{"id":1958,"date":"2025-02-24T20:48:07","date_gmt":"2025-02-24T12:48:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/?p=1958"},"modified":"2025-02-24T20:48:08","modified_gmt":"2025-02-24T12:48:08","slug":"about-detail-22","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/about-detail-22.html","title":{"rendered":"Histoire du d\u00e9veloppement du tour CNC : du tournage de base \u00e0 la r\u00e9volution technologique dans la fabrication de pi\u00e8ces complexes"},"content":{"rendered":"

Fossile vivant de la civilisation industrielle, l'\u00e9volution du tour \u00e0 commande num\u00e9rique illustre l'\u00e9ternelle qu\u00eate de la fabrication de pr\u00e9cision. Depuis les artisans \u00e9gyptiens de 1300 av. J.-C. qui utilisaient un lit rotatif en bois actionn\u00e9 par une corde, jusqu'au XXIe si\u00e8cle \u00e9quip\u00e9 de machines-outils intelligentes \u00e0 cinq axes dot\u00e9es d'algorithmes d'IA, la technologie a toujours \u00e9t\u00e9 en train de red\u00e9finir la \"pr\u00e9cision\" des limites de la p\u00e9riode de la r\u00e9volution industrielle : le tour \u00e0 vapeur sera comprim\u00e9 \u00e0 0,1 mm d'erreur d'usinage, tandis que le syst\u00e8me CNC moderne, gr\u00e2ce au contr\u00f4le en boucle ferm\u00e9e \u00e0 l'\u00e9chelle, a atteint 0,0000 mm. Pendant la r\u00e9volution industrielle, les tours \u00e0 vapeur ont r\u00e9duit les erreurs d'usinage \u00e0 0,1 mm, tandis que les syst\u00e8mes CNC modernes ont atteint un contr\u00f4le microscopique de 0,001 mm gr\u00e2ce \u00e0 un contr\u00f4le d'\u00e9chelle en boucle ferm\u00e9e. Dans le domaine de la fabrication de pi\u00e8ces en alliage d'aluminium \u00e0 haute performance, la capacit\u00e9 synergique multi-axes du tour CNC a compl\u00e8tement modifi\u00e9 le processus traditionnel : si l'on prend l'exemple du carter du moteur d'une automobile \u00e0 \u00e9nergie nouvelle, l'usinage composite de la dent de dissipation de la chaleur et de l'embout de roulement peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 en une seule fois dans le syst\u00e8me CNC int\u00e9gr\u00e9 \u00e0 la tourelle motoris\u00e9e de l'axe Y, ce qui peut am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de 400% par rapport \u00e0 l'usinage s\u00e9quentiel traditionnel, et contr\u00f4ler l'erreur de coaxialit\u00e9 \u00e0 5\u03bcm pr\u00e8s, ce qui constitue un v\u00e9ritable saut technologique ! Ce saut technologique permet non seulement de reconfigurer le processus de production, mais aussi de repousser les limites d'ing\u00e9nierie de la conception l\u00e9g\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n

Le d\u00e9veloppement des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique<\/h2>\n\n\n\n

Une machine-outil \u00e0 commande num\u00e9rique est une machine-outil qui utilise des informations sous forme de code num\u00e9rique (instructions de programme) pour commander l'outil afin d'effectuer un usinage automatique selon un programme de travail, une vitesse de d\u00e9placement et une trajectoire donn\u00e9s, appel\u00e9e machine-outil \u00e0 commande num\u00e9rique.<\/p>\n\n\n\n

