Outils de coupe au tour : un guide complet

Au fil des années, les outils de coupe au tour sont devenus des équipements vitaux dans diverses industries. Que vous utilisiez ces outils ou que vous souhaitiez en acquérir un pour votre installation, ce guide vous montrera tout ce que vous devez savoir à leur sujet. Continuer à lire!

Que sont les outils de tour de coupe ?

Les outils de coupe au tour ou les outils de tournage sont des outils spéciaux que nous utilisons pour percer ou moleter une pièce pendant l'usinage. Ces outils ont différentes formes, textures, formes et matériaux qui contribuent à produire d'excellentes fabrications ou finitions.

De plus, les formes de ces outils de coupe au tour déterminent la manière dont nous les utilisons lors de l'usinage. Cela rend également chaque outil unique. Par exemple, nous utilisons des outils de chanfreinage avec des angles de 45 degrés ou des rayons cylindriques pour percer une colonne ou usiner le centre d'une pièce. Le fait est que nous ne pouvons utiliser cet outil qu’avec une telle structure à cet effet ou pour cette opération.

Classification des outils de coupe de tour

Les outils de coupe de tour se présentent sous différentes formes, tailles et formes, ce qui rend complexe leur détermination. Cependant, chaque outil de coupe de tour appartient à l'une des catégories suivantes, que nous expliquerons dans cette section. 

En connaissant le classification des outils de coupe de tour, il devient plus facile de déterminer quel outil de coupe ou de tournage est lequel en usine.

Classe 1. Outils de coupe de tour basés sur le matériau

Lors de la fabrication, nous usinons divers métaux et non-métaux. Cependant, les caractéristiques mécaniques et chimiques variables de ces pièces nécessitent des outils de coupe différents.

Pour cette raison, nous aurions besoin d’outils dérivés de certains matériaux pour tourner ou finir parfaitement ces pièces. Par exemple, outils de coupe de tour en carbure sont les mieux adaptés aux vitesses et températures plus élevées car ils y résistent mieux.

Certains des outils de coupe de tour que nous catégorisons en fonction des types de matériaux comprennent l'acier rapide, les outils en carbure, le diamant, la céramique et le nitrure de bore cubique. Voyons-en plus ci-dessous :

Acier rapide (HSS)

Outils de coupe pour tours en acier rapide ont été introduits à la fin des années 1940 pour remplacer l'acier à haute teneur en carbone. La mise à niveau de la composition chimique du HSS lui permet de couper et de tourner une pièce plus rapidement et plus efficacement que l'acier à haute teneur en carbone. C’est aussi pourquoi nous l’appelons un «ensemble d'outils de coupe pour tour en acier rapide. »

De plus, cette amélioration de l'acier contribue à la ténacité du HSS et à sa capacité à résister à des températures élevées sans se déformer, une propriété qu'il tire des différents alliages qui composent sa composition. 

Par exemple, la formule générale pour fabriquer du HSS est Fe-Cx. Où Fe et C sont les principaux composants de l'acier HSS. D’un autre côté, x peut représenter Tungstène, Vanadium, Molybdène, Cobalt ou une paire de ces éléments.

Ces éléments X confèrent au HSS une ténacité et une résistance à la température plus caractéristiques. De plus, ils vous seront utiles pour finaliser l'outil HSS dont vous avez besoin.

Fraises au carbure

Généralement, les outils ou fraises en carbure ont un corps en acier ou des lames amovibles avec des bords brasés au carbure. Cette pointe en carbure les aide à produire d'excellentes finitions de surface et à ne pas s'user avec un usinage régulier.

Concernant la longévité, outils de coupe en carbure pour tours peut sans doute durer environ 99 fois plus longtemps que les outils en acier rapide. En effet, ils peuvent conserver un tranchant tranchant ou plus dur quelle que soit la température ou la vitesse d’usinage. Nous les classons en outre en outils à pointe de carbure et en plaquettes en carbure cémenté.

Les outils à pointe de carbure sont généralement fixes ou holistiques. Vous devrez peut-être changer l'ensemble du couteau ou de la lame une fois qu'il est devenu émoussé. D'autre part, vous pouvez faire pivoter les inserts en carbure cémenté lorsqu'une pièce est usée, conservant ainsi plus longtemps sa taille et sa qualité de finition.

Nitrure de bore cubique (CBN)

Le nitrure de bore cubique, également appelé nanopoudre de CBN, est sans doute l'un des matériaux les plus résistants au monde, juste derrière le diamant. Lorsqu'il est utilisé pour fabriquer des outils de coupe au tour, il peut couper ou finir des métaux ou des alliages métalliques à des vitesses élevées sans nécessiter de processus de refroidissement entre ou après.

