Dans le domaine de l'usinage par machines-outils, les tours CNC et les centres de tournage sont souvent confondus, alors qu'ils diffèrent considérablement en termes de fonctions, de scénarios d'application et de rentabilité.

Pour les entreprises manufacturières, en particulier celles qui nécessitent des processus complexes et un usinage de précision, comprendre leurs différences et sélectionner l'équipement de traitement approprié est une tâche cruciale.

Examinons d'abord leurs différences fondamentales :

Les centres de tournage-fraisage de haute précision sont équipés d'un axe B en rotation continue (± 120°/360°) et prennent en charge l'usinage simultané à 5 axes, y compris le tournage, le fraisage, le perçage, l'alésage, le taraudage et l'usinage de surfaces courbes. Cela permet l'usinage de précision de pièces complexes de forme spéciale, de pièces polyédriques et de pièces à angles spatiaux en un seul serrage.

Cependant, nous parlons ici des centres de tournage de base, qui sont des tours CNC à banc incliné ou des tours verticaux équipés d'une broche servo d'indexation de précision (également appelée axe C) et d'une tourelle motorisée avec outils en rotation, tels que les JingOne TCK46M, TCK50M, TCK50Y et VTC500C. En résumé, un centre de tournage est une machine d'usinage multitâche issue d'un tour CNC, enrichie d'un axe C et d'outils de fraisage motorisés.

Les tours CNC et les centres de tournage diffèrent sur cinq aspects clés :

• Configuration de la broche : Les tours CNC utilisent généralement des moteurs à fréquence variable ou des moteurs ordinaires pour leurs broches, tandis que les centres de tournage sont équipés de broches servo (axe C) capables d'indexation de précision.
• Nombre d'axes : Les tours CNC ne possèdent que les axes X et Z, tandis que les centres de tournage disposent de 3 axes (X, Z, C) ou 4 axes (X, Z, C, Y).
• Mouvement de coupe principal : Pour les tours CNC, la pièce tourne tandis que l'outil reste fixe, l'usinage étant principalement limité aux opérations de tournage, ce qui donne une fonctionnalité relativement simple. Pour les centres de tournage, la pièce et l'outil peuvent tourner ; avec des outils motorisés, ils peuvent effectuer des processus d'usinage combinés tels que le tournage, le fraisage et le perçage simultanément.
• Capacités d'usinage : Les tours CNC ne disposent pas de capacités de fraisage, tandis que les centres de tournage peuvent effectuer des opérations de fraisage et de perçage.
• Système CNC : Les systèmes de tour CNC ne contrôlent que les axes linéaires X et Z. Les systèmes de centre de tournage, en revanche, doivent contrôler l'interpolation à 3 axes (X, Z, C), gérer le démarrage/arrêt, la vitesse et la rotation avant/arrière de la tourelle motorisée, et traiter les codes M pour le positionnement, le verrouillage et le déverrouillage de la broche. Leurs panneaux de commande incluent également des boutons et des molettes supplémentaires.

Après avoir compris leurs différences, nous pouvons faire correspondre le choix de l'équipement aux exigences du processus d'usinage du produit. Voici plusieurs scénarios de sélection pour référence :

Si plus de 90 % des pièces produites sont des composants rotatifs (par exemple, arbres simples, disques) ne nécessitant que des opérations de tournage, et que le budget est limité, un tour CNC est un choix rentable. Il répond aux besoins de production de base à un coût inférieur. Lors du choix d'un tour CNC, tenez compte du diamètre, de la longueur et du poids des pièces rotatives.

Si les pièces sont principalement rotatives mais présentent l'une des caractéristiques complexes suivantes, nous recommandons d'envisager un centre de tournage :

• Trous radiaux sur les surfaces cylindriques (par exemple, trous d'huile, trous de goupille) ou rainures de clavette (clavettes plates, clavettes disques) ;
• Structures planes telles que des méplats sur les arbres ;
• Caractéristiques excentriques (par exemple, lobes de came) ;
• Gorges non concentriques sur les faces d'extrémité ;
• Usinage de polygones (hexagones, octogones)

Question : Pouvez-vous identifier dans cet échantillon quelles pièces sont tournées, lesquelles sont fraisées, et lesquelles sont fraisées à l'aide de l'axe Y ?

Usiner de telles pièces sur un tour CNC nécessiterait un second serrage et un transfert vers des perceuses ou fraiseuses, ce qui non seulement introduit des erreurs de positionnement, mais augmente également le temps de montage et les coûts de serrage. Chaque opération supplémentaire signifie un ouvrier supplémentaire et un nouveau montage. Pour une production en petite série et à forte variété, le seul coût en temps de changement de série et de montage pourrait compenser la différence de prix d'un centre de tournage en trois mois. La complexité de l'usinage multi-opérations augmentera considérablement les coûts globaux à long terme, pouvant même dépasser le coût d'achat d'un centre de tournage. En revanche, les centres de tournage permettent un usinage multi-opérations en un seul serrage, ce qui améliore considérablement l'efficacité du travail tout en garantissant pleinement les exigences de précision telles que la coaxialité et la concentricité.

Nous devons également éviter de privilégier aveuglément les centres de tournage. Si les pièces nécessitent peu de tournage et se concentrent principalement sur le fraisage de méplats ou de polygones, un centre d'usinage vertical (VMC) avec un 4e axe est une meilleure option. En termes de rigidité et d'efficacité de fraisage, l'outil motorisé élancé d'un centre de tournage ne peut égaler les performances d'un centre d'usinage lors d'un fraisage continu à haute intensité.