Tournage au centieme : tout (ou presque) ce qu'il ne faut pas faire

Bonjour

On entend souvent parler de tournage au centième. J'ai même  entrndu parler de microns... Ce qui suit s'adresse aux débutants pour leur faire prendre conscience de quoi il retourne. 

On va supposer qu'on dispose d'une machine qui n'existe probablement pas dans votre atelier. Une machine capable de positionner un outil à cinq microns pres par rapport à l'axe de revolution de la piece. Et surtout une machine d'une rigidité parfaite qui existe peut-être au paradis des usineurs, mais pas sur terre. 

Cinq microns au rayon  = un centieme au diametre. 

Super, on va faire des pieces au centieme ! 

Une fois le tour reglé, toutes les pieces seront bonnes ! 

Raté ! 

L'effort de coupe fait flechir l'outil. Comme l'ebauche n'est jamais parfaitement centree sur l'axe du tour, l'epaisseur du copeau est variable. Donc, la flexion d'outil aussi. 

On a fabriqué une patate... 

Maintenant, on sait tout, ou presque... 

On fait une ebauche, une demi-finition et une finition pour que la derniere passe soit le plus reguliere possible. En plus, on choisit un tres gros outil et on le monte avec un porte a faux minimal pour qu'il flechisse peu. 
En plus comme on a tout compris, on fait toutes les passes de finition de toutes les pieces avec la meme profondeur de passe. 

Là, on va etre dans le centieme... Promis, juré ! 

Reraté ! 

La piece serree en trois mors flechit et du coup, elle se retrouve conique. Le plus petit diametre du coté du mandrin. 

Bon. On n'est pas idiot, non plus. On fait un trou de centre, et on utilise une contrepointe parfaite, c'est-à-dire parfaitement alignée en hauteur et en transversal et sans aucun jeu. 

Super, on va faire une piece parfaite ! 

Re-re-raté ! 

La coupe chauffe la piece. La piece se dilate. Elle se dilate plus en fin de passe qu'au debut et du coup une fois refroidie, elle est toujours conique. 

On n'est pas idiot ! On va utiliser l'arrosage pour que la piece chauffe moins. Et ce coup-ci, la piece sera parfaite. 

Re-re-re-raté ! 

Depuis le temps qu'on usine des pieces, la poupee fixe a chauffé et s'est dilatée. La hauteur de pointe est devenue plus importante coté poupee fixe que côté poupee mobile. 

Cette maudite piece est encore conique ! 

Bon, ce coup-ci, on a un super tour. Une machine dont l'axe de la poupee mobile est plus haut que celui de la poupee fixe pour qu'une fois le tour chaud tout soit parfaitement aligné. (Tour a 50 000 Euros, of course... Ne cherchez pas ça sur des machines à 5000.

On fait chauffer le tour une heure et on se met au boulot. Ce coup-ci, ça va etre parfait ! 

Re-re-re-re-raté ! 

On a bien les deux bouts au même diametre, mais la piece a une forme en leger tonneau. 

La piece ne flechit pas aux deux bouts, mais elle le fait au milieu. 

Bon, on n'est pas idiot, non plus. On ajoute une lunette à suivre. Parfaitement reglee, bien sûr ! 

Et là, avec une machine parfaite, un ablocage parfait, une gamme de fabrication parfaite on a mis toutes les chances de son côté pour fabriquer une piece parfaite. 

Et on fabrique la piece parfaite avec la machine parfaite et l'operateur parfait. 

On trempe la piece parfaite. 

Et on obtient une piece parfaitement tordue...

Pas très encourageant pour les "futurs" tourneurs amateurs .  

A la rigueur si on a une ou deux pièces à faire on peut tenter le 1/100 ou plutôt le 2/100 sur un tour
L’important c’est de faire deux passes de même , ou approximativement, de meme profondeurs plus quelque autres astuces
Par contre si on a une série de pièces il vaut mieux faire de la rectif, ces machines sont prévu pour faire du 1/100 , le tour n’est pas prévu pour ça

Le sage a parlé. 

Le problème c'est que dans les vidéos des youtubeurs tout est facile et toujours reussi. 

Et beaucoup y croient. 

Jusqu'au moment où quelques centaines de pieces passées à la benne plus tard ils finissent par admettre qu'ils ne sont ni professionnels avec des millions de tours de manivelle dans les bras, ni equipés comme eux pour fabriquer. 

