Tournage

L’objectif du tournage est de réaliser diverses opérations telles que le tronçonnage, le taraudage, le dégrossissage et la finition de surface sur les pièces, ce qui permet d’optimiser la production à grande échelle et d’assurer une homogénéité dans la production en série. Les secteurs principaux qui font usage de cet équipement comprennent l’industrie automobile, l’informatique, l’odontologie, l’industrie électrique, le secteur forestier, ainsi que d’autres domaines où l’usinage, le taraudage, la découpe, l’alésage et le rainurage de pièces de formes géométriques sont requis.

Tour Schaublin 102

Le tour Schaublin 102, véritable symbole d’excellence dans le domaine de la mécanique de précision, se distingue par ses composants méticuleusement conçus et sa fiabilité inégalée. Le nombre 102 fait référence à la distance entre le centre de l’axe de rotation et le banc du tour.

Voici une présentation des principaux éléments qui le composent :

1. La poupée : La poupée fixe est positionnée à l’extrémité gauche du banc et abrite la broche du tour, élément central assurant la rotation de la pièce à usiner. Elle contient le moteur principal pour transmettre le mouvement à la broche.
2. Le mandrin : Le mandrin est un dispositif de serrage qui maintient fermement la pièce à usiner pendant les opérations de tournage. Il existe deux types de serrage principaux : la pince et le mandrin à mors. Sur le tour 102, la pince permet de serrer des barres jusqu’à 20 mm de diamètre. La pince est sécurisée par la broche. Pour des barres de plus gros diamètres, le tour est équipé d’un mandrin à trois mors, offrant un serrage sûr et uniforme. Le mandrin est fixé sur le pas de vis du tour, et non avec la broche, qui est retirée pour éviter qu’elle ne sorte de son emplacement.
3. Le banc : Élément essentiel du tour, le banc est la surface de support sur laquelle le chariot est fixé. Fabriqué en fonte de haute qualité, il offre une surface lisse et plane, assurant un guidage précis du chariot porte-outil.
4. Le chariot : Le chariot sert de support aux outils de coupe et permet de se déplacer l’outil parallèlement et perpendiculairement au banc à l’aide de deux verniers gradués.
5. La contre-poupée : La contre-poupée est mobile et peut être déplacée le long du banc du tour. Elle peut agir en opposition à la poupée fixe et soutenir l’autre extrémité de la pièce à usiner en utilisant une contre-pointe. Elle contient également un fourreau qui sert à maintenir un mandrin de perçage pour effectuer des opérations telles que le centrage des perçages, le perçage et le taraudage.
6. Interrupteur principal : Ce dispositif permet de mettre sous tension le tour et la pompe de lubrification. L’interrupteur pour le tour se trouve à l’avant de l’appareil, tandis que celui de la pompe est situé à l’arrière. Étant donné que la lubrification n’est pas nécessaire pour les alliages de cuivre, il n’est pas nécessaire de l’activer. Pour mettre l’appareil sous tension, appuyez sur le bouton noir. Pour l’arrêter, utilisez le bouton rouge.
7. Contrôleur de vitesse et de sens : Le tour est muni de deux vitesses, 1 et 2, qui ont une incidence sur la lecture du variateur de vitesse. L’interrupteur peut être dirigé vers la droite ou la gauche, ce qui détermine le sens de rotation du tour.
8. Variateur de vitesse : Le volant permet d’ajuster la fréquence de rotation du tour. Cette modification ne peut être effectuée que lorsque le tour est en marche. Les chiffres près du tour sont consultés lorsque l’interrupteur est réglé sur la vitesse 1, tandis que ceux près du volant sont consultés lorsque l’interrupteur est réglé sur la vitesse 2.

Sécurité

Lors de l’utilisation d’un tour, il est impératif de respecter strictement les prescriptions de sécurité afin de prévenir les accidents et garantir un environnement de travail sûr pour l’opérateurice et les autres personnes présentes.