intervalle de temps<\/td>\u00e9v\u00e9nement de d\u00e9veloppement<\/td>Caract\u00e9ristiques techniques<\/td><\/tr>
1952<\/td>Parsons et le Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont collabor\u00e9 pour produire la premi\u00e8re fraiseuse verticale CNC \u00e0 trois coordonn\u00e9es au monde utilisant le principe du multiplicateur d'impulsions.<\/td>Premi\u00e8res explorations de la technologie CNC avec commande par tube \u00e9lectronique<\/td><\/tr>
1954<\/td>Bendix USA a produit la premi\u00e8re machine-outil industrielle \u00e0 commande num\u00e9rique au monde.<\/td>Le d\u00e9but de l'application industrielle des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique marque la maturit\u00e9 initiale de la technologie CNC.<\/td><\/tr>
1959<\/td>Les syst\u00e8mes CNC ont \u00e9volu\u00e9 vers la deuxi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration avec des commandes transistoris\u00e9es.<\/td>Fiabilit\u00e9 et stabilit\u00e9 accrues des transistors par rapport aux tubes<\/td><\/tr>
1965<\/td>Les syst\u00e8mes CNC ont \u00e9volu\u00e9 vers la troisi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration, utilisant des circuits int\u00e9gr\u00e9s de commande \u00e0 petite \u00e9chelle.<\/td>L'utilisation de circuits int\u00e9gr\u00e9s am\u00e9liore les performances et la fiabilit\u00e9 des syst\u00e8mes CNC.<\/td><\/tr>
1970<\/td>La quatri\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration de CNC est apparue et les mini-ordinateurs ont commenc\u00e9 \u00e0 \u00eatre utilis\u00e9s pour les CNC.<\/td>L'application de la technologie informatique permet au syst\u00e8me CNC d'atteindre un niveau d'intelligence et d'automatisation plus \u00e9lev\u00e9.<\/td><\/tr>
1974<\/td>La cinqui\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration de CNC est apparue et les microprocesseurs ont commenc\u00e9 \u00e0 \u00eatre utilis\u00e9s dans les CNC.<\/td>Les applications des microprocesseurs rendent les CNC plus flexibles et plus efficaces<\/td><\/tr>
Fin des ann\u00e9es 1970-d\u00e9but des ann\u00e9es 1980<\/td>Les \u00c9tats-Unis, l'Allemagne, le Japon et d'autres pays ont r\u00e9alis\u00e9 des progr\u00e8s significatifs dans le domaine des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique, lan\u00e7ant une s\u00e9rie de machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique tr\u00e8s performantes.<\/td>La technologie des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique \u00e9volue progressivement et le champ d'application s'\u00e9largit.<\/td><\/tr>
1980s<\/td>La production japonaise de machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique d\u00e9passe celle des \u00c9tats-Unis, ce qui fait du Japon le premier producteur mondial de machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique.<\/td>L'innovation technologique et le contr\u00f4le de la qualit\u00e9 dans le domaine des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique ont fait du Japon un leader sur le march\u00e9 mondial.<\/td><\/tr>
Des ann\u00e9es 1990 \u00e0 aujourd'hui<\/td>La technologie des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique continue de se d\u00e9velopper, les pays ont introduit des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique de haute performance et de haute pr\u00e9cision.<\/td>Les machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique s'am\u00e9liorent constamment en termes de contr\u00f4le, de pr\u00e9cision, d'automatisation et de flexibilit\u00e9. Elles sont largement utilis\u00e9es dans l'a\u00e9rospatiale, l'automobile, l'\u00e9lectronique et d'autres secteurs de fabrication haut de gamme.<\/td><\/tr>
2020s<\/td>L'industrie chinoise des machines-outils \u00e0 commande num\u00e9rique se d\u00e9veloppe rapidement, avec des avanc\u00e9es technologiques remarquables, brisant le monopole technologique \u00e9tranger.<\/td>La Chine a r\u00e9alis\u00e9 des progr\u00e8s significatifs dans le domaine des machines-outils CNC haut de gamme, et la comp\u00e9titivit\u00e9 du march\u00e9 des machines-outils CNC produites dans le pays a continu\u00e9 \u00e0 s'am\u00e9liorer<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Tour manuel ancien<\/h2>\n\n\n\n
\"tour<\/figure>\n\n\n\n

L'essence de l'usinage sur tour r\u00e9side dans la d\u00e9licate synergie dynamique entre une pi\u00e8ce en rotation et un outil lin\u00e9aire. Les artisans utilisaient des cordes fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de tendons d'animaux pour entourer le bois et r\u00e9aliser une coupe rotative en tirant d'avant en arri\u00e8re, inaugurant ainsi la premi\u00e8re m\u00e9thode d'usinage de pi\u00e8ces rondes.<\/p>\n\n\n\n

Le premier changement qualitatif dans la technologie des tours a eu lieu pendant la r\u00e9volution industrielle, lorsque la demande explosive de l'industrie m\u00e9tallurgique a donn\u00e9 lieu au premier changement qualitatif dans la technologie des tours. L'introduction de la vapeur, le remplacement de la force humaine par un syst\u00e8me de transmission par courroie et la conception r\u00e9sistante aux vibrations du banc en fonte ont permis au tour de produire pour la premi\u00e8re fois des pi\u00e8ces standard en grande quantit\u00e9. Le syst\u00e8me de transmission \u00e0 engrenages n\u00e9 \u00e0 cette \u00e9poque a permis d'atteindre une pr\u00e9cision d'usinage de l'ordre du millim\u00e8tre, posant ainsi la premi\u00e8re pierre de l'ing\u00e9nierie m\u00e9canique moderne.<\/p>\n\n\n\n

Aujourd'hui, la p\u00e9n\u00e9tration de la technologie CNC a compl\u00e8tement reconfigur\u00e9 l'ADN du tour. L'op\u00e9rateur passe du statut de travailleur manuel \u00e0 celui d'architecte de programmes, et la machine-outil se transforme en un terminal intelligent capable d'ex\u00e9cuter de mani\u00e8re autonome une logique complexe. Cette transformation permet non seulement de raccourcir le cycle de traitement des surfaces complexes de 60%, mais aussi de stabiliser la pr\u00e9cision dimensionnelle au niveau du micron, marquant ainsi l'entr\u00e9e officielle de l'industrie manufacturi\u00e8re dans l'\u00e8re de la pr\u00e9cision num\u00e9rique.<\/p>\n\n\n\n


\n\n\n\n

Conception et fonction de base des tours manuels<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La conception modulaire du tour manuel, pierre angulaire de l'usinage, reste la source d'inspiration des machines-outils modernes. La synergie de chaque composant, du banc en fonte \u00e0 l'entra\u00eenement de pr\u00e9cision, illustre la sagesse originelle de l'ing\u00e9nierie m\u00e9canique et fournit la logique sous-jacente \u00e0 l'\u00e9volution de la technologie CNC.<\/p>\n\n\n\n

canap\u00e9<\/h3>\n\n\n\n

Le banc en fonte du tour manuel adopte une structure en caisson, et le renforcement interne en forme de grille am\u00e9liore consid\u00e9rablement la rigidit\u00e9 \u00e0 la torsion, et ses performances d'amortissement des vibrations peuvent absorber des vibrations de coupe de plus de 80%. La combinaison d'un rail de guidage en V et d'un rail de guidage plan avec une rectification de pr\u00e9cision sur la surface du banc garantit que la pr\u00e9cision lin\u00e9aire du mouvement de la plaque d'entra\u00eenement est contr\u00f4l\u00e9e \u00e0 0,02 mm\/m. Cette base de rigidit\u00e9 permet au tour de maintenir sa stabilit\u00e9 lors de l'usinage d'alliages de haute duret\u00e9, tandis que le mat\u00e9riau en fonte trait\u00e9 contre le vieillissement supprime efficacement la d\u00e9formation due \u00e0 l'augmentation de la temp\u00e9rature et garantit la pr\u00e9cision g\u00e9om\u00e9trique de l'usinage \u00e0 long terme.<\/p>\n\n\n\n

