Theo phương pháp chuẩn bị của các mô hình máy công cụ, máy công cụ được chia thành 11 loại: máy tiện, máy khoan, máy khoan, máy mài, máy gia công bánh răng, máy ren, máy phay, máy khía, máy chuốt, máy cưa, v.v. công cụ máy móc.Trong mỗi loại máy công cụ, nó được chia thành nhiều nhóm theo phạm vi quy trình, kiểu bố trí và hiệu suất cấu trúc, và mỗi nhóm được chia thành nhiều loạt.Hôm nay, biên tập viên sẽ nói chuyện với bạn về những câu chuyện lịch sử của máy tiện, máy doa và máy phay.
1. Máy tiện
Máy tiện là một máy công cụ chủ yếu sử dụng công cụ tiện để quay phôi quay.Trên máy tiện, máy khoan, mũi doa, mũi doa, vòi, khuôn và công cụ khía cũng có thể được sử dụng để xử lý tương ứng.Máy tiện chủ yếu được sử dụng để gia công trục, đĩa, ống lót và các phôi khác có bề mặt quay, và là loại máy công cụ được sử dụng rộng rãi nhất trong các xưởng sản xuất và sửa chữa máy móc.
1. “Máy tiện cung” của ròng rọc và thanh cung cổ xưa.Từ thời Ai Cập cổ đại, con người đã phát minh ra công nghệ tiện gỗ bằng một công cụ khi xoay nó quanh trục trung tâm của nó.Lúc đầu, người ta dùng hai khúc gỗ đứng làm giá đỡ để dựng khúc gỗ cần quay, dùng lực đàn hồi của cành cây cuốn dây vào khúc gỗ, dùng tay hoặc chân kéo dây để quay khúc gỗ, cầm dao quay cắt.
Phương pháp cổ xưa này đã dần dần phát triển và phát triển thành hai hoặc ba vòng quay của sợi dây trên ròng rọc, sợi dây được đỡ trên một thanh đàn hồi uốn cong thành hình cánh cung, và chiếc cung được đẩy tới kéo lui để xoay vật được xử lý cho tiện, đó là "máy tiện cung".
2. Trục khuỷu và truyền động bánh đà thời trung cổ "máy tiện bàn đạp".Vào thời Trung cổ, ai đó đã thiết kế một chiếc “máy tiện bàn đạp” sử dụng bàn đạp để quay trục khuỷu và dẫn động bánh đà, sau đó truyền động đến trục chính để quay nó.Vào giữa thế kỷ 16, một nhà thiết kế người Pháp tên là Besson đã thiết kế một máy tiện để tiện vít với một thanh vít để làm cho dụng cụ trượt.Thật không may, máy tiện này đã không được phổ biến.
3. Vào thế kỷ thứ mười tám, hộp đầu giường và mâm cặp đã ra đời.Vào thế kỷ 18, một người khác đã thiết kế một chiếc máy tiện sử dụng bàn đạp chân và thanh nối để quay trục khuỷu, có thể lưu trữ động năng quay trên bánh đà và được phát triển từ việc quay trực tiếp phôi thành một ụ quay, đó là một Mâm cặp để giữ phôi.
4. Năm 1797, Maudsley, một người Anh, đã phát minh ra máy tiện trụ công cụ chế tạo kỷ nguyên, có vít me chính xác và các bánh răng có thể hoán đổi cho nhau.
Maudsley sinh năm 1771, năm 18 tuổi, ông là cánh tay phải của nhà phát minh Brammer.Người ta nói rằng Brammer luôn là một nông dân, và khi anh ta 16 tuổi, một tai nạn đã khiến mắt cá chân phải của anh ta bị khuyết tật, vì vậy anh ta phải chuyển sang chế biến gỗ, công việc không mấy cơ động.Phát minh đầu tiên của ông là bồn cầu xả nước vào năm 1778. Maudsley bắt đầu giúp Brahmer thiết kế máy ép thủy lực và các máy móc khác cho đến khi ông rời Brahmer ở tuổi 26, vì Brahmer đã từ chối một cách thô lỗ đề xuất của Moritz về Yêu cầu tăng lương trên 30 shilling mỗi tuần.
