On se fera une idée de la place importante que tiennent les tours dans les ateliers de mécanique lorsqu’on saura que 90 à 95% des copeaux produits dans la robinetterie proviennent de tours. Un dixième environ de ceux qui sont déclarés dans ce secteur, soit un tiers de l’ensemble de ceux qui sont dus aux machines, sont imputables aux tours. Selon une étude sur la fréquence relative des accidents par machine effectuée dans une usine fabriquant du petit matériel de précision et de l’appareillage électrique, les tours viennent au cinquième rang après les machines à bois, les scies à métaux, les presses mécaniques et les perceuses. La nécessité de protéger le travail au tour s’impose par conséquent à l’évidence.

Le tournage d’une pièce consiste à en diminuer le diamètre au moyen d’un outil présentant un tranchant spécial. Le mouvement de coupe est obtenu par rotation de la pièce à usiner, le mouvement d’avance et le déplacement transversal étant exécutés par l’outil coupant. En faisant varier ces trois mouvements fondamentaux, ainsi qu’en choisissant la géométrie et le matériau appropriés pour le tranchant de l’outil, on peut influer sur la vitesse d’usinage, la qualité de l’état de surface obtenu, la forme des copeaux enlevés et l’usure de l’outil.

Un tour classique se compose des éléments suivants:

•   un banc comportant des glissières destinées à guider le chariot et la poupée mobile;
•   une poupée fixe montée sur le banc, avec broche et mandrin;
•   une boîte des avances fixée à l’avant du banc qui, par l’intermédiaire de la vis mère ou de la barre de chariotage et du tablier, transmet au chariot le mouvement d’avance en fonction de la vitesse de coupe;
•   un chariot portant le coulisseau transversal qui exécute les mouvements transversaux;
•   un porte-outil monté sur le coulisseau transversal (voir figure 82.4).

Ce modèle classique peut être décliné en de multiples variantes, depuis la machine universelle jusqu’au tour automatique spécialement conçu pour exécuter un seul type de pièce.

Les principaux types de tours sont les suivants:

•   le tour parallèle. Il s’agit du type le plus courant. Il correspond au modèle de base, à broche horizontale. La pièce peut être montée entre pointes, en plateau ou dans un mandrin;
•   le tour à outils multiples. Il permet à plusieurs outils de travailler simultanément;

•   le tour à tourelle revolver, tour revolver à chariot. Avec les machines de ce type, on peut faire usiner une pièce par plusieurs outils qui interviennent successivement. Les outils sont fixés sur la tourelle qui, en pivotant, les amène en position de travail. Les tourelles peuvent être cylindriques, polygonales ou quadrangulaires;
•   le tour à copier. Le palpage d’un gabarit commande la reproduction de la forme souhaitée sur la pièce;
•   le tour automatique. Les diverses opérations, y compris le changement de la pièce, sont automatisées. Il existe des tours automatiques travaillant dans la barre et d’autres équipés pour le travail en mandrin;

•   le tour vertical (aléseuse). La pièce tourne autour d’un axe vertical; un dispositif de serrage la rend solidaire d’une table tournante horizontale. Ce type de machine sert généralement à usiner des pièces de fonderie ou des pièces forgées de grande dimension;
•   les tours à commande numérique et à commande numérique assistée par ordinateur. Toutes les machines citées plus haut peuvent être équipées d’une commande numérique ou d’une commande numérique assistée par ordinateur. On obtient ainsi un tour automatique ou semi-automatique susceptible d’une utilisation à peu près universelle grâce à la grande adaptabilité et à la facilité de programmation du système de commande.

Il est vraisemblable que les futurs perfectionnements des tours porteront surtout sur les systèmes de commande. Les commandes par contacteurs seront de plus en plus remplacées par des systèmes à commande électronique. En ce qui concerne ces derniers, l’évolution tend à remplacer les commandes programmées par interpolation par des commandes programmées en mémoire. Il est à prévoir qu’à terme le recours à des ordinateurs industriels de plus en plus puissants contribuera à optimiser les procédés d’usinage.