La raison de cette découpe à grande vitesse est l'inertie du CBN vis-à-vis du carbone ou de tout alliage contenant du carbone. De plus, le CBN est plus résistant à la chaleur que les fraises en carbure et en acier rapide combinées. Étonnamment, il est également plus résistant à la chaleur que les fraises diamantées.

Cette vitesse et cette efficacité de tournage ou de coupe de l'acier et des matériaux de la pièce à usiner pendant la fabrication réduisent le coût de fabrication d'environ 60 %. Vous pouvez confirmer cette estimation en calculant le coût global d'usinage ainsi que le coût de l'outil.

Outil de tour à diamant

Outils de coupe pour tours diamantés sont le les meilleurs outils de coupe au tour pour une découpe et une finition de haute précision. Habituellement, nous les présentons comme outils de coupe à point unique en raison du coût et de la disponibilité des diamants. Cette nature à point unique est la raison de son nom commun, outil de tournage diamant à point unique (SPDT) ou de coupe diamant monocristallin (SCDC).

Généralement, nous apposons le diamant en SPDT sur les zones fonctionnelles de l'outil par collage ou soudage. 

Outil de tour en céramique

L'une des raisons pour lesquelles nous utilisons outils de coupe de tour en céramique est leur stabilité chimique et leur capacité à dégager des finitions rugueuses et fines. De plus, ils résistent très bien à la chaleur et ne s’usent pas facilement. 

Comme le CBN, les outils de tour en céramique peuvent couper des matériaux plus durs à des vitesses de coupe et des avances élevées sans aucun liquide de refroidissement. Un type courant est l’outil de tournage à plaquettes en céramique. Nous vissions généralement ce type dans un porte-outil. Comme pour les plaquettes en carbure cémenté, nous faisons pivoter les côtés pour maintenir plus longtemps la qualité de finition de l'outil.

Classe 2. Outils de coupe de tour basés sur le fonctionnement

Une autre façon de reconnaître les outils de coupe au tour Usines d'outils de coupe de tours CNC c'est par ce que nous pouvons faire ou réaliser avec eux. Certains des outils de tour que nous catégorisons en fonction de leur fonctionnement comprennent les outils de tournage, de filetage, de chanfreinage, de formage, de dressage, d'alésage, de rainurage et de moletage.

Outils de tournage

Le tournage est l’une des opérations d’usinage les plus courantes dans de nombreuses usines de fabrication. Il s'agit simplement d'un processus utilisé pour éliminer l'excès de matière d'une pièce. Il peut s'agir d'une opération de tournage grossier dans laquelle vous retirez les matériaux en excès pour révéler la première vue de la pièce. Là encore, il pourrait s’agir d’une opération de tournage fin qui produit un excellent produit cisaillé et une excellente finition.

Parfois, nous appelons les outils de coupe de tour des outils de tournage car ils subissent tous des opérations primaires similaires. Disons que « outil de tournage » est le générique nom des outils de tour. Néanmoins, d’autres outils ont une certaine unicité, leur donnant leurs propriétés et leurs noms. Par exemple, un outil de filetage produit des objets filiformes comme des vis ou des boulons. 

Outils de coupe de filetage

A outil de filetage de tour est généralement bordé de carbure ou d'acier rapide et utilisé pour réaliser des ouvertures filetées dans les surfaces internes ou externes des pièces. Il s’agit généralement d’une opération de finition après tournage ou alésage d’une pièce cylindrique.

Les outils courants utilisés pour cette opération comprennent des languettes à vis ou des matrices de filetage. Les entreprises de production à grande échelle ou de marque peuvent utiliser un processus de forgeage à froid ou à chaud qui capitalise sur les différences de température du matériau d'une pièce pour renforcer ses propriétés.

Les filières à filetage sont des exemples de outils de tour pour métaux. D'un autre côté, les languettes à vis peuvent servir de outil de tour à bois or outil de filetage pour tour matériaux comme le verre ou le plastique.

Outils de chanfreinage

Nous utilisons un outil de coupe à chanfreinage pour lisser les surfaces ou éliminer les bavures ou les arêtes vives d'une pièce. Ce processus est appelé chanfreinage car le matériau ébavuré et l'outil de forme prennent la position d'un chanfrein ou d'un biseau à des angles de 45 degrés. Le chanfreinage rend le matériau obtenu plus sûr à maintenir et à manipuler lors d'autres processus d'usinage.

