Regard sur l'histoire des fraiseuses

Dans l'industrie métallurgique, les fraiseuses sont des outils incroyablement adaptables. Qu'il s'agisse de découper différentes formes, de percer des trous et de réaliser des rainures sur des métaux ferreux et non ferreux, les fraiseuses ont été conçues pour créer un produit cohérent et uniforme encore et encore.

Qu'est-ce qu'une fraiseuse ?

Les fraiseuses actuelles offrent la possibilité de fileter, de feuiller, de router et de percer sous des commandes manuelles ou numériques, mais les premières fraiseuses étaient beaucoup plus basiques.

Une fraiseuse standard se compose d'une table, d'un arbre de fraisage, de plusieurs barres de traction horizontales et verticales, d'un plateau rotatif, d'une base rotative et de la broche principale. La base rotative distingue une fraiseuse d'un tour.

Quand la première fraiseuse a-t-elle été inventée ?

L'inventeur de la première fraiseuse est inconnu, mais le développement des moulins a été documenté. Samuel Rehe a créé une première machine mais a laissé peu d'informations sur les détails de la machine. Une décennie plus tard, Eli Terry a modifié la conception et utilisé des moulins pour fabriquer des pièces d'horlogerie interchangeables. Le développement des fraiseuses a été lent et régulier. Chaque étape du développement de la machine a facilité la production de produits identiques.

En 1818, Eli Whitney, également connu comme l'inventeur de l'égreneuse de coton, a créé ce qui a été référencé comme la première fraiseuse. Pourtant, sa fraiseuse n'était qu'une version mise à jour et améliorée de la machine inventée par Rehe et Terry. Whitney n'était pas la seule à voir un besoin dans l'industrie manufacturière et s'est efforcée de le combler. Les inventeurs John Hall, Robert Johnson et Simeon North ont tous conçu une machine qui créait des objets toujours identiques.

Alors pourquoi Eli Whitney est-il crédité d'avoir inventé la fraiseuse ? Parce qu'Eli Whitney a créé une fraiseuse à succès à New Haven, dans le Connecticut, qui produisait des pièces de fusil interchangeables. Son invention a changé l'industrie.

Avant Whitney, toutes les armes à feu étaient fabriquées à la main par des machinistes hautement qualifiés. Non seulement le processus prenait beaucoup de temps, mais cela signifiait également qu'il était impossible d'échanger des pièces d'armes à feu. L'invention de Whitney a lancé la production de masse d'armes aux États-Unis.

Compte tenu d'un volume de commandes élevé du gouvernement américain, Whitney a créé une usine de machines-outils futuristes à New Haven qui a créé des pièces identiques pour les armes à feu. Il a fait des modèles individuels pour reproduire les pièces du pistolet. Un ouvrier prendrait le gabarit et couperait le métal en fonction de celui-ci sur la fraiseuse.

Il y avait souvent une grande marge d'erreur. Cela a incité Whitney à inventer une nouvelle version du moulin qui remplacerait les compétences mécaniques dans la fabrication d'armes à feu. Cette nouvelle version était relativement plus précise.

Whitney a développé plusieurs modèles de fraiseuse au fil des ans. Mais les moulins dotés de la technologie CNC n'étaient pas là avant 1952, grâce à Richard Kegg.

Devenir un outil d'usinage industriel utile

Les premières fraiseuses comportaient encore une grosse erreur :un machiniste devait serrer une pièce sur le banc, puis fixer le gabarit sur le dessus. Un outil de coupe, généralement un ciseau, a été utilisé pour couper l'excédent de métal. Lors du dépôt de formes complexes à la main, les mesures étaient souvent erronées. Cela a ralenti le processus de fabrication. Ce revers a finalement conduit Whitney à inventer une fraiseuse plus avancée.

Il a conçu une roue en fer avec des dents courbes dépassant de sa circonférence. Les dents ont été affûtées pour obtenir un tranchant tranchant comme un rasoir, puis durcies pour l'impact.

Une fois la roue déplacée, les dents sont entrées en contact avec la plaque de métal. Seulement cette fois, chaque dent agissait comme un ciseau individuel et chaque coup était le même. Une rotation complète de la roue assure une vitesse de coupe constante. Lorsqu'il a conduit la roue au bord d'un gabarit, il a soigneusement coupé la plaque de métal à la bonne taille.

Remodelage de la fraiseuse

L'ingénierie de l'usine de Whitney semble simple. Mais il a fallu environ huit ans à Eli Whitney pour exécuter la commande d'armes à feu. Des problèmes avec les machines, le travail de détail et plus encore ont rendu le processus plus long que prévu et la majorité des armes à feu ont été achevées au cours des deux dernières années.

Des années plus tard, l'inventeur Joseph R. Brown a présenté sa fraiseuse modifiée à l'exposition de Paris de 1867. Il avait des cannelures en spirale pour un certain type de forets hélicoïdaux, et un couteau formé a été ajouté plus tard. La fraiseuse continue d'évoluer.

Au début des années 1800, le tour était plus populaire pour sa simplicité, sa puissance d'alimentation croisée et sa boîte de vitesses bien définie. Grâce à l'important ajout de Brown, la fraiseuse put rivaliser avec les tours vers 1864.

La première machine à fonctionner numériquement

A partir de 1940, les tentatives d'automatisation de la fraiseuse se multiplient. L'opération manuelle ne nécessitait pas de compétences mécaniques, mais l'objectif était d'automatiser l'ensemble du processus conformément à la technologie moderne.

Il y avait plusieurs autres raisons d'opter pour des fraiseuses à commande numérique par ordinateur (CNC); le premier étant l'irrégularité des données, des sorties et des produits eux-mêmes.

Une fois la programmation numérique installée sur une fraiseuse, elle a systématisé leurs opérations et les a rendues plus rapides, plus précises et plus efficaces que l'usinage manuel.

L'évolution des moulins modernes

Les fraiseuses CNC ont une approche moderne de l'usinage des matières premières, mais les fonctions de base sont les mêmes. Les pièces personnalisées sont souvent créées à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO).

Il permet aux fraiseuses de produire en masse différentes pièces à partir d'une variété de métaux et de plastiques. Les moulins d'aujourd'hui comprennent :

• Fraiseuse horizontale
• Fraiseuse verticale
• Fraiseuse à banc CNC
• Fraiseuse à lit
• Moulins à aléser

Les fraiseuses d'aujourd'hui ont également un outil de coupe cylindrique qui peut tourner sur plusieurs axes et créer des détails complexes dans vos pièces mécaniques; un détail dont les premières machines ne pouvaient que rêver.

Derniers mots

Les fraiseuses ont été inventées il y a plus de deux cents ans. De l'histoire des fraiseuses, vous pouvez voir que les moulins ont été développés par des horlogers, des professeurs, des armuriers privés, etc. Les fraiseuses d'aujourd'hui sont utilisées par de nombreuses personnes dans le même secteur, faisant des fraiseuses un lien avec le passé et une opportunité d'avancement futur.