По способу изготовления моделей станков станки делятся на 11 категорий: токарные, сверлильные, расточные, шлифовальные, зубообрабатывающие, резьбонарезные, фрезерные, строгально-долбежные, протяжные, пильные и др. Станки.В каждом типе станка он разделен на несколько групп в зависимости от диапазона процесса, типа компоновки и структурных характеристик, и каждая группа разделена на несколько серий.Сегодня редактор расскажет вам об исторических историях токарных, расточных и фрезерных станков.
1. Токарный станок
Токарный станок — это станок, который в основном использует токарный инструмент для токарной обработки вращающейся заготовки.На токарном станке для соответствующей обработки также могут использоваться сверла, развертки, развертки, метчики, штампы и накатные инструменты.Токарные станки в основном используются для обработки валов, дисков, втулок и других деталей с вращающимися поверхностями и являются наиболее широко используемым типом станков в машиностроении и ремонтных мастерских.
1. «Луковой токарный станок» древних шкивов и тяг.Еще в Древнем Египте люди изобрели технологию токарной обработки дерева инструментом с одновременным вращением его вокруг своей центральной оси.Сначала люди использовали два стоящих бревна в качестве опор, чтобы возводить дерево, которое нужно было перевернуть, использовать силу упругости ветвей, чтобы намотать веревку на дерево, тянуть веревку рукой или ногой, чтобы перевернуть дерево, и держать нож в течение длительного времени. резка.
Этот древний метод постепенно эволюционировал и превратился в два или три оборота веревки на шкиве, веревка поддерживается эластичным стержнем, согнутым в форме лука, и лук толкается и тянется вперед и назад, чтобы вращать обрабатываемый объект для вращения. токарная обработка, которая является «лучевым токарным станком».
2. Средневековый коленчатый вал и привод маховика «педальный станок».В средние века кто-то сконструировал «педальный токарный станок», который использовал педаль для вращения коленчатого вала и привода маховика, а затем приводил его к главному валу для его вращения.В середине 16 века французский конструктор Бессон сконструировал токарный станок для токарной обработки винтов с винтовым стержнем, обеспечивающим скольжение инструмента.К сожалению, этот токарный станок не получил широкого распространения.
3. В восемнадцатом веке родились прикроватные тумбочки и патроны.В 18 веке кто-то другой разработал токарный станок, в котором для вращения коленчатого вала используется ножная педаль и шатун, который может накапливать кинетическую энергию вращения на маховике, и был разработан от прямого вращения заготовки до вращающейся передней бабки, которая представляет собой Патрон для удержания заготовки.
4. В 1797 году англичанин Модсли изобрел эпохальный токарно-винторезный станок с прецизионным ходовым винтом и сменными шестернями.
Модсли родился в 1771 году и в возрасте 18 лет стал правой рукой изобретателя Браммера.Говорят, что Браммер всегда был фермером, и когда ему было 16 лет, в результате несчастного случая он стал инвалидом правой лодыжки, поэтому ему пришлось переключиться на деревообработку, которая была не очень подвижной.Его первым изобретением был туалет со сливом в 1778 году. Модсли начал помогать Брамеру проектировать гидравлические прессы и другое оборудование, пока не покинул Брамера в возрасте 26 лет, потому что Брамер грубо отклонил предложение Морица о повышении заработной платы выше 30 шиллингов в неделю.
В том же году, когда Модсли покинул Brammer, он построил свой первый токарный станок с резьбой, цельнометаллический токарный станок с держателем инструмента и задней бабкой, способной перемещаться по двум параллельным рельсам.Направляющая поверхность направляющей имеет треугольную форму, и когда шпиндель вращается, ходовой винт приводится в действие для перемещения держателя инструмента в боковом направлении.Это основной механизм современных токарных станков, с помощью которого можно прецизионно обтачивать металлические винты любого шага.
Три года спустя Модсли построил в своей мастерской более совершенный токарный станок со сменными шестернями, которые изменяли скорость подачи и шаг обрабатываемой резьбы.В 1817 году другой англичанин, Робертс, применил четырехступенчатый шкив и механизм заднего колеса для изменения скорости вращения шпинделя.Вскоре были введены более крупные токарные станки, что способствовало изобретению парового двигателя и других машин.
