Fabricants CNC Pour des pièces cylindriques précises, optez pour le tournage assisté par ordinateur. Deux options principales sont souvent choisies : le tour CNC et le centre de tournage CNC. Chaque machine permet de façonner du métal ou du plastique en arbres, axes et autres pièces rondes. Dans cet article, nous présentons les deux machines. Nous comparons leurs composants, leur fonctionnement, leurs points forts et leurs points forts.
Qu'est-ce qu'un centre de tournage CNC ?
Un centre de tournage CNC s'appuie sur la conception d'un tour de base en y ajoutant des axes supplémentaires, des outils motorisés et des changeurs d'outils automatiques. Il peut prendre en charge des tâches de tournage et effectuer des opérations de fraisage. fraisage ou perçage sans déplacer la pièce vers une autre machine. On peut le considérer comme une version « multi-outils » du tour.
Un centre de tournage CNC fonctionne souvent sur trois à cinq axes :
- Axe z:Pareil que sur un tour, sur toute la longueur de la pièce.
- Axe X:Comme sur un tour, vers ou loin du centre.
- Axe Y: Se déplace verticalement par rapport à la pièce pour travailler sur des trous ou des poches décentrés.
- axe C: Tourne autour de l'axe de la pièce sous le contrôle du servomoteur.
- axe A ou B: Tourne autour de l'axe X ou Y sur certains modèles avancés.
Les éléments clés qui distinguent un centre de tournage d'un tour comprennent :
- Outils en direct: Outils de coupe rotatifs, alimentés par un moteur séparé.
- Sous-broche:Une deuxième broche qui peut saisir la pièce pour usiner l'extrémité opposée.
- Changeur d'outils: Contient de nombreux outils dans un chargeur et les échange automatiquement.
- Enceinte:Une protection complète de porte ou de fenêtre qui maintient les copeaux et le liquide de refroidissement à l'intérieur.
- Convoyeur à copeaux:Un système intégré pour éliminer les copeaux de la zone de travail.
Un centre de tournage prend en charge les formes complexes et les travaux de grande envergure. Les utilisateurs peuvent terminer les pièces en une seule opération, ce qui réduit les temps de manipulation et les risques d'erreur.
Principaux avantages
- Une seule machine gère le tournage, le fraisage, le perçage et le taraudage.
- Le multitâche réduit considérablement les temps de cycle.
- Réduit le besoin de séparation centres d'usinage; économise de l'espace au sol.
- Usine des formes avec des tolérances serrées dans une seule configuration
Types de centres de tournage CNC
Les centres de tournage sont disponibles en deux configurations de base :
- Le centre de tournage horizontal a un axe de broche horizontal. Il utilise la gravité et des bancs inclinés pour faciliter l'évacuation des copeaux.
- Centre de tournage vertical Maintient la pièce sur un plateau vertical ou un mandrin. La gravité maintient la pièce et simplifie le chargement.
| Caractéristique | Centre de tournage horizontal | Centre de tournage vertical |
|---|---|---|
| Orientation de la broche | Horizontal, avec des outils approchant par le haut | Vertical, avec le mandrin vers le haut et les outils se déplaçant latéralement |
| Gestion des puces | La gravité aide les copeaux à tomber, aidée par des convoyeurs | Les jetons tombent à travers la table ; nécessite une collecte efficace |
| Idéal pour | Pièces de petite et moyenne taille, alimentation en barres facile et automatisation | Pièces volumineuses et lourdes qui bénéficient de la gravité pour maintenir leur position |
| Complexité de la configuration | Modérée | Plus bas ; la gravité aide à maintenir la pièce mais limite certaines configurations |
Qu'est-ce qu'un tour CNC ?
A tour CNC Il s'agit d'une machine-outil conçue pour faire tourner une pièce pendant qu'un outil de coupe enlève de la matière. Son origine remonte à l'Égypte antique (vers 1300 av. J.-C.) et a évolué en France au XVIe siècle pour devenir les outils modernes de travail des métaux d'aujourd'hui. La machine suit une trajectoire programmée pour façonner le métal ou d'autres matériaux en pièces rondes, telles que des arbres, des axes et des bagues.
Un tour CNC fonctionne généralement sur deux axes :
- Axe z (dans le sens de la longueur) : L'outil de coupe se déplace le long de la longueur de la pièce en rotation.
- Axe X (d'un côté à l'autre) : L'outil de coupe se déplace vers ou loin du centre de la pièce.
Les principales pièces d'un tour CNC comprennent :
- Poupée:Maintient et fait tourner la pièce à l'aide d'une broche.
