Tour automatique et ses caractéristiques. Tournage longitudinal multibroche automatique avec CNC. Fabrication et usinage de pièces sur tours automatiques

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Un tour est une machine spéciale sur laquelle le traitement des pièces est effectué sans la participation d'un ouvrier. Ce type d'équipement est plus cher que d'habitude. Cependant, il est également considéré comme plus pratique à utiliser. Toutes les opérations sur ces machines sont effectuées automatiquement. L'ouvrier surveille uniquement le chargement des ébauches et contrôle la qualité des pièces fabriquées.

Variétés de machines-outils

Il existe plusieurs types d'équipements de ce type. Les pièces peuvent être fabriquées sur des machines automatiques monobroches ou multibroches. Structurellement, ils diffèrent peu. La seule différence est que sur des équipements tels que les tours monobroches, le tournage s'effectue avec un seul outil de travail. Il en existe plusieurs dans la conception des machines multibroches. Selon le type de pièces, tous les tours sont divisés en:

• vissage;
• carrousel;
• tourner le visage;
• tourner-fraisage;
• tour de tourelle;
• tournage longitudinal.

Les machines à décolleter sont utilisées pour effectuer tous les types d'opérations de tournage, carrousel - pour traiter des pièces de grande masse. Les machines de tournage frontal sont utilisées pour le tournage de produits cylindriques, frontaux et coniques. L'équipement de fraisage est utilisé pour le traitement des reliefs. Les tours à tourelle sont utilisés pour la fabrication de pièces de forme complexe. À propos de ce à quoi les machines de section longitudinale sont destinées et quelles sont les caractéristiques de leur conception, nous discuterons en détail ci-dessous.

Affectation de tours automatiques

Comme pour les machines conventionnelles, ce type d'équipement effectue des travaux tels que:

• tournage longitudinal de surfaces cylindriques et étagées;
• traitement du biseau externe;
• rainure, dressage et épaulement;
• percer des trous;
• forage;
• coupe de fil;
• rainure;
• tournage de profil.

Caractéristiques générales de conception

Tous les tours automatiques et semi-automatiques, ainsi que les machines conventionnelles, sont donc conçus pour enlever certaines parties de la pièce tout en faisant tourner celle-ci. De par leur conception, les différents types de ces équipements peuvent varier considérablement. Cependant, les principales caractéristiques de la plupart des types sont communes. La conception de tout tour comprend: un lit,poupée avant et arrière, chariot. Ce dernier est conçu pour tenir l'outil et le déplacer dans la bonne direction. Un mécanisme d'alimentation spécial est responsable de ce processus.

Sur la poupée d'un équipement tel qu'un tour automatique, une broche et un mécanisme de changement de vitesse sont fixés. Il est fixé très fermement, car il peut provoquer des vibrations transmises à la pièce et réduire la qualité de la pièce finie. La broche dans la poupée est fixée sur des roulements et équipée de dispositifs de serrage spéciaux (boucles ou mandrins). Il est entraîné par un moteur électrique séparé via une boîte de vitesses.

Les bancs des tours peuvent être utilisés différemment (inversés, en forme de V, plats). Cet élément structurel doit être localisé aussi précisément que possible. Tout écart entraîne une réduction significative de la qualité des produits fabriqués.

La poupée mobile est utilisée pour soutenir les pièces longues pendant le tournage. Il est généralement situé le long de la table et fixé dans la position la plus pratique pour la fabrication de la pièce.

Les tours peuvent être automatisés à l'aide d'un contrôleur ou d'un dispositif de commande mécanique. Les équipements de ce type diffèrent des simples machines CNC en ce que les pièces dans ce cas sont également alimentées automatiquement pour le traitement. Ces machines CNC peuvent être équipées en plus.

La différence entre les machines automatiques et les machines conventionnelles

Les travaux sur des machines de ce type peuvent ainsi être effectués de la même manière que sur des équipements de tournage simples. La différence réside dans le fait que le tournage des piècessur les machines automatiques, il est fabriqué selon le cycle défini de manière rigide. Sur une machine conventionnelle, un ouvrier, ayant terminé la fabrication d'une pièce, peut immédiatement commencer à en tourner une autre. Sur la machine, le changement de came prend plusieurs heures et sa préparation prend plusieurs jours.