5. Рождение различных специальных токарных станков. Чтобы повысить степень механизации и автоматизации, Фитч в США изобрел револьверный токарный станок в 1845 году;в 1848 году в США появился колесный токарный станок;в 1873 г. Спенсер в США изготовил одновальные токарные автоматы, а вскоре он изготовил трехосевые токарные автоматы;в начале 20 века появились токарные станки с зубчатыми передачами, приводимыми в движение отдельными двигателями.Благодаря изобретению быстрорежущей инструментальной стали и применению электродвигателей токарные станки постоянно совершенствовались и, наконец, достигли современного уровня высокой скорости и высокой точности.
После Первой мировой войны, в связи с потребностями оружейной, автомобильной и др. машиностроительной промышленности, быстро развивались различные высокопроизводительные токарные автоматы и специализированные токарные станки.В целях повышения производительности при обработке мелких партий заготовок в конце 1940-х годов стали продвигать токарные станки с гидравлическими профилирующими устройствами, а в то же время разрабатывались и многоинструментальные токарные станки.В середине 1950-х годов были разработаны токарные станки с программным управлением с перфокартами, защелками и циферблатами.Технология ЧПУ начала использоваться в токарных станках в 1960-х годах и быстро развивалась после 1970-х годов.
6. Токарные станки делятся на различные типы в зависимости от их использования и функций.
Обычный токарный станок имеет широкий спектр объектов обработки, а диапазон регулировки скорости вращения шпинделя и подачи велик, и он может обрабатывать внутреннюю и внешнюю поверхности, торцы, а также внутреннюю и внешнюю резьбу заготовки.Этот тип токарного станка в основном обслуживается рабочими вручную, с низкой производительностью, и подходит для штучного, мелкосерийного производства и ремонтных мастерских.
Револьверные и ротационные токарные станки имеют револьверные упоры или поворотные упоры, которые могут удерживать несколько инструментов, и рабочие могут использовать разные инструменты для выполнения различных процессов за один зажим заготовки, что подходит для массового производства.
Автоматический токарный станок может автоматически выполнять многопроцессную обработку мелких и средних заготовок по определенной программе, может автоматически загружать и выгружать материалы, а также повторно обрабатывать партию одних и тех же заготовок, что подходит для массового производства.
Многоинструментальные токарные полуавтоматы делятся на одноосные, многоосевые, горизонтальные и вертикальные.Компоновка одноосного горизонтального типа аналогична компоновке обычного токарного станка, но два набора упоров устанавливаются спереди и сзади или вверх и вниз от главного вала соответственно и используются для обработки дисков, кольца и заготовки валов, а их производительность в 3-5 раз выше, чем у обычных токарных станков.
Профилирующий токарный станок может автоматически завершать цикл обработки заготовки, имитируя форму и размер шаблона или образца.Он подходит для мелкосерийного и серийного производства заготовок сложной формы, а производительность в 10-15 раз выше, чем у обычных токарных станков.Есть многоинструментальный держатель, многоосевой, патронный, вертикальный и другие типы.
Шпиндель токарно-карусельного станка расположен перпендикулярно горизонтальной плоскости, заготовка зажимается на горизонтальном поворотном столе, а подручник перемещается по балке или колонне.Он подходит для обработки больших, тяжелых заготовок, которые сложно установить на обычных токарных станках.Как правило, они делятся на две категории: одноколонные и двухколоночные.
При точении зубчатого токарного станка резцедержатель периодически совершает возвратно-поступательные движения в радиальном направлении, что используется для формирования поверхностей зубьев вилочных фрез, червячных фрез и т. д. Обычно с рельефной шлифовальной насадкой используется небольшой шлифовальный круг, приводимый электродвигатель разгружает поверхность зуба.
Специализированные токарные станки - это токарные станки, используемые для обработки определенных поверхностей определенных типов заготовок, таких как токарные станки для коленчатых валов, токарные станки для распределительных валов, токарные станки для колес, токарные станки для осей, токарные станки для валков и токарные станки для слитков.
