Atbilstoši darbgaldu modeļu sagatavošanas metodei darbgaldi tiek iedalīti 11 kategorijās: virpas, urbjmašīnas, urbjmašīnas, slīpmašīnas, zobratu apstrādes mašīnas, vītņmašīnas, frēzmašīnas, ēvelēšanas mašīnas, caururbšanas mašīnas, zāģmašīnas un citas. darbgaldi.Katrā darbgaldu tipā tas ir sadalīts vairākās grupās atkarībā no procesa diapazona, izkārtojuma veida un konstrukcijas veiktspējas, un katra grupa ir sadalīta vairākās sērijās.Šodien redaktors ar jums runās par virpu, urbjmašīnu un frēzmašīnu vēsturiskajiem stāstiem.
1. Virpa
Virpa ir darbgaldi, kas galvenokārt izmanto virpošanas instrumentu, lai pagrieztu rotējošu sagatavi.Uz virpas atbilstošai apstrādei var izmantot arī urbjus, rīves, rīves, tapus, presformas un rievošanas instrumentus.Virpas galvenokārt izmanto vārpstu, disku, uzmavu un citu sagatavju ar rotējošām virsmām apstrādei, un tās ir visplašāk izmantotais darbgaldu veids mašīnu ražošanā un remontdarbnīcās.
1. Seno skriemeļu un loku stieņu “loku virpa”.Jau senajā Ēģiptē cilvēki ir izgudrojuši koka virpošanas tehnoloģiju ar instrumentu, vienlaikus griežot to ap savu centrālo asi.Sākumā cilvēki izmantoja divus stāvus baļķus kā balstus, lai uzceltu griežamo koku, izmantoja zaru elastīgo spēku, lai virvi uzveltu uz koka, virvi vilktu ar roku vai kāju, lai pagrieztu koku, un turēja nazi. griešana.
Šī senā metode ir pakāpeniski attīstījusies un attīstījusies divos vai trīs virves apgriezienos uz skriemeļa, virve tiek atbalstīta uz elastīga stieņa, kas saliekta priekšgala formā, un loks tiek stumts un vilkts uz priekšu un atpakaļ, lai pagrieztu apstrādāto priekšmetu. virpošana, kas ir “priekšgala virpa”.
2. Viduslaiku kloķvārpstas un spararata piedziņas “pedāļa virpa”.Viduslaikos kāds izstrādāja “pedāļa virpu”, kas izmantoja pedāli, lai pagrieztu kloķvārpstu un piedzītu spararatu, un pēc tam piedzen to uz galveno vārpstu, lai to pagrieztu.16. gadsimta vidū franču dizainers vārdā Besons izstrādāja virpu skrūvju pagriešanai ar skrūvju stieni, lai instruments slīdētu.Diemžēl šī virpa netika popularizēta.
3. Astoņpadsmitajā gadsimtā piedzima gultas kastes un patronas.18. gadsimtā kāds cits izstrādāja virpu, kas izmanto kāju pedāli un savienojošo stieni, lai pagrieztu kloķvārpstu, kas var saglabāt rotācijas kinētisko enerģiju uz spararata, un tika izstrādāta no tiešas apstrādājamā priekšmeta rotācijas līdz rotējošam galviņam, kas ir Patrona sagataves noturēšanai.
4. 1797. gadā anglis Modslijs izgudroja laikmetīgu instrumentu statņu virpu, kurai ir precīza svina skrūve un maināmi zobrati.
Modslijs dzimis 1771. gadā un 18 gadu vecumā bija izgudrotāja Brammera labā roka.Runā, ka Brammers vienmēr bijis zemnieks, un, kad viņam bija 16 gadu, negadījums izraisījis labās potītes invaliditāti, tāpēc nācies pāriet uz kokapstrādi, kas nebija īpaši kustīga.Viņa pirmais izgudrojums bija tualete ar noskalošanu 1778. gadā. Modslijs sāka palīdzēt Brāmeram konstruēt hidrauliskās preses un citas iekārtas, līdz viņš 26 gadu vecumā pameta Brāmeru, jo Brāmers rupji noraidīja Morica priekšlikumu Pieprasīt algas palielinājumu virs 30 šiliņiem nedēļā.
