Qu'est-ce qu'un tour circulaire CNC ?

Tours à arc CNC sont des machines CNC spécialisées principalement utilisées pour usiner avec précision des rainures spécifiques (également appelées « cannelures à copeaux ») sur des outils de coupe circulaires (tels que des fraises, des forets et des alésoirs).

1. Application principale : à quoi sert-il ?

Les tours à arc CNC servent presque exclusivement à l'industrie de la fabrication d'outils, usinant divers outils rotatifs nécessitant des cannelures à copeaux, tels que :
Fraises en bout : notamment les fraises à bout sphérique et les fraises à angle d'arc.
Forets : usinage des cannelures hélicoïdales des forets.
Alésoirs : usinage des plages et des cannelures des alésoirs.
Divers outils de formage : tels que fraises-mères et broches.
Les rainures de ces outils ne sont pas conçues au hasard ; ils ont un impact direct sur les performances d'élimination des copeaux de l'outil, la force de coupe, la rigidité et la qualité de surface de la pièce finale. Les tours à arc CNC existent spécifiquement pour produire en série ces rainures critiques avec une précision et une répétabilité élevées.

2. Principe de fonctionnement : comment ça marche ?

Si les structures spécifiques de certains appareils varient, leurs principes de fonctionnement de base sont similaires :
Serrage de la pièce à usiner : l'ébauche de l'outil (généralement une barre en acier rapide ou en carbure) est serrée avec précision dans la broche de la machine-outil.
Programmation : les paramètres du profil de rainure cible, tels que le rayon de l'arc (R), l'angle d'hélice, la profondeur de rainure et le nombre de rainures, sont saisis dans le système CNC.
Mouvement synchronisé : après le démarrage de la machine-outil, deux mouvements principaux commencent :
Rotation de la broche (axe C) : la pièce tourne à une vitesse constante.
Avance de l'outil (mouvement sur les axes X/Z) : l'outil de formage, monté sur le porte-outil, effectue des mouvements d'interpolation radiaux (axe X) et axiaux (axe Z) précis dans un plan perpendiculaire à l'axe de la pièce, en suivant les instructions du programme, pour créer une trajectoire d'arc circulaire complexe.
Formation de rainures : la rotation de la pièce et le mouvement de formation de l'outil sont strictement synchronisés. Pour les rainures en spirale, l'outil se déplace le long de l'axe de la pièce (axe Z) tout en avançant et en se rétractant simultanément radialement (axe X), créant une rainure en spirale continue avec une forme de section spécifique sur la pièce en rotation.

3. Principales caractéristiques et avantages

Haute précision et cohérence : le contrôle CNC garantit que chaque rainure d'outil produite a une précision dimensionnelle et une cohérence de forme extrêmement élevées, un niveau inégalé par le meulage manuel.
Haute flexibilité : en modifiant le programme CNC, les outils ayant des spécifications et des formes de rainure différentes (comme ceux avec différents angles de coupe et de dépouille) peuvent être traités facilement et rapidement, ce qui rend les changements de production très pratiques.
Haute efficacité : le traitement continu automatisé permet d'usiner des rainures en un seul serrage, ce qui entraîne une efficacité de production dépassant de loin les méthodes traditionnelles.
Traitement de rainures complexes : le système peut gérer des rainures complexes avec des exigences particulières, telles qu'un pas variable, une profondeur de rainure variable et des spirales logarithmiques.

4. Différences par rapport aux tours et meuleuses d’outils traditionnels