéales pour les séries de production.
- Les changements d'outils automatisés et le fonctionnement continu permettent une production plus rapide par rapport aux tours manuels.
- La commande CNC permet la création de profils et de fonctionnalités complexes qui seraient difficiles, voire impossibles, à réaliser manuellement.
- Un seul opérateur peut superviser plusieurs tours CNC, réduisant ainsi les coûts de main-d'œuvre par rapport à l'usinage manuel.
Inconvénients
- Les tours CNC représentent un investissement en capital important, ce qui peut constituer un obstacle pour les petits ateliers ou les startups.
- L'ajout de commandes électroniques et de servomoteurs augmente la complexité de la maintenance et les points de défaillance potentiels.
Qu'est-ce que le tournage CNC ?
Un tour CNC, plus communément appelé centre de tournage CNC, est un système d'usinage avancé qui s'appuie sur les capacités d'un tour CNC de base.
Bien qu'il effectue les mêmes opérations de tournage fondamentales, un centre de tournage CNC offre généralement des fonctionnalités améliorées et des axes de mouvement supplémentaires, et intègre souvent des capacités de fraisage, permettant de produire des pièces plus complexes dans une seule configuration.
Caractéristiques
- Capacité multi-axes
Contrairement aux tours CNC de base, les centres de tournage comportent souvent des axes de mouvement supplémentaires. Beaucoup sont équipés d’un axe Y, permettant des opérations de fraisage et de perçage décentrées. Certains modèles avancés peuvent disposer d'un positionnement d'outil sur l'axe B pour une flexibilité encore plus grande.
- Outillage en direct
Les centres de tournage CNC intègrent fréquemment des capacités d’outillage en direct. Cela signifie que certains outils de la tourelle peuvent tourner indépendamment, permettant ainsi le fraisage, le perçage et d'autres opérations généralement associées aux centres d'usinage.
- Sous-broche
De nombreux centres de tournage sont équipés d'une contre-broche ou d'une broche secondaire. Cela permet des opérations de contre-travail, où la pièce peut être transférée à la contre-broche pour être usinée sur l'envers sans intervention manuelle.
- Changeur d'outils automatique
Alors que les tours CNC sont équipés de tourelles à outils, les centres de tournage avancés peuvent avoir des magasins d'outils de plus grande capacité ou même des changeurs d'outils robotisés pour un fonctionnement prolongé sans pilote.
- Systèmes de mesure intégrés
Certains centres de tournage haut de gamme intègrent des systèmes de mesure en cours de processus, permettant un contrôle qualité en temps réel et un usinage adaptatif.
- Systèmes de contrôle avancés
Les centres de tournage CNC disposent souvent de systèmes de contrôle plus sophistiqués dotés de capacités de programmation, de fonctionnalités de simulation et d'options de mise en réseau améliorées.
- Gestion des puces
Compte tenu de leur capacité à effectuer des opérations prolongées, les centres de tournage disposent généralement de systèmes d'évacuation des copeaux plus avancés, comprenant parfois des convoyeurs à copeaux et des systèmes de refroidissement à haute pression.
Avantages
- La possibilité d'effectuer à la fois des opérations de tournage et de fraisage dans une seule configuration augmente considérablement la gamme de pièces pouvant être produites.
- Les pièces complexes qui nécessiteraient plusieurs réglages sur différentes machines peuvent souvent être réalisées en un seul réglage sur un centre de tournage.
- L'exécution de toutes les opérations dans une seule configuration élimine les erreurs pouvant survenir lors du transfert de pièces entre machines.
- La combinaison de plusieurs opérations et d’un temps de configuration réduit permet une production globale plus rapide, en particulier pour les pièces complexes.
- Un seul centre de tournage peut souvent remplacer plusieurs machines autonomes, économisant ainsi un espace au sol précieux dans l'atelier.
Inconvénients
- La fonctionnalité accrue s’accompagne d’une complexité accrue en matière de programmation et de maintenance.
- Les opérateurs ont besoin d'une formation plus approfondie pour utiliser pleinement les capacités d'un centre de tournage, en particulier pour les opérations multi-axes complexes.
