Версия для печати темы

Автор: Spiridonov 23.12.2007, 0:58

Станки
токарные история
История относит изобретение токарного станка к 650 гг. до н. э. Он представлял собой два установленных центра, между которыми зажималась заготовка из дерева, кости или рога. Раб или подмастерье вращал заготовку (один или несколько оборотов в одну сторону, затем в другую). Мастер держал резец в руках и, прижимая его в нужном месте к заготовке, снимал стружку, придавая заготовке требуемую форму.

Позднее для приведения заготовки в движение применяли лук со слабо натянутой (провисающей) тетивой. Тетиву оборачивали вокруг цилиндрической части заготовки так, чтобы она образовала петлю вокруг заготовки. При движении лука то в одну, то в другую сторону, аналогично движению пилы при распиливании бревна, заготовка делала несколько оборотов вокруг своей оси сначала в одну, а затем в другую сторону.


В XIV - XV веках были распространены токарные станки с ножным приводом. Ножной привод состоял из очепа - упругой жерди, консольно закрепленной над станком. К концу жерди крепилась бечевка, которая была обернута на один оборот вокруг заготовки и нижним концом крепилась к педали. При нажатии на педаль бечевка натягивалась, заставляя заготовку сделать один - два оборота, а жердь - согнуться. При отпускании педали жердь выпрямлялась, тянула вверх бечевку, и заготовка делала те же обороты в другую сторону.

Примерно к 1430 г. вместо очепа стали применять механизм, включающий педаль, шатун и кривошип, получив, таким образом, привод, аналогичный распространенному в XX веке ножному приводу швейной машинки. С этого времени заготовка на токарном получила вместо колебательного движения вращение в одну сторону в течение всего процесса точения.

В 1500 г. токарный станок уже имел стальные центры и люнет, который мог быть укреплен в любом месте между центрами.

На таких токарных станках обрабатывали довольно сложные детали, представляющие собой тела вращения, - вплоть до шара. Но привод существовавших тогда токарных станков был слишком маломощным для обработки металла, а усилия руки, держащей резец, недостаточными, чтобы снимать большую стружку с заготовки. В результате обработка металла оказывалась малоэффективной. Необходимо было заменить руку рабочего специальным механизмом, а мускульную силу, приводящую станок в движение, более мощным двигателем.

В середине XVI Жак Бессон (умер в 1569 г.) - изобрел токарный станок для нарезки цилиндрических и конических винтов.

В начале XVIII века Андрей Константинович Нартов (1693-1756), механик Петра первого, изобретает оригинальный токарный станок с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колес. Чтобы по-настоящему понять мировое значение этих изобретений, вернемся к эволюции токарного станка.

В XVII в. появились токарные станки, в которых обрабатываемое изделие приводилось в движение уже не мускульной силой токаря, а с помощью водяного колеса, но резец, как и раньше, держал в руке токарь. В начале XVIII в. токарные станки все чаще использовали для резания металлов, а не дерева, и поэтому проблема жесткого крепления резца и перемещения его вдоль обрабатываемой поверхности стола весьма актуальной. И вот впервые проблема самоходного суппорта была успешно решена в копировальном станке А.К.Нартова в 1712 г.

Вторая половина XVIII в. в станкостроении ознаменовалась резким увеличением сферы применения металлорежущих токарных станков и поисками удовлетворительной схемы универсального токарного станка, который мог бы использоваться в различных целях.

В 1751 г. Ж. Вокансон во Франции построил токарный станок, который по своим техническим данным уже походил на универсальный. Он был выполнен из металла, имел мощную станину, два металлических центра, две направляющие V-образной формы, медный суппорт, обеспечивающий механизированное перемещение инструмента в продольном и поперечном направлениях. В то же время в этом токарном станке отсутствовала система зажима заготовки в патроне, хотя это устройство существовало в других конструкциях станков. Здесь предусматривалось крепление заготовки только в центрах. Расстояние между центрами можно было менять в пределах 10 см. Поэтому обрабатывать на токарном станке Вокансона можно было лишь детали примерно одинаковой длины.