Cùng năm Maudsley rời Brammer, ông đã chế tạo chiếc máy tiện ren đầu tiên của mình, một chiếc máy tiện hoàn toàn bằng kim loại với giá đỡ dụng cụ và ụ sau có khả năng di chuyển dọc theo hai đường ray song song.Bề mặt dẫn hướng của ray dẫn hướng có hình tam giác và khi trục chính quay, vít me được điều khiển để di chuyển giá đỡ dụng cụ sang một bên.Đây là cơ chế chính của máy tiện hiện đại, nhờ đó có thể vặn các vít kim loại chính xác ở bất kỳ bước nào.
Ba năm sau, Maudsley đã chế tạo một chiếc máy tiện hoàn chỉnh hơn trong xưởng riêng của mình, với các bánh răng có thể hoán đổi cho nhau để thay đổi tốc độ nạp và bước của ren được gia công.Năm 1817, một người Anh khác, Roberts, đã áp dụng cơ chế ròng rọc bốn giai đoạn và bánh sau để thay đổi tốc độ trục chính.Chẳng mấy chốc, những chiếc máy tiện lớn hơn đã được giới thiệu, góp phần vào việc phát minh ra động cơ hơi nước và các loại máy móc khác.
5. Sự ra đời của các loại máy tiện đặc biệt Để nâng cao mức độ cơ giới hóa và tự động hóa, Fitch ở Hoa Kỳ đã phát minh ra máy tiện tháp pháo vào năm 1845;năm 1848, máy tiện bánh xe xuất hiện ở Mỹ;năm 1873, Spencer ở Hoa Kỳ đã chế tạo máy tiện tự động một trục, và ngay sau đó ông đã chế tạo máy tiện tự động ba trục;vào đầu thế kỷ 20 đã xuất hiện máy tiện với bộ truyền bánh răng được dẫn động bởi các động cơ riêng biệt.Do phát minh ra thép công cụ tốc độ cao và ứng dụng của động cơ điện, máy tiện đã liên tục được cải tiến và cuối cùng đã đạt đến trình độ hiện đại với tốc độ cao và độ chính xác cao.
Sau Chiến tranh thế giới thứ nhất, do nhu cầu của các ngành công nghiệp vũ khí, ô tô và máy móc khác, nhiều loại máy tiện tự động hiệu suất cao và máy tiện chuyên dụng đã phát triển nhanh chóng.Để cải thiện năng suất của các lô phôi nhỏ, vào cuối những năm 1940, máy tiện có thiết bị định hình thủy lực đã được thúc đẩy, đồng thời, máy tiện đa dụng cụ cũng được phát triển.Vào giữa những năm 1950, máy tiện điều khiển bằng chương trình với thẻ đục lỗ, tấm chốt và mặt số đã được phát triển.Công nghệ CNC bắt đầu được sử dụng trong máy tiện vào những năm 1960 và phát triển nhanh chóng sau những năm 1970.
6. Máy tiện được chia thành nhiều loại tùy theo công dụng và chức năng của chúng.
Máy tiện thông thường có nhiều đối tượng gia công, phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính và cấp liệu lớn, có thể gia công bề mặt trong và ngoài, mặt cuối và ren trong và ngoài của phôi.Loại máy tiện này chủ yếu được vận hành thủ công bởi công nhân, hiệu quả sản xuất thấp, phù hợp với các xưởng sửa chữa, sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ.
Máy tiện tháp pháo và máy tiện quay có giá đỡ dụng cụ tháp pháo hoặc giá đỡ dụng cụ quay có thể chứa nhiều dụng cụ và công nhân có thể sử dụng các công cụ khác nhau để hoàn thành các quy trình khác nhau trong một lần kẹp phôi, phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
Máy tiện tự động có thể tự động hoàn thành quá trình xử lý đa quy trình của các phôi vừa và nhỏ theo một chương trình nhất định, có thể tự động tải và dỡ vật liệu, và xử lý lặp đi lặp lại một loạt các phôi giống nhau, phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
Máy tiện bán tự động đa dụng cụ được chia thành một trục, nhiều trục, ngang và dọc.Cách bố trí của loại trục ngang một trục tương tự như của máy tiện thông thường, nhưng hai bộ giá đỡ dụng cụ được lắp lần lượt ở mặt trước và mặt sau hoặc lên xuống của trục chính và được sử dụng để xử lý đĩa, vòng và phôi trục, và năng suất của chúng cao gấp 3 đến 5 lần so với máy tiện thông thường.