Outils de formulaire

A outil de tour à découper est un autre outil courant que nous utilisons pour fabriquer ou souder des matériaux. Comme son nom l'indique, vous pouvez utiliser des outils de forme pour forger ou concevoir des pièces dans les conceptions ou formes souhaitées dont vous avez besoin. D'autres activités courantes pour lesquelles nous utilisons des outils de forme incluent le tournage, le travail d'emboutissage et l'emboutissage.

Outils de parement

Un outil de dressage est un outil de tournage que nous utilisons pour finir les pièces. Ils sont généralement recouverts de carbure, de CBN ou de HSS et dégagent des finitions fines. Concernant l'architecture, les outils de dressage sont montés perpendiculairement à la pièce en rotation. Les angles de dépouille empêchent d'autres parties de l'outil de dressage d'interférer avec la pièce ou le processus d'usinage.

Outils ennuyeux

Les outils d'alésage sont des outils de coupe à un seul point utilisés pour créer une ouverture existante dans une pièce. Avec eux, vous pouvez créer une pièce conique ou cylindrique ou en finir une existante. Leurs pièces comprennent un foret ou une pointe d'alésage, une tonnelle et une barre d'alésage (tige) qui s'insère dans un porte-outil.

Outils de rainurage 

Avec les outils de rainurage, vous réalisez des sillons à l'intérieur ou à l'extérieur d'une pièce cylindrique. Selon la configuration de l'outil, vous pouvez créer des rainures ou des sillons plus fins ou plus larges sur les surfaces de la pièce. 

De plus, la réalisation de ces sillons nécessite une grande précision et exactitude, c'est pourquoi nous utilisons des outils de rainurage pour Usinage tournage CNC processus plutôt que l’usinage manuel.

Outils de moletage

Les outils de moletage sont utilisés pour insérer des motifs entrecroisés sur une pièce. Après le moletage, vous pouvez mieux maintenir le matériau car il y a une friction accrue entre le support et le matériau.

Nous pouvons également utiliser des outils de moletage pour réparer des matériaux initialement moletés et décolorés. L'architecture d'un outil de moletage est un motif de lignes croisées, droites ou inclinées qui, lorsqu'elles sont utilisées pour usiner une pièce, lui confèrent des moletages ou des nœuds caractéristiques.

Classe 3. Outils de coupe de tour basés sur la structure

La troisième façon d’identifier les outils de coupe est leur structure. Habituellement, ces outils peuvent se présenter sous une forme holistique unique ou combiner différents matériaux en un seul outil. Ils comprennent des outils monocorps, des outils serrés et des outils soudés.

Outils à corps unique

Un outil monobloc, comme son nom l’indique, comporte toutes ses pièces d’une seule pièce. Cela signifie que leurs pièces de coupe de bord, angles d'outils, tige ou barre, et toutes les autres pièces essentielles de l'outil de coupe de tour sont dans un seul fichier. 

Néanmoins, les machinistes pouvaient ajuster la forme, la taille ou l'architecture des outils monocorps en fonction du besoin ou du produit visé. Les exemples sont quelques outils de coupe au tour pour vis de laiton.

Outils serrés

Ces outils sont généralement remplaçables ou évolutifs. Ils comprennent des inserts d'outils, généralement dotés de plusieurs bords coupants, vissés ou serrés sur une tige pour former une pièce entière. Des exemples sont des outils à plaquettes en carbure cémenté.

Outils soudés

Ces outils ont différents bords de coupe d'extrémité et latéraux ou des pièces soudées ou brasées ensemble. Cela pourrait améliorer la qualité de tournage ou de finition de l'outil de coupe de tour. De nombreux outils d’alésage et de rainurage entrent dans cette catégorie.

Classe 4. Outils de coupe au tour basés sur la direction d'avance

Une autre classe d'outils de tour ou de tournage est celle avec des directions d'avance différentes. Pour être clair, une direction d'avance est la position des arêtes de coupe insérées dans la tourelle ou le porte-outil pendant l'usinage. Ou la partie du tranchant qui effectue l’usinage ou la finition d’une pièce.

Outils de tournage à droite

Ces outils se déplacent vers le mandrin de droite à gauche lors de l'usinage. Dans cette configuration, le mandrin maintient la pièce sur le côté gauche de la machine. Habituellement, vous trouverez l'arête de coupe d'extrémité tournée vers le côté gauche et l'angle de dépouille face à la pièce à travailler sur la droite. 

Outils de tournage à gauche

Comme son nom l'indique, la main gauche outil de tour à métaux enlève ou coupe les copeaux tout en se déplaçant de gauche à droite. Dans ce cas, la pièce à usiner se trouve du côté droit de la machine. De plus, l’angle de l’extrémité ou du tranchant principal fait face au côté droit.