bo\u00eete \u00e0 broches<\/h3>\n\n\n\n

La bo\u00eete \u00e0 broches sert de centre de puissance avec un syst\u00e8me de transmission \u00e0 six vitesses int\u00e9gr\u00e9, qui permet un large r\u00e9glage de la vitesse de 45 \u00e0 2000 tr\/min gr\u00e2ce \u00e0 un jeu d'engrenages coulissants. La conception modulaire du mandrin \u00e0 trois mors \u00e0 centrage automatique et de la pince de serrage \u00e9lastique permet de changer rapidement de solution de serrage pour les pi\u00e8ces de \u03a65-300 mm, ce qui, avec l'interface de la broche \u00e0 c\u00f4ne morse, garantit que le battement radial des pi\u00e8ces ne d\u00e9passe pas 0,03 mm. La conception de la liaison de la poign\u00e9e \u00e0 vitesse variable et de l'embrayage permet \u00e0 l'op\u00e9rateur de changer en douceur les vitesses de rotation pendant le processus de coupe, qui est adapt\u00e9 aux besoins de multiples sc\u00e9narios, allant du tournage de finition des alliages d'aluminium \u00e0 l'\u00e9bauche de l'acier inoxydable.<\/p>\n\n\n\n

buggy<\/h3>\n\n\n\n

Le syst\u00e8me de plaque d'entra\u00eenement composite int\u00e8gre une fonction d'alimentation longitudinale\/transversale, un guide de vis longitudinal de 6 mm\/r\u00e9volution, avec un cadran permettant d'obtenir une pr\u00e9cision de r\u00e9glage de 0,02 mm. Le porte-outil de la tourelle \u00e0 quatre stations permet de changer rapidement d'outil et de r\u00e9aliser des op\u00e9rations multi-processus telles que le tournage, le rainurage et le filetage en l'espace de 15 secondes. Gr\u00e2ce au rapport d'engrenage de la bo\u00eete \u00e0 roue suspendue, 60 pas standard de 0,5 \u00e0 10 mm peuvent \u00eatre g\u00e9n\u00e9r\u00e9s pour r\u00e9pondre \u00e0 la demande d'usinage de pr\u00e9cision des arbres d'entra\u00eenement, des vis et d'autres pi\u00e8ces, et sa pr\u00e9cision de positionnement r\u00e9p\u00e9table atteint \u00b10,01 mm.<\/p>\n\n\n\n

Contr\u00f4les et syst\u00e8mes synergiques<\/h3>\n\n\n\n

Le syst\u00e8me de commande \u00e0 trois volants constitue un paradigme unique d'interaction homme-machine : la main gauche r\u00e8gle l'avance longitudinale (0,05-0,3 mm\/r), la main droite contr\u00f4le la profondeur de coupe transversale (pr\u00e9cision de \u00b10,01 mm), et la p\u00e9dale relie l'embrayage pour d\u00e9marrer et arr\u00eater la broche. Le train d'engrenages plan\u00e9taires du porte-outil d\u00e9compose le mouvement de la broche en rapports d'avance pr\u00e9cis, tandis que le m\u00e9canisme de demi-\u00e9crou synchronise automatiquement la vitesse d'avance pendant le filetage, une logique m\u00e9canique qui transforme les processus d'usinage complexes en op\u00e9rations manuelles intuitives.<\/p>\n\n\n\n

Porte-outils et lubrification<\/h3>\n\n\n\n

Le porte-outil quadrilat\u00e9ral r\u00e9glable permet un ajustement fin de la hauteur de l'outil \u00b12 mm et assure la rigidit\u00e9 du processus de coupe gr\u00e2ce \u00e0 un m\u00e9canisme de verrouillage par coin. Le syst\u00e8me de lubrification par barbotage assure une alimentation continue en huile pour les engrenages et 8 points de graissage manuel pour les pi\u00e8ces \u00e0 frottement critique. Le programme de lubrification compos\u00e9e permet \u00e0 la machine de maintenir un coefficient de frottement stable m\u00eame apr\u00e8s 8 heures de fonctionnement continu. Le m\u00e9canisme de r\u00e9glage de l'angle du porte-outil permet de r\u00e9gler l'angle d'inclinaison de -5\u00b0 \u00e0 45\u00b0, ce qui r\u00e9pond aux exigences d'usinage des c\u00f4nes, des sph\u00e8res et d'autres contours fa\u00e7onn\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Les limites de l'utilisation d'un tour manuel expliqu\u00e9es en d\u00e9tail<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

automatisation limit\u00e9e<\/h3>\n\n\n\n

Lors de l'usinage des engrenages de transmission automobile, l'op\u00e9rateur doit synchroniser la vitesse d'avance, la profondeur de coupe et la vitesse de la broche, ce qui prend jusqu'\u00e0 50 minutes pour une seule pi\u00e8ce d'usinage, alors que l'\u00e9quipement \u00e0 commande num\u00e9rique ne prend que 12 minutes. Cette forte d\u00e9pendance \u00e0 l'\u00e9gard de l'intervention manuelle a entra\u00een\u00e9 une perte d'efficacit\u00e9 de 35% dans la production de masse, et le taux de rebut des op\u00e9rateurs novices \u00e9tait cinq fois plus \u00e9lev\u00e9 que celui de la main-d'\u0153uvre qualifi\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

