Les tours à commande numérique (CNC) figurent parmi les machines-outils les plus utilisées dans les ateliers d'usinage. Ces machines offrent de nombreux avantages à l'industrie : elles sont très faciles à utiliser, sûres et, de plus, les tours CNC ne nécessitent pas la présence constante d'un opérateur, ce qui réduit les coûts d'exploitation.

Les tours CNC, une révolution pour l'industrie de l'usinage

Le tour est une machine utilisée pour l'usinage de pièces par enlèvement de copeaux. Ce type de machine est considéré comme une révolution pour l'industrie de l'usinage grâce à la commande numérique par ordinateur (CNC).

Ces tours effectuent des opérations d'usinage à l'aide d'un logiciel informatique ; ce logiciel utilise des données alphanumériques qui suivent les axes X et Z. L'usinage de pièces sur ce type de machine est beaucoup plus précis que sur les tours manuels, car l'ordinateur contrôle la pièce et exécute le programme de tournage sélectionné.

Le tournant

Le tournage est une technique d'usinage qui permet de créer des surfaces de révolution en enlevant des copeaux ou de petites quantités de matière. La pièce à usiner est placée sur le mandrin du tour et tourne sur son axe ; l'outil de coupe, monté sur une tourelle, se déplace directement vers la pièce pour enlever l'excédent de matière selon une trajectoire précise.

Le tournage se caractérise par l' important volume de matière enlevée et par la précision des finitions obtenues. Les tours à commande numérique (CNC) sont capables d'effectuer toutes les tâches que plusieurs types de tours pourraient réaliser séparément. Un tour CNC peut effectuer toutes les opérations qu'un tour à copier, un tour parallèle, un tour vertical, un tour automatique ou un tour à tourelle peut réaliser.

Les différents types de tours CNC

Dans l'industrie de l'usinage, on trouve différents types de tours à commande numérique (CNC). Parmi ceux-ci :

• Les tours à banc plat peuvent être classés en deux types : ceux dotés d’une porte de sécurité en verre et d’un système de refroidissement, utilisés pour l’usinage de petites pièces ou pour des opérations très complexes ; et ceux dotés d’un système de refroidissement et d’un système électrique programmable à quatre stations, utilisés pour un travail de précision sur des pièces plus grandes.
• Tours à banc incliné : grâce à ce banc, l’usinage est d’une grande précision et la pièce à usiner présente une durabilité et une rigidité accrues. Outre le tournage, cette machine peut également effectuer des opérations de fraisage et de perçage.
• Tours verticaux à commande numérique : dotés de glissières carrées sur leurs axes pour une meilleure qualité de coupe, ils sont idéaux pour l’usinage de grandes pièces.

Tour CNC en fonctionnement

Le tour à commande numérique est un outil très simple d'utilisation qui ne requiert pas d'opérateurs experts. Une seule personne sachant utiliser le logiciel de programmation et positionner correctement les pièces suffit. Sur un tour à commande numérique en fonctionnement, les axes X et Z sont activés simultanément et successivement, ce qui permet la fabrication de pièces coniques ou sphériques.

Les outils doivent être placés dans un porte-outil et insérés dans la poupée fixe du tour. Plusieurs outils peuvent être montés simultanément dans cette poupée fixe et utilisés au cours d'une même opération d'usinage pour obtenir différentes finitions de la pièce. La plupart des tours à commande numérique peuvent accueillir jusqu'à 20 porte-outils différents, qui sont mis en rotation selon les besoins d'usinage.

Depuis l'ordinateur, l'opérateur contrôle la vitesse de coupe, l'avance du chariot, la rotation de la broche et, de manière générale, l'ensemble du processus de tournage. Ces machines-outils représentent une avancée majeure pour l'industrie, car elles facilitent le travail et réduisent les temps d'exécution ; les tours à commande numérique (CNC) fonctionnent à des vitesses de coupe et d'avance élevées qui rendent les tours manuels obsolètes.

Commande numérique

La commande numérique est un élément essentiel au bon fonctionnement d'un tour CNC . Sans elle, la machine serait tout simplement inopérante. Cette technologie, apparue dans les années 1940, est un système permettant d'automatiser les machines à l'aide de nombres, de symboles et de lettres. Cependant, la programmation de la machine nécessite deux logiciels spécifiques : la CAO et la FAO.

La CAO (Conception Assistée par Ordinateur) fonctionne sur ordinateur, où la conception d'une pièce est créée et enregistrée. Cette conception est ensuite transférée vers un logiciel de FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur), qui la traduit en langage CNC (Fabrication Numérique par Machine) et définit les paramètres que le tour doit suivre pour usiner la pièce. Les langages CNC, ainsi que ceux utilisés par les logiciels de FAO , sont conformes aux normes DIN 66024 et 66025. Ces normes définissent les caractères du langage de programmation, tels que N, utilisé comme numéro de bloc et suivi d'un nombre compris entre 1 et 999. On trouve également les lettres X, Y et Z, qui font référence aux coordonnées et aux axes ; dans le cas d'un tour, seuls deux axes sont utilisés.