Dégauchissage d’une contre pointe du Tour Parallèle

# Dégauchissage d’une contre pointe du Tour Parallèle ## Reglage du défaut ### Introduction Bienvenue à cette leçon sur le réglage du défaut de parallélisme de la contre-pointe d'un tour parallèle. En usinage, la précision est primordiale. Un tour parallèle est une machine-outil utilisée pour produire des pièces cylindriques. Cependant, si la contre-pointe n'est pas parfaitement alignée avec la broche principale (la "tête" du tour), les pièces produites ne seront pas parfaitement cylindriques, mais plutôt coniques. Comprendre comment détecter et corriger ce défaut est une compétence essentielle pour tout opérateur de machine-outil. Cette leçon vous guidera à travers les concepts clés, les méthodes de contrôle, les calculs et les procédures de réglage pour assurer la précision de vos usinages. ### Concepts Clés #### Qu'est-ce que le défaut de parallélisme de la contre-pointe ? Le défaut de parallélisme, aussi appelé défaut d'alignement, se produit lorsque l'axe de la contre-pointe n'est pas parfaitement coaxial avec l'axe de la broche principale du tour. En d'autres termes, si vous tracez une ligne imaginaire à travers le centre de la broche et une autre à travers le centre de la contre-pointe, ces deux lignes ne sont pas parfaitement parallèles. Ce désalignement peut être dans le plan horizontal (généralement le plus courant et ajustable) ou vertical (souvent non ajustable ou dû à l'usure de la machine). #### Pourquoi est-il crucial de régler ce défaut ? Un défaut d'alignement de la contre-pointe entraîne la production de pièces coniques au lieu de pièces cylindriques. Cela signifie que le diamètre de la pièce usinée sera différent à une extrémité par rapport à l'autre. Pour les pièces qui nécessitent une tolérance de diamètre très stricte ou un ajustement précis (par exemple, des arbres, des douilles, des logements de roulements), ce défaut est inacceptable et peut rendre la pièce inutilisable. Un bon alignement garantit la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces. #### Causes courantes du défaut d'alignement Plusieurs facteurs peuvent entraîner un désalignement de la contre-pointe : * **Usure normale :** Avec le temps et l'utilisation, les glissières du banc du tour peuvent s'user, surtout à proximité de la broche, ce qui peut affecter l'alignement. * **Chocs ou manipulations brutales :** Un choc sur la contre-pointe ou une manipulation inappropriée peut la déplacer de son alignement. * **Mauvais réglage précédent :** Lors d'un usinage conique intentionnel ou d'un réglage mal effectué, la contre-pointe a pu être décalée et n'a pas été remise en position de parallélisme. * **Installation incorrecte :** Lors du montage initial de la machine ou d'une maintenance majeure. #### Méthodes de contrôle du défaut d'alignement Pour détecter et quantifier le défaut d'alignement, on utilise principalement deux méthodes : ##### 1. Contrôle avec comparateur sur barre étalon Cette méthode est rapide et précise si une barre étalon (ou mandrin de contrôle) de bonne qualité est disponible. * **Procédure :** 1. Fixer une barre étalon cylindrique de précision entre les centres du tour (broche et contre-pointe). 2. Monter un comparateur sur le chariot porte-outil. 3. Prendre un point de référence (zéro) à une extrémité de la barre (près de la broche). 4. Déplacer le chariot le long de la barre et noter la déviation du comparateur à l'autre extrémité (près de la contre-pointe). La différence de lecture indique le défaut radial. * **Avantages :** Rapide, ne nécessite pas d'usinage. * **Inconvénients :** Nécessite une barre étalon parfaitement rectifiée et sans défaut. ##### 2. Méthode des deux coupes (ou de l'usinage d'essai) C'est la méthode la plus courante et la plus fiable pour un réglage de haute précision, car elle simule les conditions d'usinage réelles. * **Procédure :** 1. Monter une pièce d'essai (une barre cylindrique en acier doux de diamètre suffisant) entre les centres du tour. 2. Effectuer une première passe d'usinage sur une longueur d'environ 50 à 100 mm près de la broche. Mesurer son diamètre (\(D_1\)). 3. Continuer la même passe d'usinage sur la même pièce, sur une longueur similaire à l'autre extrémité (près de la contre-pointe), en veillant à ne pas changer les réglages de coupe. Mesurer son diamètre (\(D_2\)). 