Les principaux risques liés au tournage sont :

• Blessures causées par les copeaux : Les copeaux générés lors du tournage peuvent être projetés à grande vitesse, entraînant des blessures aux yeux, au visage et aux mains. La manipulation des copeaux ne doit jamais se manipuler à main nue.
• Éjection de la pièce à usiner : Une fixation insuffisante de la pièce à usiner peut entraîner son éjection soudaine du mandrin, pouvant causer des blessures graves.
• Brûlures : Les pièces métalliques peuvent devenir très chaudes pendant le processus de tournage, ce qui expose les opérateurices au risque de brûlures.
• Enroulement de vêtements : Les vêtements amples ou les cheveux longs peuvent être entraînés dans les parties mobiles du tour, entraînant des blessures par étranglement, scalpage ou des accidents graves.
• Coupures : Les opérateurices peuvent se blesser en touchant des surfaces tranchantes du tour, telles que la broche ou les outils de coupe ou des pièces usinées.
• Chutes ou projection d’objets : Des outils, des pièces ou des accessoires mal fixés peuvent tomber ou être éjectés du tour, entraînant des blessures ou des dommages matériels.
• Danger liés à la rotation : Ne jamais amener les mains proches de la pièce et des mandrins en rotation.

Voici un rappel des principales prescriptions de sécurité à suivre :

• Port des équipements de protection individuelle (EPI) : Toujours porter les équipements de protection individuelle appropriés, tels que :
  • des lunettes de sécurité fermées sur les côtés (pas de lunettes de vue),
  • des chaussures de sécurité fermées et renforcées,
  • une blouse bien ajustée et fermée, pas de capuche de sweat qui dépasse.
• Cheveux attachés : dès que les cheveux dépassant les lobes d’oreilles, il est obligatoire de les porter attacher.
• Pas de bijoux : les collier, sautoirs, boucles d’oreilles longues, bracelets, bagues, tout ce qui risquerait de se prendre dans le tour.
• Bonne utilisation du tour :
  • ôter la clé de serrage du mandrin avant d’enclencher le tour.
  • ne pas utiliser de lime ou bocfil, risque d’empalement et de blessure grave.
  • place de travail nette.
  • serrage correct des éléments.

Utilisation

Installation des éléments sur le tour

Le chariot se glisse sur l’élément passant à travers le banc. Le sabot du chariot doit s’appuyer fermement sur le banc. Pour faciliter cette opération, on peut le maintenir en place à l’aide de son corps, ce qui permet de libérer les mains pour serrer la vis de fixation.

Le tripan se glisse ensuite sur le chariot. Il est serré à l’aide d’une clé Inbus. Sur le tripan, on place le porte-outil, qui se règle en hauteur à l’aide d’une vis de réglage et se bloque à l’aide d’une manivelle. Sur le porte-outil, le burin est maintenu en place par deux vis. Une clé de serrage creuse s’enfile sur les vis et permet de les serrer correctement. On aligne le décrochement du porte plaquette au porte outil.

La direction du burin ne doit pas être perpendiculaire à la matière que l’on travaille. Cette inclinaison permet de réduire les vibrations, de mieux évacuer les copeaux et de diminuer les efforts de coupe, ce qui évite les déformations. Il est donc recommandé d’incliner légèrement le burin.

La hauteur du burin doit être réglée à celle du centre de rotation de la broche. Ce centre est situé à 102 mm au-dessus du banc, sur la partie la plus haute du banc.

En cas d’utilisation du tour avec le mandrin à 3 mors, la broche est retirée, pour éviter qu’elle ne sorte à cause du mouvement du tour. Les mors sont réversibles et permettent de tenir le travail par l’extérieur ou l’intérieur. Ils sont démontables à l’aide d’une vis. Pour les installer, identifier les mors du mandrin, généralement numérotés (1, 2, et 3). Il est crucial de les installer dans le bon ordre puis :

• Tourner le mandrin jusqu’à ce que la rainure d’engrenage du mandrin soit visible.
• Insérer le mors numéro 1 dans la rainure correspondante et pousser-le doucement jusqu’à ce qu’il s’engage légèrement.
• Tourner lentement la clé du mandrin dans le sens des aiguilles d’une montre pour que le mors commence à avancer dans la rainure. Continuer à tourner jusqu’à ce que le mors numéro 1 soit partiellement engagé.
• Répéter cette procédure avec le mors numéro 2, en l’insérant dans la rainure suivante et en tournant la clé du mandrin jusqu’à ce qu’il soit partiellement engagé.
• Enfin, insérer le mors numéro 3 de la même manière.
• Continuer à tourner la clé du mandrin jusqu’à ce que les trois mors se rejoignent au centre du mandrin.
• S’assurer que les trois mors se déplacent de manière synchronisée et uniforme. Si un mors est désaxé ou ne se déplace pas correctement, les retirer et les réinstaller en suivant les étapes ci-dessus.
• Une fois les mors correctement alignés, les serrer fermement en utilisant la clé du mandrin pour s’assurer qu’ils maintiennent solidement la pièce à usiner.

En cas d’utilisation du tour avec une pince, le pas de vis destiné au mandrin à trois mors est protégé par une bague noire. La barre est insérée presque jusqu’au fond de la pince, mais elle ne doit pas toucher le fond. En effet, si la surface n’est pas parfaitement perpendiculaire, cela pourrait désaxer la barre.
La pince est serrée à l’aide de la broche. On peut bloquer la rotation du tour pour permettre un serrage sûr. S’assurer d’avoir relâcher le tour avant sa mise en route.

Fréquence de rotation

La fréquence de rotation d’un tour est déterminée en fonction de plusieurs facteurs, notamment le matériau de la pièce à usiner, le type d’outil de coupe utilisé et le diamètre de la pièce. Voici les étapes générales pour calculer la vitesse de rotation :

• Identifier le matériau de la pièce à usiner : Différents matériaux (acier, aluminium, plastique, etc.) ont des propriétés de coupe différentes et nécessitent des vitesse de coupe spécifiques.
• Consulter les recommandations du fabricant d’outils : Les fabricants d’outils de coupe fournissent souvent des recommandations spécifiques sur les vitesses de coupe optimales pour différents matériaux et types d’outils.
• Calculer la fréquence de rotation : La formule générale pour calculer la fréquence de rotation exprimée en tours par minute (n) est :
  n= (Vc·1000)/(π·ø)
  • π (pi) est une constante (environ 3,14)
  • ø est le diamètre de la pièce à usiner ou de l’outil en cas de perçage (en millimètres)
  • Vc est la vitesse de coupe qui correspond au chemin parcouru en mètres par un point pris sur la circonférence de la pièce et ce pendant une minute. Elle varie selon l’outil utilisé, la matière à usiner et la nature de l’opération (en m par minute)

Exemples de vitesse de coupe pour différentes opérations :

• Chariotage (reprise du diamètre extérieur) et dressage (faire plat une face) de métaux non-ferreux avec un outil de coupe en métal dur
  • Vc = 100 à 120 m/min, calculer la fréquence de rotation selon diamètre de la barre à usiner
• Centrage d’un perçage avec une mèche à centrer
  • 700-800 tr/min
• Perçage en HSS (acier rapide) de métaux non-ferreux
  • Vc = 50 m/min, calculer selon diamètre de la mèche
• Chanfrainage
  • 250-350 tr/min
• Finitions
  • Augmenter d’environ 20% la fréquence de rotation des opérations de chariotage et dressage.
• Chariotage d’un cône
  • Partir avec la fréquence de rotation d’un chariotage et adapter si besoin la fréquence pour que l’usinage se déroule sans forcer.

Entretien du tour

Après chaque utilisation, il est nécessaire de lubrifier les parties mobiles du tour. Le tour est équipé de cinq graisseurs, chacun recevant trois pressions de pompe à main avec du lubrifiant Mobil Vactra n°2, répartis comme suit :

Le tour est nettoyé au chiffon doux sans produit. En cas de grosse salissure, imbiber un chiffon d’émulsion contenant du liquide de refroidissement, puis graisser à l’huile pour éviter la rouille.