Mouvements et axes du tour

Selon de nombreux experts, le tournage a été la première opération d'usinage à donner naissance à une machine-outil. Le tour repose sur des mouvements très simples, qui lui ont permis de devenir l'une des machines les plus utilisées dans les ateliers d'usinage. Mais ces mouvements ne seraient pas possibles sans les axes du tour, qui sont un élément clé de cet usinage.

Mouvements du tour

Il existe sur le marché de nombreux types de tours. On trouve des tours automatiques, parallèles, verticaux et à commande numérique par ordinateur CNC ; ces derniers sont les plus connus grâce à leurs multiples avantages et fonctionnalités pour l'industrie. Chaque tour a ses spécificités, à l'exception du CNC, qui est capable de réaliser tous les travaux et toutes les tâches spécifiques. Ainsi, un tour est capable de créer des pièces cylindriques ou coniques, mais il peut aussi percer, couper, poncer ou rainurer ces pièces. Tout dépend du tour, de l'outil employé et du mouvement réalisé.

Avant de parler des axes du tour il est important de parler des mouvements que réalise cette machine-outil car axes et mouvements vont de pair en tournage. C'est la pièce qui tourne, et le mouvement qu'elle réalise est généralement appelé « mouvement de travail ». Curieusement, bien que la pièce tourne, c'est l'outil qui s'approche de la pièce pour effectuer la coupe. Avec ce système, le tour dispose de trois mouvements :

• Mouvement de rotation ou mouvement de coupe par rotation de la pièce. C'est le mouvement le plus utilisé. La pièce est placée sur un axe qui tourne, de sorte que c'est la pièce elle-même qui tourne sur elle-même. Pour que le procédé d'usinage par enlèvement de copeaux fonctionne, il faut utiliser une arête de coupe qui permette d'enlever la matière. Si l'on choisit l'outil adapté, ainsi que les meilleures conditions de travail, les résultats seront très précis.
• Mouvement d'avance. Dans ce mouvement du tour, c'est l'outil de coupe qui se déplace parallèlement à la pièce, selon un mouvement rectiligne. Ce mouvement sert à définir le contour de la pièce à usiner.
• Mouvement de pénétration ou de profondeur. Dans ce mouvement, c'est l'outil qui entre dans la pièce en la coupant et en déterminant la profondeur des passes réalisées.

Les axes du tour

Sur les machines-outils à commande numérique on utilise la notion d'axes pour désigner les directions suivies par les différents déplacements des parties mobiles de la machine. Parmi ces parties figurent la table, le chariot transversal ou le chariot longitudinal. Les axes du tour ne sont que deux : X y Z. Parmi ces deux axes, l'axe Z réalise un mouvement longitudinal le long de l'axe principal du tour ; de son côté, l'axe X est chargé du mouvement transversal et perpendiculaire à l'axe principal du tour.

Et comment les mouvements sont-ils liés aux axes du tour ? On constate que dans les trois types de mouvements décrits précédemment (rotation, avance et pénétration), les axes jouent un rôle clé. Le mouvement de coupe ou de rotation se produit entre la surface de la pièce et l'outil qui se déplace ; dans ce mouvement, la pièce tourne dans le sens de l'axe Z tandis que l'outil peut se déplacer sur l'un ou l'autre des deux axes du tour.

Dans le mouvement d'avance, l'outil peut également se déplacer le long des deux axes qui composent cette machine-outil ; s'il se déplace sur l'axe Z, on réalise alors un chariotage de la pièce ; en revanche, s'il se déplace sur l'axe X, on dit que l'on réalise un dressage de la pièce à usiner. Dans le dernier mouvement, celui de profondeur de coupe ou de pénétration, l'outil se déplacera toujours sur l'axe X afin d'enlever une partie de la couche supérieure de la pièce. 

L'usinage trois axes

Parmi les machines-outils à commande numérique par ordinateur, on trouve des tours trois axes. Ils sont capables de réaliser un usinage dans lequel les outils, commandés par ordinateur, se déplacent sur trois axes. Les mouvements réalisés par les outils de ces machines sont très précis et très rapides. Le mouvement de ces axes se fait par l'intermédiaire du support qui maintient la pièce. 

Ce type de tours à trois axes apporte de multiples avantages aux ateliers. Par exemple, ils réduisent le temps de travail, puisque l'opérateur n'a pas besoin de repositionner les pièces plusieurs fois ; la finition est bien meilleure, plus soignée grâce aux mouvements tangentiels réalisés par l'outil pendant que le tour travaille, et, enfin, il est possible de créer des pièces très complexes.