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简体中文 Le tour est un sujet classique dans notre industrie de l'usinage. Mais connaissez-vous l'histoire du développement des tours ? Quel contexte historique et quelles coïncidences ont conduit à leur création ? Cet article peut vous fournir la réponse.
Le prototype de tours
La raison pour laquelle les humains ont évolué à partir des singes est grâce à nos mains. Cependant, les mains seules ne suffisent pas, alors outils sont nécessaires pour faciliter le processus. Nos ancêtres étaient intelligents, et afin de faciliter l'utilisation d'outils pour le traitement, le premier prototype de tours, le tour à bois, est né il y a environ deux mille ans.
En tant que prototype, il était encore assez rugueux, comme vous pouvez le voir sur la photo. Lors de son fonctionnement, on marchait sur une boucle sous la corde, on utilisait la flexibilité de la branche d'arbre pour faire tourner la pièce et on utilisait de la pierre ou des coquillages comme outils de coupe pour couper l'objet le long de la barre horizontale.
Au XIIIe siècle, le prototype de tours se développe également. On ne pouvait pas toujours compter sur les arbres. A cette époque, le "tour à pédale", également connu sous le nom de tour à perche élastique, a été inventé. L'utilisateur ferait tourner le vilebrequin avec une pédale, ce qui entraînerait le volant, puis la broche principale, provoquant qu'il tourne. Cependant, le principe de fonctionnement était toujours le même qu'avant, sauf que le métal était utilisé pour les outils de coupe.
Un Français du nom de Besson en Europe a conçu un tour pour le découpage de vis qui permettait à l'outil de coupe de glisser à travers la vis, ce qui a été réalisé grâce à l'utilisation d'un filetage de vis. L'outil de coupe n'était plus fixé dans une position.
Le prototype du tour à ce stade a été introduit. Bien que le prototype ait continué à évoluer, la source d'alimentation n'avait toujours pas quitté le tour à bois d'origine. L'alimentation électrique continue était toujours un gros problème, car même les humains les plus qualifiés éprouvaient encore de la fatigue.
Machines à vapeur et tours
En tant que maître de l'acier, Wilkinson a inventé la machine à aléser en 1774, qui était la première machine à aléser véritablement significative au monde.
En 1775, Wilkinson a utilisé l'aléseuse à canon pour percer le cylindre de la machine à vapeur de Watt, qui présentait de nombreux défauts, afin de répondre aux exigences de la machine à vapeur de Watt. Bien sûr, en tant qu'homme d'affaires, Wilkinson a également obtenu les droits exclusifs de fourniture du cylindre de la machine à vapeur de Watt.
Afin d'aléser des cylindres plus gros, il a également fabriqué une aléseuse de cylindres à roue hydraulique la même année, ce qui a favorisé le développement de la machine à vapeur. Depuis lors, les tours ont commencé à être entraînés par des moteurs à vapeur via des vilebrequins. Tant pour les tours que pour les machines à vapeur, ils ont coopéré et favorisé leur développement mutuel. Une ère de révolution industrielle a atteint son apogée.
Tour pendant la révolution industrielle
Le nom de Maudslay est indissociable des tours. En 1797, le père de l'industrie du tour a fabriqué le premier tour à décolleter, qui avait une vis mère et des barres de guidage, et a utilisé un porte-outil coulissant - le porte-outil de Maudslay - et des guides pour couper des filets de différents pas.
Par la suite, Maudslay a continué à améliorer le tour. En 1800, il a créé un tour avec un lit en fonte robuste au lieu du cadre en barre de fer triangulaire, et a utilisé un engrenage fou avec un train d'engrenages de changement au lieu de changer le pas de la vis pour couper différents pas de filetage. C'était le prototype du tour moderne et avait une importance significative pour la révolution industrielle en Angleterre.
Au 19ème siècle, en raison du développement de diverses industries, il y avait un besoin pour différents types de tours. En 1817, Roberts a inventé le tour à portique, tandis que Whitney des États-Unis a fabriqué la fraiseuse horizontale. Ces deux types de tours ont été délibérément utilisés pour les besoins de fabrication de pièces de différentes industries. Avec le développement de la révolution industrielle, les tours ont continué d'évoluer.
L'un des ingénieurs en mécanique les plus accomplis du 19ème siècle était sans aucun doute Henry Maudslay. En 1834, il a construit une machine à mesurer qui pouvait mesurer à moins d'un dix millième de pouce. Un an plus tard, à 32 ans, il invente le tour à décolleter. Il a également recommandé que tous les fabricants de tours adoptent une taille de filetage standard, qui est devenue connue sous le nom de filetage Maudslay et a été adoptée comme norme par de nombreux pays.