4. La différence entre \(D_1\) et \(D_2\) indique le défaut diamétral sur la longueur usinée. * **Avantages :** Très précis, reflète les conditions réelles d'usinage. * **Inconvénients :** Prend plus de temps et consomme de la matière. #### Calcul du réglage nécessaire Lorsque le défaut est identifié par la méthode des deux coupes, il faut calculer l'amplitude du réglage à apporter à la contre-pointe. Soient : * \(D_1\) : Diamètre mesuré à l'extrémité de la pièce près de la broche. * \(D_2\) : Diamètre mesuré à l'extrémité de la pièce près de la contre-pointe. * \(l\) : Longueur de la surface usinée sur laquelle la différence de diamètre a été mesurée. * \(L\) : Longueur totale entre les pointes du tour (distance entre la broche et la contre-pointe). La déviation radiale \(d_{radial}\) mesurée sur la longueur \(l\) est : \[ d_{radial} = \frac{|D_1 - D_2|}{2} \] Pour calculer l'ajustement \(X\) nécessaire à la contre-pointe, nous utilisons une règle de trois (principe des triangles semblables) : \[ \frac{X}{L} = \frac{d_{radial}}{l} \] Donc, l'ajustement \(X\) à effectuer sur la contre-pointe est : \[ X = d_{radial} \times \frac{L}{l} = \frac{|D_1 - D_2|}{2} \times \frac{L}{l} \] **Sens du réglage :** * Si \(D_1 > D_2\), la pièce est plus large côté broche. La contre-pointe est décalée vers l'arrière (côté opérateur). * Si \(D_1 < D_2\), la pièce est plus large côté contre-pointe. La contre-pointe est décalée vers l'avant (loin de l'opérateur). #### Procédure de réglage de la contre-pointe 1. **Desserrer les vis de fixation :** La contre-pointe est généralement fixée au banc du tour par une ou plusieurs vis. Desserrer ces vis, juste assez pour permettre un léger mouvement latéral de la contre-pointe. 2. **Ajuster les vis de réglage :** La contre-pointe est équipée de vis de réglage (généralement deux, l'une poussant la contre-pointe vers l'avant, l'autre vers l'arrière). Elles permettent un déplacement micrométrique de la contre-pointe dans le plan horizontal. * Mesurer le déplacement \(X\) calculé à l'aide d'un comparateur à l'arrière de la contre-pointe ou d'une jauge de précision. * Desserrer la vis du côté vers lequel vous voulez déplacer la contre-pointe et serrer l'autre vis du côté opposé, jusqu'à obtenir le déplacement \(X\) souhaité. 3. **Resserrer les vis de fixation :** Une fois le réglage effectué, resserrer fermement les vis de fixation de la contre-pointe au banc. 4. **Re-contrôler :** Refaire la méthode des deux coupes (ou sur barre étalon) pour vérifier que le défaut a été correctement corrigé et que les diamètres \(D_1\) et \(D_2\) sont désormais identiques ou dans les tolérances requises. ### Vocabulaire * **Contre-pointe :** Élément du tour qui soutient l'extrémité de la pièce opposée à la broche, souvent mobile le long du banc. * **Broche principale :** Axe rotatif du tour qui entraîne la pièce en rotation, situé dans la poupée fixe. * **Dégauchissage :** Action de corriger un défaut d'alignement ou de rectitude ; ici, l'alignement de la contre-pointe. * **Parallélisme :** État de deux lignes ou surfaces qui restent équidistantes sur toute leur longueur. * **Cylindricité :** Caractéristique d'une surface dont tous les points sont à égale distance d'un axe. * **Conicité :** Caractéristique d'une surface ayant la forme d'un cône ou d'un tronc de cône. * **Comparateur :** Instrument de mesure de précision utilisé pour détecter de faibles variations dimensionnelles. * **Barre étalon :** Pièce de référence cylindrique très précise, utilisée pour vérifier l'alignement. * **Tolérance :** Marge d'erreur acceptable pour une dimension donnée. * **Chariot porte-outil :** Partie mobile du tour sur laquelle l'outil de coupe est monté, permettant son déplacement le long de la pièce. ### Exemples #### Exemple de calcul et de réglage Un opérateur usine une pièce d'essai de longueur \(l = 80\text{ mm}\). Il mesure les diamètres suivants : * \(D_1 = 50.12\text{ mm}\) (côté broche) * \(D_2 = 50.08\text{ mm}\) (côté contre-pointe) La longueur totale entre les pointes du tour est \(L = 400\text{ mm}\). **1. Calcul de la déviation radiale :** \[ d_{radial} = \frac{|D_1 - D_2|}{2} = \frac{|50.12 - 50.08|}{2} = \frac{0.04}{2} = 0.02\text{ mm} \] **2. Calcul de l'ajustement nécessaire \(X\) :** \[ X = d_{radial} \times \frac{L}{l} = 0.02 \text{ mm} \times \frac{400\text{ mm}}{80\text{ mm}} = 0.02 \times 5 = 0.10\text{ mm} \] **3. Interprétation du sens :** Comme \(D_1 > D_2\), la pièce est plus large côté broche. Cela signifie que la contre-pointe est décalée vers l'arrière du tour (côté opérateur). Pour corriger cela, la contre-pointe doit être déplacée de \(0.10\text{ mm}\) vers l'avant (loin de l'opérateur). **4. Procédure de réglage :** * Desserrer les vis de fixation de la contre-pointe. * Ajuster les vis de réglage de manière à déplacer la contre-pointe de \(0.10\text{ mm}\) vers l'avant. * Resserrer les vis de fixation. * Refaire une pièce d'essai pour vérifier le réglage. ### Exercices 1. Quels sont les deux principaux types de pièces que l'on obtiendrait si la contre-pointe d'un tour n'était pas correctement réglée ? 2. Expliquez brièvement les étapes de la méthode des deux coupes pour vérifier l'alignement de la contre-pointe. 3. Pourquoi est-il important de prendre des mesures à l'extrémité de la pièce près de la broche et près de la contre-pointe ? 4. Un opérateur a usiné une pièce d'essai de \(60\text{ mm}\) de long. Il a mesuré \(D_1 = 35.05\text{ mm}\) et \(D_2 = 35.15\text{ mm}\). La longueur entre les pointes de son tour est de \(300\text{ mm}\). Calculez le réglage \(X\) nécessaire et indiquez le sens de déplacement de la contre-pointe. ### Devoir 1. Recherchez et décrivez comment le réglage de la contre-pointe pour l'usinage conique est effectué, et en quoi il diffère du dégauchissage pour le parallélisme. 