Tajā pašā gadā, kad Modslijs pameta Brammeru, viņš uzbūvēja savu pirmo vītņu virpu — pilnībā metāla virpu ar instrumentu turētāju un aizmugurējo balstu, kas spēj pārvietoties pa divām paralēlām sliedēm.Vadošās sliedes virzošā virsma ir trīsstūrveida, un, kad vārpsta griežas, tiek iedarbināta svina skrūve, lai instrumenta turētāju pārvietotu uz sāniem.Tas ir mūsdienu virpu galvenais mehānisms, ar kuru var griezt jebkura soļa precīzas metāla skrūves.
Trīs gadus vēlāk Modslijs savā darbnīcā uzbūvēja pilnīgāku virpu ar maināmiem zobratiem, kas mainīja apstrādājamo vītņu padeves ātrumu un soli.1817. gadā cits anglis Roberts pieņēma četrpakāpju skriemeļu un aizmugurējā riteņa mehānismu, lai mainītu vārpstas ātrumu.Drīz vien tika ieviestas lielākas virpas, kas veicināja tvaika dzinēja un citu iekārtu izgudrošanu.
5. Dažādu speciālo virpu dzimšana Lai uzlabotu mehanizācijas un automatizācijas pakāpi, Fitch ASV 1845. gadā izgudroja torņa virpu;1848. gadā ASV parādījās riteņu virpa;1873. gadā Spensers Amerikas Savienotajās Valstīs izgatavoja viena vārpstas automātiskās virpas, un drīz viņš izgatavoja trīs asu automātiskās virpas;20. gadsimta sākumā parādījās virpas ar zobratu transmisiju, ko darbina atsevišķi motori.Pateicoties ātrgaitas instrumentu tērauda izgudrojumam un elektromotoru pielietojumam, virpas ir nepārtraukti pilnveidotas un beidzot sasniegušas mūsdienu ātrgaitas un augstas precizitātes līmeni.
Pēc Pirmā pasaules kara, pateicoties ieroču, automobiļu un citu mašīnbūves nozaru vajadzībām, strauji attīstījās dažādas augstas efektivitātes automātiskās virpas un specializētās virpas.Lai uzlabotu nelielu sagatavju partiju ražīgumu, 40. gadu beigās tika popularizētas virpas ar hidrauliskām profilēšanas ierīcēm un vienlaikus tika izstrādātas arī daudzinstrumentu virpas.50. gadu vidū tika izstrādātas ar programmu vadāmas virpas ar perfokartēm, fiksatora plāksnēm un ciparnīcām.CNC tehnoloģiju virpas sāka izmantot 20. gadsimta 60. gados un strauji attīstījās pēc 70. gadiem.
6. Virpas iedala dažādos veidos pēc to pielietojuma un funkcijām.
Parastajai virpai ir plašs apstrādes objektu klāsts, un vārpstas ātruma un padeves regulēšanas diapazons ir liels, un tā var apstrādāt sagataves iekšējās un ārējās virsmas, gala virsmas un iekšējās un ārējās vītnes.Šāda veida virpas galvenokārt darbina strādnieki manuāli, ar zemu ražošanas efektivitāti, un tās ir piemērotas viengabala, mazo partiju ražošanas un remontdarbnīcām.
Torņu virpām un rotējošām virpām ir torņa instrumentu balsti vai rotējošie instrumentu balsti, kuros var ievietot vairākus instrumentus, un darbinieki var izmantot dažādus instrumentus, lai pabeigtu dažādus procesus vienā sagataves iespīlēšanā, kas ir piemērota masveida ražošanai.
Automātiskā virpa var automātiski pabeigt mazu un vidēju sagatavju daudzprocesu apstrādi saskaņā ar noteiktu programmu, var automātiski ielādēt un izkraut materiālus un atkārtoti apstrādāt to pašu sagatavju partiju, kas ir piemērota masveida ražošanai.
