загрузка...
загрузка...
На головну

Витоки і причини модифікації токарних верстатів

  1. IV Витоки психологічного вампіризму
  2. Базові модифікації ЦППС
  3. Біомеханіка - наука, яка вивчає механічний рух в тварин організмах, його причини і прояви.
  4. Залежно від причини розрізняють метаболічний і дихальний ацидоз і алкалоз.
  5. В) Ендогенні і екзогенні причини
  6. Варвари і Рим. Причини Великого переселення народів.
  7. Види токарних робіт і ріжучий інструмент

4.3.2.1 ВИНИКНЕННЯ І РОЗВИТОК лучковими токарних верстатах

Токарний верстат в найпростішому вигляді був відомий вже древнім народам. До нас дійшло кілька дерев'яних точених прикрас і ніжок саркофагів, виготовлених древніми греками, проте певних даних про конструкції їх токарних верстатів НЕ імеется.4

У 1949 р Б. А. Куфтіп при розкопках Авневского кургану в Південно Осетинської автономної області Грузинської РСР виявив бронзовий токарний різець, що датується початком II тисячоліття до н. е. Різець має ріжучі кромки по обох кінцях стрижня, причому їх геометричні форми різні. Знахідка була досліджена проф. Ф. Н. Тавадзе, який встановив, що різець міг бути застосований для обробки деревини, а також золота і срібла. Матеріал різця має твердість по Бринелю 120 кг / мм 2, що майже в три рази перевищує твердість срібла і золота.

Відомий кам'яний рельєф, що відноситься до елліністичної епохи Єгипту (близько 300 років до н. Е.), 7 на якому можна вперше побачити токарний верстат. Він мав дві стійки з центрами, між якими знаходилася оброблювана деталь. Її закріплення здійснювалося зв'язуванням кінців стійок, далеко виступали за лінію центрів. На оброблювану деталь накидався шнурок, перетягуванням якого забезпечувалося обертання. Одна людина обертав деталь, а інший підставляв різець і знімав шар матеріалу.

Стародавні автори неодноразово згадують про токарному верстаті. Вітрувій, який написав твір «Про архітектуру >> приблизно в 13-16 рр. ДО н. е., згадує про роликах (з'явилися частинами облогової машини), виточених на токарному верстаті, а також про інші нагострених деталях. У тому ж творі Вітрувія містяться і інші згадки про струму рном верстаті. Важливо зауважити, що сам Вітрувій вважав токарний верстат пристроєм загальновідомим, а тому навіть не вимагає спеціального опису.

Перше зведення про гайки, виточеної на токарному верстаті, відноситься до 362 р н.е.

Виготовлення токарських виробів з деревини, роги, кістки і алебастру у римлян було поставлено настільки широко, що там виник спеціальний термін для позначення токарного верстата - Tornus, і токаря - Tornator. Ці терміни перейшли потім в романські мови.

Протягом тисячоліть токарний верстат був універсальним пристроєм для формоутворення виробів і отримання круглих отворів в тих випадках, коли бажана або необхідна була їх правильність.
Остання могла бути забезпечена тільки при обертальному русі вироби або
інструменту.

Матеріальна культура слов'ян епохи до X ст. недостатньо досліджена. Але починаючи з X ст. їх токарні вироби вже виявлені археологами. Так, поблизу Чернігова при розкопках так званої Чорної Могили, що датується X ст., Виявлені шашки, виточені з кістки на токарному верстаті. Дерев'яні токарні вироби того часу, як менш стійкі в порівнянні з кісткою, не збереглися.

Приблизно до цього ж часу відносяться виявлені на Україні майстерні по виготовленню пряслиц з шиферу, які, як більш красиві і зручні, замінили глиняні. Шиферні пряслиця виготовлялися, мабуть, шліфуванням за допомогою пристрою, близького до зображеного на рис. 1.

У XIII в. токарні вироби отримали на Русі поширення, про що свідчать численні археологічні матеріали. Акад. Б. А. Рибаков повідомляє, що дерев'яні вироби, виточені на токарному верстаті, вже були навіть в провінційному містечку недалеко від Києва (Райковецьке городище). У самому Києві, в схованці Десятинної церкви, знайдена виточена мисочка, що відноситься до XIII в.

