A lathe is a fundamental and versatile machine tool widely used across the mechanical and manufacturing industries. Its primary function is to remove excess material from a rotating workpiece to achieve the desired shape, size, and surface finish. Modern lathes, especially those integrated with Computer Numerical Control (CNC) systems, allow for exceptional precision and efficiency in complex machining operations.
Lathe machines can perform a wide range of operations, including turning, facing, threading, boring, drilling, knurling, tapering, parting, and polishing. During machining, the workpiece rotates against a stationary or moving cutting tool, while the feed—the controlled motion and direction of the tool along the workpiece—determines the accuracy and smoothness of the finished part.
Overall, the lathe remains one of the most essential machines in manufacturing, forming the basis for producing cylindrical and symmetrical components across industries such as automotive, aerospace, and machinery manufacturing.
Pièces de machine de tour principal
The lathe machine is composed of several essential components, each performing a specific function that contributes to the machine’s overall precision and efficiency. Understanding these parts is crucial for operating the lathe effectively and achieving accurate machining results. Below are the key parts of a lathe machine and their respective roles in the machining process.
Poupée
La poupée fait partie d'un tour équipé d'autres éléments essentiels composants de tour tels que les leviers de commande de vitesse, les mandrins, les broches et les contrôleurs d'alimentation. Sur le tour, la poupée est située sur le côté gauche. Il est considéré comme l'une des pièces fondamentales de la machine de tour.
Poupée mobile
La poupée mobile est également connue sous le nom de pied de poupée. Sans aucun doute, il est devenu une partie essentielle de la machine de tour. D'une manière générale, la contre-pointe sert à fixer les accessoires de maintien de la pièce et à soutenir la pièce dans les différentes opérations. Dans le même temps, la poupée mobile peut également être utilisée comme outil de coupe pour effectuer des fonctions de perçage standard.
Lit
Le banc peut être la base de toutes les autres pièces tournantes associées au tour. En termes simples, il s'agit d'une fondation avec laquelle d'autres composants du tour tels que les rails du chariot, la poupée et la poupée mobile sont boulonnés ou fixés.
Le chariot
Le chariot se situe entre la poupée mobile et la poupée fixe comme base pour de nombreux autres composants de tour tels que la selle, le tablier, la glissière transversale, le poste d'outil et le support composé.
Vis-mère
La vis mère joue un rôle essentiel dans la réalisation de l'opération de filetage souhaitée. Essentiellement, il est utilisé pour déplacer automatiquement le chariot lors de l'exécution du filetage.
Tige d'alimentation
Les tiges d'alimentation offrent un fonctionnement très similaire à une vis mère. Il permet le mouvement de gauche à droite et de droite à gauche du chariot.
Casserole à frites
Le bac à copeaux recueille les copeaux de métal produits pendant le processus de coupe sur le tour.
Volant
Le volant est utilisé pour faire coulisser différents composants de tournage tels que la poupée mobile, la glissière transversale, le chariot et d'autres éléments associés à la machine de tour.
Simultanément, en ce qui concerne les types de tour, il est généralement divisé en trois types : tour à tourelle, tour à usage spécial et tour à moteur.
La fonction du tour CNC
Par rapport aux tours manuels, les tours et tours CNC offrent une bien meilleure précision et efficacité. Pendant ce temps, le tour CNC peut effectuer diverses opérations, ce qui n'est certainement pas possible avec le tour simple. La présence d'une tourelle multi-stations ou d'une tourelle motorisée permet aux tours CNC de traiter des cylindres obliques, des cylindres linéaires, des vis sans fin, des rainures et des pièces complexes.
Techniquement parlant, les tours CNC sont équipés pour placer la pièce dans une position définie par les programmes d'usinage préprogrammés. Le code et le programme du tour CNC permettent à l'opérateur d'ajouter tous les paramètres avant de commencer l'opération sur la pièce. Qu'il s'agisse de l'itinéraire de traitement, de la trajectoire du mouvement de l'outil, des paramètres de coupe ou du réglage des fonctions auxiliaires, tout le format est introduit dans la liste de traitement. Il est ensuite connecté au milieu de contrôle. Après avoir fourni toutes les informations à la liste de traitement, le Machine cnc est prêt à lire les instructions du programme et à agir en conséquence sur la pièce.
The entire process, which involves analyzing the part drawing and preparing the control medium, is known as NC program compilation. The key distinction between a CNC lathe and a conventional lathe lies in automation — CNC systems execute functions automatically that would otherwise require manual operation on traditional machines.
By simply modifying the program and controlling the tool’s motion, CNC lathes can efficiently produce a wide range of components. This makes them especially suitable for small-batch production of complex and high-precision parts.
In CNC machining, the tool operates strictly according to the programmed instructions. The programmer inputs this data into the CNC control system, which directs the machine’s actions. The program is entered via a control medium, ensuring consistent accuracy and repeatability throughout the manufacturing process.
