ماشین تراش مدرن مسیر ایده تا اجرا است. ماشین تراش: تاریخچه اختراع و مدل های مدرن چه کسی اولین کسی بود که ماشین تراش را اختراع کرد

ایجاد اولین ماشین با قرن ها انباشت توسط جامعه بشری از تولید و تجربه فنی، مهارت ها و آزمایش ها انجام شد که در نتیجه نمونه های اولیه از عناصر ساختاری فردی ماشین آینده به تدریج ظاهر شد، بهبود یافت و بیان فنی و طراحی خود را یافت. . این روند چند صد ساله از زمان های بسیار قدیم به عنوان تاریخ پیدایش و بهسازی انواع فلزکاری، نجاری، سنگ کاری و سایر ابزار، آلات و وسایل ادامه داشته است.

ماقبل تاریخ پیدایش اولین ماشین‌ها از کهن‌ترین دوره‌های تاریخی آغاز می‌شود، زمانی که اجداد ما که ابزارهای ابتدایی (عمدتاً سنگی) داشتند، سوراخ‌هایی را سوراخ می‌کردند، مثلاً برای چسباندن چکش یا تبر به چوب. و حتی پس از آن دستگاهی پدید آمد که تقریباً به روش ساده زیر ساخته شد. میله ای از چوب محکم بریده شده بود که یک سر آن نوک تیز بود. با این انتهای نوک تیز، میله در برابر فرورفتگی در سنگ پر از ماسه ریزدانه قرار گرفت. ریسمان کمان به صورت مارپیچی دور میله پیچ خورده بود. هنگامی که کمان به حرکت درآمد، میله شروع به چرخش کرد (مانند مته)، که اطمینان حاصل کرد که فرورفتگی با ماسه آسیاب شده است. در نتیجه سوراخی روی سنگ ایجاد شد.

در دوران باستان، تجهیزات پردازش سرامیک و چوب نیز در یونان و روم وجود داشت. به گفته مورخ پلینی، یک تئودور، ساکن جزیره ساموس (در دریای اژه)، 400 سال قبل از میلاد با موفقیت از دستگاهی استفاده کرد که بر روی آن محصولات فلزی چرخان مکانیکی (از یک درایو پا) چرخانده می شد. جواهرات باستانی گواهی بر این امر تا به امروز باقی مانده است.

نقاشی ماشین تراش که تا به امروز باقی مانده است.
استاد یونانی تئودور (قرن ششم قبل از میلاد)

دشوار است قضاوت کنیم که پلینی تا چه حد دستاوردهای تئودور را به درستی توصیف کرده است و به گزارش او اختراع وسیله ای مکانیکی برای چرخاندن یک قطعه فلزی که بین دو پایه ثابت شده و در معرض چرخش قرار می گیرد، نسبت می دهد. این در حالی است که سایر آثار تاریخی استفاده از چنین وسایلی را در دنیای باستان تایید می کنند. قدیمی ترین و گسترده ترین دستگاه ها و ماشین آلات برای فرآیندهای تراشکاری و حفاری بودند. همه گروه‌ها و انواع دیگر ماشین‌ابزارها، همان طور که می‌گفتند، مشتقات این دو نوع اصلی ابزارهای پردازش بودند.

بنابراین، حتی در مصر باستان، یک ماشین تراش با کمان دستی استفاده می شد. بر روی این دستگاه محصولات سنگی و چوبی روشن می شد. در این نمونه اولیه دوردست از ماشین ابزار مدرن، عناصر ساختاری اساسی دستگاه مانند تخت، سر، پایه های برش و غیره قبلاً در جنین ظاهر شده اند. هر دو دست کارگر در عملکرد "ماشین" مشارکت فعال داشتند. . چرخش برگشت محصول و تغذیه کاتر مستلزم تلاش فیزیکی زیادی از طرف فرد بود. این "ماشین ها" با تغییرات جزئی قرن ها در کشورهای مختلف جهان مورد استفاده قرار گرفته اند.

"ماشین" با درایو پرتو دستی، مورد استفاده در
مصر باستان برای چرخش

متعاقباً دستگاه تراشکاری دستخوش تغییراتی در طراحی شد. پای شخصی به حرکت درآمد و با شلاق به دو درخت همسایه بسته شد. قطعه کار بین دو پایه تیز که به تنه درختان بسته شده بود بسته می شد.

ماشین تراش پا

چرخش محصول توسط یک طناب انجام می شد که انتهای بالایی آن به شاخه درخت فنری بسته می شد، در وسط طناب دور محصول پیچیده می شد و انتهای پایینی طناب به حلقه ختم می شد. فرد پای خود را وارد حلقه کرده و با فشار دادن و رها کردن طناب محصول را وارد یک حرکت چرخشی می کند. این دستگاه تراش برای مدت زمان بسیار طولانی در تغییرات گسترده ای مورد استفاده قرار گرفت.

در آغاز قرن پانزدهم، پایه تراش یک نیمکت چوبی بود. روی نیمکت دو مادربزرگ با میله ای به هم متصل بودند که به عنوان تکیه گاه کاتر عمل می کرد. این کار ترنر را از معلق نگه داشتن کاتر بی نیاز کرد. قطعات دستگاه از چوب ساخته شده بود. یک میله انعطاف پذیر که روی یک میله نصب شده بود روی دستگاه آویزان بود. یک طناب به انتهای تیرک وصل شده بود. طناب دور شفت پیچیده شد، پایین آمد و به یک پدال چوبی بسته شد. با فشار دادن پدال، ترنر قطعه را چرخاند. وقتی ترنر پدال را رها کرد، میله انعطاف پذیر طناب را به عقب کشید. در همان زمان، قطعه کار در جهت مخالف می چرخید، به طوری که ترنر، مانند ماشین های کمان، مجبور بود به طور متناوب فشار داده و سپس برش را دور کند.

ماشین تراش پا
(از کتاب «خانه 12 برادر مندل» 1400)

ماشین تراش قرن شانزدهم امپراتور ماکسیمیلیان اول تا زمان ما باقی مانده است، تراش نیز عمدتاً از چوب ساخته شده بود، اما دارای مراکز فلزی برای نصب محصول بود. این دستگاه (ساخته شده در سال 1518) قبلاً دارای یک لونت با قاب برای هدایت کار بود. قاب متحرک با پیچ تنظیم شد. قسمت ثابت دستگاه از برنز ساخته شده بود. درایو طناب پا با یک قطب فنری با آنچه در بالا توضیح داده شد تفاوتی نداشت.

سوابق باقی مانده از لئوناردو داوینچی حاوی تعدادی نقاشی از ماشین های تراش است، اگرچه همه این ماشین ها ساخته نشده اند.

در دهه 70 قرن شانزدهم، پادشاه فرانسه چارلز چهارم به استاد ژاک بسون امتیاز ماشین تراش برای برش نخ را اعطا کرد. این دستگاه دارای سه پایه بود. دو سر کوچک با پیچ سربی به جعبه جهت می داد. خود جعبه، با عبور از سومین (سمت چپ در تصویر) هدستوک، یک پایه عمودی را با یک کاتر نگه داشت. محصول بین قفسه سمت چپ دستگاه و هدستاک بزرگ نصب شده بود. سر وسط مهره پیچ سربی بود. شکل تعلیق یک میله عمودی با یک کاتر را بر روی یک پایه طولی نشان می دهد که از طریق دو سیستم بلوک روی وزنه ها آویزان شده است. در حالت بیکار، پایه پایینی پایین افتاد و کاتر از قطعه کار دور شد. با چرخش همزمان شاخه های کاری طناب های پیچ سربی و محصول، کاتر یک نخ را روی دومی قطع می کند. با برش نخ ها، برش هایی با زانویی که به تدریج افزایش می یابد، نصب می شود.

تراش پیچ برش جی بسون با دستگاه کپی و
برش نخ با پا

نتیجه کار بر روی چنین ماشین هایی کاملاً به مهارت و چشم ترنر بستگی داشت.