Daudzinstrumentu pusautomātiskās virpas ir sadalītas vienas ass, vairāku asu, horizontālās un vertikālās.Vienasas horizontālā tipa izkārtojums ir līdzīgs parastas virpas izkārtojumam, taču divi instrumentu balstu komplekti ir uzstādīti attiecīgi galvenās vārpstas priekšpusē un aizmugurē vai uz augšu un uz leju, un tiek izmantoti disku apstrādei, gredzeni un vārpstas sagataves, un to produktivitāte ir 3 līdz 5 reizes lielāka nekā parastajām virpām.
Profilēšanas virpa var automātiski pabeigt sagataves apstrādes ciklu, imitējot veidnes vai parauga formu un izmēru.Tas ir piemērots nelielu partiju un sērijveida sagatavju ar sarežģītu formu ražošanai, un produktivitāte ir 10 līdz 15 reizes augstāka nekā parastajām virpām.Ir vairāku instrumentu turētājs, daudzasu, patronas tips, vertikālais tips un citi veidi.
Vertikālās virpas vārpsta ir perpendikulāra horizontālajai plaknei, sagatave ir nostiprināta uz horizontālā rotējošā galda, un instrumenta balsts pārvietojas uz sijas vai kolonnas.Tas ir piemērots lielu, smagu sagatavju apstrādei, kuras ir grūti uzstādīt uz parastajām virpām.Parasti tos iedala divās kategorijās: vienas kolonnas un dubultās kolonnas.
Kamēr lāpstas zoba virpa griežas, instrumenta turētājs periodiski virzās turp un atpakaļ radiālā virzienā, ko izmanto iekrāvēja frēžu, plīts frēžu uc zobu virsmu veidošanai. Parasti ar reljefa slīpēšanas stiprinājumu, nelielu slīpripu, ko darbina ar atsevišķu elektromotors atslogo zoba virsmu.
Specializētās virpas ir virpas, ko izmanto noteiktu veidu sagatavju virsmu apstrādei, piemēram, kloķvārpstas virpas, sadales vārpstas virpas, riteņu virpas, asu virpas, ruļļu virpas un lietņu virpas.
Kombinētā virpa galvenokārt tiek izmantota virpošanas apstrādei, bet pēc dažu īpašu detaļu un piederumu pievienošanas tā var veikt arī urbšanu, frēzēšanu, urbšanu, ievietošanu, slīpēšanu un citu apstrādi.Tam ir “vienas mašīnas ar vairākām funkcijām” īpašības, un tā ir piemērota inženiertehniskiem transportlīdzekļiem, kuģiem vai mobilajiem remontdarbiem remonta stacijā.
2. Urbšanas mašīna
Lai gan darbnīcu nozare ir salīdzinoši atpalikusi, tajā ir apmācīti un ražoti daudzi amatnieki.Lai gan viņi nav lietpratēji mašīnu izgatavošanā, viņi var izgatavot visu veidu rokas instrumentus, piemēram, nažus, zāģus, adatas, urbjus, konusus, slīpmašīnas, vārpstas, uzmavas, zobratus, gultu rāmjus utt., patiesībā mašīnas tiek komplektētas. no šīm daļām.
1. Agrākais urbšanas mašīnas dizainers – Da Vinci urbjmašīna ir pazīstama kā “Mašīnu māte”.Runājot par urbšanas mašīnām, vispirms ir jārunā par Leonardo da Vinči.Iespējams, ka šī leģendārā figūra ir agrāko metālapstrādes urbšanas iekārtu dizainers.Viņa izstrādātā urbšanas iekārta tiek darbināta ar hidraulisko vai kājas pedāli, urbšanas instruments griežas tuvu sagatavei, un sagatave ir piestiprināta pie mobilā galda, ko darbina celtnis.1540. gadā cits gleznotājs uzzīmēja “Pirotehnikas” attēlu ar tādu pašu urbšanas mašīnas zīmējumu, ar kuru tolaik apstrādāja dobo lējumu.
2. Pirmā urbšanas iekārta, kas dzimusi lielgabalu stobru apstrādei (Wilkinson, 1775).17. gadsimtā militāro vajadzību dēļ lielgabalu ražošanas attīstība bija ļoti strauja, un lielgabala stobra izgatavošana kļuva par lielu problēmu, kas cilvēkiem bija steidzami jāatrisina.
Pasaulē pirmo īsto urbšanas iekārtu izgudroja Vilkinsons 1775. gadā. Faktiski Vilkinsona urbjmašīna ir urbjmašīna, kas spēj precīzi apstrādāt lielgabalus, dobs cilindrisks urbšanas stienis, kas uzstādīts uz gultņiem abos galos.
1728. gadā Amerikā dzimušais Vilkinsons 20 gadu vecumā pārcēlās uz Stafordšīru, lai uzbūvētu Bilstonas pirmo dzelzs krāsni.Šī iemesla dēļ Vilkinsons tika saukts par "Stefordšīras kalēju meistaru".1775. gadā, 47 gadu vecumā, Vilkinsons cītīgi strādāja sava tēva rūpnīcā, lai radītu šo jauno iekārtu, kas varētu urbt lielgabalu stobrus ar retu precizitāti.Interesanti, ka pēc Vilkinsona nāves 1808. gadā viņš tika apglabāts viņa paša izstrādātā čuguna zārkā.
3. Urbšanas iekārta sniedza nozīmīgu ieguldījumu Vata tvaika dzinējā.Pirmais industriālās revolūcijas vilnis nebūtu bijis iespējams bez tvaika dzinēja.Paša tvaika dzinēja izstrādei un pielietošanai papildus nepieciešamajām sociālajām iespējām nevar ignorēt dažus tehniskus priekšnoteikumus, jo tvaika dzinēja detaļu izgatavošana nav tik vienkārša kā koka zāģēšana ar galdnieku.Nepieciešams izgatavot kādu īpašu metāla detaļu formu, un apstrādes precizitātes prasības ir augstas, ko nevar sasniegt bez atbilstoša tehniskā aprīkojuma.Piemēram, tvaika dzinēja cilindra un virzuļa ražošanā virzuļa ražošanas procesā nepieciešamo ārējā diametra precizitāti, mērot izmēru, var nogriezt no ārpuses, bet lai atbilstu iekšējās precizitātes prasībām. cilindra diametrs, nav viegli izmantot vispārīgas apstrādes metodes..
Smittons bija astoņpadsmitā gadsimta izcilākais mehāniķis.Smittons izstrādāja pat 43 ūdens un vējdzirnavu iekārtas.Kad runa bija par tvaika dzinēja izgatavošanu, Smitonam visgrūtākais bija cilindra apstrāde.Ir diezgan grūti apstrādāt lielu cilindra iekšējo apli aplī.Šim nolūkam Smittons Kalenas dzelzs rūpnīcā izgatavoja īpašu darbgaldu cilindru iekšējo apļu griešanai.Šāda veida urbšanas iekārta, ko darbina ar ūdensratu, ir aprīkota ar instrumentu tās garās ass priekšējā galā, un instrumentu var pagriezt cilindrā, lai apstrādātu tā iekšējo apli.Tā kā instruments ir uzstādīts garās vārpstas priekšpusē, radīsies tādas problēmas kā vārpstas novirze, tāpēc ir ļoti grūti apstrādāt patiesi apaļu cilindru.Šim nolūkam Smittonam bija vairākas reizes jāmaina cilindra pozīcija apstrādei.
Lielu lomu šajā problēmā spēlēja Vilkinsona 1774. gadā izgudrotā urbšanas iekārta.Šāda veida urbšanas iekārta izmanto ūdens ratu, lai pagrieztu materiāla cilindru un virzītu to uz fiksēto instrumentu centrā.Pateicoties relatīvajai kustībai starp instrumentu un materiālu, materiāls tiek urbts cilindriskā caurumā ar augstu precizitāti.Toreiz ar urbšanas iekārtu tika izgatavots cilindrs ar 72 collu diametru sešu pensu monētas biezumā.Mērot ar mūsdienu tehnoloģijām, tā ir liela kļūda, taču tā laika apstākļos nebija viegli sasniegt šo līmeni.
Tomēr Vilkinsona izgudrojums netika patentēts, un cilvēki to kopēja un uzstādīja.1802. gadā Vats arī rakstīja par Vilkinsona izgudrojumu, ko viņš nokopēja savā Soho dzelzs fabrikā.Vēlāk, kad Vats izgatavoja tvaika dzinēja cilindrus un virzuļus, viņš izmantoja arī šo apbrīnojamo Vilkinsona mašīnu.Izrādījās, ka virzulim griežot var izmērīt izmēru, bet cilindram tas nav tik vienkārši, un jāizmanto urbšanas mašīna.Toreiz Vats izmantoja ūdensratu, lai pagrieztu metāla cilindru, tādējādi fiksētais centrālais instruments tika virzīts uz priekšu, lai sagrieztu cilindra iekšpusi.Rezultātā 75 collu diametra cilindra kļūda bija mazāka par monētas biezumu.Tas ir ļoti attīstīts.
4. Galda pacelšanas urbšanas mašīnas rašanās (Hutton, 1885) Nākamajās desmitgadēs Vilkinsona urbšanas mašīnā tika veikti daudzi uzlabojumi.1885. gadā Hutton Apvienotajā Karalistē izgatavoja galda pacelšanas urbšanas iekārtu, kas ir kļuvusi par modernās urbšanas mašīnas prototipu.
3. Frēzmašīna
19. gadsimtā briti izgudroja urbšanas mašīnu un ēveli rūpnieciskās revolūcijas vajadzībām, piemēram, tvaika dzinējam, savukārt amerikāņi koncentrējās uz frēzmašīnas izgudrošanu, lai ražotu lielu skaitu ieroču.Frēzmašīna ir mašīna ar dažādu formu frēzēm, ar kurām var griezt speciālas formas sagataves, piemēram, spirālveida rievas, zobratu formas utt.
Jau 1664. gadā britu zinātnieks Hook radīja mašīnu griešanai, paļaujoties uz rotējošiem riņķveida griezējiem.To var uzskatīt par oriģinālo frēzmašīnu, taču tajā laikā sabiedrība nereaģēja ar entuziasmu.1840. gados Prats izstrādāja tā saukto Linkolna frēzmašīnu.Protams, tas, kurš patiešām noteica frēzmašīnu statusu mašīnu ražošanā, bija amerikāniete Vitnija.
1. Pirmā parastā frēzmašīna (Whitney, 1818) 1818. gadā Vitnija izgatavoja pasaulē pirmo parasto frēzmašīnu, bet frēzmašīnas patents bija britu Bodmers (ar instrumentu padeves ierīci).Portāla ēveles izgudrotājs) “iegūts” 1839. Frēzmašīnu augstās cenas dēļ interesentu tolaik nebija daudz.
2. Pirmā universālā frēzmašīna (Brown, 1862) Pēc klusuma perioda ASV frēzmašīna atkal sāka darboties.Turpretī Vitniju un Pratu var tikai teikt, ka viņi ir ielikuši pamatu frēzmašīnas izgudrošanai un pielietojumam, un par patiesu frēzmašīnas izgudrošanu, ko var izmantot dažādām darbībām rūpnīcā, vajadzētu piedēvēt amerikāņu inženierim. Džozefs Brauns.
1862. gadā Brauns Amerikas Savienotajās Valstīs izgatavoja pasaulē pirmo universālo frēzmašīnu, kas ir laikmetīgs jauninājums universālu indeksēšanas disku un visaptverošu frēžu nodrošināšanā.Universālās frēzmašīnas galds var pagriezt noteiktu leņķi horizontālā virzienā, un tam ir piederumi, piemēram, gala frēzēšanas galva.Viņa "universālā frēzmašīna" guva lielus panākumus, kad tā tika izstādīta Parīzes izstādē 1867. gadā. Tajā pašā laikā Brauns izstrādāja arī formas frēzi, kas pēc slīpēšanas nedeformējas, un pēc tam izgatavoja slīpmašīnu frēzēšanas slīpēšanai. griezējs, nogādājot frēzmašīnu pašreizējā līmenī.
Izlikšanas laiks: jūnijs 02-2022