Според метода на подготовка на моделите на металорежещи машини, машинните инструменти са разделени на 11 категории: стругове, пробивни машини, пробивни машини, шлифовъчни машини, машини за обработка на зъбни колела, машини за резба, фрезови машини, машини за ренде, машини за протягане, машини за триони и други машинни инструменти.Във всеки тип металообработваща машина той е разделен на няколко групи според обхвата на процеса, вида на оформлението и конструктивните характеристики и всяка група е разделена на няколко серии.Днес редакторът ще говори с вас за историческите истории на струговете, бормашините и фрезите.
1. Струг
Стругът е машинен инструмент, който използва главно струговащ инструмент за завъртане на въртящ се детайл.На струга също могат да се използват свредла, райбери, райбери, метчици, матрици и инструменти за нарязване за съответната обработка.Струговете се използват главно за обработка на валове, дискове, втулки и други детайли с въртящи се повърхности и са най-широко използваният тип металорежещи машини в машиностроенето и сервизите за ремонт.
1. „Лъков струг“ на древни макари и носови пръти.Още в древен Египет хората са изобретили технологията за струговане на дърво с инструмент, докато го въртят около централната му ос.Отначало хората използвали два стоящи трупа като опори, за да изправят дървото, което трябва да се обръща, използвали еластичната сила на клоните, за да навият въжето върху дървото, дърпали въжето с ръка или крак, за да обърнат дървото, и държали ножа за рязане.
Този древен метод постепенно е еволюирал и се развил в две или три завъртания на въжето върху скрипеца, въжето се поддържа върху еластичен прът, огънат във формата на лък, а лъкът се бута и дърпа напред-назад, за да завърти обработвания обект за струговане, което е „стругът с лък“.
2. Средновековен колянов вал и задвижване на маховика „педален струг“.През Средновековието някой проектира „струг с педали“, който използва педал за въртене на коляновия вал и задвижване на маховика, а след това го задвижва към главния вал, за да го завърти.В средата на 16-ти век френски дизайнер на име Бесон проектира струг за завъртане на винтове с винтов прът, за да направи инструмента плъзгащ се.За съжаление този струг не беше популяризиран.
3. През осемнадесети век се раждат нощни кутии и патронници.През 18-ти век някой друг проектира струг, който използва крачен педал и свързващ прът за въртене на коляновия вал, който може да съхранява кинетичната енергия на въртене на маховика, и се развива от директно въртене на детайла до въртяща се глава, която е Патронник за задържане на детайла.
4. През 1797 г. англичанинът Модсли изобретява епохалния инструментален струг, който има прецизен водещ винт и сменяеми зъбни колела.
Модсли е роден през 1771 г. и на 18-годишна възраст е дясната ръка на изобретателя Брамер.Говори се, че Брамер винаги е бил фермер и когато е на 16 години, инцидент причинява увреждане на десния му глезен, така че той трябва да премине към дървообработване, което не е много подвижно.Първото му изобретение е тоалетната с промиване през 1778 г. Модсли започва да помага на Брамер при проектирането на хидравлични преси и други машини, докато не напуска Брамер на 26-годишна възраст, защото Брамер грубо отхвърля предложението на Мориц да поиска увеличение на заплатите над 30 шилинга на седмица.
През същата година, в която Модсли напуска Брамер, той създава първия си резбов струг, изцяло метален струг с държач на инструмента и опашка, способен да се движи по две успоредни релси.Водещата повърхност на водещата релса е триъгълна и когато шпинделът се върти, водещият винт се задвижва, за да премести странично държача на инструмента.Това е основният механизъм на съвременните стругове, с който могат да се въртят прецизни метални винтове с всякаква стъпка.
Три години по-късно Модсли създава по-завършен струг в собствената си работилница със сменяеми зъбни колела, които променят скоростта на подаване и стъпката на обработваните резби.През 1817 г. друг англичанин, Робъртс, използва четиристепенен механизъм с макара и задно колело за промяна на скоростта на шпиндела.Скоро бяха въведени по-големи стругове, които допринесоха за изобретяването на парната машина и други машини.
