L’usinage adopte plusieurs procédés afin de
transformer un matériau brut pour obtenir son aspect final. Le décolletage usinage fait partie des
techniques utilisées en mécanique industrielle. Il permet de concevoir des
pièces métalliques en série. Procédé d’usinage qui existe depuis déjà quelques
siècles, aujourd’hui, le décolletage est toujours autant mis en œuvre et ce,
dans de multiples secteurs d’activités. Pour mettre ce processus en pratique,
l’usage d’un appareil tournant, d’une pièce à usiner, d’un instrument de coupe
et d’un accessoire est nécessaire. Comment fonctionne donc le décolletage usinage ? Découvrez
quelques éléments de réponses dans les lignes ci-après.
Histoire du décolletage usinage, une méthode
d’usinage séculaire
Le décolletage
usinage est la conception de pièces de toutes formes : pièces de
révolution, boulons, axes, bouchons, cuvettes, ayant un diamètre réduit. Ces
pièces sont obtenues grâce à un tour parallèle automatique ou semi-automatique,
et sont usinées en série à partir d’une barre métallique.
C’est en 1720 que Claude-Joseph Ballaloud
pratique pour la première fois ce procédé d’usinage, qui permettait à l’époque
de fabriquer des petites pièces destinées à l’horlogerie. La méthode est
ensuite enseignée aux habitants de la vallée de l’Arve. C’est ainsi que le
décolletage industriel s’est très vite développé dans cette localité. Vers la
fin du 19ème siècle, avec la venue de nouvelles branches
industrielles, la pratique est dirigée vers d’autres marchés. Ce qui a permis
d'élargir encore plus le procédé. Et mieux encore, les avancées technologiques
l’ont davantage amélioré.
Bien que le secteur de l’horlogerie
traditionnelle ait vécu un temps de crise au terme du 19ème siècle,
cela n’a pas empêché les activités de décolletage
usinage de se déployer et de s’illustrer dans d’autres domaines
industriels, pour ne citer que le téléphone ou l’automobile. Et avec l’arrivée
de la Grande Guerre, le décolletage s’est tourné vers l’industrie de
l’armement. Mais le décolletage a vraiment pris son envol avec les 30
Glorieuses, malgré le choc pétrolier de 1974 qui a mis temporairement un frein
à l’activité.
Cependant, cet incident n’est pas parvenu à
stopper définitivement le décolletage
usinage. Vers la fin des années 90, l’activité redémarre grâce à son
utilité dans l’univers de l’électroménager, de l’électronique, mais également
dans les branches de la connectique, l’aérospatiale, l’aéronautique, le
bâtiment ou le médical. Les travaux publics, l’industrie nucléaire et
l’industrie électrique comptent aussi parmi les nombreux secteurs où le
décolletage est usité.
Depuis 1720 jusqu’à ce jour, la vallée d’Arve
est le principal centre du décolletage industriel. Elle jouit d’une grande
notoriété dans le domaine.
Le concept du décolletage usinage
Le principe de la technique de décolletage usinage est relativement
simple. Il se base sur l’enlèvement de la matière. L’appareil employé durant un
tel procédé se nomme décolleteuse. Elle est composée d’instruments tranchants
dans l’emplacement et le nombre est distinct suivant le modèle. Le décolletage
est un moyen d’usiner de manière continue des petites pièces qui proviennent
d’une barre de métal. Afin d’augmenter la productivité, l’usinage est exécuté
dans la barre pièce par pièce.
Grâce au décolletage
usinage, le travail est réalisé dans la plus grande exactitude, jusqu’à un
centième de millimètre près. En effet, certaines pièces peuvent avoir un
diamètre compris entre 0,1 mm et 40 mm. Lorsqu’ils sont décolletés, les
produits sont soumis à des traitements mécaniques, chimiques ou thermiques
avant leur emploi final.
À l’issue d’un procédé de décolletage usinage par enlèvement de matière, les produits finaux
ainsi créés sont en aluminium, en titane, en inox ou en acier. Ainsi, le
décolletage permet de fournir des solutions à même de répondre aux demandes de
diverses branches d’activités, à l’instar de la défense, de l’aéronautique, de
l’automobile, ou des industries de pointe, comme cela a d’ailleurs déjà été
mentionné plus haut.
Avec cette forme d’usinage, il est possible de
produire des pièces en très grande quantité, mais également de dimensions et de
formes différentes, en fonction des besoins. Cela dépend de la méthode adoptée.
Un procédé de décolletage multibroche permet par exemple de fabriquer des
pièces dont le diamètre varie de Ø4 mm à Ø16 mm. Le décolletage traditionnel est
par ailleurs usité pour concevoir des pièces simples en moyenne ou en grande
quantité sur tour à cames. Et le décolletage CN sert à la création de pièces
dont le diamètre est compris entre Ø3 mm et Ø32 mm.
Le mode de fonctionnement du décolletage usinage
Comme cela a déjà été dit, le décolletage usinage est pratiqué à
l’aide d’une décolleteuse, aussi nommée tour automatique. Au cours du procédé
d’usinage, cette machine fonctionne en mode automatique. C’est grâce à cela que
le processus est opéré de façon continue. Ce type d’usinage comporte plusieurs
étapes d’ébauches, allant du dressage au taraudage, en passant par le
chariotage et le filetage. Différentes opérations intermédiaires sont également
effectuées, à savoir le perçage, le fraisage, le rainurage, le moletage ainsi
que le tronçonnage. Les étapes de finitions permettent de parfaire les produits
ainsi obtenus : polissage, ébarbage, nettoyage, montage.
Pour procéder au décolletage usinage, les établissements industriels emploient des
tours automatiques conventionnels. Ils fonctionnent grâce à un dispositif de
leviers et d’arbre à cames. Ces appareils sont dotés de multiples pièces
fonctionnelles, à l'instar du chariot longitudinal, du chariot porte-outil ou
encore de la contre-poupée. Le tournage d’une pièce complète est fait grâce à
un cycle de giration de l’arbre à cames. En conformant le réglage de la
rotation de l’arbre à cames à celui de la vitesse des chariots, cela peut
notamment permettre d’accomplir un filetage.
Au sein des fabriques industrielles modernes,
les décolleteuses ne sont plus équipées d’arbres à cames. Et pour cause, le
procédé de décolletage usinage est
désormais assuré par un système qui repose sur des tours automatiques dont la
commande est numérique. Depuis un ordinateur de bureau, le programme de
production est configuré par un opérateur. Ce programme inclut une présélection
permettant de préparer les instruments avant de mettre l’appareil en marche.
Tout le programme est intégré dans l’ordinateur du tour automatique à commande
numérique, lequel se charge de tout le processus.
Somme toute, il faut le dire, le décolletage usinage constitue une
méthode plus qu’indispensable dans le secteur de l’usinage industriel. Les
produits résultant de ce procédé sont utiles à une large pléthore de champs
d’activité. Grâce à l’usage de la tour à commande numérique, il est plus facile
de produire des pièces en grande quantité, dans un bref délai et avec une haute
précision.
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