Utiliser la zone

Les tours automatiques sont beaucoup plus productifs que les machines conventionnelles. Comme leurs changements fréquents entraînent une perte de temps de production, ces équipements sont généralement utilisés dans la production à grande échelle. De plus, un tel équipement étant assez coûteux, il est conseillé de ne l'utiliser que s'il est nécessaire de fabriquer des pièces de formes très complexes avec un grand nombre de transitions. Très souvent, les entreprises utilisent des machines hautement spécialisées de ce type, conçues pour produire une pièce ou un petit groupe de produits.

Machines multibroches

Ce type d'équipement de tournage automatique est utilisé dans les usines pour produire en masse des pièces de différentes formes et tailles. De cette manière, ces machines diffèrent des machines monobroches, qui sont principalement utilisées pour la production de produits identiques en série. Il existe deux types de machines de ce type:

• Horizontale. Le principal avantage de ces machines est la commodité de charger le matériau source. Par conséquent, ils sont utilisés là où l'alimentation continue de la barre est utilisée.
• Vertical. L'avantage des machines multibroches de cette variété sont les petites tailles. Place l'équipement d'intérieurce type ne prend pas trop.

Le tour automatique multibroche peut parfois être utilisé dans la production à petite échelle. Mais seulement si équipé d'une CNC.

Tours longitudinaux

Les équipements de ce type sont récemment devenus de plus en plus populaires. Les tours longitudinaux sont utilisés pour la fabrication de petites pièces de forme très complexe. Une caractéristique distinctive de leur conception est la présence d'une poupée mobile à broche. Le type de pince dans ces machines est la pince utilisée. La contre-broche des machines à poupée mobile est montée sur des guides linéaires de haute précision.

Une caractéristique des machines de cette variété, entre autres, sont de petites dimensions. Leur zone de travail n'est pas non plus trop étendue. Les machines de ce type fonctionnent généralement à très grande vitesse.

Le tour automatique de tournage longitudinal peut être utilisé à la fois dans la production de masse et de masse de pièces. Le plus souvent, les équipements de ce type sont utilisés dans les industries de l'optique, de l'électricité et de la fabrication d'instruments. Les couteaux de ces machines sont montés dans des étriers et ne se déplacent que dans le sens horizontal. En production, on utilise des tours longitudinaux, aussi bien monobroches que multibroches.

Le tour automatique à tournage coulissant est conçu pour effectuer des opérations telles que:

• étapes de rotation;
• rainure et cône;
• ennuyeuxtrous peu profonds;
• traitement des surfaces profilées;
• filetage interne et externe;
• trous d'alésage;
• moletage des surfaces extérieures;
• rainures de fraisage pour vis;
• forage.

Les surfaces des machines automatiques de ce type peuvent être traitées de manière très différente: conique, cylindrique, étagée, etc. Pour étendre les capacités des tours longitudinaux, toutes sortes de dispositifs supplémentaires sont utilisés. Par exemple, l'utilisation de leviers de vitesses réduit l'usure des cames et des patins de poussée.

Caractéristiques de conception des tours longitudinaux

La poupée de ces machines est fixée sur le plan supérieur du lit. Devant celle-ci se trouve une plaque spéciale conçue pour installer des appareils supplémentaires. Un étrier vertical est installé sur son plan supérieur et une butée oscillante est installée à l'arrière. Un équipement tel qu'un tour longitudinal est contrôlé par un système de cames et d'arbres à cames fixés dans le châssis.

Principaux avantages

Les avantages des tours longitudinaux sont principalement:

• possibilité d'obtenir des surfaces profilées et coniques en utilisant des fraises prismatiques;
• surface de produit fini de qualité lisse;
• possibilité de fraiser à la fois dans l'axe de la pièce et transversalementelle;
• capacité à faire rouler de petits chiffres, signes et lettres.

L'usinage de pièces sur des tours automatiques de ce type peut être effectué avec une précision maximale.

Principe de fonctionnement

Au cours du processus de traitement, le matériau source de ces machines reçoit non seulement un mouvement de rotation, comme sur les machines conventionnelles, mais également une translation - le long de l'axe. Les fraises elles-mêmes dans des équipements tels que les tours à barres coulissantes ne se déplacent que perpendiculairement à la barre. Les forces radiales générées lors de l'usinage sont reprises par la lunette. Cela élimine toutes sortes de vibrations et de déviations et, par conséquent, garantit une grande précision d'usinage.

