Centre de tournage CNC ou tour CNC ? Comment choisir la machine adaptée ?

Dans la fabrication de précision, chaque resserrage de pièce représente un risque d'imprécision, une perte d'efficacité et un surcoût.

Lorsque les pièces à usiner ne sont plus de simples bagues mais nécessitent des alésages latéraux, des sections aplaties ou des contours spécifiques, un choix crucial s'impose : opter pour un tour CNC spécialisé et moins onéreux ou pour un centre de tournage CNC complet et hautement intégré ? Ce choix a un impact direct sur la compétitivité de votre produit.

Cet article propose une analyse approfondie et explique pourquoi, dans les applications les plus exigeantes, les services de tournage CNC de JS Precision constituent le choix privilégié pour un équilibre optimal entre qualité, efficacité et coût.

Résumé des réponses principales

Pourquoi choisir JS Precision ? Expérience de projets antérieurs

Une expérience fiable est importante pour prendre des décisions concernant le choix des équipements d'usinage, et l'expérience passée de JS Precision dans le tournage CNC constitue une base solide.

Nous sommes spécialisés depuis 15 ans dans la production de pièces usinées par tournage CNC sur mesure, avec plus de 500 000 pièces fabriquées pour plus de 300 clients dans les secteurs de l'électronique automobile , des équipements médicaux, de l'aérospatiale et autres. Dans ces projets, nous avons optimisé le processus de fabrication par tournage et adapté les étapes de traitement aux caractéristiques des différentes pièces, améliorant ainsi l'efficacité et le rendement de la production.

Par exemple, lors de l'usinage d'implants en alliage de titane pour un client du secteur médical, nous avons utilisé un centre de tournage CNC pour réaliser le tournage, le rainurage et le perçage en une seule opération. Ceci a permis d'éliminer les problèmes de durcissement du matériau liés aux procédés séquentiels traditionnels et de doubler le rendement, le faisant passer de 85 % à 99,5 %. Sur un projet concernant un boîtier de capteur automobile, nous avons réduit le délai de livraison de 70 % grâce aux capacités multi-usinage du centre de tournage.

Il ne s'agit pas d'un résumé de données théoriques, mais de notre méthode de sélection des machines face à des milliers de commandes complexes. Elle vous évitera bien des écueils.

JS Precision est une entreprise de tournage CNC forte de 15 ans d'expérience, ayant réalisé plus de 500 000 pièces et offrant des services de fabrication sur mesure de haute qualité. Confiez-nous le choix des machines et évitez les écueils.

Dévoiler les fondements : Connaître leurs caractéristiques anciennes selon la définition

Pour choisir le matériel adéquat, il est essentiel de comprendre les différences fondamentales entre les pièces à tourner CNC et les centres de tournage CNC. Leurs caractéristiques intrinsèques déterminent, par conséquent, leurs applications.

Tour CNC : Pour tourner des objets

Définition : Un tour à commande numérique (CNC) est une machine-outil qui utilise un outil fixe pour l’usinage de matière grâce à la rotation de la pièce. Il ne peut usiner que des formes axisymétriques telles que des cônes, des cylindres et des sphères.

Inconvénients : Les tours CNC n’usinant que près de l’axe de la pièce, les pièces comportant des trous hors axe ou des surfaces planes à fraiser doivent être transférées vers une perceuse ou une fraiseuse pour la suite du processus, ce qui allonge le temps de réglage et augmente les risques d’erreurs de précision. De plus, les tours CNC traditionnels sont difficiles à adapter aux programmes de tournage complexes et offrent une faible flexibilité de programmation pour l’usinage multi-processus.

Centre de tournage CNC : une révolution disruptive dans le multi-traitement

Définition : Un centre de tournage CNC est un tour CNC équipé d’un axe C de précision entraîné par une tourelle. La pièce à usiner est positionnée avec précision par l’axe C, puis tournée et percée directement par l’outil entraîné par la tourelle.

Principe fondamental : Cette technologie abolit la frontière entre le tournage et le fraisage, permettant ainsi d’usiner des pièces complexes entièrement sur une seule machine, sans avoir à les transférer sur une autre. C’est là la différence la plus fondamentale avec les tours CNC traditionnels.