Outils de tour à nez rond

Ces outils sont également appelés outils de coupe pour tour central. Ils peuvent avoir des angles égaux de 45 degrés sur les côtés gauche et droit des arêtes de coupe principales. Vous pouvez ou non trouver des angles de coupe. Les exemples sont les outils de chanfreinage utilisés pour créer des surfaces lisses.

Composants d'un outil de coupe au tour

Maintenant que nous avons établi les concepts ci-dessus, examinons également la composition mécanique ou les pièces des outils de coupe sur tour avec lesquels ils produisent un usinage de qualité.

Shank

Différents outillage de tour les experts peuvent appeler la tige sous des noms différents. Certains diraient qu’une tige est l’endroit où un outil de tour se connecte au support. D'autres diraient qu'une tige est le corps d'un outil de coupe sur tour.

Quoi qu’il en soit, les définitions pointent vers le même sens. Il faut savoir que la zone d'un outil de tour sans style ni face particulière pour l'usinage est la tige. Il peut s'agir de son corps ou de sa poignée. Habituellement, les tiges maintiennent leur position dans un porte-outil par friction.

En pointe

Nous appelons également le tranchant les lèvres de l'outil. Habituellement, nous brasons cette partie de l'outil de coupe du tour avec du diamant, du carbure, graphite, CBN, etc., revêtement. Ce sont les points qui façonnent ou tournent le matériau de la pièce ou qui éliminent les copeaux pendant l'usinage. 

En règle générale, évitez brûler le tranchant des outils de tour pour les aider à durer plus longtemps. Après chaque utilisation, assurez-vous d'examiner les bords et de les entretenir correctement avant la prochaine utilisation.

Visage

La face est la partie sur laquelle tombent habituellement les copeaux lors de l'usinage. Il est intentionnellement courbé ou espacé pour permettre à davantage de copeaux de s'écouler dessus avant de tomber afin de ne pas obstruer le tranchant.

Angles des outils de coupe de tour

Les angles des outils de tour sont intentionnellement créés pour rationaliser l'usinage. Les trois angles principaux comprennent 

  • Angles de coupe: Des exemples sont les angles de coupe arrière et latéraux. Ces angles retiennent ou contrôlent les copeaux lorsque l'outil du tour de coupe les retire de la pièce. Ils contribuent à réduire l'impact de la pièce sur l'outil lors de l'usinage.
  • Angles de dépouille: Ces pièces fonctionnent parallèlement aux angles de coupe pour maintenir l'équilibre sur l'outil de coupe. Les angles de dépouille sont élevés pour empêcher la pièce de frotter avec l'outil de coupe, donnant ainsi une finition ou une coupe plus propre et empêchant l'outil de s'user. Nous avons les angles de dépouille latéraux et d'extrémité qui évitent le frottement dans les directions longitudinale et latérale, respectivement.
  • Le dernier angle est le angle d'avant-garde: Dans les outils de tour monopoint, la position du tranchant dépend généralement du type et de la position de la pièce. Nous avons l’angle du tranchant d’extrémité (tranchant principal) et l’angle du tranchant latéral (tranchant auxiliaire). Les deux angles garantissent que la pièce est usinée conformément au plan.

Nez ou point de coupure

Il s’agit de la partie arrondie de l’outil de coupe de tour où le tranchant principal rencontre le tranchant auxiliaire. Il forme presque un triangle rectangle, sauf que le point d'intersection est arrondi pour lui donner un rayon de nez. 

Le rayon du nez nous donne des finitions de surface plus propres et contribue à la longévité de l'outil de coupe.

Flanc

Chaque outil de coupe de tour à pointe unique possède deux flancs. Vous pouvez repérer le premier flanc, c'est-à-dire le flanc principal, adjacent au bord de coupe latéral ou auxiliaire. Tout de même, vous devriez trouver le deuxième ou petit flanc adjacent à l’extrémité ou au tranchant principal.

Talon

Le talon est généralement la partie arrondie qui relie les flancs et la base de l'outil de coupe au tour. Vous pouvez facilement voir comment leur forme affecte l’ensemble géométrie des outils de coupe de tour et la performance.

Facteurs à considérer avant de choisir des outils de coupe au tour

Créer une fabrication et une finition de qualité commence par le choix des bons outils de coupe au tour. Voici quelques éléments à noter lors de la sélection des outils de coupe au tour pour des performances et une efficacité optimales.

Revêtement d'outils de tour

Une façon d’éviter une défaillance plus rapide des outils ou d’aider vos outils de tour à durer plus longtemps consiste à les revêtir. Généralement, quel que soit le matériau, le revêtement est un moyen sûr de prévenir l'usure naturelle ou la rouille causée par l'humidité, l'eau ou toute action chimique naturelle sur l'outil.