Tour CNC vs tour CNC : comparaison des principales différences
Bien que les tours CNC et les centres de tournage CNC partagent le même objectif fondamental de créer des pièces à rotation symétrique, ils diffèrent sur plusieurs aspects clés. Comprendre ces différences est crucial pour que les fabricants puissent prendre des décisions éclairées quant à la machine la mieux adaptée à leurs besoins spécifiques.
Complexité et polyvalence
Un tour CNC est une machine-outil spécialisée conçue principalement pour l'usinage en rotation. Il excelle dans la création de formes cylindriques grâce au mouvement contrôlé des outils de coupe le long des axes X et Z. Bien que très efficace pour les opérations de tournage, ses capacités se limitent généralement à ces deux dimensions.
Un tour CNC, souvent appelé centre de tournage CNC, est une machine plus avancée qui étend les fonctionnalités du tour. En incorporant des axes supplémentaires, tels que l'axe Y pour le mouvement horizontal et parfois l'axe B pour l'inclinaison, les tours CNC peuvent exécuter une plus large gamme de processus d'usinage complexes.
Capacités d'outillage
Généralement, un tour CNC utilise une tourelle à outils équipée d'outils de coupe statiques. Ces outils sont fixes et destinés principalement aux opérations de tournage. Bien qu'efficace pour créer des formes cylindriques, la configuration des outils du tour limite ses capacités à l'usinage en rotation.
Alors qu’un tour CNC intègre un outillage dynamique, une fonctionnalité qui améliore considérablement sa polyvalence d’usinage. Les outils motorisés sont capables de rotation, ce qui leur permet d'effectuer des opérations de fraisage, de perçage et d'autres opérations en plus du tournage. Cette configuration d'outillage dynamique permet la création de pièces complexes avec diverses fonctionnalités dans une seule configuration.
Configuration de la broche
En général, un tour CNC comporte une seule broche principale. Cette broche fait tourner la pièce et les outils de coupe sont déplacés avec elle pour enlever de la matière. Cette configuration est bien adaptée à la production de pièces cylindriques avec des géométries de base.
Par rapport à cela, un tour CNC intègre souvent à la fois une broche principale et une contre-broche. La broche principale maintient la pièce à usiner pour les opérations d'usinage primaires, tandis que la broche secondaire peut charger et décharger des pièces ou effectuer des opérations secondaires simultanément.
Complexité de la pièce
Un tour CNC est le mieux adapté pour produire des pièces aux géométries relativement simples. Principalement conçu pour les opérations de tournage, il excelle dans la création de formes cylindriques et de contours de base. Bien qu'il puisse gérer certaines variations et fonctionnalités, ses capacités sont généralement limitées à l'usinage en rotation.
Un tour CNC, en revanche, est capable de produire des pièces beaucoup plus complexes. En combinant les opérations de tournage, de fraisage et de perçage dans une seule configuration, il peut créer des formes complexes avec plusieurs caractéristiques et dimensions. Cette polyvalence en fait le choix privilégié pour la fabrication de composants nécessitant un degré élevé de précision et d’exactitude.
Configuration et fonctionnement
Un tour CNC est généralement plus simple à installer et à utiliser qu’un tour CNC. Ses capacités ciblées et sa configuration d'outils relativement simple nécessitent souvent une programmation moins complexe. Cela en fait un choix approprié pour les opérateurs ayant une expérience CNC moins étendue.
Un tournage CNC nécessite généralement un processus de configuration plus complexe en raison de ses capacités étendues. La programmation pour plusieurs axes, l'outillage dynamique et les géométries de pièces complexes peut être plus complexe.
Efficacité de production
Un tour CNC est très efficace pour produire de grandes quantités de pièces tournées plus simples. Sa conception spécialisée, associée à un outillage et des opérations rationalisés, permet des cycles de production rapides. Cela en fait un choix idéal pour les fabricants axés sur des tâches répétitives et à volume élevé.