5. Раждането на различни специални стругове За да се подобри степента на механизация и автоматизация, Fitch в Съединените щати изобретява револверен струг през 1845 г.;през 1848 г. в Съединените щати се появява струг с колело;през 1873 г. Спенсър в Съединените щати прави едновалови автоматични стругове и скоро той прави триосни автоматични стругове;в началото на 20 век се появяват стругове със зъбни предавки, задвижвани от отделни двигатели.Благодарение на изобретяването на бързорежеща инструментална стомана и прилагането на електрически двигатели, струговете непрекъснато се подобряват и накрая достигат съвременното ниво на висока скорост и висока точност.
След Първата световна война, поради нуждите на оръжейната, автомобилната и друга машинна промишленост, бързо се развиват различни високоефективни автоматични стругове и специализирани стругове.За да се подобри производителността на малки партиди детайли, в края на 40-те години на миналия век бяха насърчавани стругове с хидравлични устройства за профилиране и в същото време бяха разработени многоинструментални стругове.В средата на 50-те години на миналия век са разработени програмно управлявани стругове с перфокарти, заключващи плочи и циферблати.CNC технологията започва да се използва в стругове през 60-те години на миналия век и се развива бързо след 70-те години.
6. Струговете се разделят на различни типове според техните приложения и функции.
Обикновеният струг има широк спектър от обработващи обекти и обхватът на регулиране на скоростта на шпиндела и подаването е голям и може да обработва вътрешните и външните повърхности, челните повърхности и вътрешните и външните резби на детайла.Този тип струг се управлява главно ръчно от работници, с ниска производствена ефективност и е подходящ за производство на единични части, малки партиди и ремонтни работилници.
Револвърните стругове и ротационните стругове имат опори за револверни инструменти или въртящи се опори за инструменти, които могат да държат множество инструменти и работниците могат да използват различни инструменти, за да завършат различни процеси с едно затягане на детайла, което е подходящо за масово производство.
Автоматичният струг може автоматично да завърши многопроцесната обработка на малки и средни детайли според определена програма, може автоматично да зарежда и разтоварва материали и да обработва многократно партида от едни и същи детайли, което е подходящо за масово производство.
Многофункционалните полуавтоматични стругове се делят на едноосни, многоосни, хоризонтални и вертикални.Оформлението на едноосния хоризонтален тип е подобно на това на обикновен струг, но двата комплекта опори за инструменти са монтирани съответно отпред и отзад или отгоре и отдолу на главния вал и се използват за обработка на дискове, пръстени и заготовки на валове, а производителността им е от 3 до 5 пъти по-висока от тази на обикновените стругове.
Профилиращият струг може автоматично да завърши цикъла на обработка на детайла, като имитира формата и размера на шаблона или пробата.Подходящ е за дребносерийно и серийно производство на детайли със сложни форми, като производителността е от 10 до 15 пъти по-висока от тази на обикновените стругове.Има държач за много инструменти, многоосов, тип патронник, вертикален тип и други видове.
Шпинделът на вертикалния струг е перпендикулярен на хоризонталната равнина, детайлът е захванат върху хоризонталната въртяща се маса, а опората на инструмента се движи върху гредата или колоната.Подходящ е за обработка на големи, тежки детайли, които трудно се монтират на обикновени стругове.Обикновено те са разделени на две категории: с една колона и с две колони.
Докато зъбният струг с лопата се върти, държачът на инструмента периодично извършва възвратно-постъпателно движение в радиална посока, което се използва за оформяне на зъбни повърхности на фрези за мотокари, фрези за котлони и др. Обикновено с релефно шлифовъчно устройство, малък шлифовъчен диск, задвижван от отделен електрически мотор облекчава зъбната повърхност.
Специализираните стругове са стругове, използвани за обработка на специфични повърхности на определени видове детайли, като стругове за колянов вал, стругове за разпределителни валове, стругове за колела, стругове за оси, стругове за валци и стругове за блокове.
