|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Токарний верстат. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Токарний верстат - верстат для обробки різанням (струмленням) заготовок з металів, деревини та інших матеріалів у вигляді тіл обертання. На токарних верстатах виконують обточування і розточування циліндричних, конічних і фасонних поверхонь, нарізування різьблення, підрізування та обробку торців, свердління, зенкерування та розгортання отворів і т. д. Заготівля отримує обертання від шпинделя, різець - ріжучий інструмент - переміщається разом з ходового валу або ходового гвинта, які отримують обертання механізму подачі.
У XVII-XVIII ст. бурхливо розвивалася обробна промисловість. За багатьох мануфактур були металообробні майстерні. Обробка в майстернях велася в основному на токарних лучкових верстатах. У цих верстатах зверху було укріплено гнучку жердину, до якої прив'язувався один кінець мотузки. Мотузка обвивала валик на верстаті. Інший кінець прикріплювався до дошки, яка була педаллю для ніг робітника. Натискаючи на педаль, робітник обертав валик і оброблювану деталь. Ріжучий інструмент він тримав у руці. Токарний верстат був складною зброєю, але не машиною. Для перетворення на машину був необхідний резцетримач-супорт, який заміняв руку людини. Винахідником токарного верстата із супортом став російський механік А. К. Нартов. Він побудував кілька токарно-копіювальних верстатів, які мали механічний супорт-тримальник. На верстатах конструкції Нартова для приводу можна було використовувати колесо, що рухається за допомогою води або сили тварин. Незважаючи на чудові роботи Нартова і високу оцінку, яку отримали його винаходи та знання, винайдений їм супорт не вплинув на практичний розвиток техніки токарної справи. Наприкінці XVIII ст. до ідеї застосування супорта в токарних верстатах повернулися до Франції. У "Французькій енциклопедії" Дідро в 1779 р. дається опис пристосування для токарних верстатів, який явно нагадує принцип супорта. Однак ці верстати мали низку недоліків, що виключали їх широке застосування на практиці. Можливість розвитку техніки машинобудування виникла лише результаті перших двох етапів промислової революції. Для машинного виробництва машин був потрібний потужний двигун. На початку ХІХ ст. таким двигуном стала універсальна парова машина подвійної дії. З іншого боку, розвиток виробництва робочих машин та парових двигунів у другій половині XVIII ст. сформувало кваліфіковані кадри для машинобудування – робітників-механіків. Ці дві умови забезпечили технічну революцію в машинобудуванні. Початок зміни техніки виготовлення машин започаткував англійський механік Генрі Модслі, який створив механічний супорт для токарного верстата. Модслі з дванадцяти років почав працювати у лондонському Арсеналі. Там він отримав гарні навички у дерево- та металообробці і, крім того, став майстром ковальської справи. Однак Модслі мріяв про кар'єру механіка. У 1789 р. він вступив до Лондонської механічної майстерні Джозефа Брама, фахівця з виготовлення замків. У майстерні Брама у Г. Модслі з'явилася можливість винаходити та конструювати різноманітні пристрої для виготовлення замків. У 1794 р. він винайшов так званий хрестовий супорт до токарного верстата, що сприяло перетворенню верстата на робочу машину. Сутність винаходу Модслі зводилася до наступного: токарі, обточуючи якийсь предмет, наглухо зміцнювали його на верстаті спеціальними затискачами. Робоче знаряддя - різець перебував у руках робітника. При обертанні валу різець обробляв заготівлю. Робітник мав як створювати необхідний тиск різцем на заготівлю, а й пересувати його вздовж неї. Це було можливе тільки при великому вмінні та сильній напрузі. Найменше усунення різця порушувало точність обточування. Модслі вирішив укріпити різець на верстаті. Для цього він створив металевий затискач – супорт, який мав дві каретки, що пересуваються за допомогою гвинтів. Одна каретка створювала необхідний тиск різця на заготівлю, інша пересувала різець вздовж заготовки. Таким чином, людська рука була замінена спеціальним механічним пристроєм. З введенням супорта верстат став діяти безперервно з досконалістю, недосяжним навіть для найвправнішої людської руки. Супорт міг застосовуватися виготовлення як найдрібніших деталей, і великих частин різних машин. Це механічне пристосування замінило не якесь знаряддя, а людську руку, що створює певну форму, наближаючи, додаючи вістря ріжучого інструменту або спрямовуючи його на матеріал праці, наприклад дерево або метал. Таким чином, вдалося відтворювати геометричні форми окремих частин машин з такою легкістю, точністю та швидкістю, яку ніколи не змогла б забезпечити рука досвідченого робітника. Перший верстат із супортом, щоправда, вкрай недосконалим, був виготовлений у майстерні Брама у 1794-1795 роках. У 1797 р. Модслі збудував перший працездатний токарний верстат на чавунній станині з самохідним супортом. Верстат служив для нарізки гвинтів, а також використовувався для обробки деталей замків. Надалі Модесі продовжував удосконалювати токарний верстат із супортом. У 1797 р. він збудував токарно-гвинторізний верстат зі змінним ходовим гвинтом. Вироблення гвинтів у ті часи була роботою винятково складною. Гвинти, що нарізаються ручним способом, мали цілком довільну нарізку. Важко було знайти два однакових гвинти, що надзвичайно ускладнювало ремонт верстатів, їх складання і заміну деталей, що зносилися, новими. Тому Модслі насамперед удосконалював саме токарно-гвинторізні верстати. Своєю роботою з удосконалення нарізок гвинтів він досяг часткової стандартизації виготовлення гвинтів, прокладаючи шлях для свого майбутнього учня Вітворта, засновника гвинтових стандартів в Англії.