В 1778 г. англичанин Д. Рамедон разработал два типа токарных станков для нарезания резьб. В одном станке вдоль вращаемой заготовки по параллельным направляющим передвигался алмазный режущий инструмент, скорость перемещения которого задавалась вращением эталонного винта. Сменные шестерни позволяли получать резьбы с разным шагом. Второй токарный станок давал возможность изготавливать резьбу с различным шагом на детали большей длины, чем длина эталона. Резец продвигался вдоль заготовки с помощью струны, накручивавшейся на центральную шпонку.

В 1795 г. французский механик Сено изготовил специализированный токарный станок для нарезки винтов. Конструктор предусмотрел сменные шестерни, большой ходовой винт, простой механизированный суппорт. Токарный станок был лишен каких-либо украшений, которыми любили украшать свои изделия мастера прежде.

Накопленный опыт позволил к концу XVIII века создать универсальный токарный станок, ставший основой машиностроения. Его автором стал Генри Модсли. В 1794 г. он создал конструкцию суппорта, довольно несовершенную. В 1798 г., основав собственную мастерскую по производству токарных станков, он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка.

В 1800 г. Модсли усовершенствовал этот токарный станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарные станки сегодня. При этом существенно то, что Модсли понял необходимость унификации некоторых видов деталей и первым стал внедрять стандартизацию резьб на винтах и гайках. Он начал выпускать наборы метчиков и плашек для нарезки резьб.

Одним из учеников и продолжателей дела Модсли был Р. Робертс. Он улучшил токарный станок тем, что расположил ходовой винт перед станиной, добавил зубчатый перебор, ручки управления вынес на переднюю панель токарного станка, что сделало более удобным управление станком. Этот токарный станок работал до 1909 г.


Другой бывший сотрудник Модсли - Д. Клемент создал токарный станок для обработки деталей большого диаметра. Он учел, что при постоянной скорости вращения детали и постоянной скорости подачи по мере движения резца от периферии к центру скорость резания будет падать, и создал систему увеличения скорости.

В 1835 г. Д. Витворт изобрел автоматическую подачу в поперечном направлении, которая была связана с механизмом продольной подачи. Этим было завершено принципиальное совершенствование токарных станков.

Следующий этап - автоматизация токарных станков. Здесь пальма первенства принадлежала американцам. В США развитие техники обработки металлов началось позднее, чем в Европе. Американские токарные станки первой половины XIХ в. значительно уступали станкам Модсли.

Во второй половине XIХ в. качество американских токарных станков было уже достаточно высоким. Токарные станки выпускались серийно, причем вводилась полная взаимозаменяемость деталей и блоков, выпускаемых одной фирмой. В токарных станках имелись элементы автоматики - автоматический останов токарного станка при достижении определенного размера, система автоматического регулирования скорости лобового точения и т.д.

Однако основным достижением американского станкостроения было не развитие традиционного токарного станка, а создание его модификации - револьверного станка. В связи с необходимостью изготовления нового стрелкового оружия (револьверов) С. Фитч в 1845 г. разработал и построил револьверный станок с восемью режущими инструментами в револьверной головке. Быстрота смены инструмента резко повысила производительность станка при изготовлении серийной продукции. Это был серьезный шаг к созданию станков-автоматов.

В деревообработке первые станки-автоматы уже появились: в 1842 г. такой автомат построил К. Випиль, а в 1846 г. Т. Слоан.

Первый универсальный токарный автомат изобрел в 1873г. Хр. Спенсер.



Станки
токарные - история суппорта
Одним из важнейших достижений машиностроения в начале XIX века стало распространение металлорежущих токарных станков с суппортами - механическими держателями для резца. Введение суппорта разом повлекло за собой усовершенствование и удешевление всех токарных станков, дало толчок к новым усовершенствованиям и изобретениям. Суппорт предназначен для перемещения во время обработки режущего инструмента, закрепленного в резцедержателе.


