Le tournage de précision pour annuler l'erreur de concentricité

L'une des erreurs typiques du tournage est la concentricité, mais nous pouvons résoudre ce point avec un peu plus d'attention : travailler avec la précision maximale possible est la règle d'or pour obtenir exactement ce que vous voulez.

En termes pratiques et succints, nous devons nous assurer que l'axe de rotation d'une surface cylindrique coïncide parfaitement - au moment où nous nous consacrons au tournage - avec l'axe de référence de la pièce ou de la broche.

De cette manière, nous pouvons éliminer ou réduire à des tolérances infinitésimales l'excentricité. Qui dans le jargon technique est également défini comme runout radial. L'ensemble est fondamental pour ceux qui s'occupent d'usinage mécanique de précision et gèrent tous les paramètres du tournage. Voulez-vous découvrir comment gérer également ce dernier paramètre et annuler l'erreur de concentricité ?

Éléments de Base : Qu'est-ce que le Tournage ?

Pour comprendre comment résoudre le problème, il est juste de se rappeler quels sont les limites du domaine en question. Pourquoi la concentricité se présente-t-elle ? Simple, c'est une condition inhérente au mouvement de tournage, une opération d'usinage mécanique très connue.

Cette opération consiste en l'enlèvement de copeaux pour produire des cylindres, des cônes ou des sphères. La pièce à usiner tourne autour de son axe principal et l'outil de coupe se déplace avec un mouvement d'avance et de pénétration. De cette manière, le matériau en excès est enlevé jusqu'à l'obtention de la forme désirée. Mais le problème de concentricité se présente également.

Une Définition de l'Erreur de Concentricité

Dans une pièce tournée, cela se produit lorsque le centre du diamètre externe et le centre du trou interne ne coïncident pas exactement au même point. Si la concentricité est la condition selon laquelle les centres des sections transversales de deux surfaces se situent au même point le long de l'axe, l'erreur inclut le décalage radial entre l'axe théorique de référence et l'axe réel. Qu'entraîne cette condition ? Un élément métallique présentant cette erreur peut enregistrer des vibrations, une usure anormale des roulements, du bruit et des ruptures prématurées.

Quelles Sont les Causes de l'Erreur de Concentricité ?

Même si vous employez la plus grande attention, l'erreur de concentricité est aux aguets pour des raisons liées à la physique de la machine et à la manière dont la pièce est fixée. C'est le cas concret : si vous tournez le diamètre externe d'une pièce, puis la démontez, la retournez et la serrez à nouveau pour usiner l'intérieur, il est presque impossible de la repositionner avec exactement le même axe. Ancrer la pièce à nouveau apporte avec elle les imprécisions des mors du mandrin. Qui est de toute façon responsable de toute erreur.

Si la broche enregistre une erreur de seulement un centième de millimètre, elle transmettra cette marge à chaque surface usinée dans différentes prises. Tout cela sans oublier que la chaleur générée par l'enlèvement de copeaux dilate le métal de manière non uniforme si le refroidissement n'est pas parfait. Et cela entraîne de toute façon des erreurs de concentricité.

Comment Réduire l'Erreur de Concentricité ?

Partons du principe que nous pouvons réduire mais pas éliminer à 100% l'erreur car le matériau est toujours sujet à un minimum d'imperfection. Mais nous pouvons opérer de manière à éliminer les problèmes liés à un usinage imprécis. Procéder avec un seul serrage, donc sans repositionner la pièce, est la méthode la plus efficace pour diminuer la concentricité.

Si le diamètre externe, le diamètre interne et les épaulements orientés sont tournés en un seul serrage, l'axe de rotation de l'outil définit simultanément toutes les géométries. L'erreur de concentricité entre les surfaces usinées dans cette opération est théoriquement égale à zéro, la seule limite étant la rigidité de la machine mais à cet égard nous pouvons utiliser des mandrins avec 4 mors indépendants de haute précision.

Ces composants sont fondamentaux dans l'équilibre d'un usinage de qualité et permettent l'ajustement manuel de la pièce. Ceci est fait via un comparateur centième ou millième avant le tournage : la précision est tout dans ces cas. Un serrage excessif sur les pièces à parois minces, par exemple, peut entraîner une déformation de la pièce, annulant la concentricité une fois libérée des mors.

Évidemment, la qualité de l'arête tranchante fait aussi la différence. C'est pourquoi nous recommandons toujours d'utiliser des outils brasés pour le tournage de Krino dédiés à différents matériaux, de l'acier à la fonte.