La complexit\u00e9 de la pr\u00e9cision<\/h3>\n\n\n\n

Lors de l'usinage de bo\u00eetiers de buses d'injecteurs diesel, les diff\u00e9rences d'exp\u00e9rience des op\u00e9rateurs peuvent entra\u00eener des fluctuations des tailles critiques d'al\u00e9sage de 0,05 \u00e0 0,12 mm. La d\u00e9formation thermique du banc d\u00e9cale la contre-pointe de 0,03 mm apr\u00e8s 4 heures d'usinage continu et l'usure des outils accumule une erreur de 0,1 mm pour 20 pi\u00e8ces, des variables qui rendent difficile la garantie de la coh\u00e9rence des pi\u00e8ces par lots.<\/p>\n\n\n\n

Des r\u00e9glages qui prennent du temps<\/h3>\n\n\n\n

Un lot de 1 000 pi\u00e8ces de bo\u00eetiers de roulements montre que le changement de tour traditionnel n\u00e9cessite d'ajuster la position de la contre-pointe (25 minutes), de recharger les fixations (15 minutes), de calibrer la coupe d'essai (30 minutes), le temps de pr\u00e9paration repr\u00e9sentant un total de 28%. En revanche, l'\u00e9quipement CNC peut \u00eatre appel\u00e9 par le programme pour compl\u00e9ter la gamme compl\u00e8te de param\u00e8tres en 8 minutes, ce qui met en \u00e9vidence le goulot d'\u00e9tranglement de l'efficacit\u00e9 du mode manuel de la production en grande quantit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

\"Tour<\/figure>\n\n\n\n

Tour CNC moderne<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

En tant qu'\u00e9quipement central du syst\u00e8me de fabrication intelligent, le tour CNC moderne red\u00e9finit les limites de la fabrication de pr\u00e9cision gr\u00e2ce \u00e0 l'int\u00e9gration profonde de la technologie num\u00e9rique et de l'ing\u00e9nierie m\u00e9canique. Son \u00e9volution technologique se refl\u00e8te non seulement dans la mise \u00e0 niveau du mat\u00e9riel, mais aussi dans la perc\u00e9e du syst\u00e8me de contr\u00f4le intelligent.<\/p>\n\n\n\n

syst\u00e8me de contr\u00f4le<\/h3>\n\n\n\n

Les tours CNC modernes sont \u00e9quip\u00e9s d'un syst\u00e8me de contr\u00f4le num\u00e9rique qui agit comme le syst\u00e8me nerveux central de l'\u00e9quipement, coordonnant le fonctionnement de la broche, des axes d'alimentation et des dispositifs auxiliaires en temps r\u00e9el par le biais d'un bus de donn\u00e9es \u00e0 grande vitesse. Le module int\u00e9gr\u00e9 de compensation des erreurs peut corriger automatiquement l'\u00e9cart de transmission m\u00e9canique et la d\u00e9formation thermique provoqu\u00e9s par une petite d\u00e9viation. Gr\u00e2ce au m\u00e9canisme de r\u00e9troaction en boucle ferm\u00e9e de la balance, la pr\u00e9cision de positionnement sera stabilis\u00e9e dans la cat\u00e9gorie du micron. Cette logique de contr\u00f4le num\u00e9rique modifie compl\u00e8tement le mode de fonctionnement de l'usinage traditionnel, qui repose sur l'exp\u00e9rience manuelle, et permet \u00e0 la pr\u00e9cision du contour des surfaces complexes d'atteindre le niveau de 1\/10 du diam\u00e8tre d'une m\u00e8che de cheveux.<\/p>\n\n\n\n

Interface de programmation conviviale<\/h3>\n\n\n\n

L'interface homme-machine intelligente r\u00e9volutionne la cr\u00e9ation de programmes d'usinage, avec un module de simulation 3D qui visualise les trajectoires d'outils et les processus d'enl\u00e8vement de mati\u00e8re. L'op\u00e9rateur peut rapidement g\u00e9n\u00e9rer du code G gr\u00e2ce \u00e0 la fonction de programmation par glisser-d\u00e9poser, et le syst\u00e8me optimise automatiquement la combinaison des param\u00e8tres de coupe et reconna\u00eet m\u00eame les caract\u00e9ristiques du dessin pour recommander des strat\u00e9gies d'usinage. La fusion de l'\u00e9cran tactile et de la commande vocale am\u00e9liore l'efficacit\u00e9 du d\u00e9bogage de l'\u00e9quipement de 60% et r\u00e9duit consid\u00e9rablement la n\u00e9cessit\u00e9 de faire appel \u00e0 des experts en programmation.<\/p>\n\n\n\n

Algorithmes de contr\u00f4le adaptatif<\/h3>\n\n\n\n

Le c\u0153ur intelligent de la machine ajuste dynamiquement la vitesse d'avance et la charge de la broche gr\u00e2ce \u00e0 un r\u00e9seau multi-capteurs qui recueille des donn\u00e9es en temps r\u00e9el sur les forces de coupe, les spectres de vibration et les changements de temp\u00e9rature. Lors de l'usinage de composants a\u00e9rospatiaux en titane, l'algorithme identifie les points durs dans le mat\u00e9riau et r\u00e9duit automatiquement la profondeur de coupe pour \u00e9viter l'\u00e9caillage de l'outil. Cette capacit\u00e9 d'auto-optimisation permet \u00e0 la machine de maintenir une efficacit\u00e9 maximale tout au long de l'usinage continu, prolongeant la dur\u00e9e de vie de l'outil de plus de 30%, tout en garantissant une rugosit\u00e9 de surface stable de Ra0,8\u03bcm ou moins.<\/p>\n\n\n\n