Токарный станок имеет весьма древнюю историю, причем с годами его конструкция менялась очень незначительно. Приводя во вращение кусок дерева, мастер с помощью долота мог придать ему самую причудливую цилиндрическую форму. Для этого он прижимал долото к быстро вращающемуся куску дерева, отделял от него круговую стружку и постепенно давал заготовке нужные очертания. В деталях своего устройства токарные станки могли довольно значительно отличаться друг от друга, но вплоть до конца XVIII века все они имели одну принципиальную особенность: при обработке заготовка вращалась, а резец находился в руках мастера.

Исключения из этого правила были очень редкими, и их ни в коем случае нельзя считать типичными для этой эпохи. Например, держатели для резца получили распространение в копировальных токарных станках. С помощью таких токарных станков работник, не обладавший особыми навыками, мог изготовлять затейливые изделия очень сложной формы. Для этого пользовались бронзовой моделью, имевшей вид изделия, но большего размера (обычно 2:1).

Копировальный токарный станок был очень сложным и дорогим инструментом. Приобрести его могли лишь весьма состоятельные люди. В первой половине XVIII века, когда возникла мода на точеные изделия из дерева и кости, токарными работами занимались многие европейские монархи и титулованная знать. Для них большей частью и предназначались копировальные токарные станки.

Но широкого распространения в токарном деле эти приспособления не получили. Простой токарный станок вполне удовлетворял всем потребностям человека вплоть до второй половины XVIII века. Однако с середины столетия все чаще стала возникать необходимость обрабатывать с большой точностью массивные железные детали. Валы, винты различной величины, зубчатые колеса были первыми деталями машин, о механическом изготовлении которых встал вопрос тотчас же после их появления, так как они требовались в огромном количестве.

С начала XIX века начался постепенный переворот в машиностроении. На место старому токарному станку один за другим приходят новые высокоточные автоматические станки, оснащенные суппортами. Начало этой революции положил токарный винторезный станок английского механика Генри Модсли, позволявший автоматически вытачивать винты и болты с любой нарезкой.

Подобного же рода приспособление было на токарном станке 1785 года, который был непосредственным предшественником станка Модсли. Здесь нарезка резьбы, служившая образцом для изготавливаемого винта, наносилась непосредственно на шпиндель, удерживавший заготовку и приводивший ее во вращение. (Шпинделем называют вращающийся вал токарного станка с устройством для зажима обрабатываемой детали.) Это давало возможность делать нарезку на винтах машинным способом: рабочий приводил во вращение заготовку, которая за счет резьбы шпинделя, точно так же как и в приспособлении Плюме, начинала поступательно перемещаться относительно неподвижного резца, который рабочий держал на палке.

Винторезный токарный станок, сконструированный Модсли, представлял собой значительный шаг вперед. История его изобретения так описывается современниками. В 1794-1795 годах Модсли, еще молодой, но уже весьма опытный механик, работал в мастерской известного изобретателя Брамы.

Перед Брамой и Модсли стояла задача увеличить число деталей, изготавливаемых на токарных станках. Однако старый токарный станок был для этого неудобен. Начав работу по его усовершенствованию, Модсли в 1794 году снабдил его крестовым суппортом.

Уйдя вскоре после своего изобретения от Брамы, Модсли основал собственную мастерскую и в 1798 году создал более совершенный токарный станок. Этот токарный станок стал важной вехой в развитии станкостроения, так как он впервые позволил автоматически производить нарезку винтов любой длины и любого шага.

Слабым местом прежнего токарного станка было то, что на нем можно было нарезать только короткие винты. Иначе и быть не могло ведь там не было суппорта, рука рабочего должна была оставаться неподвижной, а двигалась сама заготовка вместе с шпинделем. В станке Модсли заготовка оставалась неподвижной, а двигался суппорт с закрепленным в нем резцом.