- Épaule: Fixe la pièce dans le poupée de tour CNC.
- Tourelle d'outils: Offre des postes pour plusieurs outils de coupe.
- Contre-pointe: Prend en charge les pièces longues à partir de l'extrémité libre.
- Lit: Fournit une base stable pour les pièces mobiles.
- Panneau de configuration:Abrite l'interface informatique pour la programmation et le fonctionnement.
Un tour CNC permet de réaliser des opérations de surfaçage, de tournage, de filetage, de perçage (avec contre-pointe), d'alésage et de moletage. Il est adapté aux travaux nécessitant des formes simples et rondes, ainsi que des séries de production courtes à moyennes.
Principaux avantages
- Haute précision pour pièces cylindriques.
- Rentable pour les petites et moyennes séries.
- Coûts d'énergie et d'exploitation inférieurs par rapport aux centres multitâches.
Types de tours CNC
La plupart des ateliers utilisent l'une des trois configurations de base des tours :
- Tour à banc plat se place au niveau de la pièce à travailler, offre un support solide et fonctionne bien pour les coupes lourdes.
- Tour à lit incliné incline le lit pour un meilleur écoulement des copeaux et des changements d'outils plus faciles.
- Tour vertical maintient la pièce sur une table horizontale, en utilisant la gravité pour fixer les pièces de grande taille ou de forme irrégulière.
Comparaison : tour CNC et centre de tournage CNC
| Caractéristique | Tour CNC | Centre de tournage CNC |
|---|---|---|
| Nombre d'axes | 2 (X, Z) | 3–5 (plus A/B/C) |
| Outillage en direct | Non | Oui |
| Barreaux | Single | Simple ou Double |
| Enceinte | Ouvert ou anti-éclaboussures | Boîtier complet |
| Configuration requise | Simple | Plus complexe |
| Volume de production | Faible à moyen | Moyen à élevé |
| Polyvalence | Limité aux opérations de tournage | Tournage + fraisage + perçage + taraudage |
Précision et complexité
Un tour produit de manière fiable des pièces rondes précises, mais doit être arrêté et réinitialisé pour les opérations secondaires. Un centre de tournage utilise plusieurs axes et des outils motorisés pour réaliser des fonctions complexes, comme des trous décentrés et des filetages, souvent sans resserrage.
Volume et vitesse de production
Un tour CNC de base peut fonctionner sans surveillance pour des séries simples et courtes. Le changeur d'outils et le ravitailleur de barres d'un centre de tournage permettent une production continue et en grande série avec une intervention minimale de l'opérateur.
Polyvalence et capacités
Les centres de tournage combinent les fonctions de tournage et de fraisage : ils tournent, percent, alésent, taraudent et fraisent dans une seule machine. Cette consolidation réduit l'encombrement au sol et élimine les transferts de pièces.
Considérations de coûts
| Élément de coût | Tour CNC | Centre de tournage CNC |
|---|---|---|
| Prix de la machine | 50,000 $ - 150,000 $ | 200 000 $ – 500 000 $ et plus |
| Les coûts de fonctionnement | 10 $ à 20 $ par heure | 25 $ à 40 $ par heure |
| Option axe Y | N/D | +30 000 $ – 50 000 $ |
| Double broches | N/D | +80 000 $ – 120 000 $ |
| Kit d'outillage en direct | N/D | +20 000 $ – 40 000 $ |
| Espace au sol | 100 à 200 XNUMX pieds carrés | 200 à 400 XNUMX pieds carrés |
| Installation et configuration | 5 000 $ – 10 000 $ | 10 000 $ – 20 000 $ |
| Gamme totale | 55 000 $ – 90 000 $ | 240 000 $ – 730 000 $ et plus |
| Entretien | Inférieur (moins d'axes, pas d'outils motorisés) | Plus haut (plus de pièces, outils vivants) |
| Formation | Courbe d'apprentissage plus courte | Plus long (multi-axes, outils motorisés) |
Comment les centres de tournage CNC surpassent les tours manuels ?
Les centres de tournage CNC offrent bien plus de fonctionnalités que les tours manuels. Ils utilisent des commandes informatisées, des outils de coupe modernes et des logiciels avancés pour une précision bien supérieure. Ils garantissent également des opérations stables et homogènes d'une pièce à l'autre.
Ces machines améliorent la productivité grâce à des cycles longs et ininterrompus. Elles permettent à un seul opérateur de gérer le travail, tandis que les tours manuels nécessitent souvent plusieurs ouvriers qualifiés. Cette configuration réduit les coûts de main-d'œuvre et le temps de formation.