Le plus souvent, avec les tours, les accidents proviennent des causes suivantes:

•   le non-respect des règles de sécurité lors de l’installation des machines dans les ateliers (espace insuffisant entre les machines, absence de commutateur de mise hors circuit pour chacune des machines, par exemple);
•   l’absence de protecteurs ou le manque de dispositifs auxiliaires (des travailleurs ont été victimes de graves accidents alors qu’ils tentaient de freiner la broche de leur tour en faisant pression d’une main sur des poulies sans capot ou en actionnant par inadvertance des leviers ou des pédales d’embrayage non protégés; on constate également des blessures causées par la projection de copeaux, faute de capots articulés ou coulissants);

•   les organes de commande mal placés (la pointe de la poupée mobile risque de perforer la main du tourneur si la pédale commandant le mandrin est confondue avec celle qui commande le circuit hydraulique d’avance de la contre-pointe, par exemple);
•   les conditions de travail défavorables (lacunes en matière de physiologie du travail, par exemple);
•   l’absence d’équipement de protection individuelle ou le port de vêtements de travail inadaptés (des blessures graves, voire mortelles, ont été enregistrées chez des tourneurs qui portaient des vêtements trop amples ou qui avaient des cheveux longs non attachés);

•   l’insuffisance de formation du personnel (on a connu le cas d’un apprenti mortellement blessé alors qu’il limait un arbre court, fixé entre pointes, dont la rotation était assurée par un toc à queue coudée sur le nez de broche et un toc à queue droite sur l’arbre; sa manche gauche s’étant prise dans le toc de tour, elle s’est enroulée autour de la pièce et l’apprenti a été violemment happé par la machine);
•   la mauvaise organisation du travail conduisant à l’emploi d’un matériel inadapté (ainsi, une longue barre était en cours d’usinage sur un tour de production conventionnel; trop longue pour le tour, la barre dépassait d’un mètre hors de la poupée fixe; de plus, l’ouverture du mandrin s’étant trouvée trop grande pour la barre, on avait compensé l’écart en insérant des coins de bois; lorsque la broche a commencé à tourner, l’extrémité de la barre qui se trouvait en porte-à-faux s’est coudée, par fouettement, à 45 degrés et est venue frapper la tête du tourneur qui décéda dans la nuit);
•   les pièces de machine défectueuses (si la commande d’embrayage n’est pas parfaitement ajustée, la broche peut commencer à tourner alors que le travailleur est en train de régler une pièce dans le mandrin, par exemple).

La prévention des accidents de tour commence dès le stade de la conception. Les concepteurs devront s’intéresser de très près aux éléments de commande et de transmission.

Chaque tour doit impérativement être doté d’un commutateur coupe-circuit ou sectionneur afin que l’on puisse procéder en toute sécurité aux travaux d’entretien et de réparation. Cet interrupteur doit couper le courant sur tous les pôles, interrompre effectivement les alimentations pneumatique et hydraulique, et mettre les circuits à l’atmosphère. Sur les grosses machines, l’interrupteur devrait être conçu de manière à pouvoir être verrouillé par cadenas en position ouverte afin d’empêcher toute remise sous tension intempestive.

Les commandes devraient être disposées de telle sorte que l’opérateur puisse les distinguer et les atteindre facilement, sans que la manœuvre présente le moindre risque. Elles ne doivent donc jamais être placées en des points où l’on ne puisse les atteindre qu’en passant la main par-dessus la zone de travail du tour, ni en des endroits où elles risquent d’être actionnées par des projections de copeaux.

Les commutateurs qui contrôlent les éléments de protection et les asservissent à l’entraînement de la machine devraient être choisis et installés de manière à couper le circuit dès que l’élément protecteur a quitté sa position protectrice.