Комбинираният струг се използва главно за обработка на струговане, но след добавяне на някои специални части и аксесоари, той може също да извършва пробиване, фрезоване, пробиване, вмъкване, шлайфане и друга обработка.Той има характеристиките на „една машина с множество функции“ и е подходящ за инженерни превозни средства, кораби или мобилни ремонтни дейности в ремонтната станция.
2. Бормашина
Въпреки че индустрията на работилниците е сравнително изостанала, тя е обучила и произвела много занаятчии.Въпреки че не са експерти в производството на машини, те могат да направят всякакви ръчни инструменти, като ножове, триони, игли, свредла, конуси, мелници, валове, ръкави, зъбни колела, рамки за легла и т.н., всъщност машините се сглобяват от тези части.
1. Най-ранният дизайнер на пробивната машина – пробивната машина Da Vinci е известна като „Майката на машините“.Говорейки за скучни машини, първо трябва да говорим за Леонардо да Винчи.Тази легендарна фигура може би е била дизайнерът на най-ранните пробивни машини за металообработка.Пробивната машина, проектирана от него, се задвижва от хидравличен или крачен педал, пробивният инструмент се върти близо до детайла, а детайлът е фиксиран върху подвижна маса, задвижвана от кран.През 1540 г. друг художник рисува картина на „Пиротехника“ със същата рисунка на пробивна машина, която по това време се използва за довършване на кухи отливки.
2. Първата сондажна машина, създадена за обработка на дула на оръдия (Уилкинсън, 1775 г.).През 17-ти век, поради военни нужди, развитието на производството на оръдия е много бързо и как да се произведе цевта на оръдието се превръща в основен проблем, който хората спешно трябва да решат.
Първата истинска пробивна машина в света е изобретена от Уилкинсън през 1775 г. Всъщност, пробивната машина на Уилкинсън е, за да бъдем точни, пробивна машина, способна да обработва прецизно оръдия, куха цилиндрична пробивна греда, монтирана на лагери в двата края.
Роден в Америка през 1728 г., Уилкинсън се премества в Стафордшир на 20-годишна възраст, за да построи първата желязна пещ в Билстън.Поради тази причина Уилкинсън е наричан „майсторът ковач от Стафордшир“.През 1775 г., на 47-годишна възраст, Уилкинсън работи усилено във фабриката на баща си, за да създаде тази нова машина, която може да пробие дула на оръдия с рядка прецизност.Интересното е, че след като Уилкинсън умира през 1808 г., той е погребан в чугунен ковчег по негов собствен дизайн.
3. Пробивната машина има важен принос за парната машина на Watt.Първата вълна на индустриалната революция не би била възможна без парната машина.За разработването и прилагането на самата парна машина, освен необходимите социални възможности, не могат да бъдат пренебрегнати и някои технически предпоставки, тъй като производството на частите на парната машина не е толкова лесно, колкото рязането на дърво от дърводелец.Необходимо е да се направят някои специални метални части, а изискванията за точност на обработка са високи, което не може да се постигне без съответното техническо оборудване.Например, при производството на цилиндъра и буталото на парна машина, точността на външния диаметър, необходима в производствения процес на буталото, може да бъде изрязана отвън, докато се измерва размерът, но за да се изпълнят изискванията за точност на вътрешния диаметър на цилиндъра, не е лесно да се използват общи методи за обработка..
Смиттън беше най-добрият механик на осемнадесети век.Смиттън проектира до 43 части оборудване за водни и вятърни мелници.Що се отнася до направата на парната машина, най-трудното нещо за Smithon е обработката на цилиндъра.Доста трудно е да се обработи голям вътрешен кръг на цилиндър в кръг.За тази цел Смиттън направи специална машина за рязане на вътрешни кръгове на цилиндри в Cullen Iron Works.Този вид пробивна машина, която се задвижва от водно колело, е оборудвана с инструмент в предния край на дългата си ос и инструментът може да се върти в цилиндъра, за да обработи вътрешния му кръг.Тъй като инструментът е монтиран в предния край на дългия вал, ще има проблеми като деформация на вала, така че е много трудно да се обработи истински кръгъл цилиндър.За тази цел Смиттън трябваше да промени позицията на цилиндъра няколко пъти за обработка.