Structure de la machine de tour CNC
Le tour CNC possède des pièces similaires à celles du tour conventionnel. Néanmoins, il dispose de composants de tour supplémentaires tels qu'un système de refroidissement, un convoyeur à copeaux et un système de lubrification pour offrir plus de précision et d'efficacité.
En règle générale, il existe deux types de tour CNC : le tour CNC vertical et le tour CNC horizontal. Le tour CNC vertical est généralement recommandé pour le tournage de pièces de disque dont le diamètre est suffisamment grand. D'autre part, les tours CNC horizontaux sont préférés pour l'usinage de pièces avec de petits disques ou de grandes dimensions axiales.
Compte tenu des applications et des fonctions des machines de tournage horizontales, elles peuvent être divisées en tours CNC ordinaires, tours CNC économiques et centres de machines de tournage :
Tour CNC économique
La machine de tour CNC économique est formée à l'aide du système d'alimentation en rotation. En effet, il s'agit d'un tour ordinaire, qui est alors équipé d'un ordinateur monopuce et d'un moteur pas à pas. Bien que ce tour CNC soit moins coûteux, son degré d'automatisation et de fonctionnalité est relativement faible et la précision de tournage n'est généralement pas suffisante.
Tour CNC ordinaire
La machine CNC ordinaire est conçue en tenant compte des exigences du processus de tournage et dispose d'un système CNC généralisé. Un tour CNC ordinaire est parfait pour tourner des pièces rotatives standard. Il offre un degré d'automatisation, de précision d'usinage et de fonctionnalité comparativement meilleur. En outre, il peut contrôler simultanément l'axe x et l'axe z.
Centre d'usinage de tournage
Le centre d'usinage de tournage est similaire à la machine CNC ordinaire mais avec une tête motrice et un axe opérationnel supplémentaire. Avec l'ajout d'un axe c de travail supplémentaire et d'une tête motrice de fraisage, le centre d'usinage de tournage peut également effectuer un fraisage axial, un fraisage radial et un fraisage de surface, ainsi que le perçage et le traitement des trous.
In essence, CNC lathe machines share the same foundational structure as conventional lathes but are enhanced with systems like cooling, lubrication, and chip removal for greater precision and efficiency. Depending on orientation, CNC lathes are classified into vertical and horizontal types, each suited for specific part geometries. Furthermore, horizontal CNC lathes can be categorized into economical, ordinary, and turning machining centers, offering increasing levels of automation, accuracy, and functionality. Among them, the turning machining center stands out as the most advanced, capable of performing complex multi-axis operations such as milling and drilling in a single setup — making it the preferred solution for high-precision and high-efficiency machining.
Mandrin hydraulique et poupée mobile hydraulique
Les mandrins hydrauliques restent fonctionnels lorsqu'il s'agit de maintenir les pièces lors du tournage sur CNC. Par ailleurs, des mandrins spéciaux sont également utilisés pour les pièces dont la partie de serrage ne possède pas une forme cylindrique. En dehors de cela, pour les caractéristiques de traitement avec un rapport axial à radial plus important, un centre vivant soutient l'autre extrémité de la pièce pour assurer un traitement approprié. Pour la petite histoire, ce centre de foie est monté sur la poupée mobile hydraulique.
Porte-outil de tour CNC
Il existe principalement deux types de porte-outils de machines de tour :
- Porte-outils spéciaux sont généralement utilisés pour des opérations spécialisées développées par le fabricant du tour pour le poste d'outil particulier. Même si un tel porte-outil offre des coûts inférieurs, il lui manque l'élément de polyvalence.
- Porte-outils généraux sont fabriqués en tenant compte des normes généralisées spécifiques consacrées par l'Association allemande des ingénieurs et VDI. Les fabricants de tours CNC peuvent configurer selon les exigences pratiques des tours CNC.
Tête motrice de fraisage
Une fois après l'installation de la tête motrice de fraisage sur le poste d'outil du tour CNC, la capacité de traitement du tour CNC est considérablement améliorée. Par exemple, la tête motrice de fraisage est introduite pour faciliter le processus de fraisage des rainures axiales et du perçage axial.
Outils de tour CNC
Il est crucial pour les tours CNC ou les centres d'usinage de tournage de concevoir et de positionner l'outil en tenant compte de la structure du porte-outil et du nombre d'outils à installer. De plus, il est également recommandé que la conception du porte-outil soit flexible pour supporter une grande variété d'outils. C'est ainsi que non seulement les dépenses seront réduites, mais cela permettra également de gagner du temps.
Conclusion
In summary, the lathe machine remains one of the most essential tools in modern manufacturing, evolving from traditional manual systems to highly automated CNC lathes capable of delivering exceptional precision, consistency, and efficiency. With an in-depth understanding of its structure, main components, and functional differences—from the headstock and carriage to the hydraulic chuck and milling powerhead—manufacturers can better select the right type of lathe for their production needs.
Whether it’s an economical CNC lathe for basic turning or a turning machining center for complex, multi-axis operations, CNC technology provides unmatched flexibility in machining a wide range of materials and part geometries.
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