Les dispositifs d’arrêt d’urgence doivent déclencher l’immobilisation immédiate de l’organe dangereux. Ils doivent être conçus et disposés de manière à pouvoir être facilement actionnés par le travailleur menacé. Les boutons d’arrêt d’urgence devraient être facilement accessibles et de couleur rouge.

Les éléments de manœuvre susceptibles de déclencher un mouvement dangereux de la machine seront protégés de manière à interdire tout actionnement intempestif. C’est ainsi, par exemple, que les leviers d’embrayage de la poupée fixe et du tablier devraient être munis de dispositifs de verrouillage ou d’écrans de sécurité. Il est facile de sécuriser un bouton-poussoir en l’encastrant ou en le protégeant par une collerette.

Les commandes manœuvrées à la main devraient être conçues et disposées de telle manière que le mouvement de la main corresponde au mouvement de la machine commandée.

Les commandes devraient être repérables au moyen d’inscriptions faciles à lire et à comprendre. Pour éviter les malentendus et les difficultés linguistiques, il est préférable d’employer des symboles.

Tous les éléments de transmission mobiles (courroies, poulies, engrenages) doivent être protégés par des capots. Les personnes responsables de l’installation des machines sont en mesure de contribuer pour une part importante à la prévention des accidents causés par les tours. Ceux-ci devraient être installés de telle manière que leurs opérateurs ne risquent pas de se gêner ni de se mettre en danger les uns les autres. Les opérateurs ne devraient pas tourner le dos aux passages. Des écrans protecteurs devraient être mis en place si des projections de copeaux risquent d’atteindre d’autres postes de travail ou des passages situés à proximité du tour.

Les passages doivent être délimités par un marquage bien visible. Un espace suffisant doit être réservé à l’équipement de manutention des matières à usiner, à l’empilement des pièces et aux caisses à outils. Les guide-barres ne doivent en aucun cas faire saillie dans les passages.

Le sol sur lequel se tient l’opérateur doit être isolé du froid. Il conviendrait de s’assurer que la couche isolante ne forme pas une saillie sur laquelle on risque de trébucher et que le sol n’est pas glissant, même lorsqu’il est recouvert d’une pellicule d’huile.

Les gaines et les canalisations devraient être installées de manière à ne pas former d’obstacles. Les installations provisoires devraient être proscrites.

A l’atelier, les moyens de prévention technique devraient privilégier les points suivants:

•   les dispositifs de serrage (plateaux porte-pièce, mandrins, pinces de serrage) devraient faire l’objet d’un équilibrage dynamique avant l’emploi;
•   la vitesse maximale autorisée du mandrin devrait être indiquée sur ce dernier par le fabricant et respectée par le conducteur de la machine;
•   en cas d’emploi de mandrins à serrage concentrique, on devrait s’assurer que les mors ne risquent pas d’être éjectés au démarrage du tour;
•   les mandrins de ce type devraient être conçus de telle manière que la clé de serrage ne puisse pas être enlevée tant que les mors n’auront pas été serrés. D’une manière générale, les clés de serrage devraient être conçues de façon qu’on ne puisse pas les laisser dans le mandrin.

Il importe de prévoir un équipement de levage auxiliaire qui facilitera le montage ou la dépose des mandrins et des plateaux les plus lourds. Pour empêcher les mandrins de se désolidariser de la broche en cas de brusque freinage du tour, ceux-ci doivent être solidement fixés. Pour ce faire, on peut placer un écrou de serrage à pas à gauche sur le nez de broche, utiliser un accouplement rapide «Camlock», munir le mandrin d’une clavette de verrouillage ou l’assujettir au moyen d’un anneau de blocage en deux parties.

En cas d’utilisation de dispositifs de serrage motorisés, tels que mandrins, douilles et pointe de poupée mobile à serrage hydraulique, des mesures doivent être prises qui rendent impossible l’introduction des mains dans la zone dangereuse du dispositif de serrage. Pour ce faire, on peut limiter la course du dispositif de serrage à 6 mm, choisir l’emplacement des systèmes de blocage automatique de manière à empêcher l’introduction des mains dans la zone dangereuse, ou faire en sorte que le mouvement de serrage ne puisse commencer qu’après la fermeture d’un capot mobile.