2. Dessinez un schéma détaillé de la contre-pointe d'un tour parallèle, en indiquant les vis de fixation, les vis de réglage latéral et la broche de la contre-pointe. 3. Dans votre atelier, identifiez un tour parallèle. Avec l'aide de votre enseignant, localisez les vis de réglage de la contre-pointe. Imaginez une situation où un réglage est nécessaire et expliquez verbalement les étapes que vous suivriez pour le corriger. 4. Quels outils de mesure seraient nécessaires pour réaliser un dégauchissage précis de la contre-pointe ? Énumérez-les et décrivez brièvement leur fonction dans ce contexte. ### Résumé Le dégauchissage de la contre-pointe est une opération fondamentale en tournage pour garantir la production de pièces cylindriques de haute précision. Un désalignement peut entraîner une conicité indésirable. Les méthodes de contrôle incluent l'utilisation d'une barre étalon avec un comparateur ou la méthode des deux coupes, cette dernière étant la plus fiable pour des réglages de précision. Le calcul de l'ajustement nécessaire implique de déterminer la déviation radiale et de l'extrapoler sur la longueur totale entre les pointes. La procédure de réglage se fait en desserrant les fixations, en ajustant micrométriquement la contre-pointe avec les vis dédiées, puis en resserrant et en vérifiant le résultat. La maîtrise de cette compétence est essentielle pour tout machiniste soucieux de la qualité de son travail. ## Reglage du défaut ### Introduction Bienvenue à cette leçon sur le réglage du défaut d'alignement de la contre-pointe d'un tour parallèle. La contre-pointe est un élément essentiel du tour, utilisé pour supporter les pièces longues et minces, ainsi que pour réaliser des opérations de perçage ou de chariotage conique. Un bon alignement de la contre-pointe avec l'axe de la broche principale (poupée fixe) est fondamental pour garantir la précision des pièces usinées. Un défaut d'alignement peut entraîner des pièces coniques au lieu de cylindriques, rendant le travail imprécis et non conforme aux spécifications. Dans cette leçon, nous allons apprendre à détecter ces défauts et à les corriger pour assurer un usinage de haute qualité. ### Concepts Clés #### Rôle de la Contre-Pointe La contre-pointe, également appelée poupée mobile, est montée sur le banc du tour et peut être déplacée et verrouillée en position. Elle contient une broche qui avance et recule, équipée d'une pointe (fixe ou tournante) qui soutient l'extrémité libre de la pièce. Son rôle principal est de : * Soutenir les pièces longues pour éviter leur fléchissement et les vibrations pendant l'usinage. * Servir de support pour des outils comme les forets ou les alésoirs. #### Qu'est-ce que le Dégauchissage ? Le dégauchissage de la contre-pointe consiste à aligner l'axe de la broche de la contre-pointe avec l'axe de la broche principale du tour. Lorsque ces deux axes sont parfaitement alignés, on dit qu'ils sont **coaxiaux**. Si la contre-pointe n'est pas dégauchie, son axe est légèrement décalé par rapport à celui de la broche principale, créant un "défaut" d'alignement. #### Importance du Dégauchissage Un dégauchissage précis est crucial pour plusieurs raisons : * **Usinage Cylindrique :** Sans alignement, l'usinage d'une pièce censée être cylindrique donnera une forme conique. La pièce aura un diamètre différent à chaque extrémité. * **Précision :** Il garantit la précision dimensionnelle et géométrique des pièces. * **Usure des Outils et de la Machine :** Un mauvais alignement peut entraîner des contraintes excessives sur les outils de coupe et les composants de la machine, réduisant leur durée de vie. * **Sécurité :** Une pièce mal supportée ou mal usinée peut être dangereuse. #### Détection du Défaut d'Alignement La méthode la plus courante pour détecter un défaut d'alignement est l'utilisation d'une **barre d'essai** et d'un **comparateur à cadran** (ou palpeur). 1. **Préparation :** Monter une barre d'essai cylindrique et rectifiée avec précision entre la pointe de la poupée fixe et la pointe de la contre-pointe. 2. **Montage du Comparateur :** Fixer un comparateur à cadran sur le porte-outil du tour. Le palpeur du comparateur doit être en contact avec la surface de la barre d'essai. 3. **Mesure :** * Amener le comparateur à une extrémité de la barre d'essai (par exemple, près de la poupée fixe) et régler le cadran à zéro. * Déplacer le chariot longitudinal du tour pour amener le comparateur à l'autre extrémité de la barre d'essai (près de la contre-pointe) et noter la lecture. La différence entre les deux lectures indique le défaut d'alignement. * Il est important de mesurer sur une longueur connue de la barre d'essai, par exemple \( L = 200 \) mm. #### Calcul du Défaut Si la lecture du comparateur près de la poupée fixe est \( L_1 \) et la lecture près de la contre-pointe est \( L_2 \), le défaut d'alignement sur la longueur \( L \) est de \( ext{Défaut} = L_2 - L_1 \). Ce défaut indique de combien la contre-pointe est décalée latéralement par rapport à la broche principale. Si \( ext{Défaut} \) est positif, la contre-pointe est décalée vers l'opérateur (ou selon le sens de lecture du comparateur); si négatif, elle est décalée dans l'autre sens. #### Méthode de Réglage (Dégauchissage) Le réglage de la contre-pointe se fait généralement par des vis de réglage ou de rappel situées sur sa base. Ces vis permettent de déplacer latéralement le corps de la contre-pointe sur sa semelle. 