На найпростіших токарних верстатах російські майстри працювали різцями, зробленими зі сталі. Від довгого перебування в землі різці в значній мірі втратили свою форму. Все ж Б. А. Рибаков зазначає, що серед різних залізних предметів XI-XII ст. є кілька різців зі скошеним краєм, які можна пов'язувати з токарними роботами.

Але навіть такі невигадливі верстати можна було робити більш продуктивними. Яскравим прикладом цього служить описуваний нижче верстат (рис. 3), що приводиться в рух цибулькою вручну, але в той же час забезпечений дотепним установчо-затискним пристосуванням, зарядка якого винесена за межі верстата.

На рис. 2 дана фотографія оригінального спеціалізованого токарного верстата, призначеного для обточування черешків дерев'яних ложок. Верстат, виготовлений в XVIII в., Зберігається в Семенівському кустарно-художньому музеї Горьківської обл. Спеціалізація верстата для виконання лише однієї операції на однотипної заготівлі дерев'яної ложки, виготовляють у великій кількості зважаючи на постійне попиту, виразилася в створенні оригінального установчо-затискного пристосування, яке є найстарішим з усіх відомих до теперішнього часу.

Мал. 2. Спеціалізований токарний верстат. XVIII ст. Кустарно-мистецький музей в м Семенові.

Пристрій складається з дерев'яної двозубою вилки. Її зуби, що мають жолобки, сходяться разом і утворюють циліндричний канал, діаметр якого трохи менше діаметра ручки ложки. Зуби вилки разом з ув'язненою між ними ручкою ложки стягуються хомутом, який утримується силою тертя. Таким чином виходить веретеноподібний комплект, одне вістря якого становить загострений черешек вилки, а інше - загострений кінець ручки ложки. Цей комплект ставиться на верстат вістрями в ямки стійок - бабок. Задня «бабка» може трохи відхилятися від вертикалі, що компенсує невеликі відхилення в розмірах ложок по довжині. Обмеження відхилення забезпечується вкладанням дерев'яного клини. Таким чином, пристосування з встановлене і закріпленої в ньому деталлю відокремлено від верстата. Комплект може збиратися за окрему особу паралельно з обробкою заготовки на верстаті, що дає можливість значно прискорити роботу і залучити некваліфіковану робочу силу для виконання простої і фізично легкої операції.

4.3.2.2 СТАНКИ, що приводиться в дію ЗА ДОПОМОГОЮ ДЕРЕВ'ЯНОЇ

ПРУЖИНИ

Потреба у виготовленні значної кількості більш складних
виробів змусила шукати способи поліпшення конструкції примітивного токарного верстата з ручним лучковим приводом. Перш за все потрібно звільнити для роботи над виробом обидві руки токаря. Це було
досягнуто відкриттям ножного приводу, який складався з педалі,
з'єднаної гнучким зв'язком з дерев'яною пружиною. Пружини мали вигляд
або очепа, або лука.

Очеп зазвичай мав форму бруска, прямокутний перетин якого
на одному кінці було значно більше, ніж на іншому. він прикріплявся
товстим кінцем до стіни або стійки, а до іншого його кінця прісоедіня-
лась мотузка, якою обмотувалися один-два рази заготовка. інший
кінець мотузки прикріплювався до педалі. Пружність очепа, який тягнув мотузку, змушувала заготовку обертатися.

Перший повністю зберігся до наших днів токарний верстат
також наводився в дію за допомогою дерев'яної пружини. Цей верстат був подарований в 1500 р тірольськими становими представниками імператора Максиміліана I.

У дерев'яних бабках вставлені сталеві центри. Гвинт, обертаючи, переміщався в нерухомо закріпленої гайки 6 і переміщував резцедержатель 7 і різець 8. Таким чином, в описуваної конструкції на один оборот заготовки була передбачена певна величина подачі різця.

Поперечна подача регулювалася робочим за допомогою педалі, натискаючи на яку він відводив різець від оброблюваної деталі. Поперечна складова зусилля різання забезпечувалася вантажем 9.