Les centres de tournage enferment la zone de coupe et automatisent la plupart des tâches, ce qui renforce la sécurité de l'atelier. Les tours manuels obligent les opérateurs à travailler à proximité d'outils tranchants et lourds. À l'inverse, les centres de tournage éloignent les opérateurs de la zone dangereuse et réduisent les risques d'accident.
Les tours et centres de tournage CNC permettent de façonner une large gamme de matériaux. Parmi les options courantes, on trouve :
- Les métaux: aluminium, cuivre, laiton, acier inoxydable, titane
- Plastiques: polycarbonate, acrylique, ABS et plastiques durs similaires
- Bois: bois tendres comme le pin et bois durs comme le chêne
- La cire: cires de coulée spéciales utilisées pour la fabrication de moules
Chaque machine gère ces matériaux de manière fiable, mais les parcours d'outils supplémentaires et les vitesses d'avance plus élevées des centres de tournage les rendent particulièrement adaptés aux travaux difficiles.
Principaux secteurs d'activité et cas d'utilisation
| Industrie | Exemples de pièces |
|---|---|
| Automobile | Arbres, engrenages, arbres à cames, boîtiers de soupapes |
| Industrie aerospatiale | Sondes, ferrures structurelles, fixations |
| Médical | Implants, outils chirurgicaux, pièces d'instruments de diagnostic |
| Industrie du pétrole et gaz | Forets, corps de vannes, raccords |
| Vitrines et Écrans Numériques | Connecteurs, broches conductrices, boîtiers |
| Travail du bois | Pieds de meubles, broches décoratives |
Choisir la bonne machine pour votre projet
Lors du choix entre un tour CNC et un centre de tournage, tenez compte des éléments suivants :
- Complexité de la pièce:Pièces cylindriques simples vs. pièces à caractéristiques multiples.
- Volume:Petits tirages vs. grands lots.
- Budget:Investissement initial et coûts d'exploitation.
- Besoins de flexibilité: Capacité à usage unique ou capacité multitâche.
- Surface de l'atelier: Plusieurs machines contre un centre consolidé.
| Questionne toi | Si « Oui » → Choisir… | Si « Non » → Choisir… |
|---|---|---|
| Avez-vous besoin d'un fraisage décentré ? | Centre de tournage | Tour CNC |
| Votre tirage est-il supérieur à 1,000 XNUMX pièces ? | Centre de tournage | Tour CNC |
| Le budget est-il inférieur à 100 XNUMX $ ? | Tour CNC | Centre de tournage |
| Avez-vous besoin de plusieurs configurations ? | Centre de tournage | Tour CNC |
Obtenez des services de pièces CNC
BOYI vous aide à simplifier vos choix et rend votre usinage de pièces tournées plus efficace et plus précis. Si vous souhaitez progresser, n'hésitez pas à nous envoyer tous les fichiers associés, y compris les modèles 3D et les dessins 2D, à [email protected].
Nos ingénieurs vous fourniront rapidement un devis instantané, un délai d'exécution et un retour DFM pour vous guider tout au long du processus.
Prêt pour votre projet ?
Essayez BOYI TECHNOLOGY maintenant !
Téléchargez vos modèles 3D ou vos dessins 2D pour obtenir une assistance personnalisée
Conclusion
Un tour CNC et un centre de tournage CNC partagent un objectif commun : façonner des pièces en rotation. Le tour utilise deux axes et des outils simples pour les pièces de base. Le centre de tournage ajoute des outils motorisés, davantage d'axes, une contre-broche et un boîtier complet pour réaliser des travaux complexes avec moins de réglages.
Votre budget, la conception de vos pièces et votre volume de production déterminent votre choix. Un tour offre un coût réduit et une mise en place rapide pour les pièces simples. Un centre de tournage offre polyvalence et manutention réduite pour les volumes plus importants et les formes complexes.
Nous vous recommandons d'examiner attentivement votre liste de pièces et vos plans de production. Choisissez la machine qui répond à vos besoins actuels et vous permettra d'évoluer vers des travaux plus avancés.
QFP
Un centre de tournage peut contenir de 12 à plus de 100 outils dans son magasin, selon le modèle et la taille.
Un centre de tournage CNC est doté d'une enceinte complète qui retient les copeaux à l'intérieur de la machine. Cette conception réduit le risque de projection de débris par rapport à un tour ouvert.
Cet article a été rédigé par les ingénieurs de BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen est un ingénieur et expert technique fort de 20 ans d'expérience en prototypage rapide et en fabrication de pièces métalliques et plastiques.