Самохідний верстат Модслі, що пропонувався для гвинторізних робіт, незабаром виявився незамінною машиною у будь-якій токарній роботі. Цей верстат працював із дивовижною точністю, не вимагаючи великих фізичних зусиль з боку робітника. Спроби створити робочу машину машинобудуванні з кінця XVIII в. робилися та інших країнах. У Німеччині німецький механік Рейхенбах, незалежно від Модслі, також запропонував пристрій для тримання різця (супорт) на дерев'яному токарному верстаті, призначеному для обробки точних астрономічних інструментів. Проте економічний розвиток феодальної Німеччини набагато відставало розвитку капіталістичної Англії. Механічний супорт кустарної німецької промисловості був не потрібен, тоді як використання токарно-гвинторізного верстата Модслі в Англії було обумовлено потребами капіталістичного виробництва, що розвивається. Супорт незабаром був перетворений на досконалий механізм і в модернізованій формі перенесений з токарного верстата, для якого спочатку призначався, на інші верстати, які застосовуються для виготовлення машин. З виготовленням супорту починають удосконалюватися і перетворюватися на машини всі металообробні верстати. З'являються механічні револьверні, шліфувальні, стругальні, фрезерні верстати. До 30-х років XIX ст. у англійського машинобудування вже були основні робочі машини, що дозволяють виробляти механічним способом найважливіші в металообробці операції. Незабаром після винаходу супорта Модслі пішов від Брама і відкрив власну механічну майстерню, що швидко перетворилася на великий машинобудівний завод. Завод Модслі відіграв визначну роль у розвитку англійської машинної техніки. То була школа відомих англійських механіків. Тут розпочинали свою діяльність такі видатні машинобудівники, як Вітворт, Робертс, Несміт, Клемент, Мун та інші. На заводі Модслі була застосована вже машинна система виробництва у формі з'єднання трансмісіями великої кількості робочих машин, що рухаються універсальним тепловим двигуном. Завод Моделі в основному виготовляв деталі для парових машин Уатта. Проте на заводі конструювалися й робочі верстати для механічних майстерень. Г. Модслі випускав зразкові токарні, а потім стругальні механічні верстати. Сам Моделі, незважаючи на те, що був власником великого підприємства, все життя працював нарівні зі своїми робітниками та учнями. Він мав разючу здатність знаходити і виховувати талановитих машинобудівників. Багато видатних англійських механіків зобов'язані Модслі своєю технічною освітою. Крім супорту, він зробив багато винаходів та удосконалень у найрізноманітніших галузях техніки.
На твердому підставі 1, яке називається станиною, укріплені передня бабка 5 і задня бабка 2. Передня бабка - нерухома. Її основний вузол - вал-шпиндель 8. Він обертається в бронзових підшипниках усередині нерухомо закріпленого корпусу 7. На шпинделі встановлюється пристосування для кріплення деталі, що обробляється. В даному випадку це вилка 9. Для затиску деталі використовуються, залежно від її розміру та форми, також планшайба, патрон та інші пристрої. Шпиндель обертається від електричного двигуна через 10 приводний шків 6. Задня бабка верстата може пересуватися вздовж станини та закріплюється у потрібному положенні. На одному рівні зі шпинделем передньої бабки у задній бабці встановлений так званий центр 11. Це валик із загостреним кінцем. Задня бабка використовується при обробці довгих деталей - тоді заготовка затискається між виделкою шпинделя та центром задньої бабки. Сучасний токарний верстат складається з робочих органів - супорта для кріплення різця, шпинделя для кріплення деталі, двигуна та передачі, що передає рух від двигуна до шпинделя. Передача складається з коробки швидкостей та коробки передач. Коробка швидкостей є набір валів із закріпленими на них шестернями. Перемикаючи шестерні, змінюють частоту обертання шпинделя, залишаючи частоту обертання двигуна незмінною. Коробка передач передає обертання від коробки швидкостей до ходового валика чи ходового гвинта. Ходовий валик та ходовий гвинт призначені для переміщення супорта, на якому закріплений різець. Вони дозволяють узгодити швидкість руху різця із частотою обертання деталі. Ходовий валик встановлює режим різання металу, а ходовий гвинт – крок різьблення. Опорою для шпинделя, інструменту або пристроїв служать передня і задня бабки. Усі вузли верстата кріпляться до станини. Автор: Пристінський В.Л.
▪ Календар
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Перший у світі аналіз крові на меланому
▪ розділ сайту Акумулятори, зарядні пристрої. Добірка статей ▪ стаття Зорові ілюзії. Енциклопедія ▪ стаття Ізольувальник. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Фототир із лазерної указки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Інтелектуальний зарядний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page