Пробивната машина, изобретена от Уилкинсън през 1774 г., изигра голяма роля в този проблем.Този вид пробивна машина използва водното колело, за да завърти цилиндъра за материала и да го избута към фиксирания инструмент в центъра.Благодарение на относителното движение между инструмента и материала, материалът се пробива в цилиндричен отвор с висока точност.По онова време се използва пробиваща машина, за да се направи цилиндър с диаметър 72 инча с дебелина на монета от шест пенса.Измерено със съвременните технологии това е голяма грешка, но при тогавашните условия не беше лесно да се стигне до това ниво.
Изобретението на Уилкинсън обаче не е патентовано и хората го копират и инсталират.През 1802 г. Уат също пише за изобретението на Уилкинсън, което той копира в своята железарска фабрика в Сохо.По-късно, когато Уат прави цилиндрите и буталата на парната машина, той също използва тази удивителна машина на Уилкинсън.Оказа се, че за буталото може да се измери размера при рязане, но за цилиндъра не е толкова просто и трябва да се използва бормашина.По това време Уат използва водното колело, за да завърти металния цилиндър, така че фиксираният централен инструмент да бъде избутан напред, за да среже вътрешността на цилиндъра.В резултат на това грешката на цилиндъра с диаметър 75 инча е по-малка от дебелината на монета.Много е напреднал.
4. Раждането на повдигащата маса бормашина (Хътън, 1885 г.) През следващите десетилетия бяха направени много подобрения в бормашината на Уилкинсън.През 1885 г. Hutton в Обединеното кралство произвежда бормашината за повдигане на маса, която се превърна в прототип на съвременната бормашина.
3. Фреза
През 19 век британците изобретяват пробивната машина и рендето за нуждите на индустриалната революция като парната машина, докато американците се концентрират върху изобретяването на фрезата, за да произвеждат голям брой оръжия.Фрезата е машина с фрези с различни форми, които могат да режат детайли със специални форми, като спираловидни канали, зъбни форми и др.
Още през 1664 г. британският учен Хук създава машина за рязане, разчитайки на въртящи се кръгли ножове.Това може да се счита за оригиналната фреза, но по това време обществото не реагира ентусиазирано.През 1840 г. Прат проектира така наречената фреза на Линкълн.Разбира се, този, който наистина установи статута на фрезите в машиностроенето, беше американецът Уитни.
1. Първата обикновена фреза (Уитни, 1818 г.) През 1818 г. Уитни прави първата в света обикновена фреза, но патентът за фрезата е британски Bodmer (с устройство за подаване на инструменти).Изобретателят на порталното ренде) „получен“ през 1839 г. Поради високата цена на фрезовите машини по това време нямаше много хора, които се интересуваха.
2. Първата универсална фреза (Браун, 1862 г.) След период на мълчание фрезата отново става активна в Съединените щати.За разлика от това, Уитни и Прат може да се каже само, че са положили основата за изобретяването и приложението на фрезата, а заслугата за истинското изобретяване на фреза, която може да бъде приложена към различни операции във фабриката, трябва да се припише на американския инженер Джоузеф Браун.
През 1862 г. Браун в Съединените щати произвежда първата в света универсална фреза, която е епохална иновация в предоставянето на универсални индексиращи дискове и всеобхватни фрези.Масата на универсалната фреза може да се върти на определен ъгъл в хоризонтална посока и има аксесоари като челна фреза.Неговата „универсална фреза“ пожъна голям успех, когато беше изложена на изложението в Париж през 1867 г. В същото време Браун проектира фреза с форма, която няма да се деформира след шлайфане, и след това произвежда шлифовъчна машина за смилане на фрезоването фреза, довеждайки фрезата до текущото ниво.
Време на публикуване: 02 юни 2022 г