Автор: Kirill 23.12.2007, 20:46

Занимательно, но где указание на то, что в начале 18-хи точили стволы на токарных станках?

Автор: Борис 23.12.2007, 21:03

Цитата(Kirill @ 23.12.2007, 20:46)

Занимательно, но где указание на то, что в начале 18-хи точили стволы на токарных станках?

Автор: Spiridonov 23.12.2007, 21:36

Цитата(Kirill @ 23.12.2007, 20:46)

Занимательно, но где указание на то, что в начале 18-хи точили стволы на токарных станках?

Автор: Kirill 24.12.2007, 8:31

Цитата(Spiridonov @ 23.12.2007, 21:36)

Автор: Spiridonov 24.12.2007, 21:03

Цитата(Kirill @ 24.12.2007, 8:31)

Цитата(Spiridonov @ 23.12.2007, 21:36)

Я просто считаю, что нельзя сходу такую возможность исключать.

Тогда мы упремся в 2 подхода:

1. Что не описано, то можно предположить что было и мы это реконструируем (докажите нам что этого быть не могло)
2. Что не описано - того не реконструируем (докажите нам что это было и мы поверим).

Ты за какой подход?

Автор: Митрич 24.12.2007, 21:28

Цитата из Введения в "Технологии машиностроения"

Автор: dmitrij 24.12.2007, 23:07

Цитата(Митрич @ 24.12.2007, 21:28)

Автор: Борис 26.12.2007, 18:08

http://www.bildindex.de/bilder/mi08131g13a.jpg

Автор: Kirill 27.12.2007, 8:32

Цитата(Борис @ 26.12.2007, 18:08)

Автор: Ульянов 27.12.2007, 9:25

На начало 19 века стволы сваривались из двух частей.

Автор: Шуваев 27.12.2007, 9:45

Цитата(Ульянов @ 27.12.2007, 11:25)

Автор: Ульянов 27.12.2007, 10:01

Автор: Шуваев 27.12.2007, 10:41

Цитата(Ульянов @ 27.12.2007, 12:01)

Автор: Ульянов 27.12.2007, 10:50

не вспомню- надо смотреть

Автор: Kirill 27.12.2007, 13:33

Цитата(Ульянов @ 27.12.2007, 9:25)

Автор: Борис 27.12.2007, 13:43

Цитата(Kirill @ 27.12.2007, 13:33)

Цитата(Ульянов @ 27.12.2007, 9:25)

На начало 19 века стволы сваривались из двух частей.

А лить не проще? Откуда информация?

Автор: тень 27.12.2007, 17:12

Гамель,1826 год.Станки для сверления и др. обработки стволов.





















Гогель,1826 год.

Автор: Kirill 27.12.2007, 18:14

А всю книжку слабо переслать?

Автор: Шуваев 27.12.2007, 18:26

точно, точно, от Гогеля никто не откажется

Автор: тень 27.12.2007, 20:23

Цитата(Kirill @ 27.12.2007, 18:14)

А всю книжку слабо переслать?

Автор: Kirill 28.12.2007, 8:30

Цитата(тень @ 27.12.2007, 20:23)

Автор: Ульянов 28.12.2007, 10:08

Кстати, у Гогеля описана более поздняя технология. После наполеоновских войн больше техники стали использовать.

Автор: тень 28.12.2007, 12:44

Цитата(Kirill @ 28.12.2007, 8:30)

Цитата(тень @ 27.12.2007, 20:23)

и, паче чаяния, оплатить

Это перебор. Максимум оплатить ксерокс и выложить у нас. После этого об издании уже можно не переживать.

Автор: Ульянов 28.12.2007, 12:44

Гогеля Рогожан на диске предлагал...

Автор: тень 28.12.2007, 12:52

Цитата(Ульянов @ 28.12.2007, 12:44)