Deuxièmement, le revêtement confère aux outils de tour certains avantages mécaniques par rapport aux forces qui pourraient les déformer. Des exemples de telles forces sont la chaleur et le frottement lors de l'usinage. Pour résumer, assurez-vous de choisir des outils de tour avec un revêtement approprié. Ou encore, enduisez-les vous-même.

Contrairement à l’opinion populaire, le revêtement ne consiste pas uniquement à utiliser des peintures à l’huile ou acryliques sur votre matériau. Cela pourrait également impliquer l’application d’éléments ou de composés inertes sur les outils de tour pour éviter l’usure naturelle. Des exemples sont le nitrure ou le carbure de bore cubique.

Vitesse de coupe et vitesse d'avance

La vitesse de coupe et l’avance sont d’autres facteurs importants car nous ne pouvons pas couper ou finir tous les matériaux à la même vitesse. Cela dépend généralement du type de matériau avec lequel vous travaillez.

Par exemple, les matériaux plus durs ou plus épais nécessitent plus de couple ou de force de la part de la machine rotative pour donner une coupe fine. Cela se traduit par une vitesse ou une avance plus faible car l'outil rotatif a tendance à ralentir lorsqu'il entre en contact avec un matériau dur ou épais. À l’inverse, les matériaux de moindre diamètre ou de moindre dureté se coupent très bien à des vitesses plus rapides.

Il est donc important de prendre en compte le type de matériau que vous coupez ou tournez pour vous aider à déterminer la vitesse ou l'avance dont vous aurez besoin. Non seulement la vitesse ou l'avance, mais également l'outil de coupe de tour complémentaire pour effectuer le travail.

La pièce à usiner et le type de matériau utilisé pour l'outil

Avant de vous contenter d'un outil de tour pour l'usinage, prenez note du matériau de la pièce à usiner. En règle générale, votre outil de coupe de tour doit être plus résistant que le matériau de la pièce à usiner.

Heureusement, nous pouvons mesurer cette dureté à l’aide d’un duromètre Brinell. L'autre méthode consiste à utiliser des alliages ou des matériaux conformes aux normes de l'industrie, tels que des fraises à pointe de carbure ou des inserts cimentés, des fraises diamantées ou CBN, etc., pour couper ou finir les pièces correspondantes.

Le type de finition dont vous avez besoin

Outre les matériaux utilisés lors de l'usinage, vous devez également prendre en compte le type de finition dont vous avez besoin. Il peut s'agir d'une opération de tournage, de découpe, de moletage, de dressage ou de façonnage. 

Quelle que soit l'opération, il existe toujours un outil de coupe ou de tournage correspondant qui la complète. Généralement, on dit que l’usinage au tour est polyvalent. Néanmoins, ce sont les outils de coupe au tour qui rendent cela possible. 

Pour cette raison, vous trouverez souvent différents outils de coupe pour tour dans différentes formes, tailles, formes, apparences, etc. Chaque caractéristique a été intentionnellement créée pour faciliter un usinage de qualité des pièces dans la forme et l'opération souhaitées.

Assurez-vous de bien comprendre ce que vous voulez dans la pièce à usiner avant de décider de l'utiliser ou acheter des outils de coupe au tour.

Le type de tour

Enfin, vous devez considérer le type de tour avec lequel vous travaillez. Nous avons deux types d'outils de tour machines : tours CNC manuels et automatisés. Le type ou la forme de l’outil de coupe au tour dont vous pourriez avoir besoin en dépendra.

Cependant, les outils utilisés dans une machine CNC seraient les mêmes que ceux utilisés dans une machine manuelle. La différence résiderait cependant dans leurs formes et leurs tailles. Une machine CNC personnalisée peut nécessiter différentes tailles d'outils de coupe qui s'intègrent dans l'architecture de la machine. La même logique s'applique aux machines à commande manuelle.

Conclusion

Le secret pour produire des finitions de qualité consiste à choisir le bon outil de coupe. Espérons que ce guide vous donne toutes les informations dont vous avez besoin pour identifier ou faire outils de coupe de tour personnalisés qui répondent à vos besoins d'usinage quel que soit le type de machine que vous utilisez.

Néanmoins, vous pouvez naviguer sur notre centre de ressources ou catalogue de produits pour des informations supplémentaires sur la qualité Usinage CNC, Pièces CNC, et les produits dont vous pourriez avoir besoin dans votre usine de fabrication. De plus, vous pouvez demander un devis ou parler à notre support si nécessaire.

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