Мал. 3. Токарно-гвинторізний верстат. 1569 р За кесона

Пристрій для притискання різця до оброблюваної поверхні не дозволяло різцю відриватися від деталі у разі зміни форми останньої. Це дозволяло наносити гвинтові лінії також і на деталі зі змінним перетином. Тому помилковою є думка проф. Фельдхауза про те, що на даному малюнку обробляється деталь зображена конічної неправильно, в сваволі художника - ілюстратора книги. Складна робота з нанесення декоративної гвинтової нарізки не тільки на вироби конічної форми, але навіть на вироби зі змінним перетином на описуваному верстаті була цілком здійсненна.

Неправильним на ілюстрації є положення робітника, який повинен спостерігати за ходом обробки і тому стояти кілька лівіше.

Верстат з ножним приводом звільнилися руку токаря, рухатися цибулька,
але неодружене обертання заготовки і пов'язаний з цим відведення і підведення різця
залишилися. Збереглася також шкідлива для якості роботи і продуктивності кваліфікованої праці токаря витрата важкого фізичного
некваліфікованої праці на приведення верстата в рух. Крім того,
уривчастість і неплавним руху приводу з очепом відбивалися
на якості виробів.

4.3.2.3 ВІДДІЛЕННЯ ПРИВОДУ ВІД СТАНКА; Верстати з маховиком;

ВСТУП ПОДДЕРЖЕК і супорт для різців

Наступним після ножного приводу найбільшим перетворенням в конструкції токарного верстата стало відділення приводу від верстата. Це було зроблено на верстатах, призначених для виконання масових або складних робіт. Відділення приводу можна вперше побачити на токарному верстаті, призначеному для очищення і обробки литий з олова посуду. Тут на верстаті вперше з'являється спеціальний приймач енергії - шків. Цей шків отримував енергію за допомогою канатної передачі від махового колеса, що обертається вручну окремим робочим (не самим токарем).

До 1671 р відносяться два дуже важливих документа, що стосуються токарного справи
в Пушкарский наказ. Вони є найбільш старими з відомих російських документів, що містять відомості про верстати, інструменти і токарів.

 Наведені документи дозволяють ознайомитися з російськими термінами, що позначали окремі токарні інструменти і верстатні приналежності, а саме: гаки, долота прямі і жолоби, трубки, лещата з їх приладдям (шурупами, гайками та ключами). Визначити призначення кожної з перерахованих деталей стало можливим після вивчення перекладу на російську мову книги Плюм'є «Токарне мистецтво», про яку докладно повідомляється нижче (див. Стор. 36). У цій книзі описуються предмети, які фігурують в документах Пушкарского наказу.

З порівняння термінів видно, що токарні верстати, встановлені на гарматний дворі, за своєю конструкцією не відрізнялися від західноєвропейських. Чи не відрізнялися також використовуються на них інструменти, а отже, і технологічні процеси обробки.

Ріжучі інструменти виготовлялися, як зазначено в документах, з «укладу», т. Е. Стали. Ними були різці - «гаки», у яких стрижень був відігнутий, а також «долота», т. Е. Токарські різці звичайного типу, прямі і жолоби. До останніх відносяться також і згадувані в документах «трубки». Різцями-свердлами є великі і малі «надарували». Згадувані в документах «свайки» представляли собою штирі з великими капелюшками і використовувалися для закріплення оброблюваних виробів або як опори для різця. Великий інтерес представляють згадуються в документах «лещата з гайками і шурупи і з ключами», які видавалися токарям по одному на два верстати. Це були знімні бабки верстатів, які дозволяли точити в підшипниках без центрів. Вони застосовувалися головним чином для обробки валів і великих гвинтів. Вимога видати пуд жорстких варів приводних мотузок показує, -що верстати приводилися в рух вже не самими працювали на них токарями.

Деякі додаткові відомості щодо роботи токарів на підприємстві, яке зайняте виготовленням артилерійських знарядь і боєприпасів, можна отримати з відноситься до більш пізнього часу «Опису» Генніна. В описі говориться, що на заводі повинен бути токар і учень.