Et souvent encore moins pour mesurer.

dans les vidéos des youtubeurs tout est facile et toujours reussi

C'est bien le gros problème de Youtube !!  
ce qui est facile pour quelques uns , ne l'est pas forcément pour la majorité des autres .
Perso , obtenir 1/100 sur mon Crouzet est possible , mais limite.
Mon Mitutoyo a trois décimales n'est pas vraiment formel lorsque je lui pose la question de confiance .
Température ambiante , pression des touches , état de surface (presque poly glace !) peuvent le tromper .

C'est pour cette raison que je préfère me renseigner sur des forums ,certain youtubeurs ce la raconte et disent énormément de C.......ries.

Sur les forums aussi on lit pas mal de bêtises.  Mais l'avantage c'est qu'il y a souvent plusieurs avis. Et les contre-vérités peuvent être contestées.

Cela dit, comme le dit Berola, ce qui est vrai pour certains ne l'est pas forcément pour tous. Celui qui fait des jouets  pour des gamins et celui qui fabrique des modèles réduits fonctionnels peuvent travailler à la même échelle, donc avec des machines de taille identique. Mais entre une manivelle de machine à vapeur qui fait avancer une locomotive et un vilebrequin de voiture à pédales, les contraintes ne sont pas les mêmes.

Reste qu'un centième reste un centième et que l'obtenir systématiquement est difficile. Et d'autant plus difficile que la pièce a une taille importante. C'est pour cette raison qu'on a inventé les classes de qualité. Discuter classe de qualité est souvent plus pertinent que centièmes.

Plus de détails ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_ISO_de_tol%C3%A9rances

Pour des pièces courtes (50 mm au maximum)
Obtenir un IT 8 au tour est très facile même avec une machine en piteux état à condition qu'on connaisse quelques trucs de métier.
l'IT 7 est à la portée de la plupart des tourneurs même avec des machines peu rigides à condition qu'elles soient en bon état
L'IT 6 correspond à une qualité professionnelle ou un amateur bien outillé et avec de l'expérience.
L'IT 5 n'est atteignable qu'en rectification. Sauf coup de bol. Et c'est souvent ce qu'on voit dans les vidéos Youtube. Sauf exception, le type ne dit jamais qu'il a jeté 32 pièces avant de réussir...

IT 10-11 : serrurerie
IT 6-8 : mécanique générale
IT5 : mécanique de précision
IT 4 : mécanique de très haute précision, souvent obtenu par rodage.

En consultant le tableau, tu vois bien qu'une tolérance de plus ou moins 1/100 (soit deux centièmes au total) sur une de tes pièces de diamètre 80 à 120 correspond à un IT6. Donc ça correspond à ce que fait de mieux un professionnel avec son expérience et sa machine pro. Même lui ne peut faire mieux.

En général, un bon tourneur arrive sans trop de difficulté à sortir une cote ou deux en IT6. Mais réaliser une pièce avec 5 ou 6 cotes de qualité 6 est très difficile. La plupart du temps, il faudra rectifier la pièce pour y parvenir.

Dans les bureaux d'études et dans les ateliers, on cause plus facilement intervalle de tolérance (IT) que centième parce que la classe de qualité implique directement un niveau de moyens, techniques et humains à mettre en oeuvre.

Le prix de revient d'une pièce est directement lié aux intervalles de tolérance. Une pièce d'exception ne peut être réalisée que par un tourneur d'exception avec une machine et des moyens d'exception. Du coup, plutôt que de jeter les 32 pièces ratées, mieux vaut n'en faire qu'une et la confier à un rectifieur qui dispose des moyens techniques et humains pour réussir du premier coup.

En plus de l'obtention des cotes, il faut souvent obtenir des tolérances de forme. Par exemple, la planéité d'une face. Pour cela, le chariot transversal doit être guidé parfaitement perpendiculairement à l'axe du tour. Ce n'est le cas que sur les bonnes machines. Les autres réalisent des faces légèrement coniques. Souvent, ce n'est pas très grave. Mais si on souhaite obtenir une étanchéité, ça peut être impossible avec une machine pourrie.

Enfin il faut parfois obtenir des tolérances de position. Par exemple deux faces doivent être parallèles entre-elles. Par exemple, pour un pignon de pompe à huile c'est indispensable sinon la pompe fuira.  En général c'est le savoir-faire du tourneur qui permet de réussir ou de rater cette catégorie de tolérances.