Des capacit\u00e9s de traitement plus avanc\u00e9es<\/h3>\n\n\n\n

La technologie de liaison \u00e0 5 axes s'affranchit de la limitation de la dimension du mouvement des machines-outils traditionnelles et permet l'usinage complet de pi\u00e8ces complexes telles que les pales de turbine gr\u00e2ce \u00e0 la synergie de la t\u00eate pendulaire de l'axe B et de la table rotative de l'axe C. La conception de la tourelle motoris\u00e9e avec broche de fraisage int\u00e9gr\u00e9e permet l'usinage simultan\u00e9 de trous transversaux et d'extr\u00e9mit\u00e9s pendant le tournage, ce qui \u00e9limine les erreurs de serrage secondaires. La capacit\u00e9 multit\u00e2che permet de concentrer sur une seule machine des processus qui n\u00e9cessiteraient autrement trois machines, ce qui r\u00e9duit la dur\u00e9e du cycle de production de 40%.<\/p>\n\n\n\n

Technologie d'automatisation int\u00e9gr\u00e9e<\/h3>\n\n\n\n

Le syst\u00e8me modulaire de changement automatique d'outils est \u00e9quip\u00e9 d'un magasin d'outils \u00e0 40 stations, qui peut effectuer le changement d'outils en 0,8 seconde et v\u00e9rifier automatiquement les param\u00e8tres de l'outil gr\u00e2ce \u00e0 des puces RFID. Le syst\u00e8me de refroidissement intelligent ajuste l'angle de pulv\u00e9risation du liquide de coupe et le d\u00e9bit en fonction des caract\u00e9ristiques du mat\u00e9riau trait\u00e9, et la technologie de micro-lubrification est adopt\u00e9e pour r\u00e9duire la consommation de liquide de refroidissement de 85% pendant l'usinage des alliages d'aluminium.La sonde d'inspection int\u00e9gr\u00e9e de la pi\u00e8ce mesure automatiquement les dimensions cl\u00e9s pendant l'espace d'usinage, et les donn\u00e9es en temps r\u00e9el sont renvoy\u00e9es au syst\u00e8me de contr\u00f4le pour effectuer des corrections compensatoires, formant ainsi une gestion compl\u00e8te de la qualit\u00e9 en boucle ferm\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Comparaison entre le c\u0153ur d'un tour manuel et celui d'un tour \u00e0 commande num\u00e9rique<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
dimension de comparaison<\/th>tour \u00e0 main<\/th>Tour CNC<\/th><\/tr><\/thead>
Pr\u00e9cision de l'usinage<\/strong><\/td>\u00b10,05~0,1mm (en fonction des comp\u00e9tences de l'op\u00e9rateur)<\/td>\u00b10,005~0,01mm (\u00e9chelle de contr\u00f4le en boucle ferm\u00e9e)<\/td><\/tr>
efficacit\u00e9 de la production<\/strong><\/td>Consommation de temps \u00e9lev\u00e9e par pi\u00e8ce (par exemple, 30 minutes pour l'usinage d'arbres \u00e9tag\u00e9s)<\/td>Production rapide de lots (usinage de la m\u00eame pi\u00e8ce en 5 minutes)<\/td><\/tr>
complexit\u00e9 op\u00e9rationnelle<\/strong><\/td>Technicien qualifi\u00e9 requis (3 ans d'exp\u00e9rience ou plus)<\/td>Programm\u00e9 pour fonctionner automatiquement (1 semaine de formation au fonctionnement de base pour commencer \u00e0 travailler)<\/td><\/tr>
Co\u00fbt initial<\/strong><\/td>30 000~100 000 \u00a5 (\u00e9quipement d'entr\u00e9e de gamme)<\/td>200 000~2 millions \u00a5 (mod\u00e8le \u00e0 5 axes)<\/td><\/tr>
Capacit\u00e9 de production flexible<\/strong><\/td>Convient pour les pi\u00e8ces uniques\/petits lots (l'ajustement du changement prend 1~2 heures).<\/td>Prise en charge de pi\u00e8ces complexes ou de grand volume (le processus de changement ne prend que 5 minutes)<\/td><\/tr>
application typique<\/strong><\/td>Entretien des moules, enseignement pratique, production artisanale<\/td>Pi\u00e8ces pour l'a\u00e9rospatiale, pi\u00e8ces pour l'automobile, dispositifs m\u00e9dicaux<\/td><\/tr>
taux de consommation d'\u00e9nergie<\/strong><\/td>Consommation moyenne d'\u00e9nergie 3~5kW-h (sans perte en veille)<\/td>Consommation \u00e9lectrique moyenne 10~30kW-h (y compris le syst\u00e8me de refroidissement\/changement d'outils)<\/td><\/tr>
co\u00fbt de maintenance<\/strong><\/td>Frais d'entretien annuels \uffe50,5~10 000 (les pi\u00e8ces m\u00e9caniques sont faciles \u00e0 remplacer)<\/td>Frais de maintenance annuels \uffe530,000~100,000 (la maintenance n\u00e9cessite des ing\u00e9nieurs professionnels)<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
\n\n\n\n