Si la mise en route du tour quand les mors du mandrin sont ouverts présente un danger, la machine devrait être équipée d’un dispositif empêchant l’entrée en rotation de la broche avant que les mors ne soient fermés. L’arrêt du courant ne doit déclencher ni l’ouverture ni la fermeture d’un dispositif de serrage motorisé.

Si la force de serrage d’un mandrin fonctionnant sur un réseau énergétique diminue, la rotation de la broche doit être arrêtée et il doit être impossible de la remettre en marche. L’inversion du sens de serrage de l’intérieur vers l’extérieur (ou vice versa) alors que la broche tourne ne doit en aucun cas désolidariser le mandrin de la broche. On ne devrait pouvoir retirer les dispositifs de serrage de la broche qu’après arrêt complet de sa rotation.

En cas d’usinage dans la barre, la partie en porte-à-faux dépassant du tour doit être entourée de guides. Les poids d’avance de barres doivent absolument être protégés par des capots à charnières se prolongeant jusqu’au sol.

Pour éviter des accidents graves — en particulier à l’occasion du limage d’une pièce directement sur le tour —, on doit s’abstenir d’employer des tocs non protégés. Il conviendrait d’utiliser soit un toc de sécurité, soit un plateau pousse-toc de sécurité. Il est également possible d’employer des tocs autobloquants et de munir le disque de toc d’un capot.

Les mandrins de tour universel devraient être protégés par des capots à charnières. Dans la mesure du possible, ils devraient être asservis aux circuits de commande de la broche. Les tours verticaux devraient être protégés par des barreaux ou des plaques pour éviter les blessures provoquées par les parties tournantes. Pour que le travailleur puisse suivre en toute sécurité l’opération d’usinage, il convient de prévoir des plates-formes munies de garde-corps. Dans certains cas, des caméras de télévision peuvent être montées pour permettre au travailleur de surveiller l’arête et l’avance de l’outil.

Les zones de travail des tours automatiques, à commande numérique et à commande numérique assistée par ordinateur devraient être intégralement capotées. Les capots des machines entièrement automatiques ne devraient comporter que les ouvertures nécessaires à l’introduction de la pièce à usiner, à l’éjection de la pièce tournée et à l’enlèvement des copeaux. Ces ouvertures ne doivent en aucun cas présenter un danger lors du passage des pièces à usiner; il doit être impossible d’y introduire la main de manière à atteindre la zone dangereuse.

Les zones de travail des tours semi-automatiques, à commande numérique et à commande numérique assistée par ordinateur doivent être capotées pendant l’usinage. Le capot comporte généralement des portes coulissantes avec interrupteurs terminaux et circuit de verrouillage réciproque.

Aucune opération exigeant l’accès à la zone de travail — changement de pièces ou d’outils, mesurage, etc. — ne doit être entreprise avant l’arrêt et la mise en sécurité du tour. La simple remise au point neutre d’un variateur de vitesse ne peut être considérée comme une immobilisation excluant tout danger. Les machines ainsi équipées doivent être munies de capots de protection verrouillés, impossibles à déverrouiller tant que la machine n’est pas arrêtée de manière absolument sûre (coupure de l’alimentation du moteur de broche, par exemple).

Si la machine nécessite des opérations particulières de réglage, elle doit être dotée d’un mécanisme au coup par coup permettant de commander certains mouvements au ralenti malgré l’ouverture du capot. En pareil cas, la protection du travailleur pourra être assurée par des configurations de circuit spéciales (n’autorisant, par exemple, que le contrôle d’un seul mouvement à la fois) ou par des commandes à deux mains.