Le cycle de mouvement de la poupée et des outils dans les tours longitudinaux automatiques est défini par des cames spécialement adaptées à cette pièce particulière. Ces derniers sont montés sur un arbre spécial dont le nombre de tours peut varier même à vitesse de broche constante.

Maintenance des machines suisses

En fonctionnement, ce type de machine est simple. Cependant, bien sûr, ils nécessitent quelques soins. Par exemple, pour que le système de refroidissement fonctionne correctement, il doit être changé périodiquement d'huile. Il est également recommandé de rincer le bain liquide tous les mois. La conception du système de refroidissement comprend également un filtre, qui doit être nettoyé à la même fréquence. Ces recommandations doivent être suivies. Réparer un tour coûte cher.

Machines CNC

Comme déjà mentionné, les machines conçues pour la fabrication de pièces métalliques peuvent en outre être équipées de CNC. De tels systèmes de contrôle sont généralement utilisés si le tour automatique est destiné à la production de pièces en série ou à petite échelle. Le logiciel utilisé dans la CNC permet:

• automatiser le processus de traitement;
• améliorer la qualité des pièces usinées;
• réduire considérablement le temps de configuration de la machine.

Différents types d'entraînements et de convertisseurs dans la CNC sont utilisés numériquement. Ce sont des moteurs électriques qui fonctionnent soit en courant alternatif, soit en courant continu. Lors de l'utilisation de la CNC, des capteurs spéciaux sont intégrés au schéma cinématique de la machine. L'outil de travail dans les machines équipées de CNC est utilisé de la manière la plus durable possible, car ils fonctionnent à une vitesse et une productivité très élevées. La structure de base de ces machines doit être extrêmement rigide.

Tour longitudinal multibroche CNC

En fait, le logiciel numérique lui-même n'est rien de plus qu'un système informatique avec un logiciel spécial installé dessus qui contrôle les entraînements de la machine. Habituellement, l'équipement standard des machines CNC est le suivant:

• broche;
• système de refroidissement;
• contre-broche;
• éclairage de la zone de travail;
• capteur d'éjection de la machine;
• variable manchon;
• dispositif spécial pour la réception des produits finis;
• outils pour tournage extérieur et intérieur;
• outils à entraînement frontal et transversal;
• le système CNC lui-même.

Les tours simples tournage longitudinal multibroches sans CNC sont principalement utilisés pour la production en série d'un grand nombre de types divers de petites pièces, le plus souvent de sections longues et petites, de formes complexes. Ces derniers servent généralement d'éléments structurels des équipements médicaux et de laboratoire modernes, de l'électronique, des montres, etc.

L'installation de CNC sur de telles machines vous permet également de produire un grand nombre de produits, mais pas les mêmes, mais des formes différentes (c'est-à-dire en petits lots). Les automates ordinaires sont le plus souvent configurés pour produire une pièce particulière, et une seule fois. Le fait est que la "reprogrammation" mécanique de ce type d'équipement, comme déjà mentionné, est une procédure extrêmement complexe et longue. L'arrêt de la production lors du changement affecte fortement sa rentabilité. Par conséquent, l'utilisation de machines conventionnelles pour la production de petits lots de pièces de formes diverses est considérée comme inappropriée.

L'installation CNC aide à résoudre ce problème et combine les avantages de la machine avec la possibilité d'élargir la gamme de produits fabriqués. Si la machine dispose d'un système de commande numérique, vous pouvez le reconfigurertrès vite. Par exemple, le changement de la plaquette de coupe s'effectue directement sur la machine elle-même sans retirer le support. Pour modifier la vitesse de rotation des outils et l'ordre de leur travail, il vous suffit d'entrer certaines valeurs dans la fenêtre du programme sur l'ordinateur CNC.

Production de pièces sur tours CNC: caractéristiques

La participation du travailleur lors de l'utilisation de machines de ce type est réduite au minimum. Tout ce qui est demandé à un spécialiste est de surveiller le bon fonctionnement de l'équipement. Bien entendu, la qualité des produits dans ce cas dépend directement de la précision du réglage de la machine. Par conséquent, les programmes CN doivent être aussi réfléchis que possible.