Analyse approfondie des avantages et des inconv\u00e9nients<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Avantages des tours manuels<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
    \n
  1. Production flexible \u00e0 faible co\u00fbt<\/strong>\n
      \n
    • Adapt\u00e9 aux entreprises en phase de d\u00e9marrage : 1\/10e du co\u00fbt d'achat de l'\u00e9quipement CNC<\/li>\n\n\n\n
    • R\u00e9ponse rapide aux changements : aucune programmation n'est n\u00e9cessaire pour ajuster les parcours d'outils (par exemple, pour l'usinage de pi\u00e8ces en bronze de forme).<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
    • Valeur patrimoniale technique<\/strong>\n
        \n
      • D\u00e9veloppement de l'intuition m\u00e9canique : l'op\u00e9rateur peut visualiser les forces de coupe et les propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux.<\/li>\n\n\n\n
      • Statistiques d'une \u00e9cole technique \u00e0 Ningbo : la formation pratique au tour manuel permet aux \u00e9tudiants d'am\u00e9liorer la pr\u00e9cision de la s\u00e9lection des outils 40%<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

        Avantages du tour CNC<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
          \n
        1. Capacit\u00e9 d'usinage de pi\u00e8ces complexes<\/strong>\n
            \n
          • Liaison 5 axes : usinage des pales de turbines (pr\u00e9cision de surface \u00b10,005 mm)<\/li>\n\n\n\n
          • Fraisage-tournage : per\u00e7age\/taraudage simultan\u00e9s (par exemple, \u00e9conomie de 3 processus dans l'usinage de rotules de direction automobiles).<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
          • Garantie de coh\u00e9rence de la production<\/strong>\n
              \n
            • Fluctuation dimensionnelle <0,01 mm pour un traitement par lots de 2000 pi\u00e8ces.<\/li>\n\n\n\n
            • Donn\u00e9es d'une usine de dispositifs m\u00e9dicaux : taux de r\u00e9ussite de l'usinage CNC du fil de l'ongle osseux de 99,7%, taux de r\u00e9ussite de l'usinage manuel de 82% seulement<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
              \n\n\n\n

              Suggestions de s\u00e9lection<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
              Sc\u00e9narios d'exigences<\/th>\u00c9quipement recommand\u00e9<\/th>raison d'\u00eatre<\/th><\/tr><\/thead>
              Enseignement\/prototypage (budget limit\u00e9)<\/td>tour \u00e0 main<\/td>Essais et erreurs peu co\u00fbteux pour d\u00e9velopper les comp\u00e9tences de base<\/td><\/tr>
              Petit lot avec de nombreuses vari\u00e9t\u00e9s (<100 pi\u00e8ces)<\/td>Tour CNC \u00e9conomique<\/td>R\u00e9duction du co\u00fbt unitaire gr\u00e2ce \u00e0 la r\u00e9utilisation des processus<\/td><\/tr>
              Grandes quantit\u00e9s de pi\u00e8ces de pr\u00e9cision (>1000 pi\u00e8ces)<\/td>Tour CNC haut de gamme<\/td>Production automatis\u00e9e + syst\u00e8me de tra\u00e7abilit\u00e9 de la qualit\u00e9, r\u00e9duction globale des co\u00fbts de 40%<\/td><\/tr>
              Pi\u00e8ces ultra-complexes (par exemple, pi\u00e8ces a\u00e9rospatiales)<\/td>Centre de tournage et de fraisage \u00e0 5 axes<\/td>Usinage multi-face en un seul serrage pour \u00e9viter les erreurs de r\u00e9f\u00e9rence.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

              Des sc\u00e9narios d'application diversifi\u00e9s pour les tours CNC<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

              En tant qu'\u00e9quipement de base de l'industrie manufacturi\u00e8re moderne, le tour CNC a p\u00e9n\u00e9tr\u00e9 dans divers domaines cl\u00e9s de la production industrielle gr\u00e2ce \u00e0 sa haute pr\u00e9cision et \u00e0 sa grande flexibilit\u00e9. Des pi\u00e8ces de pr\u00e9cision de l'ordre du micron au traitement de composants complexes et de grande taille, ses avantages technologiques redessinent le paysage mondial de la fabrication.<\/p>\n\n\n\n

              Fabrication de pi\u00e8ces g\u00e9om\u00e9triques complexes<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

              Dans le domaine a\u00e9rospatial, le tour CNC \u00e0 cinq axes peut r\u00e9aliser en une seule fois l'aube de turbine (telle que la figure 1) de la mortaise et de la rainure de la racine de la feuille et le traitement du trou de refroidissement du film d'air, le processus traditionnel de 12 processus \u00e9tant r\u00e9duit \u00e0 3, la pr\u00e9cision du contour de l'aube \u00e9tant de \u00b1 0,005 mm. Un mod\u00e8le d'usinage de disque pressuris\u00e9 \u00e0 haute pression de moteur a\u00e9ronautique montre que l'utilisation de la technologie composite de fraisage et de tournage, le cycle de production est comprim\u00e9 de 72 \u00e0 18 heures, et le faux-rond est contr\u00f4l\u00e9 dans une fourchette de 5\u03bcm \u00e0 5\u03bcm. L'erreur est contr\u00f4l\u00e9e \u00e0 moins de 5\u03bcm.<\/p>\n\n\n\n

              Fabrication de moules de pr\u00e9cision<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