در آغاز قرن هفدهم، ماشین‌هایی با کابل درایو دستی پیوسته از چرخ طیار واقع در پشت دستگاه شروع به استفاده کردند. شکل زیر یک ماشین تراش شرح داده شده در کتاب Solomon de Caux را نشان می دهد که در سال 1615 در فرانسه منتشر شده است. انتهای محصول بر روی این دستگاه پردازش شده و تکیه گاه کالسکه بر روی دستگاه کپی با وزنه فشار داده شده است.

تراش با کابل درایو دستی از چرخ فلایویل
(از کتاب Solomon de Caux، 1615)

تصویر زیر ماشین دیگری را نشان می دهد که قدمت آن نیز به قرن هفدهم بازمی گردد. این ماشین که در کتاب Cheruben (منتشر شده در فرانسه در سال 1671) شرح داده شده است، تعدادی پیشرفت در طراحی داشت. دستگاه دارای یک محرک پا بود، با یک بند کمان، اما چرخش از طریق میل لنگ منتقل می شد. این دستگاه از یک درایو قرقره پله ای استفاده می کرد.

»
تاریخچه ماشین تراش 2 پشتیبانی 7 نارتوف آندری کنستانتینوویچ 13 هنری مادزلی 14 ادبیات 15 تاریخچه ماشین تراش تاریخچه تاریخ اختراع ماشین تراش را به دهه 650 می رساند. قبل از میلاد مسیح ه. این دستگاه از دو مرکز تشکیل شده بود که بین آنها یک قطعه کار ساخته شده از چوب، استخوان یا شاخ بسته می شد. یک برده یا شاگرد قطعه کار را می چرخاند (یک یا چند چرخش در یک جهت و سپس در جهت دیگر). استاد کاتر را در دستان خود گرفت و با فشار دادن آن در محل مناسب روی قطعه کار، تراشه ها را جدا کرد و به قطعه کار شکل لازم را داد. بعداً برای به حرکت درآوردن قطعه کار از کمانی با بند کمانی شل (آویز) استفاده شد. ریسمان دور قسمت استوانه‌ای قطعه کار پیچیده می‌شد تا حلقه‌ای دور قطعه کار تشکیل دهد. هنگامی که کمان در یک جهت حرکت می کرد، مشابه حرکت اره هنگام اره کردن یک کنده، قطعه کار چندین چرخش را در اطراف محور خود انجام می داد، ابتدا در یک جهت و سپس در جهت دیگر. در قرون چهاردهم تا پانزدهم، ماشین تراش پا متداول بود. درایو پا از یک ochepa تشکیل شده بود - یک قطب الاستیک که بالای دستگاه قرار داشت. یک ریسمان به انتهای میل متصل شده بود که یک دور آن را دور قطعه کار پیچیده و با انتهای پایین آن به پدال وصل می شد. هنگامی که پدال فشار داده می شد، ریسمان کشیده می شد و قطعه کار را مجبور می کرد یک یا دو دور بچرخد و قطب خم شود. هنگامی که پدال آزاد شد، قطب صاف شد، رشته را به سمت بالا کشید و قطعه کار همان چرخش ها را در جهت دیگر انجام داد. در حدود سال 1430، به جای ochep، آنها شروع به استفاده از مکانیزمی کردند که شامل پدال، میله اتصال و میل لنگ بود، بنابراین درایو شبیه به محرک پای چرخ خیاطی به دست آوردند که در قرن بیستم رایج بود. از آن زمان، قطعه کار روی ماشین تراش، به جای حرکت نوسانی، چرخش در یک جهت را در طول کل فرآیند تراش دریافت کرده است. در سال 1500، ماشین تراش از قبل دارای مراکز فولادی و یک لونت بود که می‌توانست در هر نقطه بین مراکز ثابت شود. در چنین ماشین‌هایی، قطعات کاملاً پیچیده‌ای پردازش می‌شدند که بدنه‌های چرخشی تا یک توپ بودند. اما درایو ماشین هایی که در آن زمان وجود داشت برای پردازش فلز بسیار کم قدرت بود و نیروهای دستی که کاتر را نگه می داشت برای حذف تراشه های بزرگ از قطعه کار کافی نبود. در نتیجه، پردازش فلزات بی اثر بود. لازم بود دست کارگر با مکانیزمی خاص جایگزین شود و نیروی عضلانی که دستگاه را با موتور قوی تری به حرکت در می آورد. ظهور چرخ آب منجر به افزایش بهره وری نیروی کار شد و در عین حال تأثیر انقلابی قدرتمندی بر توسعه فناوری داشت. و از اواسط قرن چهاردهم. درایوهای آب در فلزکاری شروع به گسترش کردند. در اواسط قرن شانزدهم، ژاک بسون (متوفی 1569) یک ماشین تراش برای برش پیچ های استوانه ای و مخروطی اختراع کرد. در آغاز قرن 18، آندری کنستانتینوویچ نارتوف (1693-1756)، مکانیک پتر کبیر، یک ماشین تراش اصلی، کپی و برش پیچ با یک کولیس مکانیزه و مجموعه ای از چرخ دنده های قابل تعویض اختراع کرد. برای درک واقعی اهمیت جهانی این اختراعات، اجازه دهید به تکامل ماشین تراش برگردیم. در قرن هفدهم ماشین‌های تراش ظاهر شدند که در آن قطعه کار دیگر با نیروی عضلانی ترانتور حرکت نمی‌کرد، بلکه با کمک چرخ آب حرکت می‌کرد، اما کاتر، مانند قبل، در دست تراشگر نگه داشت. در آغاز قرن 18. تراش ها به طور فزاینده ای برای برش فلزات به جای چوب مورد استفاده قرار می گرفتند، بنابراین مشکل بستن محکم کاتر و حرکت آن در امتداد سطح میز در حال پردازش بسیار مرتبط بود. و برای اولین بار مشکل کولیس خودکششی با موفقیت در دستگاه کپی A.K. برای اولین بار، این مشکل به ویژه در هنگام حل مشکلات فنی مانند نخ، استفاده از الگوهای پیچیده برای کالاهای لوکس، ساخت چرخ دنده ها و غیره به وجود آمد. به عنوان مثال، برای به دست آوردن یک نخ روی یک شفت، ابتدا علامت گذاری ها ساخته شد، که برای آن یک نوار کاغذی با عرض مورد نیاز روی شفت پیچید، که در امتداد لبه های آن یک کانتور از موضوع آینده اعمال می شود. پس از علامت گذاری، نخ ها با دست پر شدند. ناگفته نماند که چنین فرآیندی پرزحمت است، به دست آوردن یک کیفیت نخ رضایت بخش از این طریق بسیار دشوار است. و نارتوف نه تنها مشکل مکانیزه کردن این عملیات را حل کرد، بلکه در 1718-1729. من خودم این طرح را بهبود دادم. انگشت کپی و کولیس توسط یک پیچ سرب هدایت می شدند، اما با مراحل مختلف برش زیر کاتر و زیر دستگاه کپی. بنابراین، حرکت خودکار کولیس در امتداد محور قطعه کار در حال پردازش تضمین شد. درست است، هنوز تغذیه عرضی وجود نداشت؛ در عوض، نوسان سیستم "کپی-خالی" معرفی شد. بنابراین کار بر روی ایجاد کولیس ادامه یافت. مکانیک های تولا، الکسی سورنین و پاول زاخاوا کولیس مخصوص خود را ایجاد کردند. طراحی کولیس پیشرفته تر، نزدیک به مدرن، توسط سازنده ماشین ابزار انگلیسی Maudsley ایجاد شد، اما A.K. نارتوف اولین کسی است که راهی برای حل این مشکل پیدا کرده است. نیمه دوم قرن 18. در صنعت ماشین ابزار با افزایش شدید دامنه ابزارهای برش فلز و جستجو برای یک طرح رضایت بخش برای یک ماشین تراش جهانی که می تواند برای اهداف مختلف استفاده شود مشخص شد. در سال 1751، J. Vaucanson در فرانسه ماشینی ساخت که از نظر اطلاعات فنی، قبلاً شبیه یک دستگاه جهانی بود. از فلز ساخته شده بود، دارای یک قاب قدرتمند، دو مرکز فلزی، دو راهنمای V شکل و یک تکیه گاه مسی بود که حرکت مکانیزه ابزار را در جهات طولی و عرضی تضمین می کرد. در عین حال این دستگاه سیستمی برای بستن قطعه کار در چاک نداشت، البته این دستگاه در طرح های دیگر ماشین وجود داشت. این برای چسباندن قطعه کار فقط در مراکز ارائه شده است. فاصله بین مراکز را می‌توان در عرض 10 سانتی‌متر تغییر داد. بنابراین، تنها قسمت‌هایی با طول تقریباً یکسان را می‌توان در دستگاه Vaucanson پردازش کرد. در سال 1778، انگلیسی D. Ramedon دو نوع ماشین نخ زنی را توسعه داد. در یک دستگاه، یک ابزار برش الماس در امتداد راهنماهای موازی در امتداد قطعه کار دوار حرکت می کرد که سرعت آن با چرخش یک پیچ مرجع تنظیم می