1. **Desserrer :** Desserrer légèrement les boulons de fixation de la contre-pointe sur le banc pour permettre son mouvement latéral. 2. **Ajuster :** Utiliser les vis de réglage pour déplacer la contre-pointe dans la direction nécessaire. Par exemple, si le comparateur indique que la pièce est plus petite côté contre-pointe (c'est-à-dire que la contre-pointe est "rentrée"), il faut la décaler vers l'extérieur (loin de l'opérateur sur la plupart des tours). 3. **Vérifier :** Répéter le processus de mesure avec la barre d'essai et le comparateur. Le réglage est un processus itératif : on ajuste, on mesure, on réajuste jusqu'à obtenir un défaut minimal (idéalement zéro ou dans la tolérance spécifiée, par exemple \( e 0.01 \) mm sur 300 mm). 4. **Serrer :** Une fois le réglage correct obtenu, resserrer fermement les boulons de fixation de la contre-pointe sur le banc. 5. **Re-vérifier :** Toujours faire une dernière vérification après le serrage, car cela peut parfois légèrement modifier l'alignement. #### Outils Nécessaires * **Tour parallèle** avec contre-pointe. * **Barre d'essai** (ou de dégauchissage) rectifiée et étalonnée. * **Comparateur à cadran** (ou palpeur). * **Support de comparateur** pour le fixer sur le porte-outil. * **Clés** appropriées pour les boulons de fixation et les vis de réglage de la contre-pointe. ### Vocabulaire * **Contre-pointe (Poupée mobile) :** Partie du tour qui soutient l'extrémité libre de la pièce. * **Tour parallèle :** Machine-outil utilisée pour usiner des pièces par enlèvement de matière par rotation. * **Dégauchissage :** Procédure d'alignement de l'axe de la contre-pointe avec l'axe de la broche principale. * **Défaut (d'alignement) :** Écart entre l'axe de la contre-pointe et l'axe de la broche principale. * **Coaxialité :** Condition où deux axes sont parfaitement alignés et partagent la même ligne centrale. * **Barre d'essai :** Cylindre de précision utilisé pour vérifier l'alignement de la machine. * **Comparateur à cadran :** Instrument de mesure utilisé pour détecter de petits écarts de dimensions ou de formes. * **Cône / Conicité :** Forme géométrique d'une pièce dont le diamètre varie progressivement le long de son axe. * **Mandrin :** Dispositif de serrage pour maintenir la pièce sur la broche principale. * **Poupée fixe :** Partie du tour qui contient la broche principale et le mécanisme d'entraînement. * **Bâti :** Corps principal du tour sur lequel sont montés les autres composants. ### Exemples **Exemple Pratique de Dégauchissage :** Un opérateur doit tourner une pièce cylindrique de 300 mm de long sur un tour parallèle. Pour s'assurer de la précision, il décide de vérifier l'alignement de la contre-pointe en utilisant une barre d'essai de 300 mm. 1. Il monte la barre d'essai entre la pointe fixe et la contre-pointe. 2. Il fixe un comparateur sur le porte-outil et place son palpeur à l'extrémité de la barre d'essai, près de la poupée fixe. Il règle le comparateur à \( 0.00 \) mm. 3. Il déplace le chariot avec le comparateur à l'autre extrémité de la barre d'essai, près de la contre-pointe. La lecture du comparateur est de \( +0.06 \) mm. **Analyse :** Le défaut d'alignement est de \( +0.06 \) mm sur une longueur de 300 mm. Cela signifie que la contre-pointe est décalée de \( 0.06 \) mm vers l'extérieur (ou la direction indiquée par le comparateur) par rapport à l'axe de la broche principale. **Correction :** L'opérateur desserre les boulons de la contre-pointe et utilise les vis de réglage pour déplacer la contre-pointe d'environ \( 0.06 \) mm vers l'intérieur. Il resserre légèrement les boulons. **Vérification :** Il répète les mesures : * Lecture près de la poupée fixe : \( 0.00 \) mm. * Lecture près de la contre-pointe : \( +0.01 \) mm. Le défaut est maintenant de \( +0.01 \) mm. L'opérateur peut choisir de refaire un petit ajustement très fin si la tolérance de la pièce l'exige, ou considérer que l'alignement est suffisant si \( e 0.01 \) mm est dans les spécifications. Après un éventuel dernier ajustement, il serre fermement les boulons et vérifie une dernière fois pour s'assurer que le serrage n'a pas modifié l'alignement. ### Exercices 1. Pourquoi est-il crucial de dégauchir la contre-pointe avant d'usiner des pièces longues sur un tour parallèle ? Expliquez les conséquences d'un mauvais alignement. 2. Décrivez, étape par étape, comment vous utiliseriez une barre d'essai et un comparateur pour détecter un défaut d'alignement de la contre-pointe. 