Les machines-outils (Sciences & Techniques)

« Les usages et les opérations des machines-outils La machine à fraiser, ou fraiseuse, est l'une des machines-outils les plus courantes : elle est utilisée pour le travail du métal,notamment pour la sculpture de rainures et de cannelures.

À la différence du tour classique, ce n'est pas la pièce à travailler quiest mise en rotation et amenée contre un outil fixe mais l'outil qui travaille en rotation.

Dans le cas d'une fraiseuse, il s'agit d'uneroue ou d'un cylindre denté, la pièce étant amenée à son contact sur un plateau mobile. La machine à pointer - aussi appelée aléseuse-fraiseuse - est utilisée pour usiner des pièces métalliques de gros gabarit.

Labroche contenant les têtes dentées est montée sur une plate-forme horizontale, au bout d'une colonne verticale qui est abaisséesur la pièce à travailler.

S'ajoutant à ces deux directions de mouvement, le plateau soutenant la pièce à travailler peut lui aussi êtredéplacé dans le plan horizontal sous l'outil, ce qui permet de nombreux angles d'attaque et plusieurs niveaux d'opération. Les machines à façonner (façonneuses) et à raboter (planeuses) servent à usiner la surface d'un métal : dans le cas desfaçonneuses, la pièce à travailler est stationnaire, et l'outil mobile balaye sa surface, se soulève en fin de parcours, et est ramenéen position de départ ; alors que dans le cas des planeuses qui ont été conçues pour l'usinage de pièces beaucoup plus larges,c'est la pièce fixée à sa table de travail qui est dirigée sous l'outil. La machine à percer, aussi appelée forerie sur colonne ou encore taraudeuse, sert à percer ou vriller des trous calibrés dansdifférents matériaux : c'est ce type de machine, notamment, qui perce les trous cannelés des boulons.

La mèche de l'outil estappliquée contre la pièce par le mouvement vertical de la colonne : après perçage, la colonne se soulève et la table de travail estmise en rotation pour lui présenter une nouvelle pièce à usiner, ce qui autorise une production en chaîne. Les machines à meuler (ou rodeuses) permettent de travailler la taille et la forme d'une pièce en l'usant au moyen d'un abrasif : laroue rotative appliquée à l'objet contient des particules très dures, en général du carborundum (carbure de silicium), qui décapentsa surface.

Cette remarquable précision de l'usinage est obtenue en faisant varier la vitesse de rotation de la meule, qui peutatteindre des pointes de plusieurs milliers de révolutions/minute. Enfin, les machines à affiler servent au polis-sage de l'intérieur des pièces, notamment pour obtenir des calibres précis (diamètredes culasses des blocs moteurs, par exemple).

Les outils à affiler utilisent des "pierres" (des abrasifs liés en petits blocs parultracolle), montées sur une tête rotative : selon la vitesse de rotation, la taille de la pierre et la nature de l'abrasif, on obtient desusinages d'une très haute précision. La révolution opérée par les nouvelles technologies Outre les procédés purement mécaniques, les machines-outils ont bénéficié au cours de ces dernières décennies des progrès desnouvelles technologies de pointe, tant électromagnétiques qu'électrochimiques. Les ultrasons, notamment, qui sont des vibrations de très haute fréquence, confèrent à l'air de tels battements de pression qu'ils luiattribuent un pouvoir érosif : de telles machines à ultrasons servent à meuler les matériaux, même les métaux les plus durs. À un autre niveau, les lasers sont couramment utilisés pour la découpe et l'usinage des pièces métalliques.

Ils possèdent descaractéristiques de directivité, d'intensité et de cohérence dans l'exécution d'opérations délicates particulièrement intéressantes.Le faisceau lumineux émis par un laser est constitué par un cylindre, d'un diamètre de quelques millimètres, dont la divergence esttrès faible.

Ces pinceaux de lumière cohérente, à haute température, sont dirigés avec une grande précision sur les métaux àtravailler, et leur énergie est modulée pour obtenir une découpe en profondeur ou un effet de surface. Dans les technologies chimiques, l'électrométallurgie (machines ECM) combine les réactions électrothermiques et électrolytiquesqu'engendre le passage d'un courant électrique dans un bain conducteur.

La pièce à travailler est plongée dans cette solutionchimique (appelée électrolyte) et une matrice d'un métal différent, de forme bien définie, est positionnée en vis-à-vis.

Lorsque lecourant est établi dans la solution, une réaction chimique se déclenche entre la matrice et la pièce, décapant les atomes de celle-cisur une surface proportionnelle à la forme et à la taille de la matrice qui lui fait face. La productique et la robotique Encore plus révolutionnaires sont aujourd'hui les procédés de fabrication entièrement automatisés et gérés par ordinateur.

Lesdifférents types de machines-outils décrits précédemment sont alignés en réseau, et les pièces à travailler sont amenées poste àposte, où elles sont soumises à toute une séquence d'interventions : c'est la fabrication en chaîne automatique.

L'automatisation est. »