Composants majeurs des équipements de précision JS : dévoilement de la « source d’énergie » des centres de tournage

Les principaux composants déterminent les capacités d'usinage complexes des centres de tournage CNC. Les centres de tournage JS Precision sont dotés de composants majeurs optimisés pour garantir la précision et l'efficacité d'usinage :

Tourelle motorisée haute rigidité : chaque station d’outillage est équipée d’une broche servo-électrique indépendante offrant un couple et une vitesse stables. Les capacités de fraisage sont équivalentes à celles d’un centre d’usinage vertical, et l’usinage de rainures latérales et de surfaces planes est encore plus précis.

Axe C haute précision et moteur à entraînement direct : assurent une rotation infinie de la pièce et un positionnement au millième de seconde sous n'importe quel angle, la base d'un usinage latéral sophistiqué, par exemple des erreurs angulaires de ≤0,001 degré lors du fraisage de trous circulaires.

Axe Y optionnel : un atout majeur. Grâce au mouvement vertical de l’outil, il permet l’usinage hors axe (perçages excentrés, contours asymétriques, etc.). Cette caractéristique constitue une différence essentielle entre les centres de tournage standard et haut de gamme et est proposée de série sur certains modèles JS Precision haut de gamme.

Deuxième broche (sous-broche) : Permet le transfert automatisé des pièces, permettant à une seule machine d'effectuer l'usinage de pièces double face sans intervention manuelle , réalisant ainsi une fabrication entièrement « sans personnel ».

Comparaison directe : Centre de tournage CNC vs Tour CNC

Après avoir compris la nature et les caractéristiques principales de chacune, une comparaison côte à côte de leurs dimensions individuelles montrera facilement où elles diffèrent et vous permettra de choisir celle qui convient le mieux à vos besoins :

Comme le montre cette comparaison, chaque option présente ses propres avantages, et le choix doit se faire en fonction de la complexité des pièces et des exigences de production. Pour usiner des boulons axisymétriques simples, un tour CNC convient. Pour usiner des arbres d'engrenages avec alésages latéraux , un centre de tournage CNC est plus approprié.

De plus, nos services de tournage CNC en ligne peuvent générer des rapports d'estimation de coûts détaillés pour différentes solutions d'équipement, vous aidant ainsi à comparer et à choisir visuellement.

Cette comparaison met en évidence les avantages indéniables de l'utilisation de centres de tournage pour l'usinage de pièces complexes. JS Precision propose des services de tournage CNC en ligne, offrant un compromis optimal entre efficacité et coût. N'hésitez pas à nous contacter pour démarrer une collaboration.

Gamme de centres de tournage JS Precision : Comment choisir la solution d’usinage d’ajustement la plus adaptée à vos besoins ?

JS Precision propose trois types de centres de tournage CNC pour répondre à différents besoins d'usinage. Vous pouvez choisir en fonction de la complexité de la pièce et des exigences de précision :

1. Modèle économique : Doté d’outils motorisés et d’un axe C, il prend en charge la plupart des opérations de perçage et de rainurage latéraux, comme l’usinage d’arbres avec des trous latéraux simples. Il représente la solution d’entrée de gamme la plus économique pour l’usinage de précision. Le prix de ce modèle de tour CNC est relativement abordable et convient aux petites et moyennes productions.

2. Modèle entièrement amélioré : Doté d’une deuxième broche et d’un axe Y supplémentaire, il offre de puissantes capacités de fraisage 3D et d’usinage double face. Il est idéal pour l’usinage de pièces fines de haute précision, telles que les implants médicaux et les composants aérospatiaux miniatures. C’est notre machine phare.

3. Centre de tournage-fraisage axe B : Ce centre offre une capacité de fraisage équivalente à celle des machines 5 axes grâce à sa tête pivotante sur axe B. Il est particulièrement adapté au tournage de pièces non rotatives aux surfaces courbes complexes, telles que les composants aérospatiaux de conception spéciale. Nous proposons des services de conseil et d'entretien pour ces procédés de très haute précision.

Analyse des coûts au-delà du prix : pourquoi les centres de tournage sont-ils « moins chers » ?