3. Vous mesurez une barre d'essai de 250 mm. Le comparateur indique \( 0.00 \) mm à une extrémité et \( -0.04 \) mm à l'autre. Quel est le défaut d'alignement total ? Dans quel sens (vers l'intérieur ou l'extérieur par rapport à l'opérateur) la contre-pointe est-elle décalée si la lecture négative signifie un décalage vers l'intérieur ? 4. Nommez au moins quatre outils essentiels nécessaires pour effectuer un dégauchissage de la contre-pointe. ### Devoir 1. **Tâche Pratique :** Dans l'atelier, identifiez un tour parallèle. Localisez la contre-pointe, ses boulons de fixation et ses vis de réglage. Essayez de comprendre leur fonctionnement sans les manipuler si vous n'y êtes pas autorisé. 2. **Recherche :** Recherchez et décrivez une méthode alternative de vérification de l'alignement de la contre-pointe, par exemple en usinant deux cylindres courts de même diamètre avec une pièce intermédiaire. Quels sont les avantages et les inconvénients de cette méthode par rapport à l'utilisation d'une barre d'essai ? 3. **Problème :** Un mécanicien doit usiner un arbre de 400 mm de long avec une tolérance de conicité de \( e 0.02 \) mm. Lors de la vérification, il trouve un défaut d'alignement de \( 0.035 \) mm sur 400 mm. Est-ce que cette erreur permettra de respecter la tolérance ? Expliquez pourquoi et proposez une solution. ### Résumé En résumé, le dégauchissage de la contre-pointe est une opération de métrologie fondamentale en tournage. Il s'agit d'aligner l'axe de la contre-pointe avec l'axe de la broche principale pour garantir la production de pièces cylindriques précises. La détection du défaut se fait principalement avec une barre d'essai et un comparateur, en mesurant la déviation sur une longueur donnée. Le réglage est un processus itératif impliquant le desserrage des boulons de fixation et l'utilisation de vis de réglage pour déplacer latéralement la contre-pointe, suivi de vérifications répétées. Maîtriser cette compétence est indispensable pour tout opérateur de tour souhaitant garantir la qualité et la conformité de ses usinages. ## Reglage du défaut ### Introduction Bienvenue à cette leçon sur le réglage du défaut de la contre-pointe d'un tour parallèle. Dans le domaine de la mécanique de précision, il est essentiel que les machines-outils soient parfaitement calibrées pour produire des pièces de haute qualité. Le tour parallèle est une machine fondamentale, et la contre-pointe joue un rôle crucial dans le maintien et le support de la pièce à usiner. Un défaut de parallélisme, même minime, peut entraîner des erreurs dimensionnelles et géométriques importantes sur les pièces. Cette leçon vous guidera à travers les méthodes de dégauchissage (alignement) de la contre-pointe afin de garantir la précision de vos usinages. ### Concepts Clés #### Qu'est-ce que la contre-pointe ? La contre-pointe est un élément mobile du tour parallèle, situé à l'opposé de la broche principale. Son rôle est de supporter l'extrémité libre d'une pièce longue lors de l'usinage (tournage en l'air) pour éviter les vibrations et le flambage. Elle peut être fixe (non tournante) ou tournante (avec des roulements). Pour un usinage précis, l'axe de la contre-pointe doit être parfaitement aligné avec l'axe de la broche principale du tour. #### Pourquoi régler la contre-pointe ? Un désalignement de la contre-pointe par rapport à l'axe de la broche est appelé un "défaut de parallélisme" ou "défaut de cônicité". Si la contre-pointe est mal réglée, elle produira des pièces qui ne sont pas cylindriques mais coniques. Ce défaut peut être observé sur le diamètre extérieur ou intérieur de la pièce. Le réglage permet d'obtenir un cylindre parfait sur toute la longueur de la pièce usinée. #### Méthodes de réglage du défaut Il existe principalement deux méthodes pour régler le défaut de la contre-pointe : ##### 1. Méthode du comparateur Cette méthode est utilisée pour vérifier et corriger le parallélisme de la contre-pointe en mesurant directement son alignement par rapport à la broche ou au chariot. * **Principe :** On utilise un comparateur fixé sur le chariot du tour pour "palper" une barre étalon ou une pièce de référence montée entre les pointes. En déplaçant le chariot, le comparateur détecte les variations de diamètre ou de position. * **Matériel nécessaire :** Tour parallèle, comparateur à cadran ou numérique avec support magnétique, barre étalon ou pièce de référence cylindrique rectifiée. * **Étapes :** 1. Nettoyer soigneusement les cônes de la broche et de la contre-pointe, ainsi que la barre étalon. 2. Monter la barre étalon entre la pointe de la broche et la contre-pointe. Serrer modérément. 3. Fixer le comparateur sur le chariot transversal de manière à ce que sa touche vienne en contact avec la surface de la barre étalon. 4. Positionner le comparateur à une extrémité de la barre et mettre le cadran à zéro. 5. Déplacer lentement le chariot longitudinal et observer la déviation de l'aiguille du comparateur à l'autre extrémité de la barre. 