Комбинированный токарный станок в основном используется для токарной обработки, но после добавления некоторых специальных деталей и принадлежностей он также может выполнять расточку, фрезерование, сверление, вставку, шлифование и другие виды обработки.Он имеет характеристики «одной машины с множеством функций» и подходит для инженерных машин, кораблей или мобильных ремонтных работ на ремонтной станции.
2. Сверлильный станок
Хотя ремесленная промышленность относительно отстала, она подготовила и подготовила много мастеров.Хотя они не являются экспертами в изготовлении машин, они могут делать все виды ручных инструментов, таких как ножи, пилы, иглы, сверла, конусы, шлифовальные машины, валы, втулки, шестерни, станины и т. д., по сути, машины собираются из этих частей.
1. Самый ранний конструктор сверлильного станка — сверлильный станок Да Винчи известен как «Мать машин».Говоря о бурильных машинах, мы должны сначала поговорить о Леонардо да Винчи.Эта легендарная личность, возможно, была разработчиком первых расточных станков для металлообработки.Разработанный им расточный станок приводится в действие гидравлическим приводом или ножной педалью, расточный инструмент вращается рядом с заготовкой, а заготовка закрепляется на подвижном столе, приводимом в движение краном.В 1540 году другой живописец написал картину «Пиротехника» с тем же рисунком сверлильного станка, который применялся в то время для отделки пустотелых отливок.
2. Первый сверлильный станок, родившийся для обработки пушечных стволов (Уилкинсон, 1775 г.).В 17 веке, в связи с военными нуждами, развитие пушечного производства было очень быстрым, и изготовление ствола пушки стало серьезной проблемой, которую людям срочно нужно было решить.
Первый в мире настоящий сверлильный станок был изобретен Уилкинсоном в 1775 году. Фактически, сверлильный станок Уилкинсона, если быть точным, представляет собой сверлильный станок, способный точно обрабатывать пушки, полые цилиндрические расточные оправки, установленные на подшипниках с обоих концов.
Родившийся в Америке в 1728 году, Уилкинсон переехал в Стаффордшир в возрасте 20 лет, чтобы построить первую чугунную печь Билстона.По этой причине Уилкинсона называли «мастером-кузнецом Стаффордшира».В 1775 году, в возрасте 47 лет, Уилкинсон много работал на фабрике своего отца, чтобы создать новую машину, которая могла сверлить пушечные стволы с редкой точностью.Интересно, что после смерти Уилкинсона в 1808 году его похоронили в чугунном гробу собственной конструкции.
3. Сверлильная машина внесла важный вклад в создание паровой машины Уатта.Первая волна промышленной революции была бы невозможна без паровой машины.Для разработки и применения самой паровой машины, кроме необходимых социальных возможностей, нельзя игнорировать и некоторые технические предпосылки, ибо изготовление деталей паровой машины не так просто, как рубка дерева плотником.Необходимо придать некоторым металлическим деталям особую форму, а требования к точности обработки высоки, что не может быть достигнуто без соответствующего технического оборудования.Например, при изготовлении цилиндра и поршня паровой машины требуемая в процессе изготовления поршня точность наружного диаметра может быть вырезана снаружи при измерении размера, но для удовлетворения требований к точности внутреннего диаметр цилиндра, не просто использовать общие методы обработки..
Смиттон был лучшим механиком восемнадцатого века.Смиттон спроектировал целых 43 единицы водяного и ветряного оборудования.Когда дело дошло до создания паровой машины, самым сложным для Смитона была обработка цилиндра.Довольно сложно превратить внутренний круг большого цилиндра в круг.С этой целью Смиттон изготовил на заводе Cullen Iron Works специальный станок для резки внутренних кругов цилиндров.Этот тип расточной машины, который приводится в действие водяным колесом, оснащен инструментом на переднем конце своей длинной оси, и инструмент может вращаться в цилиндре для обработки его внутреннего круга.Поскольку инструмент устанавливается на переднем конце длинного вала, возникнут такие проблемы, как отклонение вала, поэтому обработать действительно круглый цилиндр очень сложно.С этой целью Смиттону пришлось несколько раз менять положение цилиндра для обработки.