La plupart des gens y renoncent en raison du coût initial d'un centre de tournage CNC, mais le coût par pièce est moindre à long terme. Voici le détail des coûts :

Coût initial : Un centre de tournage coûte de 1,5 à 3 fois plus cher qu’un tour à commande numérique (CNC) aux caractéristiques comparables. Par exemple, un tour CNC classique coûte environ 50 000 $, tandis qu’un centre de tournage aux caractéristiques comparables coûte entre 75 000 $ et 150 000 $.

Calcul du coût total par pièce :

• Le coût d'une solution de tournage CNC est égal à la somme du coût d'usinage au tour, du coût d'usinage par fraisage/perçage, du coût des opérations de bridage et de transfert secondaires, et du coût lié au risque d'imprécision. Par exemple, pour l'usinage d'une pièce avec un trou latéral, le coût d'usinage au tour est de 5 $, le coût d'usinage par fraisage de 3 $, le coût des opérations de bridage et de transfert de 2 $ et le coût lié au risque d'imprécision de 1 $, soit un total de 11 $.
• Le coût total de la solution de centre de tournage JS Precision correspond au coût combiné d'usinage tournage-fraisage. Le coût d'usinage de la même pièce sur la machine CNC était de 8 $, soit 8 $ par pièce.

Conclusion : Pour les pièces nécessitant des caractéristiques hors axe, les centres de tournage CNC de JS Precision offrent généralement un coût global par pièce réduit grâce à l’absence de bridage secondaire, une réduction du temps d’occupation de la machine et une simplification du processus. Le retour sur investissement est ainsi excellent, avec un amortissement du surcoût d’achat généralement réalisé en 1 à 2 ans.

Comparativement à un centre de tournage CNC de précision JS, l'investissement initial est plus élevé, mais le coût des pièces est inférieur. Je peux vous fournir un devis précis pour le tournage CNC en fonction du volume de votre commande. N'hésitez pas à me contacter.

Optimisation des performances des matériaux : pourquoi les centres de tournage de précision JS peuvent-ils usiner une plus grande variété de matériaux ?

La facilité d'usinage des matériaux varie, ce qui influe sur les performances des centres de tournage et des tours CNC. Les centres de tournage JS Precision excellent dans l'usinage de matériaux spéciaux.

1. Matériaux difficiles à usiner (tels que l'Inconel et l'alliage de titane) : L'usinage est réalisé en une seule opération de serrage, évitant ainsi l'écaillage et la dérive de précision dus à l'écrouissage répété, et améliorant le rendement de plus de 30 %.

2. Pièces à parois minces en matériau sujet à la déformation (comme un cylindre en alliage d'aluminium à parois minces) : L'usinage est réalisé en une seule opération de serrage, évitant ainsi la déformation due aux serrages répétés, impossible à obtenir avec l'usinage séquentiel traditionnel. La déformation est ≤ 0,002 mm.

3. Matériaux coûteux (par exemple, métaux précieux comme l'argent et les alliages de titane) : Un jeu de serrage minimal quasi nul et une grande précision permettent de réduire le gaspillage de matériaux coûteux. À titre d'exemple, le taux de rebut des pièces en argent a été réduit de 5 % à moins de 1 %.

Le centre de tournage CNC de précision JS Precision permet l'usinage de matériaux de grande valeur et difficiles à usiner, garantissant une qualité optimale et une utilisation efficace des matériaux. Pour tout besoin spécifique de traitement des matériaux, veuillez nous contacter afin de bénéficier de procédés sur mesure.

Processus de prise de décision : Choisir le processus le plus adapté à votre projet

Si vous n'êtes toujours pas certain du choix de l'équipement, utilisez la procédure suivante pour déterminer la solution la plus efficace :

1. Déterminez d'abord si votre pièce est simplement axisymétrique et nécessite un simple tournage. Si oui, le choix le plus économique est un tour à commande numérique (CNC), par exemple pour le tournage d'écrous et de boulons simples.