شد. چرخ دنده های قابل تعویض به دست آوردن نخ هایی با گام های مختلف امکان پذیر شد. دستگاه دوم امکان تولید رزوه‌هایی با گام‌های متفاوت را در قسمت‌های بلندتر از طول استاندارد فراهم کرد. کاتر در امتداد قطعه کار با استفاده از نخی که روی کلید مرکزی پیچید حرکت کرد. در سال 1795، مکانیک فرانسوی Senault یک ماشین تراش تخصصی برای برش پیچ ها ساخت. طراح چرخ دنده های قابل تعویض، یک پیچ سربی بزرگ و یک کولیس مکانیزه ساده ارائه کرد. این دستگاه فاقد هرگونه تزئیناتی بود که صنعتگران قبلاً دوست داشتند محصولات خود را با آن تزئین کنند. تجربه انباشته شده تا پایان قرن 18 امکان ایجاد یک ماشین تراش جهانی را فراهم کرد که اساس مهندسی مکانیک شد. هنری مادزلی نویسنده آن شد. در سال 1794، او یک طرح کولیس ایجاد کرد که نسبتاً ناقص بود. در سال 1798، با تأسیس کارگاه خود برای تولید ماشین ابزار، پشتیبانی قابل توجهی را بهبود بخشید، که امکان ایجاد نسخه ای از یک ماشین تراش جهانی را فراهم کرد. در سال 1800، مادزلی این دستگاه را بهبود بخشید و سپس نسخه سومی را ایجاد کرد که شامل تمام عناصری بود که امروزه ماشین های تراش پیچ برش دارند. قابل توجه است که مادزلی نیاز به یکپارچه سازی انواع خاصی از قطعات را درک کرد و اولین کسی بود که استانداردسازی رزوه ها را روی پیچ ها و مهره ها معرفی کرد. او شروع به تولید مجموعه هایی از شیرها و قالب ها برای نخ زنی کرد. رابرتز یکی از شاگردان و جانشینان مادزلی بود. او تراش را با قرار دادن پیچ سربی در جلوی تخت، اضافه کردن چرخ دنده و انتقال دسته های کنترل به پانل جلویی دستگاه بهبود داد که کارکرد دستگاه را راحت تر کرد. این دستگاه تا سال 1909 کار می کرد. یکی دیگر از کارمندان سابق ماودزلی، D. Clement، یک ماشین تراش لوبی برای پردازش قطعات با قطر بزرگ ایجاد کرد. او در نظر گرفت که با سرعت ثابت چرخش قطعه و سرعت تغذیه ثابت، با حرکت کاتر از حاشیه به مرکز، سرعت برش کاهش می یابد و سیستمی برای افزایش سرعت ایجاد کرد. در سال 1835، D. Whitworth یک تغذیه خودکار در جهت عرضی اختراع کرد که به مکانیزم تغذیه طولی متصل بود. این پیشرفت اساسی تجهیزات تراشکاری را تکمیل کرد. مرحله بعدی اتوماسیون ماشین های تراش است. اینجا نخل متعلق به آمریکایی ها بود. در ایالات متحده آمریکا، توسعه فناوری پردازش فلز دیرتر از اروپا آغاز شد. ماشین آلات آمریکایی نیمه اول قرن نوزدهم. به طور قابل توجهی نسبت به ماشین های مادزلی پایین تر است. در نیمه دوم قرن نوزدهم. کیفیت ماشین های آمریکایی قبلاً بسیار بالا بود. ماشین ها به تولید انبوه رسیدند و قابلیت تعویض کامل قطعات و بلوک های تولید شده توسط یک شرکت معرفی شد. اگر قطعه ای خراب شد کافی بود مشابه آن را از کارخانه سفارش دهید و بدون تنظیم قطعه شکسته را با یک قطعه کامل تعویض کنید. در نیمه دوم قرن نوزدهم. عناصری معرفی شدند که مکانیزاسیون کامل پردازش را تضمین می کنند - یک واحد تغذیه خودکار در هر دو مختصات، یک سیستم عالی برای بستن برش و قطعه. حالت های برش و تغذیه به سرعت و بدون تلاش قابل توجه تغییر کرد. ماشین های تراش دارای عناصر اتوماسیون بودند - توقف خودکار دستگاه در صورت رسیدن به اندازه معین ، سیستمی برای کنترل خودکار سرعت چرخش جلو و غیره. با این حال، دستاورد اصلی صنعت ماشین ابزار آمریکایی توسعه ماشین تراش سنتی نبود، بلکه ایجاد اصلاح آن - تراش برجک بود. S. Fitch در سال 1845 در ارتباط با نیاز به ساخت سلاح های کوچک جدید (تپانچه) یک ماشین هفت تیر با هشت ابزار برش در سر برجک توسعه داد و ساخت. سرعت تعویض ابزار به طور چشمگیری بهره وری دستگاه را در تولید محصولات سریال افزایش داد. این یک گام جدی در جهت ایجاد ماشین های اتوماتیک بود. اولین ماشین های اتوماتیک قبلاً در نجاری ظاهر شده اند: در سال 1842 چنین ماشین اتوماتیکی توسط K. Vipil و در سال 1846 توسط T. Sloan ساخته شد. اولین ماشین تراش اتوماتیک جهانی در سال 1873 اختراع شد. Chr. اسپنسر کولیس یکی از مهمترین دستاوردهای مهندسی مکانیک در آغاز قرن نوزدهم، گسترش ماشین‌های برش فلز با کولیس - نگهدارنده‌های مکانیکی برای کاتر بود. معرفی کولیس بلافاصله منجر به بهبود و کاهش قیمت تمام ماشین ها شد و انگیزه ای برای پیشرفت ها و اختراعات جدید ایجاد کرد. تکیه گاه به گونه ای طراحی شده است که در حین پردازش یک ابزار برش ثابت در نگهدارنده ابزار حرکت کند. این شامل یک اسلاید پایین (اسلاید طولی) 1 است که با استفاده از دسته 15 در امتداد راهنماهای قاب حرکت می کند و حرکت برش را در امتداد قطعه کار تضمین می کند. در اسلاید پایینی، اسلایدهای عرضی (اسلاید عرضی) 3 در امتداد راهنماهای 12 حرکت می کنند که حرکت برش عمود بر محور چرخش قطعه کار (قسمت) را تضمین می کند. روی اسلاید عرضی 3 یک صفحه دوار 4 وجود دارد که با مهره 10 محکم شده است. اسلاید بالایی 11 در امتداد راهنماهای 5 صفحه دوار 4 حرکت می کند (با استفاده از دسته 13) که همراه با صفحه 4 قابل چرخش هستند. در یک صفحه افقی نسبت به لغزش عرضی و از حرکت برش در زاویه نسبت به محور چرخش قطعه کار (قطعه) اطمینان حاصل کنید. نگهدارنده ابزار (سر برش) 6 با پیچ 8 با استفاده از یک دسته 9 به اسلاید بالایی متصل می شود که در امتداد پیچ ​​7 حرکت می کند. یا به صورت دستی تغذیه خودکار با استفاده از دستگیره 14 روشن می شود. دستگاه پشتیبانی عرضی در شکل زیر نشان داده شده است. در امتداد راهنماهای تکیه گاه طولی 1، یک پیچ سرب 12 مجهز به دسته 10، لغزش تکیه گاه عرضی را حرکت می دهد. پیچ 12 در یک سر در تکیه گاه طولی 1 ثابت می شود و سر دیگر به مهره ای (شامل دو قسمت 15 و 13 و یک گوه 14) متصل می شود که به لغزش عرضی 9 متصل می شود. با سفت کردن پیچ. در شکل 16، مهره های 15 و 13 از هم جدا می شوند (با گوه 14) که به این دلیل شکاف بین پیچ سرب 12 و مهره 15 انتخاب می شود. میزان حرکت تکیه گاه عرضی با شماره گیری 11 تعیین می شود. صفحه دوار 8 به تکیه گاه عرضی (با مهره های 7) وصل شده است که به همراه آن اسلاید بالایی 6 و نگهدارنده ابزار 5 می چرخند. در اسلاید 9 یک نگهدارنده ابزار عقب 2 برای شیار زدن، برش و کارهای دیگر تعبیه شده است. با حرکت دادن تکیه گاه عرضی و همچنین براکت 3 با سپر 4 که از کارگر در برابر تراشه ها و مایع برش محافظت می کند. ماشین تراش دارای تاریخچه بسیار قدیمی است و در طول سال ها طراحی آن تغییر بسیار کمی داشته است. با چرخاندن یک تکه چوب، استاد می توانست از اسکنه استفاده کند تا عجیب ترین شکل استوانه ای را به آن بدهد. برای این کار، اسکنه را روی یک تکه چوب که به سرعت می چرخید فشار داد، براده های دایره ای را از آن جدا کرد و به تدریج به قطعه کار شکل دلخواه داد. در جزئیات طراحی آنها، ماشین ها می توانستند به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت باشند، اما تا پایان قرن 18، همه آنها یک ویژگی اساسی داشتند: در طول پردازش، قطعه کار می چرخید و برش در دست استاد بود. استثنائات این قاعده بسیار نادر بود و به هیچ وجه نمی توان آن را نمونه ای از این دوران دانست. به عنوان مثال، کاتر هولدرها در دستگاه های کپی رواج یافته اند. با کمک چنین ماشین هایی، کارگری که مهارت خاصی نداشت می توانست محصولات پیچیده ای با اشکال بسیار پیچیده تولید کند. برای این کار از مدل برنزی استفاده کردند که ظاهری شبیه یک محصول داشت، اما اندازه آن بزرگتر بود (معمولاً 2:1). تصویر مورد نیاز بر روی قطعه کار به شرح زیر بدست آمد. این دستگاه مجهز به دو تکیه گاه بود که امکان چرخش محصولات را بدون مشارکت دست کارگر فراهم می کرد: در یکی انگشت کپی ثابت شده بود، در دیگری - یک برش. انگشت کپی ثابت شبیه میله ای بود که در انتهای نوک تیز آن یک غلتک کوچک وجود داشت. این مدل با استفاده از فنر مخصوص به طور مداوم بر روی غلتک انگشت کپی فشار داده می شد. در حین کار دستگاه شروع به چرخش کرد و متناسب با برجستگی ها و فرورفتگی های سطح آن حرکات نوسانی انجام داد. این حرکات مدل از طریق یک سیستم چرخ دنده به قطعه کار چرخشی منتقل می شد که آنها را تکرار می کرد. قطعه کار با کاتر در تماس بود، مشابه تماس مدل با انگشت ردیاب. بسته به برجستگی مدل، قطعه کار یا به کاتر نزدیک شد یا از آن دور شد. در همان زمان، ضخامت تراشه ها نیز تغییر کرد. پس از عبورهای زیاد کاتر در امتداد سطح قطعه کار، برجستگی شبیه به مدل ظاهر شد، اما در مقیاس کوچکتر. دستگاه کپی ابزار بسیار پیچیده و گران قیمتی بود. فقط افراد بسیار ثروتمند می توانستند آن را بخرند. در نیمه اول قرن هجدهم، زمانی که مد برای محصولات چوبی و استخوانی به وجود آمد، بسیاری از پادشاهان اروپایی و اشراف عنوان شده به کار تراشکاری مشغول بودند. در بیشتر موارد، دستگاه های کپی برای آنها در نظر گرفته شده بود. اما این وسایل در تراشکاری زیاد استفاده نمی شوند. یک ماشین تراش ساده تمام نیازهای بشر را تا نیمه دوم قرن هجدهم به طور کامل برآورده می کرد. با این حال، از اواسط قرن، نیاز به پردازش قطعات عظیم آهنی با دقت بسیار بیشتر و بیشتر شروع شد. شفت ها، پیچ ها در اندازه های مختلف، چرخ دنده ها اولین قطعات ماشین بودند که تولید مکانیکی آنها بلافاصله پس از ظهور آنها به یک سوال تبدیل شد، زیرا به مقدار زیادی مورد نیاز بود. پس از اجرای اختراع بزرگ وات، نیاز به پردازش با دقت بالا از مواد فلزی احساس شد. ساخت قطعات برای موتورهای بخار برای سطحی که مهندسی مکانیک در قرن 18 به آن رسیده بود، یک کار فنی بسیار دشوار بود. معمولاً اسکنه روی یک چوب قلاب‌شکل بلند نصب می‌شد. کارگر آن را در دستانش گرفته بود و مانند اهرم به پایه مخصوصی تکیه داده بود. این کار به مهارت های حرفه ای و قدرت بدنی بالایی نیاز داشت. هر گونه اشتباه منجر به آسیب به کل قطعه کار یا خطای بسیار بزرگ در پردازش می شود. در سال 1765، به دلیل عدم امکان حفاری با دقت کافی استوانه ای به طول دو فوت و قطر شش اینچ، وات مجبور شد به یک استوانه چکش خوار متوسل شود. استوانه، نه فوت طول و 28 اینچ قطر، به دقت "ضخامت یک انگشت کوچک" خسته شده بود. از آغاز قرن نوزدهم، یک انقلاب تدریجی در مهندسی مکانیک آغاز شد. ماشین تراش قدیمی یک به یک با ماشین های اتوماتیک جدید با دقت بالا مجهز به کولیس جایگزین می شود. آغاز این انقلاب توسط ماشین تراش پیچ مکانیک انگلیسی هنری مادزلی گذاشته شد که امکان چرخاندن خودکار پیچ ها و پیچ ها را با هر نخی فراهم می کرد. برش پیچ مدتهاست که یک چالش فنی باقی مانده است زیرا به دقت و مهارت زیادی نیاز دارد. مکانیک ها مدت هاست به این فکر کرده اند که چگونه این عملیات را ساده کنند. در سال 1701، کار C. Plumet روشی را برای برش پیچ ها با استفاده از کولیس اولیه توصیف کرد. برای این کار، یک تکه پیچ به عنوان ساقه به قطعه کار لحیم شد. گام پیچ لحیم کاری شده باید برابر با گام پیچی باشد که باید روی قطعه کار بریده شود. سپس قطعه کار در ساده ترین سرهای چوبی قابل جدا شدن نصب شد. سر استوک بدنه قطعه کار را پشتیبانی می کند و یک پیچ لحیم کاری در پشتی قرار می گیرد. هنگامی که پیچ می چرخید، سوکت چوبی دم به شکل پیچ خرد می شد و به عنوان یک مهره عمل می کرد، در نتیجه کل قطعه کار به سمت پایه حرکت می کرد. تغذیه در هر دور به حدی بود که به کاتر ثابت اجازه می داد تا پیچ را با گام مورد نیاز برش دهد. نوع مشابهی از دستگاه در ماشین تراش پیچ در سال 1785 بود که سلف بلافصل ماشین مادزلی بود. در اینجا، برش رزوه، که به عنوان مدلی برای پیچ در حال تولید عمل می‌کرد، مستقیماً روی دوک اعمال می‌شد که قطعه کار را نگه می‌داشت و باعث چرخش آن می‌شد. (اسپیندل شفت چرخان ماشین تراش با وسیله ای برای بستن قطعه کار است. ) این امکان انجام برش روی پیچ ها توسط ماشین را فراهم کرد: کارگر قطعه کار را می چرخاند که به دلیل رزوه دوک مانند دستگاه Plume نسبت به کاتر ثابتی که کارگر در دست داشت شروع به حرکت به جلو کرد. روی یک چوب بنابراین، محصول یک نخ دریافت کرد که دقیقاً با نخ دوک مطابقت داشت. با این حال، دقت و صحت پردازش در اینجا تنها به قدرت و استحکام دست کارگر هدایت کننده ابزار بستگی دارد. این یک ناراحتی بزرگ بود. علاوه بر این، رزوه های روی دوک فقط 8-10 میلی متر بود که اجازه می داد فقط پیچ های بسیار کوتاه بریده شود. ماشین برش پیچ طراحی شده توسط Maudsley نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی بود. تاریخچه اختراع آن توسط معاصران به شرح زیر است. در سال‌های 1794-1795، مادزلی، که هنوز یک مکانیک جوان اما در حال حاضر بسیار با تجربه بود، در کارگاه مخترع معروف برهما کار می‌کرد. Bramah و Maudsley با وظیفه افزایش تعداد قطعات تولید شده روی ماشین ها مواجه شدند. با این حال، ماشین تراش قدیمی برای این کار ناخوشایند بود. ماودزلی پس از شروع کار بر روی بهبود آن، آن را در سال 1794 به یک تکیه گاه متقاطع مجهز کرد. قسمت پایینی تکیه گاه (سرسره) روی همان قاب با دم دستگاه نصب شده بود و می توانست در امتداد راهنمای آن بلغزد. در هر مکانی می توان کولیس را با پیچ محکم کرد. در سورتمه پایینی سورتمه های بالایی قرار داشتند که به روشی مشابه چیده شده بودند. با کمک آنها، برش، که با یک پیچ در شکافی در انتهای یک میله فولادی ثابت شده بود، می توانست در جهت عرضی حرکت کند. کولیس در جهت طولی و عرضی با استفاده از دو پیچ سرب حرکت می کرد. با حرکت برش با استفاده از تکیه گاه نزدیک به قطعه کار، نصب سفت و سخت آن بر روی یک اسلاید متقاطع، و سپس حرکت دادن آن در امتداد سطح در حال پردازش، می توان فلز اضافی را با دقت زیادی برش داد. در این حالت، تکیه گاه عملکرد دست کارگر را که کاتر را نگه می دارد انجام می دهد. در واقع، هیچ چیز جدیدی در طراحی توصیف شده وجود نداشت، اما این یک گام ضروری برای بهبود بیشتر بود. مادزلی پس از اختراع برهما را ترک کرد، کارگاه خود را تأسیس کرد و در سال 1798 یک ماشین تراش پیشرفته‌تر ایجاد کرد. این ماشین نقطه عطف مهمی در توسعه ساخت ماشین ابزار بود، زیرا برای اولین بار امکان برش خودکار پیچ ها با هر طول و هر گام را فراهم کرد. نقطه ضعف ماشین تراش قدیمی این بود که فقط می توانست پیچ های کوتاه را برش دهد. غیر از این نمی‌توانست باشد، زیرا هیچ تکیه‌گاهی وجود نداشت، دست کارگر باید بی‌حرکت می‌ماند و خود قطعه کار همراه با دوک حرکت می‌کرد. در ماشین مادزلی، قطعه کار بی حرکت می ماند و کولیس با کاتر ثابت در آن حرکت می کرد. برای اینکه کولیس روی اسلاید پایینی در امتداد دستگاه حرکت کند، مادزلی با استفاده از دو چرخ دنده، دوک سر استوک را به پیچ سرب کولیس متصل کرد. پیچ چرخان به صورت مهره ای پیچ می شد که کشویی کولیس را پشت سر می کشید و مجبور می کرد در امتداد قاب بلغزد. از آنجایی که پیچ سربی با همان سرعت دوک می چرخید، یک نخ روی قطعه کار با همان گامی که روی این پیچ بود بریده شد. برای برش پیچ‌ها با گام‌های مختلف، دستگاه دارای پیچ‌های سربی بود. برش خودکار پیچ روی دستگاه به شرح زیر انجام شد. قطعه کار بدون روشن کردن تغذیه مکانیکی کولیس به ابعاد مورد نیاز گیره و آسیاب شد. پس از این، پیچ سرب به اسپیندل متصل شد و برش پیچ در چند پاس کاتر انجام شد. حرکت برگشت هر کولیس پس از خاموش کردن تغذیه خودکششی به صورت دستی انجام شد. بنابراین پیچ و کولیس سربی کاملاً جای دست کارگر را گرفت. علاوه بر این، آنها برش نخ ها را بسیار دقیق تر و سریعتر از ماشین های قبلی ممکن کردند. در سال 1800، ماودزلی پیشرفت قابل توجهی در دستگاه خود ایجاد کرد - به جای مجموعه ای از پیچ های سربی قابل تعویض، او از مجموعه ای از چرخ دنده های قابل تعویض استفاده کرد که دوک و پیچ سرب را به هم متصل می کرد (28 عدد از آنها با تعدادی دندانه از 15 تا 50). مادزلی روی دستگاه خود نخ ها را با چنان دقت و دقت شگفت انگیزی برید که برای هم عصرانش تقریباً یک معجزه به نظر می رسید. به ویژه، او پیچ و مهره تنظیم یک ابزار نجومی را برید که برای مدت طولانی یک شاهکار بی‌نظیر دقت به حساب می‌آمد. پیچ پنج فوت طول و دو اینچ قطر داشت و 50 چرخش برای هر اینچ داشت. حکاکی آنقدر کوچک بود که با چشم غیرمسلح دیده نمی شد. به زودی، ماشین بهبود یافته Maudsley فراگیر شد و به عنوان الگویی برای بسیاری از ماشین های برش فلز دیگر عمل کرد. در سال 1817، یک رنده با یک اسلاید ایجاد شد که امکان پردازش سریع سطوح صاف را فراهم کرد. در سال 1818، ویتنی دستگاه فرز را اختراع کرد. در سال 1839 یک دستگاه چرخ فلک ظاهر شد و غیره. نارتوف آندری کنستانتینوویچ (1683 - 1756) چهره ای از زمان پتر کبیر. مکانیک و مخترع روسی. او در مدرسه علوم ریاضی و ناوبری در مسکو تحصیل کرد. در حدود سال 1718، او توسط تزار به خارج فرستاده شد تا هنر تراشکاری خود را بهبود بخشد و "کسب دانش در مکانیک و ریاضیات" باشد. به دستور پیتر اول، نارتوف به زودی به سن پترزبورگ منتقل شد و تراشکار شخصی تزار در کارگاه تراشکاری کاخ منصوب شد. در سال‌های 1712-1725، نارتوف تعدادی ماشین تراش (از جمله دستگاه‌های کپی) را اختراع و ساخت که از نظر طراحی سینماتیکی کامل و اصلی بودند، که برخی از آنها مجهز به تکیه‌گاه‌های مکانیکی بودند. با ظهور کولیس، مشکل ساخت قطعات ماشینی با اشکال هندسی کاملاً مشخص، مشکل تولید ماشین آلات توسط ماشین حل شد. در سال‌های 1726-1727 و 1733 نارتوف در ضرابخانه مسکو کار می‌کرد و در آنجا ماشین‌های اصلی سکه را ایجاد کرد. در همان سال 1733، نارتوف مکانیزمی را برای بالا بردن "زنگ تزار" ایجاد کرد. پس از مرگ پیتر ، نارتوف مأمور شد تا به افتخار امپراتور "ستون پیروزی" بسازد و تمام "نبردهای" او را به تصویر بکشد. هنگامی که تمام لوازم و اشیاء چرخشی پیتر و همچنین "ستون پیروزی" به آکادمی علوم تحویل داده شد، با اصرار رئیس آکادمی، بارون کورف، که نارتوف را تنها فرد توانا می دانست. پس از اتمام "ستون"، او به آکادمی "به ماشین آلات تراشکاری" برای مدیریت دانشجویان تراشکاری و مکانیک و مکانیک منتقل شد. تراشکاری پتروفسکایا، که توسط نارتوف به کارگاه های آکادمیک تبدیل شد، به عنوان مبنایی برای کارهای بعدی M. V. Lomonosov و سپس I. P. Kulibin (به ویژه در زمینه سازسازی) قرار گرفت. در سال 1742 ، نارتوف شکایتی را علیه مشاور آکادمی شوماخر ، که با او بر سر پول اختلاف داشت ، به سنا آورد و سپس به تعیین تحقیقات علیه شوماخر ، که خود نارتوف به جای آن منصوب شد ، دست یافت. او فقط 1.5 سال در این مقام ماند، زیرا معلوم شد که "جز هنر چرخش و خودکامگی چیز دیگری نمی داند". او دستور داد آرشیو دفتر آکادمیک مهر و موم شود، با آکادمیسین ها بی ادبانه رفتار کرد، و سرانجام کار را به جایی رساند که لومونوسوف و سایر اعضا شروع به درخواست بازگشت شوماخر کردند، که دوباره مدیریت آکادمی را در سال 1744 به دست گرفت. و نارتوف فعالیت های خود را "در واقع بر توپ و توپخانه" متمرکز کرد. 1738-1756، در حالی که در بخش توپخانه کار می کرد، نارتوف ماشین هایی را برای حفاری کانال ها و چرخاندن توپ های توپ، فیوزهای اصلی، یک دید نوری ایجاد کرد. روش‌های جدیدی برای ریخته‌گری توپ و آب‌بندی پوسته‌ها در کانال تفنگ پیشنهاد شده است. در سال 1741 نارتوف یک باتری شلیک سریع از 44 خمپاره سه پوندی اختراع کرد. در این باتری برای اولین بار در تاریخ توپخانه از مکانیزم بالابر پیچی استفاده شد که این امکان را به خمپاره ها می داد تا زاویه ارتفاع مورد نظر را به خمپاره ها بدهد. دست‌نوشته کشف‌شده «عینه شفاف غول‌پیکر» نارتوف بیش از 20 دستگاه تراش، تراش، ماشین تراش کپی، تراش پیچ برش با طرح‌های مختلف را توصیف می‌کند. نقشه ها و توضیحات فنی انجام شده توسط نارتوف گواه دانش مهندسی بالای اوست. وی همچنین کتاب های «روایت ها و سخنان خاطره انگیز پتر کبیر» و «Theatrum machinarum» را منتشر کرد. تألیف بسیاری از حکایات در مورد پیتر به نارتوف نسبت داده شده است. هنری مادسلی مادسلی هنری (1771-1831) مکانیک و صنعتگر انگلیسی. او یک ماشین تراش برش پیچ با تکیه گاه مکانیزه ایجاد کرد (1797)، تولید پیچ، مهره و غیره را مکانیزه کرد. او سال های اولیه خود را در Woolwich نزدیک لندن گذراند. در سن 12 سالگی به عنوان پرکننده کارتریج در وولویچ آرسنال شروع به کار کرد و در 18 سالگی بهترین آهنگر زرادخانه و مکانیک در کارگاه جی برام، بهترین کارگاه لندن بود. بعداً او کارگاه خود را باز کرد، سپس کارخانه ای در لمبث. آزمایشگاه مادزلی را ایجاد کرد. طراح. مهندس مکانیک. او یک تکیه گاه ماشینی تراش با طرح خود ایجاد کرد. من یک مجموعه اصلی از چرخ دنده های جایگزین پیدا کردم. او یک ماشین متقاطع با مکانیزم میل لنگ اختراع کرد. ایجاد یا بهبود تعداد زیادی ماشین آلات مختلف برش فلز. او موتورهای کشتی بخار را برای روسیه ساخت. منابع اینترنتی ادبیات: V http://turner.narod.ru/dir1/modsli.htm V http://turner.narod.ru/dir1/nartov.htm V http://www.100top.ru/encyclopedia/ مقاله /?articleid=11490 V http://savelaleksandr.narod.ru/IZOB/page33.html V http://turner.narod.ru/dir1/histori.htm برای سوالات، پیشنهادات و بازخورد، لطفاً تماس بگیرید: [ایمیل محافظت شده]

ساده ترین ماشین های تراش از زمان های قدیم شناخته شده اند. این ماشین‌ها از نظر طراحی بسیار ابتدایی بودند: قطعه کار به وسیله یک موتور چرخانده می‌شد و ابزار برش (نوعی اسکنه مدرن) باید در دستان نگه داشته می‌شد. کار بر روی چنین ماشین هایی غیرمولد، خسته کننده و غیر دقیق بود.

توسعه بیشتر ماشین تراش به قرن هجدهم باز می گردد، زمانی که مکانیک روسی تراش پتر اول A.K. Nartov در 1712-1725. او برای اولین بار در جهان یک تکیه گاه مکانیکی اختراع کرد و بدین وسیله مکانیزم محرک یک ماشین تراش را ایجاد کرد.

اختراع کولیس، دست تراش را از نیاز به نگه داشتن کاتر در حین چرخاندن قطعه رها کرد و آغاز عصر جدیدی در توسعه نه تنها تراش، بلکه سایر ماشین های برش فلز بود.

در اواسط قرن 18. دانشمند برجسته روسی M.V. Lomonosov سهم بزرگی در صنعت ماشین ابزار داخلی داشت. برای پردازش سطوح پیچیده آینه های فلزی، او یک ماشین تراش کروی مخصوص ایجاد کرد.

در پایان قرن 18. سنت های باشکوه مهندسان مکانیک روسی توسط ساعت ساز Tver Lev Sobakin و استاد Tula الکسی سورنین ادامه یافت. طبق نقشه های آنها، تراش های برش پیچ برای پردازش پیچ ها ساخته شد.

توسعه مهندسی مکانیک

ماشین های تراش ساخته شده در اواسط قرن گذشته بسیار نزدیک تر به ماشین های مدرن هستند. این ماشین ها قبلاً دارای یک سر استوک با قرقره پله ای بودند که امکان تغییر تعداد دور قطعات در حال پردازش را فراهم می کرد. کولیس با استفاده از پیچ سربی و چرخ دنده های قابل تعویض حرکت می کرد.

بعداً ، در ماشین های تراش با درایو قرقره پله ، از جعبه تغذیه برای تغییر سرعت حرکت کولیس استفاده شد. علاوه بر پیچ سرب، از شفت محرک نیز استفاده شد.

در آغاز قرن بیستم. با اختراع فولاد پرسرعت، ماشین های تراش نسبتاً پرسرعت و قدرتمند (برای آن زمان) که توسط یک گیربکس رانده می شدند ظاهر شدند (شکل 232).

برنج. 232. تراش برش پیچ با قرقره پلکانی: 1 - جعبه تغذیه، 2 - قرقره پله ای، 3 - پیچ سربی، 4 - محور سربی.

توسعه سریع صنعت ماشین ابزار داخلی در کشور ما پس از انقلاب کبیر سوسیالیستی اکتبر آغاز شد.

ماشین های تراش مدرن با درایوهای الکتریکی جداگانه در دسترس هستند. ماشین های تراش پیچ یونیورسال مجهز به جعبه دنده ای هستند که سرعت قطعه کار را سریع تغییر می دهد و یک جعبه تغذیه پیشرفته تر.

کارخانه ماشین ابزار "Red Proletary"

گروه تراش های پیچ برش که به طور گسترده در کارخانه های ماشین سازی ما مورد استفاده قرار می گیرند شامل دستگاه مدل 1A62 (شکل 233) تولید شده توسط کارخانه Krasny Proletary می باشد. این دستگاه در نتیجه نوسازی تراش پیچ برش گسترده قبلی (1D62M) DIP-200 به دست آمد که در آن حد بالایی سرعت اسپیندل از 600 به 1200 در دقیقه افزایش یافت و قدرت موتور الکتریکی از 4.3 افزایش یافت. به 7 کیلو وات، و تسمه تخت انتقال از موتور الکتریکی با یک تسمه V جایگزین می شود.

از سال 1956، دستگاه 1A62 با یک ماشین تراش پیچ، مدل 1K62 جایگزین شد (شکل 234). این دستگاه جدید، بیشتر مطابق با وضعیت فعلی تکنولوژی، دارای موتور الکتریکی قوی تری (N= 10 کیلو وات) است. گیربکس امکان تنظیم 23 سرعت اسپیندل مختلف (از 12.5 تا 2 هزار دور در دقیقه) را فراهم می کند. تعداد تغذیه 48 عدد است - از 0.075 تا 4.16 میلی متر در هر دور دوک.

برنج. تراش پیچ 233 مدل 1A62 از کارخانه Krasny Proletary

برنج. 234. تراش پیچی مدل 1K62 کارخانه کراسنی پرولتاری.

مهندسان شوروی و مبتکران تولید، همراه با بهبود ماشین‌های تراش پیچ با اندازه متوسط، طرح‌های جدیدی از ماشین‌های تراش سنگین را برای پردازش قطعات با اندازه بزرگ ایجاد کردند. به عنوان مثال، تیم کارخانه مهندسی سنگین کراماتورسک در تولید یک ماشین تراش قدرتمند و کاملاً مکانیزه برای پردازش قطعات با قطر تا 2.5 متر، طول تا 16 متر و وزن تا 100 تن تسلط یافتند.

دومین غول مهندسی سنگین، کارخانه ماشین ابزار کولومنا، در حال ساخت ماشین های حتی بزرگتر برای تراشکاری است. ماشین های روتاری در اینجا مسلط شده اند که می توانند قطعات با قطر 13 و 22 متر را پردازش کنند.

معرفی.

ماشین تراش در زمان های قدیم اختراع و استفاده می شد. آنها از نظر طراحی بسیار ساده، در عملکرد بسیار ناقص و در ابتدا دستی و سپس با پا بودند.

هدفگزارش من مطالعه تاریخچه ماشین تراش است.

برای رسیدن به این هدف نیاز به حل یک سری داشتم وظایف:

اطلاعاتی در مورد سازنده دستگاه پیدا کنید.

تاریخچه ایجاد آن را مطالعه کنید.

این موضوع است مربوطبا توجه به اینکه ماشین تراش جزء لاینفک مهندسی مکانیک است که یکی از صنایع اصلی دنیای مدرن است.

فصل 1

1.1. تاریخچه و شرح مختصری از ماشین تراش

تاریخ اختراع ماشین تراش را به سال 650 می رساند. قبل از میلاد مسیح ه. این دستگاه از دو مرکز تشکیل شده بود که بین آنها یک قطعه کار ساخته شده از چوب، استخوان یا شاخ بسته می شد. یک برده یا شاگرد قطعه کار را می چرخاند (یک یا چند چرخش در یک جهت و سپس در جهت دیگر). استاد کاتر را در دستان خود گرفت و با فشار دادن آن در محل مناسب روی قطعه کار، تراشه ها را جدا کرد و به قطعه کار شکل لازم را داد. بعداً برای به حرکت درآوردن قطعه کار از کمانی با بند کمانی شل (آویز) استفاده شد. ریسمان دور قسمت استوانه‌ای قطعه کار پیچیده می‌شد تا حلقه‌ای دور قطعه کار تشکیل دهد. هنگامی که کمان در یک جهت حرکت می کرد، مشابه حرکت اره هنگام اره کردن یک کنده، قطعه کار چندین چرخش را در اطراف محور خود انجام می داد، ابتدا در یک جهت و سپس در جهت دیگر.

در قرون 14 و 15، تراش های پایی رایج بود. درایو پا از یک ochepa تشکیل شده بود - یک قطب الاستیک که بالای دستگاه قرار داشت. یک ریسمان به انتهای میل متصل شده بود که یک دور آن را دور قطعه کار پیچیده و با انتهای پایین آن به پدال وصل می شد. هنگامی که پدال فشار داده می شد، ریسمان کشیده می شد و قطعه کار را مجبور می کرد یک یا دو دور بچرخد و قطب خم شود. هنگامی که پدال آزاد شد، قطب صاف شد، رشته را به سمت بالا کشید و قطعه کار همان چرخش ها را در جهت دیگر انجام داد.

در حدود سال 1430، به جای چشمک، از مکانیزمی استفاده شد که شامل پدال، میله اتصال و میل لنگ بود، بنابراین درایو شبیه به محرک پای چرخ خیاطی رایج در قرن بیستم به دست آمد. از آن زمان، قطعه کار روی ماشین تراش، به جای حرکت نوسانی، چرخش در یک جهت را در طول کل فرآیند تراش دریافت کرده است.

در سال 1500، ماشین تراش از قبل دارای مراکز فولادی و یک لونت بود که می‌توانست در هر نقطه بین مراکز ثابت شود.

در چنین ماشین‌هایی، قطعات کاملاً پیچیده‌ای پردازش می‌شدند که بدنه‌های چرخشی تا یک توپ بودند. اما درایو ماشین هایی که در آن زمان وجود داشت برای پردازش فلز بسیار کم قدرت بود و نیروهای دستی که کاتر را نگه می داشت برای حذف تراشه های بزرگ از قطعه کار کافی نبود.

در نتیجه، پردازش فلزات بی اثر بود. لازم بود دست کارگر با مکانیزمی خاص جایگزین شود و نیروی عضلانی که دستگاه را با موتور قوی تری به حرکت در می آورد.

ظهور چرخ آب منجر به افزایش بهره وری نیروی کار شد و در عین حال تأثیر انقلابی قدرتمندی بر توسعه فناوری داشت. و از اواسط قرن چهاردهم. درایوهای آب در فلزکاری شروع به گسترش کردند.

در اواسط قرن شانزدهم، ژاک بسون یک ماشین تراش برای برش پیچ های استوانه ای و مخروطی اختراع کرد.

در قرن هفدهم ماشین‌های تراش ظاهر شدند که در آن قطعه کار دیگر با نیروی عضلانی ترانتور حرکت نمی‌کرد، بلکه با کمک چرخ آب حرکت می‌کرد، اما کاتر، مانند قبل، در دست تراشگر نگه داشت. در آغاز قرن 18. تراش ها به طور فزاینده ای برای برش فلزات به جای چوب مورد استفاده قرار می گرفتند، بنابراین مشکل بستن محکم کاتر و حرکت آن در امتداد سطح میز در حال پردازش بسیار مرتبط بود. و برای اولین بار مشکل تکیه گاه خودکششی با موفقیت در دستگاه کپی A.K.Nartov در سال 1712 حل شد.او یک دستگاه تراش کپی و برش پیچ اصلی با تکیه گاه مکانیزه و مجموعه ای از چرخ دنده های قابل تعویض اختراع کرد.

فصل 2. ایجاد ماشین تراش پیچ با تکیه گاه مکانیزه

چه کسی ماشین تراش پیچ را ایجاد کرد؟

Henry Maudsley یک مکانیک و صنعتگر انگلیسی بود که یک ماشین تراش برش پیچ با یک اسلاید مکانیزه ساخت (1797)، تولید پیچ، مهره و غیره را مکانیزه کرد. او سال های اولیه خود را در Woolwich نزدیک لندن گذراند. در سن 12 سالگی به عنوان پرکننده کارتریج در وولویچ آرسنال شروع به کار کرد و در 18 سالگی بهترین آهنگر زرادخانه و مکانیک در کارگاه جی برام، بهترین کارگاه لندن بود. بعداً او کارگاه خود را باز کرد، سپس کارخانه ای در لمبث. آزمایشگاه مادزلی را ایجاد کرد. طراح. مهندس مکانیک. او یک تکیه گاه ماشینی تراش با طرح خود ایجاد کرد. من یک مجموعه اصلی از چرخ دنده های جایگزین پیدا کردم. یک ماشین متقاطع با مکانیزم میل لنگ اختراع کرد. ایجاد یا بهبود تعداد زیادی ماشین آلات مختلف برش فلز. او موتورهای کشتی بخار را برای روسیه ساخت. از آغاز قرن نوزدهم، یک انقلاب تدریجی در مهندسی مکانیک آغاز شد. ماشین تراش قدیمی یک به یک با ماشین های اتوماتیک جدید با دقت بالا مجهز به کولیس جایگزین می شود. آغاز این انقلاب توسط ماشین تراش پیچ مکانیک انگلیسی هنری مادزلی گذاشته شد که امکان چرخاندن خودکار پیچ ها و پیچ ها را با هر نخی فراهم می کرد.

در واقع، چیزی مشابه در هلاس برده دار چند صد سال قبل از میلاد شناخته شده بود. اصل به دست آوردن بدنه های چرخشی، که در آن لازم است قطعه کار با لمس سطح آن با یک جسم قوی تر و تیزتر چرخانده شود، به راحتی قابل دستیابی بود.

هیچ مشکلی با منبع انرژی وجود نداشت، زیرا بردگان سالم و قوی به وفور در دسترس بودند. در زمان‌های متمدن‌تر، چنین ماشینی توسط یک بند کمان کشیده شده به حرکت در می‌آمد. اما یک محدودیت قابل توجه وجود داشت - سرعت چرخش ها با باز شدن سیم کمان کاهش یافت، بنابراین در قرون وسطی مدل هایی از ماشین های تراش پا رانده ظاهر شد.

طراحی و اصول عملکرد تراش CNC

آنها بسیار مبهم شبیه یک چرخ خیاطی بودند - زیرا دارای یک مکانیسم سنتی میل لنگ بودند. معلوم شد که این یک تغییر بسیار مثبت است: قطعه کار چرخان اکنون هیچ حرکت نوسانی همراهی ندارد، که به طور قابل توجهی کار استاد را پیچیده می کند و کیفیت پردازش را بدتر می کند.

با این حال، در آغاز قرن شانزدهم، ماشین تراش هنوز تعدادی محدودیت قابل توجه داشت:

• کاتر باید به صورت دستی نگه داشته می شد، بنابراین در طول پردازش طولانی مدت فلز، دست تراتور بسیار خسته شد.
• استراحت ثابت نگهدارنده قطعات کار طولانی به طور جداگانه از دستگاه وصل شد و بنابراین نصب و تأیید آن بسیار طولانی بود.
• مشکل برداشتن تراشه ها هرگز حل نشد: به یک شاگرد نیاز بود تا به طور دوره ای چیپس ها را از دست استاد پاک کند.
• موضوع حرکت یکنواخت برش در حین پردازش نیز حل نشد: همه چیز با صلاحیت و تجربه استاد تعیین شد.

چند صد سال بعد صرف طراحی یک درایو چرخشی برای مرکز متحرک ماشین شد که قطعه کار در آن نصب شده بود. موفق ترین طراحی ژان بسون بود که اولین کسی بود که از درایو آب برای این اهداف استفاده کرد.

معلوم شد که دستگاه کاملاً دست و پا گیر است ، اما برای اولین بار نخ ها بر روی آن بود. این در اواسط قرن شانزدهم اتفاق افتاد و چند سال بعد، مکانیک پیتر اول، آندری نارتوف، ماشین مکانیزه ای را اختراع کرد که بر روی آن می توان نخ ها را با سرعت چرخش متغیر مرکز متحرک برش داد. یکی از ویژگی های ماشین Nartov نیز وجود یک بلوک دنده قابل تعویض بود.

چه کسی کولیس را اختراع کرد؟

تکیه گاه جزء کلیدی یک ماشین تراش مدرن است؛ هر چیز دیگری را می توان، تا حدی یا آن دیگری، از مکانیسم های دیگر به عاریت گرفت. در عین حال با داشتن دستگاهی برای حرکت دقیق ابزار برش فلز در امتداد سطح در حال پردازش و در هر سه مختصات می توان از یک ماشین کاملاً کاربردی برای تراشکاری صحبت کرد. اما، مانند بسیاری از موارد دیگر از تاریخ فناوری، ایجاد انحصار نویسنده در اختراع کولیس غیرممکن است.

در مورد اولویت آندری نارتوف چه می گوید؟

• یک تکیه گاه خودکششی در دستگاه کپی نارتوف در سال 1712 ظاهر شد، در حالی که هنری مادزلی نسخه خود را تنها در سال 1797 معرفی کرد.
• برای اولین بار، حرکت مشترک دستگاه کپی و پشتیبانی در نسخه Nartov دستگاه با استفاده از یک مکانیسم - یک پیچ سرب انجام شد.
• تغییر سرعت تغذیه متقاطع از نظر فنی توسط رزوه های مختلف روی پیچ سرب تضمین شد.

اصطلاح "پشتیبانی" (از کلمه فرانسوی پشتیبانی - پشتیبانی) برای اولین بار توسط چارلز پلومت به کار رفت و دستگاه ساخته شده توسط هموطن او ژان ووکانسون عملاً شبیه به دستگاهی بود که اکنون همه تراش ها با آن کار می کنند.

این مکانیسم دارای راهنماهای V شکل بود که برای زمان خود دقیق بود و کولیس نه تنها در عرضی، بلکه در جهات طولی نیز قابل حرکت بود. با این حال، اینجا هم همه چیز مرتب نبود - به ویژه، هیچ چاکی وجود نداشت که قطعه کار مورد پردازش قرار بگیرد.

این به طور قابل توجهی قابلیت های تکنولوژیکی تجهیزات را محدود کرد: به عنوان مثال، چرخاندن قطعات کار با طول های مختلف غیرممکن بود. و به طور کلی هر عملیات دیگری غیر از برش رزوه روی پیچ و پیچ و مهره و ... انجام دهید.

و سپس هنری مادزلی در صحنه تاریخی ظاهر می شود.

ماشین تراش جهانی - زمان آن فرا رسیده است

در بسیاری از شاخه های فعالیت خلاق انسان، نخل به کسی می رسد که نه تنها چیزی را اختراع کرد، بلکه توانست به طور تحلیلی تجربیات نسل های قبلی را به درستی تعمیم دهد. هنری مادزلی نیز از این قاعده مستثنی نیست.

دلیلی وجود ندارد که ادعا کنیم مادزلی به سادگی مدار کالیپر را از آندری نارتوف دزدیده است. بله، در زمان پیتر اول، روابط با انگلیس مورد استقبال خاصی قرار نگرفت، اما روابط با هلند قوی بود. اما با توجه به این واقعیت که هلندی ها نیز به نوبه خود اغلب میزبان کارآفرینان و صنعتگران انگلیسی بودند، به احتمال زیاد اختراع نارتوف خیلی زود در سواحل آلبیون مه آلود شناخته شد (اگرچه خود مادزلی می توانست در مورد ماشین نارتوف یاد بگیرد، زیرا در آن سال ها او مشغول ساخت موتورهای بخار برای روسیه بود).

عظمت هنری مادزلی در جای دیگری نهفته است - او مفهوم اولین ماشین واقعا جهانی برای انجام عملیات تراشکاری مختلف را به علاقه مندان ارائه کرد (و در آن زمان انقلاب صنعتی در انگلستان در حال اوج گیری بود). تجهیزاتی که در آن تمام مشکلات روش تراشکاری فرآوری محصولات به صورت ارگانیک حل شد.

اولین کولیس مادزلی طراحی صلیبی داشت: دو پیچ سربی برای حرکت در امتداد راهنماها وجود داشت. اما در سال 1787، مادزلی به طور اساسی ترتیب حرکت ابزار و قطعه کار را تغییر داد: دومی بی حرکت باقی ماند و کولیس اکنون در امتداد ژنراتور خود می لغزد. برای اجرای این تغییر، مادزلی یکی از پیچ‌های سرب کولیس را با استفاده از یک قطار دنده (نارتوف، تفاوت ظریفی که فکرش را نمی‌کرد) به سر استوک متصل کرد. در نتیجه رزوه کاری به صورت خودکار شروع شد و پس از ماشینکاری قطعه فقط کولیس به صورت دستی جمع شد.

ماودزلی با افزودن مجموعه‌ای از چرخ دنده‌های قابل تعویض به دستگاه، به چیزی دست یافت که اکنون در هر ماشین تراش ذاتی است - تطبیق پذیری و سهولت کار در فناوری.

ویدئو: کار با ماشین تراش