La tâche principale des industries qui utilisent des équipements tels que les tours automatiques CNC de tournage longitudinal est de produire des pièces avec des paramètres spécifiés avec précision et en même temps à faible coût. Les barres utilisées comme matière première sur de telles machines n'ont généralement pas une forme très géométrique (même calibrée). Dans ce cas, toutes les erreurs et inexactitudes peuvent être facilement transférées à la pièce finie. Après tout, les outils de travail ne peuvent bien entendu pas modifier arbitrairement leur position ou leur vitesse de rotation sans intervention humaine. Cette caractéristique de la découpe sur des machines automatiques s'appelle "l'hérédité" et constitue le principal problème des programmeurs techniques des entreprises. Il est généralement résolu en réduisant la vitesse des modes de traitement sur toute la longueur de coupe. Ce qui, bien sûr, entraîne une augmentation du coût des produits en raison d'une augmentation des coûts de temps.

En attendant, il est possible de se débarrasser de "l'hérédité" avec des pertes minimales en utilisant des programmes d'application CNC modernes spéciaux développés en tenant compte des caractéristiques dynamiques du système de traitement qui le déterminent. Leur utilisation vous permet de définir le mode de coupe le plus précis avec une réduction de la perte de temps de plus de deux fois.

Grandes marques

Ainsi, le réglage correct du tour de type suisse à l'aide de programmes CNC vous permet de rendre la production de petites pièces aussi rentable que possible. Mais bien sûr, seulement si l'équipement lui-même est de haute qualité. La réparation des tours longitudinaux automatiques à commande numérique est complexe, coûteuse et prend du temps. Par conséquent, le choix de telles machines est une affaire très sérieuse et responsable.

Lors de l'achat d'un équipement tel qu'un tour automatique, vous devez tout d'abord faire attention à son fabricant. Par exemple, les tours longitudinaux multibroches CNC des marques suivantes méritent de bonnes critiques:

• Tornos de la série MultiSwiss.
• LA155F30.
• HJM SQC38.

Machines Tornos

Les avantages de la série de machines MultiSwiss sont avant tout une productivité élevée et une conception relativement simple. Le tour CNC multibroche Tornos est assez simple et rapide à mettre en place et à reconfigurer. Pour travailler sur une telle machine, nul besoin d'être un spécialiste des machines multibroches. Contrôlerproduit entièrement par CNC. Les caractéristiques techniques des machines de cette ligne sont présentées dans le tableau.

Paramètre	Signification
Nombre de porte-outils	7 pièces
Diamètre max de la barre	14mm
Longueur maximale de la pièce	40mm
Nombre de broches	6 pièces
Vitesse de broche maximale	8000 rpm
Puissance	5,6 kW
Couple maximal	7.5 Nm
Nombre de contre-broches	1 pièces
Vitesse maximale contre-broche	8000 rpm
Puissance contre-broche	5 kW
Système CNC	Fanuc
Poids de la machine	7000 kg
Dimensions	1440x5920x2120mm

Modèles LA155F30

Les tours automatiques à trois broches de cette marque appartiennent à la classe de précision "B". Les principaux avantages des machines LA155F30 sont la fiabilité et la longue durée de vie. Même après une longuel'utilisation de ces machines vous permet de traiter des pièces avec une précision maximale. De plus, les machines LA155F30 ne sont pas trop chères et faciles à entretenir.

Les caractéristiques des tours automatiques de ce fabricant sont les suivantes:

• diamètre de la barre usinée min/max - 6/16 mm;
• longueur maximale du produit - 160 mm;
• vitesse de la broche principale - 80-8000rpm;
• puissance du moteur électrique - 5,5 kW;
• poids de la machine - 2270 kg;
• dimensions avec accessoires - 5600x900x1720 mm.

Machines HJM SQC38

Le tour automatique multibroches de cette marque assure également une précision maximale dans l'usinage des pièces. Cet équipement est destiné à l'usinage à grande vitesse de pièces (tournage longitudinal et fraisage). Vous trouverez ci-dessous les spécifications de HJM SQC38.

Paramètre	Signification
Nombre d'outils entraînés	6 pièces
Diamètre max de la barre	38mm
Longueur maximale du produit	210mm
Vitesse de l'outil d'entraînement	4000 tr/min
Vitesse de broche	8000 rpm
Poids de la machine	4500 kg
Dimensions	2100x1450x1700mm

Conclusion

Ainsi, les tours longitudinaux CNC modernes sont des équipements très pratiques, productifs et, dans la plupart des cas, fiables. La chose la plus importante dans son fonctionnement est d'utiliser le logiciel le plus réfléchi. Cela augmentera la rentabilité de la production et produira des produits de qualité avec des dimensions précises.