2. Votre pièce nécessite-t-elle des caractéristiques hors axe (par exemple, des trous latéraux, des méplats ou des rainures frontales) ? Passez à l’étape suivante : Ces caractéristiques hors axe requièrent-elles une haute précision ? La série est-elle suffisamment importante ? Si la réponse est « oui » aux deux questions, un centre de tournage CNC est la solution idéale, par exemple pour le tournage de boîtiers de capteurs automobiles.

3. Si votre pièce est une pièce axisymétrique produite en très grand volume et dotée d'une structure extrêmement simple (comme un arbre typique avec une production de plus de 10 000 unités par jour), recherchez une machine de type suisse ou un tour spécial pour augmenter encore davantage l'efficacité.

4. Si vous changez fréquemment de type de produit et produisez principalement des pièces complexes en faible volume (par exemple, plus de 10 types par mois, 50 à 100 pièces par type), la flexibilité d'un centre de tournage CNC justifiera pleinement l'investissement, éliminant ainsi le besoin de mises en service fréquentes de plusieurs machines.

Étude de cas : Comment un centre de tournage de précision JS a réduit de 70 % le temps de cycle de livraison des boîtiers de capteurs

Les résultats les plus convaincants sont ceux tirés de projets concrets. Prenons l'exemple du traitement des boîtiers de capteurs pour un client du secteur de l'électronique automobile afin d'illustrer le type de transformation qu'un centre de tournage CNC peut apporter :

Points de douleur des clients

Ce client avait besoin de fabriquer un boîtier de capteur en alliage d'aluminium. L'opération initiale consistait à usiner le corps principal (diamètre extérieur, alésage intérieur et face) sur un tour à commande numérique, puis à le transférer sur un centre d'usinage vertical pour fraiser deux faces latérales et percer un trou pour goupille. L'opération complète nécessitait deux réglages, deux machines et deux programmes, et prenait 12 minutes par pièce .

De plus, la configuration secondaire a également généré de petits décalages angulaires (supérieurs à 0,02 mm), ce qui a entraîné un taux de rebut de 8 % et des retards constants dans les dates de livraison.

JS Precision Solution

Nous avons repensé le processus pour le client, en utilisant le centre de tournage CNC à axe Y complet de JS Precision afin de réaliser toutes les opérations d'usinage en une seule opération. Le processus se déroule étape par étape comme suit :

• Usinage de tous les cercles extérieurs, des trous intérieurs et des faces d'extrémité des pièces usinées, en 1 minute.
• Faites pivoter l'axe C pour positionner la première face latérale, puis fraisez la face plane avec une fraise, en 0,8 minute.
• Faites pivoter l'axe C de 180 degrés pour fraiser le deuxième plan symétrique, ce qui prend 0,7 minute.
• Utilisez la fonction de décalage de l'axe Y pour percer avec précision le trou de la goupille de positionnement hors axe, en 1 minute.
• Assemblez la pièce et éjectez-la, sans aucune intervention humaine, en seulement 3,5 minutes.

Comparaison des résultats

Les chiffres montrent que le centre de tournage CNC de JS Precision a non seulement permis de gagner du temps de travail et de réduire les délais, mais a également considérablement diminué le rendement, ce qui constituait un point faible majeur pour le client.

Le procédé de tournage de haute précision de JS Precision a permis de réduire de 70 % le délai de livraison des boîtiers de capteurs. Si vous rencontrez les mêmes difficultés d'usinage, il vous suffit de nous soumettre les détails de votre projet et nous vous proposerons une solution personnalisée.

Choisissez JS Precision, choisissez la certitude : notre valeur ajoutée au-delà de l’équipement

Choisir des composants, ce n'est pas seulement choisir une machine, c'est choisir un partenaire fiable. JS Precision vous propose non seulement des centres de tournage CNC et des opérations d'usinage de qualité supérieure, mais aussi une valeur ajoutée :

Conception pour l'optimisation des processus, dès la conception : nos ingénieurs vous accompagnent tout au long du processus de devis, en vous fournissant des suggestions de conception pour la fabrication à partir des plans 2D et du modèle 3D de votre pièce. Ils optimisent la configuration des pièces pour une utilisation optimale du centre d'usinage, par exemple en supprimant les éléments hors axe inutiles et en réduisant ainsi vos coûts.

