Introduction à la machine-outil

Aug 10, 2023

Une machine-outil est une machine qui transforme des pièces métalliques en pièces de machines. C'est une machine qui fabrique des machines, donc elle est également appelée "machine de travail" ou "machine-outil", et est couramment appelée machine-outil. Alors, quelles sont les catégories de machines-outils ? Il existe de nombreuses façons de traiter les pièces mécaniques dans la fabrication moderne de machines : outre la coupe, il y a également le moulage, le forgeage, le soudage, l'estampage, l'extrusion, etc. L'usinage final est effectué par coupe sur la machine-outil. Dans la fabrication générale de machines, la charge de traitement assumée par les machines-outils représente 40 % à 60 % de la charge totale de fabrication de machines, et les machines-outils jouent un rôle important dans la modernisation de l'économie nationale. Les machines-outils sont principalement classées selon les méthodes de traitement et les outils de coupe utilisés. Selon la méthode de formulation du modèle de machine-outil formulée par le pays, les machines-outils sont divisées en 11 catégories : tours, perceuses, aléseuses, rectifieuses, machines de traitement d'engrenages, machines de traitement de filetage, fraiseuses, raboteuses et mortaiseuses, machines à dessiner, etc. Lits, scies et autres machines-outils. Dans chaque type de machine-outil, il est divisé en plusieurs groupes selon la plage de processus, le type de disposition et la performance structurelle, et chaque groupe est divisé en plusieurs séries. Ce qui suit est une brève introduction à certains tours.
Aujourd'hui, nous allons d'abord présenter le tour.
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Un tour est une machine-outil qui utilise principalement un outil de tournage pour tourner une pièce en rotation. Des forets, des alésoirs, des tarauds, des matrices et des outils de moletage peuvent également être utilisés pour le traitement correspondant sur le tour. Les tours sont principalement utilisés pour usiner des arbres, des disques, des manchons et d'autres pièces avec des surfaces en rotation, et sont les machines-outils les plus largement utilisées dans les usines de fabrication et de réparation de machines.
1. Le « tour à archet » des poulies et tiges d'arc anciens Dès l'époque de l'Égypte ancienne, les gens avaient inventé la technologie du tournage du bois avec un outil en le faisant tourner autour de son axe central. Au début, les gens utilisaient deux troncs debout comme supports pour installer le bois à tourner, utilisaient l'élasticité des branches pour faire rouler la corde vers le bois, tiraient la corde à la main ou avec une pédale pour faire tourner le bois, et coupaient avec un couteau à la main.
Cette méthode ancienne a progressivement évolué en deux ou trois boucles de corde sur la poulie, et la corde était montée sur une tige élastique pliée en arc, et l'arc était poussé et tiré en arrière et en avant pour faire tourner l'objet traité pour le tournage. C'est le "tour à archet".
2. Les tours à pédale médiévaux entraînés par des vilebrequins et des volants. Au Moyen Âge, quelqu'un a conçu un tour à pédale qui utilisait des pédales pour faire tourner le vilebrequin et entraîner le volant, puis transmis à l'arbre principal pour le faire tourner. Au milieu du XVIe siècle, un concepteur nommé Besson en France a conçu un tour pour tourner les vis qui utilisait une tige filetée pour faire glisser l'outil. Malheureusement, ce tour n'a pas été popularisé.
3. Les boîtes de chevet et les mandrins sont nés au XVIIIe siècle. Au XVIIIe siècle, quelqu'un a conçu une sorte de pédale et de bielle pour faire tourner le vilebrequin, qui peut stocker l'énergie cinétique de rotation sur le tour sur le volant, et faire tourner directement le vilebrequin. Les pièces évoluent vers un porte-outil rotatif, qui est un mandrin qui maintient la pièce.
4. En 1797, le Britannique Maudsley a inventé le tour à chariotage, qui a une vis-mère précise et des engrenages interchangeables révolutionnaires.
Né en 1771, Maudsley était l'homme de confiance de l'inventeur Brammer lorsqu'il avait 18 ans. On dit que Brammer avait toujours travaillé dans les fermes. À l'âge de 16 ans, sa cheville droite a été handicapée suite à un accident, il a donc dû se tourner vers la menuiserie avec moins de mobilité. Sa première invention était les toilettes à chasse d'eau en 1778. Maudsley a commencé à aider Brammer à concevoir des presses hydrauliques et d'autres machines jusqu'à l'âge de 26 ans. Une demande d'augmentation de salaire au-dessus de 30 shillings par semaine.
L'année où Maudsley a quitté Brammer, il a construit le premier tour à fileter, un tour tout en métal avec des porte-outils et des contre-pointes qui se déplaçaient le long de deux guidages parallèles. La surface de guidage du rail de guidage est triangulaire et lorsque l'arbre principal tourne, il entraîne la vis-mère pour déplacer le porte-outil latéralement. C'est le mécanisme principal des tours modernes, qui peuvent être utilisés pour fabriquer des vis métalliques de précision avec n'importe quel pas.