Крім інструментів, зазначених у наведеній вище «СкаСка», токарі повинні були мати конопляну олію для -смазкі центрів, бруски (печорські) для заточення ріжучих інструментів, риб'ячий клей для склеювання заготовок моделей. Приводні варів мотузки замінені у Генніна сирицею, що є кроком у бік поліпшення приводу.

У Росії застосування водяного колеса для верстатів, що обробляли гарматні стволи, відомо з середини XVII ст.

До теперішнього часу ще немає відомостей про застосування сили вітру для приведення в рух токарних верстатів. Однак таке використання сили вітру в XVIII-XIX ст. цілком можливо, так як відомі факти використання енергії вітру не тільки в борошномельних млинах. Наприклад, збереглися креслення лісопильного заводу зі звичайними і дисковими пилами, який у 1753 р знаходився в експлуатації в Києві і приводився в рух вітряними крилами.

Крім введення шківа або маховика, токарні верстати мали ще одним ресурсом для поліпшення умов праці і підвищення якості та кількості продукції. Це була пристрої для установки різця.

Підтримки для різця у вигляді поздовжнього бруска можна було бачити вже на найпримітивніших верстатах, описаних вище. Поступово вони ставали більш зручними, рухливими і перетворилися, нарешті, в супорти. Останні з'явилися в XVII в. як немеханізовані пристрою, а на початку XVIII ст. вже були механізовані.

Французький вчений Шернбен д'Орлеан видав в 1671 р капітальне твір з оптики і виготовлення оптичних приладів.

На спеціалізованому верстаті Шернбена, що є прообразом лоботокарний (рис. 4), крім маховика, вперше з'явився контрпривода К, що дозволив змінювати швидкість обертання оброблюваної деталі. Остання закріплювалася на шпинделі. Тримач з встановленим в ньому різцем по направляючої підводився до деталі і закріплювався баранчиком.

Інший верстат Шернбена чудовий застосуванням немеханізірованого супорта. У конструкції відзначений корпус супорта, на якому зверху була скоба з баранчиком, закріплюється різець в утримувачі. Встановлений таким чином різець міг бути підведений до оброблюваної деталі до контакту з нею. Глибина різання в подальшому регулювалася
гвинтом поперечних подач, один кінець якого був скріплений з рухомими санчатами супорта, а інший - з основою.

Мал. 4. Токарний педальний верстат з кривошипом, маховиком і супортом.

1671 р За Шернбену д'Орлеан.

 Верстат був спеціалізований для обробки деталей порівняно невеликої ширини за допомогою широкого різця, перекривати ширину оброблюваної поверхні (прообраз спеціалізованого чистового різця). Тому переміщення різця вздовж котра утворює деталі циліндричної форми "в процесі різання не було потрібно. Нижні санчата і довга проріз в станині дозволяли встановлювати супорт проти кожної з чотирьох деталей, що підлягали обробці. Зауважимо, що тут вперше зустрічається послідовна обробка групи деталей, зібраних на одну оправлення. цей прийом об'єднання деталей був широко використаний значно пізніше, тільки в середині XIX в.

ПИТАННЯ ДЛЯ самоаналізу

1. Сформулюйте позитивну роль впровадження супорта в верстатобудуванні

2.Сформулюйте негативну роль впровадження супорта в верстатобудуванні

РЕЗЮМЕ. У розділі проведено системний розгляд структурних елементів і вузлів, що визначають етапи і логіку розвитку металорізальних верстатів. На базі цього розділу можна передбачити шляхи і стратегії розвитку верстатобудування на найближчі роки.




Філософські мотиви розвитку інженерної діяльності | Винахідництво. Методи інженерного творчості | дослідницька функція | функція проектування | Функція системного проектування. | Історична довідка. | ПІДКАЗКИ ДЛЯ СТУДЕНТІВ. (Зародження технологій. Історія металургії) | Короткий екскурс в історію | Металорізальні верстати. Розвиток і вдосконалення. | ПІДКАЗКИ ДЛЯ СТУДЕНТІВ. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати