Quelles pièces conviennent à la production sur centre de tournage horizontal ?
Dans le domaine de l'usinage, le choix du bon équipement est crucial pour garantir l'efficacité de la production, la précision de l'usinage et les avantages économiques. Bien que les centres de tournage horizontaux, composant clé de la fabrication moderne, ne soient pas universellement applicables, ils offrent des avantages inégalés pour l'usinage de certaines pièces spécifiques. Quelles sont donc les pièces les mieux adaptées aux centres de tournage horizontaux ? Cet article fournira une analyse approfondie.
Premièrement, comprenons les avantages uniques des centres de tournage horizontaux
Avant d'aborder les pièces spécifiques, nous devons comprendre ce qui rend un centre de tournage horizontal « spécial ». Ses avantages principaux par rapport aux tours verticaux sont :
Disposition favorable à la gravité, évacuation fluide des copeaux : La broche est disposée horizontalement, et les copeaux métalliques détachés tombent naturellement sous l'effet de la gravité sans s'emmêler facilement sur la pièce ou l'outil. Cela convient particulièrement à l'usinage de pièces en fonte ou en acier à haute résistance et avec des marges importantes.
Excellent stabilité : Le poids de la pièce est réparti uniformément sur le bâti par l'intermédiaire du mandrin, ce qui confère un centre de gravité bas et une grande rigidité. Cela permet de supprimer efficacement les vibrations lors de l'usinage de pièces lourdes et volumineuses, garantissant une haute précision et une excellente finition de surface.
Capacités de traitement composite : Il est généralement équipé d'une tourelle motorisée et d'un axe Y, et peut effectuer plusieurs opérations telles que tournage, fraisage, perçage et taraudage, réalisant ainsi « l'usinage complet en serrage unique », ce qui améliore considérablement l'efficacité et la qualité de fabrication des pièces complexes.
Sur la base de ces caractéristiques, les types de pièces suivants peuvent être considérés comme les « élus » des centres de tournage horizontaux.
Types de pièces les mieux adaptés aux centres de tournage horizontaux
1. Pièces de type disque, douille et anneau
C'est le domaine d'application le plus classique pour les centres de tournage horizontaux. Les pièces typiques incluent les ébauches de pignons, les brides, les couvercles de paliers, les joints d'étanchéité, les écrous géants, etc.
Pourquoi sont-elles adaptées ?
Serrage stable : Ces pièces ont généralement un diamètre plus grand que leur longueur et peuvent être fixées très solidement à l'aide d'un mandrin (en particulier un mandrin à expansion hydraulique) ou d'un équipement spécialisé.
Traitement Efficace : Après avoir effectué les opérations de tournage telles que la face terminale, le cercle extérieur, l'alésage intérieur, la rainurage, etc. sur un côté, l'extrémité opposée peut être immédiatement fraisée ou perçée et taraudée grâce au tourelle motorisée, sans nécessiter de serrage secondaire, garantissant ainsi le parallélisme, la perpendicularité et autres tolérances de forme et de position des deux faces terminales.
Cas typiques : Une bride hydraulique avec des trous de boulons répartis uniformément permet d'effectuer en un seul serrage le tournage de l'alésage intérieur, du cercle extérieur et de la rainure de la face terminale, ainsi que le perçage et le taraudage des trous de boulons au dos, avec une efficacité et une précision excellentes.
2. Pièces arbre ayant un rapport longueur/diamètre relativement faible
Le centre de tournage horizontal est également capable de traiter des pièces arbre courtes qui ne sont pas longues mais possèdent des formes complexes.
Pourquoi sont-elles adaptées ?
Avantages du traitement composite : Ces pièces nécessitent souvent non seulement un tournage externe et un filetage, mais peuvent également présenter des caractéristiques telles que des clavettes, des trous radiaux et des surfaces planes. La tourelle motorisée et les capacités de l'axe Y d'un centre de tournage horizontal permettent d'effectuer facilement ces opérations de fraisage et de perçage.
Une rigidité élevée garantit la précision : Même avec le support d'éjection du pointeau, la structure horizontale est plus stable que la verticale, ce qui permet d'éviter efficacement le phénomène de glissement de l'outil et d'assurer la rectitude et la circularité de l'arbre.
3.Pièces complexes de type boîtier ou carter nécessitant un usinage sur plusieurs faces
C'est un domaine où la capacité de « serrage unique » du centre de tournage horizontal fait preuve de toute sa puissance. Parmi les exemples figurent les blocs de valves hydrauliques, les corps de pompes, les boîtiers de réducteurs, les carter de compresseurs, etc.
Pourquoi sont-elles adaptées ?
usinage « tout-en-un » : Les surfaces usinées de ces pièces sont réparties sur plusieurs directions. En utilisant une table tournante CNC haute précision (en tant que C-axis) combinée à un touret à outils motorisés, il est possible d'effectuer simultanément des opérations de fraisage, perçage et taraudage sur quatre côtés, voire plus, en complément du tournage.
Précision de position garantie : Toutes les caractéristiques sont réalisées en un seul serrage, éliminant totalement les erreurs cumulatives dues aux serrages multiples, et assurant parfaitement les exigences critiques de précision telles que la coaxialité et la position entre chaque trou de palier et trou taraudé.
4.Pièces rotatives lourdes et volumineuses
Par exemple les grandes culasses de moteur, les moyeux de roue, les grands blanks d'engrenage, les laminoirs, etc.
Pourquoi sont-elles adaptées ?
Capacité de charge élevée : Les centres de tournage horizontaux sont conçus pour supporter de lourdes charges. Leur grande masse et leur système de broche puissant permettent de traiter facilement des pièces pesant plusieurs tonnes, voire des dizaines de tonnes.
L'évacuation des copeaux est essentielle : L'usinage de pièces aussi grandes génère une quantité massive de copeaux. La configuration horizontale, couplée à un convoyeur à copeaux de type chaîne, élimine efficacement et automatiquement ces copeaux, empêchant leur accumulation qui peut entraîner des interruptions d'usinage, des rayures sur la pièce et même une surchauffe de l'équipement.
- Pièces complexes de petite et moyenne taille usinées à partir de barres pleines
Les centres de tournage horizontaux sont également très efficaces pour la production automatisée à l'aide de barreaux d'alimentation.
Pourquoi sont-elles adaptées ?
Production automatisée : Associé à un barreau d'alimentation, il permet une production de longue durée sans intervention humaine, ce qui convient particulièrement à la fabrication de pièces de précision de grande série et à structure complexe dans des industries telles que l'automobile, l'hydraulique et la pneumatique.
Tourner et fraisage: Avant le détachage, la tourelle motorisée permet d'effectuer tous les usinages des caractéristiques sur le côté de la pièce. Une fois la pièce usinée et détachée, le cycle suivant démarre immédiatement, ce qui est extrêmement efficace.
Conclusion : Comment faire le bon choix ?
Il est fortement recommandé de considérer un centre de tournage horizontal lorsque vos pièces présentent une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
Les pièces sont des structures de type disque, manchon ou anneau.
La pièce est lourde ou possède un faible rapport d'aspect.
La structure de la pièce est complexe, nécessitant simultanément des opérations de tournage, fraisage, perçage et taraudage.
Des exigences strictes existent concernant la précision positionnelle multiprise (comme la coaxialité et la précision positionnelle).
Lors de l'usinage de matériaux tels que la fonte et l'acier, qui génèrent une grande quantité de copeaux enroulés, l'évacuation des copeaux est un facteur déterminant.
En résumé, les centres de tournage horizontaux incarnent parfaitement les concepts modernes de « fraisage au lieu de tournage » et d'« usinage combiné ». En réduisant les temps de réglage, en raccourcissant le temps auxiliaire et en garantissant une précision extrêmement élevée, ils offrent des avantages significatifs en termes de coûts et de compétitivité. Affecter correctement la bonne pièce à un centre de tournage horizontal constitue une étape clé vers la fabrication intelligente et une production efficace.