Большую роль в решении этой проблемы сыграла сверлильная машина, изобретенная Уилкинсоном в 1774 году.Этот тип расточной машины использует водяное колесо для вращения цилиндра материала и толкания его к неподвижному инструменту в центре.Благодаря относительному движению между инструментом и материалом материал просверливается в цилиндрическое отверстие с высокой точностью.В то время сверлильный станок использовался для изготовления цилиндра диаметром 72 дюйма толщиной с монету в шесть пенсов.Измеряемый современными технологиями, это большая ошибка, но в условиях того времени достичь такого уровня было непросто.
Однако изобретение Уилкинсона не было запатентовано, его копировали и устанавливали.В 1802 году Уатт также написал об изобретении Уилкинсона, которое он скопировал на своем металлургическом заводе в Сохо.Позднее, когда Уатт изготавливал цилиндры и поршни паровой машины, он также использовал эту удивительную машину Уилкинсона.Выяснилось, что для поршня можно измерить размер при нарезке, а для цилиндра не все так просто, и необходимо использовать расточный станок.В то время Уатт использовал водяное колесо для вращения металлического цилиндра, так что инструмент с фиксированным центром выдвигался вперед, чтобы разрезать внутреннюю часть цилиндра.В результате погрешность цилиндра диаметром 75 дюймов оказалась меньше толщины монеты.Это очень продвинуто.
4. Рождение сверлильного станка с подъемным столом (Хаттон, 1885 г.) В последующие десятилетия в сверлильный станок Уилкинсона было внесено множество усовершенствований.В 1885 году компания Hutton в Великобритании изготовила настольный сверлильный станок, который стал прототипом современного сверлильного станка.
3. Фрезерный станок
В 19 веке британцы изобрели сверлильный станок и строгальный станок для нужд промышленной революции, таких как паровой двигатель, в то время как американцы сосредоточились на изобретении фрезерного станка, чтобы производить большое количество оружия.Фрезерный станок — это станок с фрезами различной формы, который может резать заготовки специальной формы, например, с винтовыми канавками, зубчатыми формами и т. д.
Еще в 1664 году английский ученый Хук создал машину для резки, опираясь на вращающиеся циркулярные фрезы.Это можно считать оригинальным фрезерным станком, но в то время общество не встретило восторженного отклика.В 1840-х годах Пратт разработал так называемый фрезерный станок Линкольна.Безусловно, тот, кто действительно утвердил статус фрезерных станков в машиностроении, был американец Уитни.
1. Первый обыкновенный фрезерный станок (Уитни, 1818 г.) В 1818 году Уитни изготовил первый в мире обыкновенный фрезерный станок, но патент на фрезерный станок получил британец Бодмер (с устройством подачи инструмента).Изобретатель портального строгального станка) «получил» в 1839 году. Из-за дороговизны фрезерных станков интересующихся в то время было немного.
2. Первый универсальный фрезерный станок (Браун, 1862 г.) После периода молчания фрезерный станок снова стал активным в Соединенных Штатах.Напротив, можно сказать, что Уитни и Пратт заложили основу для изобретения и применения фрезерного станка, а заслуга в изобретении настоящего фрезерного станка, который можно применять для различных операций на заводе, следует приписать американскому инженеру. Джозеф Браун.
В 1862 году Браун в Соединенных Штатах изготовил первый в мире универсальный фрезерный станок, который стал эпохальным нововведением в обеспечении универсальных делительных дисков и комплексных фрез.Стол универсально-фрезерного станка может поворачиваться на определенный угол в горизонтальном направлении и имеет такие аксессуары, как концевая фрезерная головка.Его «универсальный фрезерный станок» имел большой успех, когда он был выставлен на Парижской выставке в 1867 году. В это же время Браун сконструировал и фасонную фрезу, которая не деформировалась после шлифования, а затем изготовил шлифовальный станок для шлифовки фрезы. фрезу, выводя фрезерный станок на текущий уровень.
Время публикации: 02 июня 2022 г.