Trois ans plus tard, Mozley a construit un tour plus complet dans son propre atelier. Les engrenages pouvaient être remplacés les uns par les autres et la vitesse d'avance ainsi que le pas des filetages traités pouvaient être modifiés. En 1817, un autre Anglais, Roberts, a utilisé un mécanisme de poulie à quatre étages et de roue arrière pour changer la vitesse de la broche. Bientôt, des tours plus grands sont également apparus et ont contribué de manière significative à l'invention de la machine à vapeur et d'autres machines.
5. La naissance de différents tours spéciaux Pour améliorer le degré de mécanisation et d'automatisation, Fitch aux États-Unis a inventé le tour à tourelle en 1845 ; en 1848, le tour à roue de retour est apparu aux États-Unis ; les tours automatiques, et bientôt il a fabriqué un tour automatique à trois axes ; au début du XXe siècle, un tour avec une boîte de vitesses à engrenages entraînée par un moteur séparé est apparu. Grâce à l'invention de l'acier rapide et à l'application des moteurs électriques, les tours ont été continuellement améliorés et ont finalement atteint le niveau moderne de haute vitesse et de haute précision.
Après la Première Guerre mondiale, divers tours automatiques à haute efficacité et tours spécialisés se sont développés rapidement en raison des besoins des industries de la munition, de l'automobile et d'autres machines. Afin d'améliorer la productivité des petites séries de pièces, des tours avec des dispositifs de profilage hydrauliques ont été promus à la fin des années 1940, et en même temps, des tours multi-outils ont également été développés. Au milieu des années 1950, des tours à commande programmée avec des cartes perforées, des plaques de verrouillage et des cadrans ont été développés. La technologie CNC a commencé à être utilisée dans les tours dans les années 1960 et s'est développée rapidement après les années 1970.
6. Les tours sont divisés en différents types selon leurs utilisations et leurs fonctions.
Les tours ordinaires ont une large gamme d'objets à traiter, une grande plage de réglage de la vitesse de broche et de la vitesse d'avance, et peuvent traiter les surfaces internes et externes, les surfaces d'extrémité et les filetages internes et externes de la pièce. Ce type de tour est principalement actionné manuellement par des travailleurs, et l'efficacité de production est faible. Il convient à la production de pièces uniques, de petites séries et d'ateliers de réparation.
Les tours à tourelle et les tours rotatifs ont des porte-outils à tourelle ou des porte-outils rotatifs qui peuvent contenir plusieurs outils. Les travailleurs peuvent utiliser différents outils pour compléter divers processus en un serrage de la pièce, et conviennent à la production en série.
Le tour automatique peut automatiquement terminer le traitement multi-processus de petites et moyennes pièces selon un certain programme, peut charger et décharger automatiquement les matériaux, et traiter à plusieurs reprises un lot de mêmes pièces, ce qui convient à la production de masse.
Les tours semi-automatiques à outils multiples sont divisés en mono-axe, multi-axes, horizontaux et verticaux. La disposition du type horizontal mono-axe est similaire à celle des tours ordinaires, mais les deux ensembles de porte-outils sont installés respectivement à l'avant, à l'arrière ou en haut et en bas de l'axe principal, et sont utilisés pour traiter des disques, des anneaux et des arbres. Sa productivité est de 3 à 5 fois supérieure à celle des tours ordinaires.
Le tour à copier peut imiter la forme et la taille du modèle ou de l'échantillon, et terminer automatiquement le cycle de traitement de la pièce. Il convient à la production en petites séries et en série de pièces de formes complexes, et sa productivité est de 10 à 15 fois supérieure à celle des tours ordinaires. Il existe des types à tourelle multiple, à plusieurs axes, à mandrin, vertical et autres.
La broche du tour vertical est perpendiculaire au plan horizontal, la pièce est serrée sur la table rotative horizontale et le porte-outil se déplace sur le faisceau ou la colonne. Il convient au traitement de pièces plus grandes et plus lourdes qui sont difficiles à installer sur des tours ordinaires et est généralement divisé en deux catégories : simple colonne et double colonne.
Pendant que le tour à denture de pelle tourne, le porte-outil effectue périodiquement un mouvement de va-et-vient radial, ce qui est utilisé pour former la surface dentée des fraises à rainurer, des fraises mères, etc. Habituellement équipé d'un dispositif de meulage de dégagement, une petite meule entraînée par un moteur séparé soulage la surface dentée.
Les tours spécialisés sont des tours utilisés pour traiter des surfaces spécifiques de certains types de pièces, tels que les tours de vilebrequin, les tours de came, les tours de roue, les tours d'essieu, les tours de rouleau et les tours de lingot.
Le tour combiné est principalement utilisé pour le tournage, mais avec certaines pièces et accessoires spéciaux, il peut également effectuer le perçage, le fraisage, le forage, l'insertion, le meulage et d'autres traitements. Il a les caractéristiques de "une machine avec plusieurs fonctions" et convient aux véhicules d'ingénierie, aux navires ou aux travaux de réparation mobiles sur la station de réparation.