              Dans la grappe industrielle des moules de coul\u00e9e sous pression de Ningbo, le tour CNC assure l'usinage de pr\u00e9cision des noyaux de moules cl\u00e9s. Lors du traitement des moules de coques de moteurs de v\u00e9hicules \u00e0 \u00e9nergie nouvelle, le tournage de trous profonds \u00e0 angles multiples (rapport profondeur\/diam\u00e8tre jusqu'\u00e0 15:1) par syst\u00e8me \u00e0 canaux chauds augmente la dur\u00e9e de vie des moules jusqu'\u00e0 500 000 fois. Le module d'usinage de pr\u00e9cision des filets peut g\u00e9n\u00e9rer un micro-pas de 0,2 mm pour r\u00e9pondre aux exigences de moulage des microconnecteurs.<\/p>\n\n\n\n

              Production de masse de pi\u00e8ces automobiles<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
                \n
              • syst\u00e8me moteur<\/strong>Tournage \u00e9tag\u00e9 des tourillons de vilebrequin avec une erreur de circularit\u00e9 \u2264 0,003mm<\/li>\n\n\n\n
              • syst\u00e8me de transmission<\/strong>Tournage dur d'\u00e9bauches d'engrenages pour bo\u00eetes de vitesses (HRC60) comme alternative aux proc\u00e9d\u00e9s de rectification conventionnels<\/li>\n\n\n\n
              • Composants \u00e9lectrifi\u00e9s<\/strong>Equilibrage dynamique \u00e0 grande vitesse des rotors de moteurs avec une amplitude <0,01 mm \u00e0 8000 tr\/min.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                4. la fabrication de dispositifs m\u00e9dicaux<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                Le tournage d'alliages de titane pour les articulations artificielles utilise la technologie de micro-lubrification avec une rugosit\u00e9 de surface Ra0,2\u03bcm pour r\u00e9pondre aux exigences d'implantation. L'usinage de micro-filets de vis orthop\u00e9diques (M0,6\u00d70,125) atteint une pr\u00e9cision de positionnement de 0,01\u00b0 gr\u00e2ce \u00e0 l'indexation de l'axe C, ce qui garantit la fiabilit\u00e9 de l'engagement des filets.<\/p>\n\n\n\n

                5. traitement des \u00e9quipements \u00e9nerg\u00e9tiques<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                L'usinage de l'alliage haute temp\u00e9rature Inconel 718 pour la roue de la pompe principale d'une centrale nucl\u00e9aire prolonge la dur\u00e9e de vie de l'outil de 40% en ajustant dynamiquement les param\u00e8tres de coupe gr\u00e2ce \u00e0 des algorithmes de contr\u00f4le adaptatifs.Le tournage intermittent des bagues de roulement d'une \u00e9olienne adopte une technologie de suppression des vibrations pour augmenter l'efficacit\u00e9 de l'usinage de 3 fois.<\/p>\n\n\n\n

                Comparaison des donn\u00e9es relatives aux applications industrielles<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
                Domaines d'application<\/th>Pi\u00e8ces typiques<\/th>Exigences de pr\u00e9cision<\/th>Ampleur des gains d'efficacit\u00e9<\/th><\/tr><\/thead>
                a\u00e9rospatiale<\/td>aube de turbine<\/td>\u00b10,005 mm<\/td>300%<\/td><\/tr>
                la construction automobile<\/td>tourillon de vilebrequin<\/td>Rondeur 0,003 mm<\/td>150%<\/td><\/tr>
                mat\u00e9riel m\u00e9dical<\/td>articulation artificielle<\/td>Ra0.2\u03bcm<\/td>200%<\/td><\/tr>
                \u00c9quipements \u00e9nerg\u00e9tiques<\/td>Roue nucl\u00e9aire<\/td>Contour 0,01mm<\/td>250%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

                Questions fr\u00e9quemment pos\u00e9es et r\u00e9ponses<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

                Comment les tours CNC sont-ils pass\u00e9s de l'usinage de base \u00e0 la fabrication complexe ?<\/h3>\n\n\n\n

                Les tours \u00e0 commande num\u00e9rique ont connu trois r\u00e9volutions technologiques majeures :<\/p>\n\n\n\n