Les longs copeaux de tournage sont dangereux, car ils peuvent s’emmêler autour des bras et des jambes et provoquer de graves blessures. On peut éviter la formation de copeaux continus et emmêlés en choisissant des vitesses de coupe, des avances et des épaisseurs de copeaux appropriées, ou encore en utilisant des outils munis de brise-copeaux à goujure enrouleuse ou à gradin. Pour enlever les copeaux à la main, on se servira de crochets à manche et à boucle.

Chaque machine devrait être conçue de manière à autoriser un rendement maximal pour un minimum de fatigue du travailleur. Cela peut se faire en adaptant la machine au travailleur.

La conception de l’interface opérateur-machine du tour doit tenir compte des facteurs ergonomiques. Une organisation rationnelle du poste de travail suppose également que l’on mette à la disposition du travailleur du matériel de manutention auxiliaire, notamment des moyens de chargement et de déchargement.

On doit placer toutes les commandes à l’intérieur de la sphère physiologique ou à portée des deux mains. La configuration des commandes doit apparaître clairement, et leur fonctionnement être logique. On devrait éviter d’installer des commandes à pédale sur des machines conduites par des personnes travaillant debout.

L’expérience a montré que le travail est de bonne qualité lorsque le poste de travail permet de travailler aussi bien debout qu’assis. Si la personne doit travailler debout, on devrait lui donner la possibilité de changer de position. Des sièges rabattables, permettant de reposer les pieds et les jambes fatigués, sont généralement appréciés.

Tout devrait être fait pour optimiser le confort thermique, en tenant compte de la température de l’air, de l’humidité relative, de la ventilation et de la chaleur rayonnante. L’atelier devrait être convenablement ventilé. Des dispositifs d’aspiration devraient permettre d’éliminer à la source les émanations de gaz. En cas d’usinage dans la barre, on devrait employer des tubes de guidage garnis d’un revêtement à absorption phonique.

L’atelier devrait de préférence disposer d’un éclairage uniforme, apportant un niveau d’éclairement suffisant.

Les combinaisons de travail devraient être taillées près du corps et boutonnées ou fermées jusqu’au cou au moyen d’une fermeture à glissière. Elles ne devraient pas comporter de poches de poitrine et leurs manches doivent être fermées étroitement par des boutons autour des poignets. Les travailleurs ne devraient porter ni ceinture, ni bagues, ni anneaux, ni bracelets pendant le travail au tour. Le port de lunettes de sécurité devrait être obligatoire. En cas d’usinage de pièces lourdes, le travailleur doit porter des chaussures de sécurité à embout d’acier. Des gants de protection doivent être portés pour ramasser les copeaux.

La sécurité du tourneur dépend dans une grande mesure des méthodes de travail. Il devrait donc recevoir une formation théorique et pratique approfondie qui lui permette non seulement d’acquérir les qualifications requises, mais aussi d’adopter les com-portements offrant la meilleure prévention possible contre les accidents. Qu’il s’agisse de la posture, des mouvements, du choix et de la manipulation des outils, les règles de bonne pratique devraient être devenues une routine telle que le travailleur continue de les appliquer même lorsque son attention se relâche momentanément.

Le programme de formation insistera notamment sur la posture correcte en position debout, les règles de mandrinage et de démandrinage, ainsi que la précision et la rigueur lors de la fixation des pièces. La sûreté du geste lors du maniement des limes et des grattoirs ou de l’emploi de la toile abrasive doit faire l’objet d’un entraînement intensif.

Les travailleurs doivent être parfaitement informés des risques auxquels ils s’exposent lors du mesurage des pièces, de la vérification des réglages et du nettoyage des tours.

Les tours doivent être régulièrement entretenus et lubrifiés. Il doit être immédiatement remédié aux défectuosités. Si la défectuosité compromet la sécurité, la machine devrait rester hors service tant qu’elle n’aura pas été réparée.

L’alimentation électrique de la machine doit être coupée avant tous travaux de réparation et d’entretien.

  Source : D'après la 3e édition de l'Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.