6. La différence de lecture \( \Delta L \) entre les deux extrémités indique le défaut de parallélisme. Si l'aiguille dévie vers le +, la contre-pointe est décalée vers l'avant (côté opérateur) ou vers l'arrière, selon la position du comparateur. Si elle dévie vers le -, c'est l'inverse. 7. Ajuster la contre-pointe en utilisant les vis de réglage prévues à cet effet (généralement deux vis situées à la base de la contre-pointe). Desserrer une vis et serrer l'autre très légèrement pour déplacer le corps de la contre-pointe latéralement. Chaque tour de vis déplace la contre-pointe d'une distance connue, souvent indiquée par le constructeur. 8. Répéter les étapes 4 à 7 jusqu'à obtenir une variation de lecture nulle ou minimale (par exemple, moins de \( 0.01 \) mm sur la longueur de la barre). ##### 2. Méthode de l'essai de tournage Cette méthode est plus pratique et permet de corriger le défaut en observant directement les résultats de l'usinage. * **Principe :** On usine une pièce cylindrique longue sur le tour et on mesure ses diamètres aux deux extrémités. Toute différence indique un défaut de parallélisme. * **Matériel nécessaire :** Tour parallèle, pièce à usiner (généralement une barre d'acier doux d'environ 200 à 300 mm de long et 20 à 30 mm de diamètre), outil de tournage, micromètre d'extérieur précis. * **Étapes :** 1. Monter la pièce à usiner entre la broche et la contre-pointe. 2. Réaliser une passe de dégrossissage sur toute la longueur de la pièce pour enlever la peau et assurer une surface uniforme. 3. Prendre une passe de finition sur une longueur significative (par exemple, 150-200 mm) avec une faible profondeur de passe (par exemple, \( 0.1 \) mm) et une avance modérée. 4. Mesurer le diamètre de la pièce à ses deux extrémités, \( D_1 \) (côté broche) et \( D_2 \) (côté contre-pointe), à l'aide d'un micromètre. 5. Calculer la différence de diamètre : \( \Delta D = D_1 - D_2 \). 6. Interprétation : * Si \( \Delta D > 0 \) (la pièce est plus grosse côté broche), la contre-pointe est décalée vers l'arrière du tour (du côté de l'opérateur). Il faut la déplacer vers l'avant. * Si \( \Delta D < 0 \) (la pièce est plus grosse côté contre-pointe), la contre-pointe est décalée vers l'avant du tour. Il faut la déplacer vers l'arrière. * Si \( \Delta D = 0 \), la contre-pointe est bien réglée. 7. Ajuster la contre-pointe à l'aide des vis de réglage. Pour déterminer l'amplitude du déplacement, si le défaut est de \( \Delta D \) sur une longueur \( L \) usinée, le déplacement nécessaire de la contre-pointe sur sa propre longueur est de \( \frac{\Delta D}{2} \). Par exemple, si vous avez une différence de 0.04 mm, vous devez déplacer la contre-pointe de 0.02 mm. 8. Répéter les étapes 3 à 7 jusqu'à obtenir une différence de diamètre nulle ou négligeable (par exemple, moins de \( 0.01 \) mm sur la longueur usinée). ### Vocabulaire * **Tour parallèle :** Machine-outil utilisée pour usiner des pièces par enlèvement de matière en rotation. * **Contre-pointe :** Élément du tour qui soutient l'extrémité libre de la pièce à usiner. * **Broche principale :** Axe rotatif du tour qui entraîne la pièce en rotation et contient le mandrin. * **Dégauchissage :** Opération consistant à aligner un élément mécanique, ici la contre-pointe, pour qu'il soit parallèle à un autre (la broche). * **Défaut de parallélisme / Défaut de cônicité :** Désalignement de la contre-pointe par rapport à l'axe de la broche, entraînant la production de pièces coniques au lieu de cylindriques. * **Comparateur :** Instrument de mesure de précision qui indique les variations de longueur ou de position par un aiguille sur un cadran. * **Barre étalon :** Cylindre de référence de haute précision utilisé pour le réglage et le contrôle. * **Chariot longitudinal :** Partie du tour qui se déplace le long de la banc pour réaliser des usinages sur toute la longueur de la pièce. * **Chariot transversal :** Partie du tour qui se déplace perpendiculairement à l'axe de la broche pour régler le diamètre d'usinage. * **Micromètre d'extérieur :** Instrument de mesure de précision utilisé pour mesurer des dimensions extérieures. * **Passe de finition :** Dernière passe d'usinage, avec une faible profondeur de coupe, pour obtenir la dimension finale et un bon état de surface. ### Exemples #### Exemple 1 : Réglage avec le comparateur Un technicien monte une barre étalon de 300 mm de long entre les pointes. Il place le comparateur à une extrémité et le met à zéro. En déplaçant le chariot, il observe que l'aiguille du comparateur indique \( +0.03 \) mm à l'autre extrémité. Cela signifie que la contre-pointe est décalée de \( 0.03 \) mm sur la longueur de 300 mm. Pour corriger, il devra déplacer la contre-pointe dans le sens opposé au \( +0.03 \) mm. #### Exemple 2 : Réglage avec l'essai de tournage Un étudiant usine une barre d'acier sur une longueur de 200 mm. Après la passe de finition, il mesure les diamètres : * Côté broche ( \( D_1 \) ) : \( 25.02 \) mm * Côté contre-pointe ( \( D_2 \) ) : \( 24.98 \) mm Le défaut \( \Delta D = D_1 - D_2 = 25.02 - 24.98 = +0.04 \) mm. La pièce est conique, plus large côté broche. Cela indique que la contre-pointe est décalée vers l'arrière (côté opérateur). L'étudiant doit déplacer la contre-pointe vers l'avant. L'amplitude du déplacement nécessaire est de \( \frac{0.04}{2} = 0.02 \) mm. ### Exercices 1. Un comparateur indique une variation de \( -0.025 \) mm sur une barre étalon de 250 mm. Quel est le défaut de parallélisme ? Dans quel sens la contre-pointe doit-elle être ajustée ? 