Un tournage CNC brille dans la production de pièces complexes qui nécessiteraient généralement plusieurs machines ou configurations. Sa capacité à effectuer diverses opérations d'usinage dans une seule configuration réduit considérablement les temps de cycle et augmente l'efficacité globale.
Applications idéales
Un tour CNC est idéal pour les séries de production en grand volume de pièces nécessitant principalement des opérations de tournage. Des industries telles que la construction automobile, où il existe une demande pour de grandes quantités de composants tels que des arbres, des bagues et des fixations, bénéficient grandement de la vitesse et de l'efficacité du tour pour produire des pièces à rotation symétrique.
Le tournage CNC est le choix privilégié pour produire des pièces complexes nécessitant une combinaison d’opérations de tournage, de fraisage et de perçage. Des secteurs tels que l'aérospatiale, la fabrication de dispositifs médicaux et l'ingénierie sur mesure nécessitent souvent des composants dotés de fonctionnalités complexes et de tolérances serrées.
Investissement initial
Un tour CNC a généralement un coût initial inférieur, ce qui en fait un choix plus accessible pour les petits ateliers ou les entreprises aux budgets limités. Ce prix abordable permet une entrée plus facile dans l’usinage CNC sans un investissement initial substantiel.
Un tour CNC représente un investissement initial plus élevé en raison de ses fonctionnalités avancées, telles que l'outillage dynamique, les broches multiples et les systèmes de contrôle complexes. Même si le coût initial est plus élevé, les avantages à long terme en termes d’augmentation de la productivité, de complexité des pièces et de réduction des coûts de main-d’œuvre peuvent souvent justifier des dépenses plus élevées.
Coûts d'exploitation
Un tour CNC entraîne généralement des coûts d’exploitation inférieurs. Sa construction plus simple et son nombre réduit de pièces mobiles contribuent à réduire la consommation d'énergie. De plus, les exigences de maintenance d’un tour sont généralement moins importantes que celles d’un tour CNC.
Les tours CNC ont tendance à avoir des coûts d'exploitation plus élevés en raison de leurs machines plus complexes et de leur consommation d'énergie accrue. L'incorporation d'axes supplémentaires, d'outils dynamiques et de systèmes de contrôle avancés y contribue.
Tableau de contraste
Si vous manquez de temps, nous vous recommandons de consulter ce tableau de comparaison rapide pour bien comprendre les deux machines.
| Fonctionnalité | Tour CNC | Tour CNC |
| Complexité et polyvalence | Spécialisé pour le tournage, limité aux axes X et Z | Polyvalent, avec des axes supplémentaires pour les usinages complexes |
| Capacités d'outillage | Tourelle à outils statique pour le tournage | Outillage dynamique pour le tournage, le fraisage, le perçage, etc. |
| Configuration de la broche | Broche principale unique | La broche principale et souvent une broche secondaire |
| Complexité de la pièce | Idéal pour les pièces cylindriques plus simples | Capable de produire des pièces complexes avec de multiples fonctionnalités |
| Configuration et fonctionnement | Configuration et programmation plus simples | Configuration et programmation plus complexes, mais réalisation souvent d'une seule configuration |
| Efficacité de production | Efficace pour les pièces simples et en grand volume | Efficace pour les pièces complexes, réduisant les temps de cycle |
| Applications idéales | Production en grande série de pièces tournées simples | Pièces complexes dans les domaines de l'ingénierie aérospatiale, médicale et sur mesure |
| Investissement initial | Coût initial inférieur | Coût initial plus élevé grâce aux fonctionnalités avancées |
| Coûts d'exploitation | Coûts d’exploitation réduits grâce à une conception plus simple | Coûts d’exploitation plus élevés en raison de machines complexes |
Pour aller plus loin
Pour conclure, savoir quelle est la différence entre un tour CNC et un tour CNC vous aide à choisir le bon mode d'usinage pour vos projets. À partir de ce guide, vous disposez de la passerelle idéale pour déterminer quel service fonctionnera le mieux pour vous.
Si nous vous donnons une suggestion rapide, ce serait de choisir le tour CNC si vous débutez, et de choisir le tour CNC si vous envisagez déjà de créer une entreprise.
Génial, ensemble