                  \n
                1. Phase m\u00e9catronique (1950-1970)<\/strong>: :\n
                    \n
                  • Usinage automatis\u00e9 de pi\u00e8ces d'arbres simples par programmation avec ruban de per\u00e7age (pr\u00e9cision \u00b10,1mm)<\/li>\n\n\n\n
                  • Cas typique : GM utilise le premier tour \u00e0 commande num\u00e9rique pour usiner les engrenages de transmission, ce qui a permis d'augmenter l'efficacit\u00e9 de 200%.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                  • Phase de contr\u00f4le num\u00e9rique (1980-2000)<\/strong>: :\n
                      \n
                    • Technologie \u00e0 microprocesseur introduite, supportant l'interpolation d'arc et la liaison multi-axes (pr\u00e9cision \u00b10,02mm)<\/li>\n\n\n\n
                    • Cas r\u00e9volutionnaire : usinage 5 axes de disques de turbine de moteur de Boeing 747, r\u00e9duisant le d\u00e9lai de production de 30 \u00e0 7 jours<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                    • Phase de fabrication intelligente (2010 \u00e0 ce jour)<\/strong>: :\n
                        \n
                      • Int\u00e9gration d'algorithmes d'IA et de technologies IoT telles que l'usine Mazak iSMART pour un contr\u00f4le au niveau de 0,0001 mm.<\/li>\n\n\n\n
                      • Une entreprise de moules de coul\u00e9e sous pression de Ningbo a r\u00e9duit le nombre d'essais de moules de 15 \u00e0 3 gr\u00e2ce \u00e0 la technologie du jumeau num\u00e9rique.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                        Comment concilier efficacit\u00e9 et protection de l'environnement avec le tour \u00e0 commande num\u00e9rique ?<\/h3>\n\n\n\n
                          \n
                        • Technologie d'am\u00e9lioration de l'efficacit\u00e9<\/strong>: :\n
                            \n
                          • Le syst\u00e8me de changement d'outil automatique (temps de changement d'outil \u2264 0,8 sec) augmente l'efficacit\u00e9 du traitement par lots de 60%.<\/li>\n\n\n\n
                          • La technologie de coupe \u00e0 grande vitesse (vitesse de broche de 30 000 tr\/min) r\u00e9duit le temps de cycle d'usinage des alliages d'aluminium de 40%.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                          • Innovation durable<\/strong>: :\n
                              \n
                            • Syst\u00e8me de lubrification en microquantit\u00e9 (MQL) pour r\u00e9duire l'utilisation du liquide de coupe 90%, \u00e9conomies annuelles de 150 000 \u00a5\/unit\u00e9.<\/li>\n\n\n\n
                            • Le module de r\u00e9cup\u00e9ration d'\u00e9nergie convertit l'\u00e9nergie de freinage en \u00e9nergie \u00e9lectrique r\u00e9utilisable, r\u00e9duisant ainsi la consommation d'\u00e9nergie de 25%<\/li>\n\n\n\n
                            • Une usine de pi\u00e8ces automobiles \u00e0 \u00e9nergie nouvelle a optimis\u00e9 l'agencement des mat\u00e9riaux gr\u00e2ce \u00e0 la CNC, le taux d'utilisation des mat\u00e9riaux est pass\u00e9 de 68% \u00e0 92%.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                              Les tours CNC modernes peuvent-ils traiter des pi\u00e8ces simples et complexes ?<\/h3>\n\n\n\n
                                \n
                              • Usinage de pi\u00e8ces simples<\/strong>: :\n
                                  \n
                                • Production stable de 60 pi\u00e8ces par minute gr\u00e2ce \u00e0 des macros pour la production de boulons par lots<\/li>\n\n\n\n
                                • L'erreur d'usinage de l'axe \u00e9tag\u00e9 est contr\u00f4l\u00e9e \u00e0 \u00b10,005 mm, ce qui est 5 fois plus pr\u00e9cis que les tours traditionnels.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                • Perc\u00e9e des pi\u00e8ces complexes<\/strong>: :\n
                                    \n
                                  • Usinage par fraisage-tournage 5 axes de magasins de moteurs a\u00e9ronautiques avec 200 caract\u00e9ristiques en un seul serrage.<\/li>\n\n\n\n
                                  • Traitement des articulations artificielles de la hanche dans le domaine m\u00e9dical avec une pr\u00e9cision sph\u00e9rique de Ra0,1\u03bcm (\u00e9quivalent \u00e0 l'effet miroir).<\/li>\n\n\n\n
                                  • Une entreprise de Ningbo transforme des coques en alliage d'aluminium \u00e0 parois minces de 0,2 mm \u00e0 l'aide d'un tour CNC, avec une d\u00e9formation de <0,03 mm.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                                    Fossile vivant de la civilisation industrielle, l'\u00e9volution du tour \u00e0 commande num\u00e9rique illustre l'\u00e9ternelle qu\u00eate de la fabrication de pr\u00e9cision. Depuis les artisans \u00e9gyptiens de 1300 av. J.-C. qui utilisaient un lit rotatif en bois actionn\u00e9 par une corde, jusqu'au XXIe si\u00e8cle \u00e9quip\u00e9 de machines-outils intelligentes \u00e0 cinq axes dot\u00e9es d'algorithmes d'IA, la technologie a toujours \u00e9t\u00e9 en train de red\u00e9finir la \"pr\u00e9cision\" des limites de la p\u00e9riode de la r\u00e9volution industrielle : le tour \u00e0 vapeur sera comprim\u00e9 \u00e0 0,1 mm d'erreur d'usinage, tandis que le syst\u00e8me CNC moderne, gr\u00e2ce au contr\u00f4le en boucle ferm\u00e9e \u00e0 l'\u00e9chelle, a atteint 0,0000 mm. Pendant la r\u00e9volution industrielle, les tours \u00e0 vapeur ont r\u00e9duit les erreurs d'usinage \u00e0 0,1 mm, tandis que les syst\u00e8mes CNC modernes ont atteint un contr\u00f4le microscopique de 0,001 mm gr\u00e2ce \u00e0 un contr\u00f4le d'\u00e9chelle en boucle ferm\u00e9e. Dans le domaine de la fabrication de pi\u00e8ces en alliage d'aluminium \u00e0 haute performance, la capacit\u00e9 de collaboration multi-axes du tour CNC a compl\u00e8tement modifi\u00e9 le processus traditionnel : si l'on prend l'exemple du carter du moteur d'un v\u00e9hicule \u00e0 \u00e9nergie nouvelle, l'usinage composite de ses dents de dissipation thermique et de ses embouts de roulement peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 en une seule fois dans le syst\u00e8me CNC int\u00e9gr\u00e9 de tourelle motoris\u00e9e \u00e0 axe Y, ce qui peut am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de 400% par rapport \u00e0 l'efficacit\u00e9 du traitement traditionnel en s\u00e9quences s\u00e9par\u00e9es, et l'efficacit\u00e9 de l'usinage peut \u00eatre am\u00e9lior\u00e9e de 1,5 fois, ce qui est le plus \u00e9lev\u00e9 au monde, et le plus \u00e9lev\u00e9 dans le monde.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1963,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[21],"tags":[69],"class_list":["post-1958","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-about-news","tag-aluminum-alloy-manufacturing-process"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1958","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1958"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1958\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1963"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1958"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1958"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1958"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}