2. Vous tournez une pièce de 180 mm de long. Après une passe de finition, vous mesurez \( D_1 = 30.10 \) mm et \( D_2 = 30.15 \) mm. Quel est le défaut de cônicité ? Quelle doit être l'amplitude et le sens de correction de la contre-pointe ? 3. Pourquoi est-il important de prendre une passe de finition avant de mesurer les diamètres pour le réglage par essai de tournage ? ### Devoir 1. Décrivez en détail les précautions de sécurité à prendre avant d'effectuer un réglage de la contre-pointe sur un tour parallèle. 2. Recherchez et décrivez une autre méthode de réglage de la contre-pointe qui n'a pas été abordée dans cette leçon. 3. Imaginez un scénario où un défaut de cônicité de \( 0.05 \) mm sur une longueur de 100 mm pourrait rendre une pièce inutilisable. Expliquez pourquoi. ### Résumé Le réglage du défaut de la contre-pointe est une opération cruciale pour garantir la précision des usinages sur un tour parallèle. Un défaut de parallélisme mène à la production de pièces coniques au lieu de cylindriques. Nous avons abordé deux méthodes principales de réglage : 1. **La méthode du comparateur :** Elle utilise un comparateur et une barre étalon pour mesurer directement le désalignement et procéder à des ajustements précis. 2. **La méthode de l'essai de tournage :** Elle implique d'usiner une pièce, puis de mesurer les diamètres aux extrémités pour calculer la correction nécessaire. L'amplitude du déplacement de la contre-pointe est la moitié de la différence de diamètre. \( \text{Déplacement} = \frac{\Delta D}{2} \). Dans les deux cas, le réglage s'effectue à l'aide de vis dédiées sur le corps de la contre-pointe. Une bonne maîtrise de ces techniques est indispensable pour tout opérateur de tour souhaitant produire des pièces de haute qualité. ## Reglage du défaut ### Introduction Dans le monde de l'usinage de précision, la qualité des pièces est primordiale. L'une des opérations fondamentales sur un tour parallèle est le dégauchissage de la contre-pointe. Une contre-pointe mal alignée peut entraîner des défauts majeurs comme la conicité sur les pièces usinées, rendant celles-ci inutilisables. Cette leçon vous guidera à travers les méthodes de contrôle et les techniques de réglage pour assurer un alignement parfait et obtenir des pièces cylindriques précises. ### Concepts Clés #### Pourquoi le dégauchissage est-il nécessaire ? Le dégauchissage de la contre-pointe est essentiel pour plusieurs raisons : * **Précision dimensionnelle :** Un bon alignement garantit que les pièces tournées sont parfaitement cylindriques, sans défaut de conicité. * **Qualité de surface :** Une pièce conique peut résulter d'un effort de coupe irrégulier, affectant la finition de surface. * **Durée de vie des outils :** Un mauvais alignement peut provoquer une usure prématurée et inégale des outils de coupe. * **Stabilité de l'usinage :** Réduit les vibrations et améliore la stabilité de la pièce pendant l'usinage. #### Méthodes de contrôle du dégauchissage Il existe deux méthodes principales pour vérifier l'alignement de la contre-pointe : ##### Méthode par essais de cônes (Méthode des deux points) Cette méthode consiste à usiner une pièce d'essai pour mesurer la conicité éventuelle. * **Principe :** On usine deux diamètres distincts sur une même pièce, puis on compare leurs mesures. * **Matériel nécessaire :** Une pièce cylindrique brute (ou une barre de référence), un micromètre, les outils de coupe. * **Procédure :** 1. Mettre en place une pièce cylindrique entre les pointes du tour. 2. Usiner une première longueur (par exemple, 20-30 mm) près du mandrin, et mesurer son diamètre \(D_1\). 3. Sans modifier les réglages de l'outil, déplacer le chariot transversal et usiner une seconde longueur (identique à la première) près de la contre-pointe, et mesurer son diamètre \(D_2\). 4. Comparer les deux diamètres. S'ils sont différents, il y a un défaut de conicité. * **Calcul du défaut :** La différence de diamètre \( \Delta D = D_1 - D_2 \) indique la conicité. Le décalage de la contre-pointe est égal à la moitié de cette différence : \( \text{Décalage} = \frac{\Delta D}{2} \). ##### Méthode par comparateur sur barre étalon Cette méthode est plus rapide et non destructive. * **Principe :** Utiliser un comparateur pour mesurer directement le parallélisme entre l'axe de la broche et l'axe de la contre-pointe. * **Matériel nécessaire :** Une barre étalon (cylindre rectifié de haute précision), un comparateur avec support magnétique. * **Procédure :** 1. Placer la barre étalon entre les pointes du tour. 2. Fixer le comparateur sur le chariot transversal (ou sur le banc) de manière à ce que la touche du comparateur soit en contact avec la surface de la barre étalon. 