Afin d'améliorer le degré de mécanisation et d'automatisation, en 1845, Henry Maudslay des États-Unis a inventé le tour hexagonal à tourelle.
En 1873, l'Américain Spencer fabriqua un tour automatique à un axe, et peu de temps après, il fabriqua un tour automatique à trois axes.
Avec le développement des moteurs électriques, les tours sont passés de la vapeur à l'entraînement par moteur électrique, marquant une autre amélioration historique. Nous pouvons voir que le processus de l'énergie humaine à l'énergie hydraulique, de l'énergie à vapeur à l'énergie électrique, a pris plusieurs centaines d'années à l'humanité.
Si nous devions choisir ceux qui ont eu un impact sur toutes nos vies, nous ne pouvons pas ignorer Henry Ford. Un historien dans 100 ans peut conclure que Ford a eu le plus grand impact sur toutes les industries manufacturières du monde, même à ce jour, car il a été le pionnier d'une nouvelle méthode de production de voitures.
Ford a un jour proposé que les voitures soient « légères, robustes, fiables et abordables ». Pour atteindre cet objectif, il était nécessaire de développer des rectifieuses performantes. Pour y parvenir, la société américaine Norton a utilisé des diamants et du corindon pour créer de grandes et larges meules à haute rigidité et des rectifieuses robustes en 1900. Le développement des rectifieuses a fait entrer la technologie de la fabrication mécanique dans une nouvelle étape. de précision.
L'amélioration des outils de fabrication a également contribué à des changements dans le processus de fabrication lui-même, passant de la production d'une voiture en 12 heures à la production d'une voiture en 1 heure. En octobre 1908, la première voiture standardisée, la Ford Model T, est sortie de la chaîne de montage.
En 1913, Ford a révolutionné tout le processus d'assemblage des voitures. Des voitures partiellement assemblées suspendues à des cordes étaient tirées devant des ouvriers qui assemblaient chacun un seul composant. Bientôt, la société Ford produisit des centaines de milliers de voitures par an, une réalisation remarquable à l'époque, et ce fut la véritable naissance de la chaîne de montage de fabrication.
Tour CNC
Après la fin de la longue Seconde Guerre mondiale, l'industrie manufacturière a continué à maintenir le niveau de développement d'avant-guerre. Les opérateurs utilisaient des commandes manuelles sur des tours électriques pour produire des pièces conformément aux dessins de conception. Bien que cette méthode de production était plus efficace que l'ère de la vapeur, les êtres humains ne sont jamais satisfaits.
La question clé était de savoir comment parvenir à une production plus rapide et plus efficace et comment résoudre certains des problèmes techniques insolubles de la fabrication.
À la fin des années 1940, un ingénieur américain du nom de Parsons a proposé une méthode consistant à percer des trous sur un carton dur pour représenter la géométrie des pièces à usiner. Il utilisait la carte pour contrôler les mouvements du tour. Même si ce n'était qu'une idée au départ, Parsons la présenta à l'US Air Force en 1948. L'Air Force était très intéressée car elle recherchait une méthode d'usinage avancée pour résoudre le problème de l'usinage des formes de modèles d'avions.
La forme du modèle étant complexe et nécessitant une grande précision, les équipements conventionnels étaient difficilement adaptables. L'US Air Force a immédiatement commandé et sponsorisé le Massachusetts Institute of Technology pour mener des recherches et développer ce tour contrôlé par un carton dur.
Au laboratoire, un modèle de tour à commande numérique a été développé. Enfin, en 1952, le Massachusetts Institute of Technology (MIT) et la Parsons Corporation ont collaboré pour développer avec succès la première machine de démonstration, qui utilisait un grand nombre de composants de tubes électroniques et son dispositif de commande était encore plus grand que le tour lui-même.
À partir de 1960, des pays du monde entier ont commencé à développer, produire et utiliser des tours à commande numérique. La Chine a développé son premier tour à commande numérique en 1968 à l'usine de tours n°1 de Pékin. En 1974, les microprocesseurs ont été directement utilisés dans les tours à commande numérique, ce qui a encore favorisé l'application généralisée et le développement rapide des tours à commande numérique.
Les tours CNC ont également connu six générations de développement. Les trois premières générations appartiennent à la première étape, et le système CNC est principalement composé de connexions matérielles, appelées CNC matérielles. Les trois dernières générations sont appelées commande numérique par ordinateur, et leurs fonctions sont principalement complétées par des logiciels. À partir de 1990, les tours CNC ont commencé à adopter des systèmes CNC universels.