Intelligence de programmation, clé de l'efficacité : Notre bureau d'études spécialisé dans le tournage-fraisage développe des programmes de tournage CNC performants et stables afin d'optimiser les capacités de la machine. Par ailleurs, la réduction du parcours de coupe permet de diminuer le temps d'usinage de 10 à 15 %.

Qualité étape par étape, de A à Z : depuis la réception des matières premières (chaque lot de matières premières est analysé en termes de composition) jusqu’à l’inspection finale (les dimensions critiques sont vérifiées à l’aide d’une machine à mesurer tridimensionnelle), nous procédons étape par étape selon les contrôles du système de gestion de la qualité ISO , afin que le lot de pièces usinées CNC que vous recevez soit irréprochable à chaque fois.

Gestion de projet simplifiée et sereine : chaque projet dispose d’un chef de projet dédié, avec un suivi transparent disponible de la commande à la livraison. Vous pouvez ainsi suivre l’état d’avancement de la production en temps réel, réduisant les échanges et vous assurant une tranquillité d’esprit totale.

FAQ

Q1 : Si j'ai une grande quantité de pièces simples, un centre de tournage gaspille-t-il des ressources ?

Pour la production en grande série de pièces usinées simples (par exemple, 5 000 arbres cylindriques standard par jour), un tour CNC dédié est la solution la plus rentable. Chez JS Precision, nous privilégions toujours la solution la plus adaptée à vos besoins. Nous vous proposerons la meilleure solution, même pour des travaux d'usinage CNC moins complexes, en toute transparence, et nous ne vous inciterons jamais à acheter un centre d'usinage.

Q2 : Un centre de tournage peut-il usiner des hexaèdres ?

Oui, mais de façon limitée. Grâce à un système d'indexage sur axe C et à des outils motorisés, un centre de tournage peut être conçu pour usiner cinq faces (par exemple, les faces supérieure, inférieure, avant et droite d'un parallélépipède rectangle) et la face de serrage de la pièce. L'usinage des six faces et de la face de serrage nécessite un centre de fraisage-tournage de niveau supérieur, équipé d'une seconde broche et d'un axe B. JS Precision propose des services de conseil et de mise en œuvre pour ce type de solutions avancées.

Q3 : Que dois-je emporter pour travailler avec JS Precision ?

Nous avons besoin de modèles 3D nettoyés (formats STEP et X_T) et de dessins 2D . Ces informations nous permettent de définir précisément les dimensions des pièces et les exigences de précision. Veuillez également nous indiquer le matériau des pièces, la quantité à produire (par exemple, 50 ou 1 000 unités) et les exigences de finition de surface. Notre système vous fournira automatiquement un devis complet, ainsi qu'une analyse du processus et des recommandations d'optimisation.

Q4 : Comment savoir si JS Precision peut fabriquer mes pièces de précision ?

Nous vous invitons à visiter notre usine JS Precision et à découvrir le fonctionnement de nos tours CNC ainsi que nos contrôles qualité (salle d'essai des matières premières, salle de métrologie). Nous vous offrons également un essai gratuit de votre première pièce. Vous pourrez ainsi tester notre savoir-faire grâce à la précision et à la qualité de ce premier prototype ; le résultat vous surprendra.

Résumé

Le choix entre un centre de tournage CNC et un tour CNC repose sur la technologie et non sur une compréhension instantanée des coûts, de la qualité et de l'efficacité. Pour chaque pièce présentant des caractéristiques hors axe, le service de tournage CNC sur mesure de JS Precision garantit des délais de livraison plus courts, une qualité plus constante et des coûts de gestion totaux réduits.

Il est maintenant temps de mettre cette affirmation à l'épreuve avec la partie la plus difficile que vous avez entre les mains.

Laissez les données prendre les décisions pour vous !

Soumettez votre dessin aujourd'hui et recevez non seulement un devis initial gratuit, mais aussi un rapport d'analyse comparative des procédés de tournage sur centre d'usinage et sur tour CNC, réalisé par l'équipe d'ingénieurs de JS Precision. Ce rapport présente une estimation des coûts, des délais et des risques liés au procédé pour chaque option, vous fournissant ainsi des données objectives qui vous guideront vers la méthode de production la plus efficace et la plus économique.