Dans la fabrication moderne, les machines-outils CNC (ordinateur numérique) sont connues comme l'équipement de base de 'industriel Mother Machines ' et sont la force clé pour promouvoir le développement du traitement mécanique vers une haute précision, une grande efficacité et une intelligence. Depuis sa naissance au milieu du XXe siècle, les machines-outils CNC ont subi une énorme transformation du simple contrôle automatique à une fabrication collaborative très intelligente, changeant profondément le visage de l'industrie manufacturière mondiale.

 

1. L'origine et le développement précoce des machines-outils CNC

Le bourgeonnement de la technologie CNC remonte à la fin des années 40, lorsque l'US Air Force a chargé le MIT de développer le premier outil de machine CNC à répondre aux besoins de traitement de haute précision des pièces d'avion. En 1952, la première machine à mouler CNC à trois axes basée sur une commande de ruban de papier perforée est née, marquant un pas en avant substantiel dans la technologie CNC.

Dans les années 1960, avec l'avancement de la technologie électronique, les systèmes CNC ont commencé à utiliser des transistors et des relais pour atteindre une précision de traitement plus élevée et un contrôle de chemin plus complexe, mais reposaient toujours sur des circuits analogiques, avec une stabilité limitée et une efficacité de programmation.

 

2. La technologie CNC mûrit: l'introduction de systèmes de contrôle informatique

Dans les années 1970, la technologie des microprocesseurs a émergé et les machines-outils CNC sont entrés dans l'ère 'Contrôle Numerical Control (CNC) '. Remplacement de la méthode d'entrée de bande de papier traditionnelle, les programmes CNC peuvent être entrés via le clavier, lire des bandes ou des disques, ce qui est plus pratique à fonctionner, a un taux de défaillance plus faible et un système plus flexible. Les réalisations représentatives de cette étape comprennent l'utilisation généralisée des centres d'usinage, qui permettent à une machine-outil de terminer plusieurs processus tels que le fraisage, le forage et le tapotement, améliorant considérablement l'efficacité de la production.

Dans les années 1980, les systèmes CAD / CAM ont été progressivement intégrés dans les processus CNC pour obtenir une connexion automatisée de la conception au traitement. Dans le même temps, les systèmes CNC ont commencé à prendre en charge des fonctions avancées telles que le contrôle multi-axes, le remplacement automatique des outils et la surveillance en temps réel, qui a favorisé la popularisation de technologies telles que les moules à haute précision, les pièces complexes et le traitement de surface.

 

3. Se diriger vers la fabrication intelligente: numérisation et mise en réseau des machines-outils CNC

En entrant dans le 21e siècle, la technologie des machines-outils CNC est entrée dans une période d'itération rapide. Les systèmes de service de service haute performance, la technologie de liaison à cinq axes et les systèmes de contrôle en boucle fermée ont progressivement mûri, permettant à la précision de traitement d'atteindre les niveaux de submicron ou même de nanomètres. Dans le même temps, les systèmes CNC évoluent progressivement vers la modularisation, le réseautage et l'intelligence.

Ces dernières années, l'introduction des concepts de 'Industry 4.0 ' et 'Intelligent Manufacturing ' a fait des machines-outils CNC une partie importante des usines numériques. Les machines-outils CNC modernes peuvent non seulement réaliser une programmation à distance et une surveillance en ligne, mais également un lien avec les systèmes MES et ERP via Internet industriel pour effectuer une gestion intelligente telle que la collecte de données, l'alerte aux défauts et l'analyse de la consommation d'énergie.

De plus, l'intelligence artificielle, l'informatique Edge et les technologies de l'Internet des objets ont également été progressivement intégrées dans les systèmes de contrôle CNC, permettant aux machines-outils d'avoir des fonctions telles que le traitement adaptatif, le changement d'outil intelligent et la maintenance prédictive, qui améliore considérablement l'utilisation des équipements et la cohérence des produits.

 

4. Perspectives futures: vitesse plus élevée, plus de précision et plus d'intelligence

En regardant vers l'avenir, CNC Machine Tools continuera d'évoluer dans les aspects suivants:

Vitesse plus élevée et rigidité élevée: Afin de répondre aux exigences à grande vitesse et à haute précision dans les champs de l'aérospatiale, de l'électronique de précision, etc., la conception et le système de transmission de la structure des machines-outils continueront d'être optimisés.

Fabrication assistée par AI: À l'aide de l'intelligence artificielle pour le traitement de l'optimisation des chemins, de l'identification des défauts et de l'apprentissage des processus, le niveau d'automatisation sera considérablement amélioré.

Fabrication verte: lecteur d'économie d'énergie, la lubrification intelligente et la technologie de traitement des émissions zéro favoriseront davantage le développement de machines-outils CNC respectueuses de l'environnement.

Amélioration de la flexibilité et des capacités de personnalisation personnalisées: Pour répondre aux besoins du traitement des petits lots et multi-variétés, les machines-outils CNC évolueront vers une architecture modulaire plus flexible.

 

Conclusion

Le développement des machines-outils CNC est un microcosme de progrès technologique industriel. De la commande initiale du ruban sur papier à l'interconnexion intelligente d'aujourd'hui, d'une fonction de traitement unique à l'intégration multi-axes et multi-processus, la technologie CNC continue de franchir les limites et de soutenir la mise à niveau complète de la fabrication traditionnelle à la fabrication intelligente. À l'avenir, avec l'intégration profonde de la technologie numérique et de la technologie de fabrication, les machines-outils CNC continueront de conduire l'industrie manufacturière à un niveau supérieur et aideront l'industrie mondiale à entrer dans une nouvelle ère d'intelligence.