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Alain PASSERON : Ancien élève de l’École nationale supérieure de Cachan - Professeur agrégé de Génie mécanique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le tournage est un procédé de fabrication mécanique par coupe (enlèvement de matière) mettant en jeu des outils à arête unique.
La pièce est animée d’un mouvement de rotation (mouvement de coupe), qui est le mouvement principal du procédé (figure 1).
L’outil est animé d’un mouvement complémentaire de translation (rectiligne ou non) appelé mouvement d’avance, permettant de définir le profil de la pièce.
La combinaison de ces deux mouvements, ainsi que la forme de la partie active de l’outil, permettent d’obtenir des usinages de formes de révolution (cylindres, plans, cônes ou formes de révolution complexes).
Bien que la cinématique du procédé et les outils soient assez simples, ce procédé a fait l’objet d’une grande optimisation à cause de l’importance de ses applications.
Cette optimisation a porté sur les machines (tours CN), sur les outils (les vitesses de coupe industrielles ayant pratiquement été multipliées par 10 en 50 ans...), sur les porte-pièces, sur le chargement/déchargement qui s’est automatisé... et même sur les pièces dont les matériaux peuvent parfois être améliorés sur le plan de l’usinabilité (figures 2 et 3).
Une opération de tournage qui prenait 100 min en 1900 avec un outil en acier était réduite à 1 min en 1980, avec un outil en carbure revêtu.
Cet article a été élaboré d’après la documentation SANDVIK .
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3. Propriétés des matériaux usinés et usinabilité
3.1 Importance du problème
Les matières constituant les pièces usinées par enlèvement de copeaux ont été choisies en fonction de la destination finale de ces pièces.
Mais la constitution d’un acier, par exemple (structure, éléments d’addition) affecte son usinabilité.
De nombreux métaux dits « à usinabilité améliorée » ont été développés pour arriver à la fois à diminuer le temps de coupe (augmentation de vc et de f ), réduire les temps morts (changements d’outils moins fréquents) et améliorer la qualité d’usinage (rugosité plus faible, notamment), tout en conservant les caractéristiques fonctionnelles de la pièce fabriquée.
Ceci est important dans le domaine très concurrentiel de l’usinage, où l’usineur doit optimiser sa production.
Afin d’illustrer l’incidence du matériau usiné sur la vitesse de coupe, voici un essai de coupe mené sur un 42 CD 4 standard et à usinabilité améliorée (Vitac 2000 ) (figure 33).
Nous pouvons observer un gain d’environ 40 % sur la vitesse de coupe pour un surcoût de 8 % seulement pour le Supervitac.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Modern Metal Cutting. - SANDVIK.
-
(2) - Memotech productique. - Casteilla.
-
(3) - LEROY (F.) - Physique de la coupe des métaux. - B 7 040. Traité Génie mécanique, 2, 1993.
-
(4) - LEROY (F.) - Endommagement des outils de coupe. - B 7 042. Traité Génie mécanique, 2, 1993.
-
(5) - GLADEL (G.), GOURDET (D.), TOUS (J.-L.) - Matériaux pour outils de coupe. - B 7 080. Traité Génie mécanique, 5, 1992.
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