3. Mettre le comparateur à zéro près de la broche (côté mandrin). 4. Déplacer le comparateur le long de la barre étalon jusqu'à la contre-pointe et lire la valeur indiquée. Cette valeur représente directement le décalage de la contre-pointe. #### Réglage de la contre-pointe * **Localisation des réglages :** La contre-pointe est fixée sur le banc du tour par une ou plusieurs vis. Elle possède également des vis de réglage latéral qui permettent de la déplacer très finement à gauche ou à droite. * **Principe du réglage :** Desserrer légèrement les vis de fixation de la contre-pointe sur le banc. Utiliser les vis de translation latérale pour décaler la contre-pointe dans le sens approprié. Chaque vis de réglage permet un mouvement précis. * **Sens du réglage :** * Si \(D_1 > D_2\) (pièce plus large côté mandrin), la contre-pointe est décalée "vers l'arrière" (loin de l'opérateur). Il faut la déplacer "vers l'avant" (vers l'opérateur) de la valeur calculée (\( \frac{\Delta D}{2} \)). * Si \(D_1 < D_2\) (pièce plus large côté contre-pointe), la contre-pointe est décalée "vers l'avant" (vers l'opérateur). Il faut la déplacer "vers l'arrière" (loin de l'opérateur) de la valeur calculée (\( \frac{\Delta D}{2} \)). * **Vérification :** Après chaque réglage, resserrer les vis de fixation et répéter la mesure de contrôle pour s'assurer de la correction du défaut. ### Vocabulaire * **Contre-pointe :** Élément du tour qui soutient la pièce à l'opposé du mandrin. * **Tour parallèle :** Machine-outil utilisée pour usiner des pièces de révolution. * **Dégauchissage :** Opération d'alignement pour rendre un axe ou une surface parallèle ou perpendiculaire à un autre. * **Conicité :** Défaut de forme d'une pièce cylindrique qui présente un diamètre variant le long de sa longueur. * **Comparateur :** Instrument de mesure qui amplifie les petits déplacements linéaires et les affiche sur un cadran. * **Barre étalon :** Pièce cylindrique de très haute précision utilisée comme référence pour les mesures d'alignement. * **Banc du tour :** Base de la machine sur laquelle se déplacent le chariot et la contre-pointe. * **Mandrin :** Dispositif de serrage de la pièce sur la broche du tour. * **Micromètre :** Instrument de mesure de précision pour mesurer de petites longueurs (diamètres, épaisseurs). ### Exemples #### Exemple 1 : Calcul et correction d'un défaut de conicité Un élève usine une pièce de test de 100 mm de long. Après usinage, il mesure les diamètres : * Diamètre côté mandrin \(D_1 = 30.05 \text{ mm}\) * Diamètre côté contre-pointe \(D_2 = 29.95 \text{ mm}\) 1. **Calcul du défaut de conicité :** \( \Delta D = D_1 - D_2 = 30.05 \text{ mm} - 29.95 \text{ mm} = 0.10 \text{ mm} \) Le défaut de conicité est de \(0.10 \text{ mm}\). 2. **Calcul du décalage de la contre-pointe :** \( \text{Décalage} = \frac{\Delta D}{2} = \frac{0.10 \text{ mm}}{2} = 0.05 \text{ mm} \) 3. **Sens du réglage :** Puisque \(D_1 > D_2\), la pièce est plus large côté mandrin. Cela signifie que la contre-pointe est trop éloignée de l'opérateur. Il faut donc la déplacer "vers l'avant" (vers l'opérateur) de \(0.05 \text{ mm}\). ### Exercices 1. Pourquoi est-il crucial de corriger un défaut de conicité, même si celui-ci est très faible (par exemple, \(0.02 \text{ mm}\)) sur une pièce destinée à un assemblage précis ? 2. Décrivez les étapes détaillées pour contrôler le dégauchissage d'une contre-pointe en utilisant la méthode du comparateur sur barre étalon. 3. Une pièce de 250 mm de long est usinée entre-pointes. Les mesures donnent un diamètre de \(D_1 = 40.08 \text{ mm}\) côté mandrin et \(D_2 = 40.02 \text{ mm}\) côté contre-pointe. Quel est le décalage de la contre-pointe et dans quelle direction (vers l'opérateur ou loin de l'opérateur) faut-il la régler ? ### Devoirs 1. Recherchez et schématisez les différents types de contre-pointes fixes et tournantes que l'on peut trouver sur un tour parallèle, en expliquant l'avantage de chacun. 2. Expliquez en détail les précautions de sécurité à prendre avant de commencer toute opération de dégauchissage ou de réglage sur un tour. 3. Un arbre de 180 mm de long est usiné. On mesure \(D_1 = 30.01 \text{ mm}\) (côté mandrin) et \(D_2 = 30.05 \text{ mm}\) (côté contre-pointe). Quel est le défaut de conicité ? De combien et dans quelle direction doit-on décaler la contre-pointe pour corriger ce défaut ? ### Résumé Le dégauchissage de la contre-pointe est une étape fondamentale en métrologie et en usinage. Nous avons exploré l'importance de cette opération pour la précision des pièces cylindriques et la longévité des outils. Deux méthodes principales de contrôle ont été présentées : l'usinage par essais de cônes et l'utilisation du comparateur sur barre étalon. Comprendre et appliquer correctement ces techniques vous permettra d'obtenir des résultats de haute qualité et d'assurer le bon fonctionnement de votre tour parallèle.