Máy tiện định hình có thể tự động hoàn thành chu trình gia công của phôi bằng cách bắt chước hình dạng và kích thước của mẫu hoặc mẫu.Nó phù hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ và hàng loạt các phôi có hình dạng phức tạp và năng suất cao gấp 10 đến 15 lần so với máy tiện thông thường.Có giá đỡ nhiều dụng cụ, nhiều trục, loại mâm cặp, loại dọc và các loại khác.
Trục chính của máy tiện đứng vuông góc với mặt phẳng nằm ngang, phôi được kẹp trên bàn quay nằm ngang và phần còn lại của dụng cụ di chuyển trên dầm hoặc cột.Nó phù hợp để gia công các phôi lớn, nặng khó lắp đặt trên máy tiện thông thường.Nói chung, chúng được chia thành hai loại: cột đơn và cột đôi.
Trong khi máy tiện răng xẻng đang quay, giá đỡ dụng cụ định kỳ quay ngược lại theo hướng xuyên tâm, được sử dụng để tạo bề mặt răng của dao phay xe nâng, dao cắt bếp, v.v. động cơ điện làm giảm bề mặt răng.
Máy tiện chuyên dụng là máy tiện được sử dụng để gia công các bề mặt cụ thể của một số loại phôi, chẳng hạn như máy tiện trục khuỷu, máy tiện trục cam, máy tiện bánh xe, máy tiện trục, máy tiện cuộn và máy tiện thỏi.
Máy tiện kết hợp chủ yếu được sử dụng để gia công tiện, nhưng sau khi thêm một số bộ phận và phụ kiện đặc biệt, nó cũng có thể thực hiện doa, phay, khoan, chèn, mài và các công đoạn gia công khác.Nó có các đặc điểm của “một máy có nhiều chức năng” và phù hợp cho các phương tiện kỹ thuật, tàu hoặc công việc Sửa chữa di động tại trạm sửa chữa.
2. Máy khoan
Công xưởng tuy còn tương đối lạc hậu nhưng đã đào tạo và sản sinh ra nhiều thợ thủ công.Mặc dù họ không phải là chuyên gia chế tạo máy móc, nhưng họ có thể chế tạo tất cả các loại dụng cụ cầm tay như dao, cưa, Kim, mũi khoan, côn, máy mài, trục, tay áo, bánh răng, khung giường, v.v., thực tế là máy móc được lắp ráp từ những bộ phận này.
1. Người thiết kế máy doa sớm nhất – Máy doa Da Vinci được mệnh danh là “Mẹ của máy móc”.Nói đến những cỗ máy nhàm chán, đầu tiên chúng ta phải nói đến Leonardo da Vinci.Nhân vật huyền thoại này có thể là người thiết kế ra những cỗ máy doa đầu tiên để gia công kim loại.Chiếc máy doa do anh thiết kế chạy bằng thủy lực hoặc bàn đạp chân, dụng cụ doa quay gần phôi và phôi được cố định trên bàn di động do cần cẩu điều khiển.Năm 1540, một họa sĩ khác đã vẽ bức tranh “Pháo hoa” với cùng một bản vẽ về chiếc máy doa, được sử dụng để hoàn thiện các vật đúc rỗng vào thời điểm đó.
2. Chiếc máy doa đầu tiên ra đời để gia công nòng súng thần công (Wilkinson, 1775).Vào thế kỷ 17, do nhu cầu quân sự, việc chế tạo súng thần công phát triển rất nhanh, việc chế tạo nòng pháo như thế nào đã trở thành một vấn đề lớn mà con người cần khẩn trương giải quyết.
Chiếc máy doa thực sự đầu tiên trên thế giới được phát minh bởi Wilkinson vào năm 1775. Trên thực tế, máy doa của Wilkinson nói một cách chính xác là một chiếc máy khoan có khả năng gia công chính xác các khẩu pháo, một thanh doa hình trụ rỗng gắn trên các ổ trục ở cả hai đầu.
Sinh ra ở Mỹ năm 1728, Wilkinson chuyển đến Staffordshire ở tuổi 20 để xây dựng lò luyện gang đầu tiên của Bilston.Vì lý do này, Wilkinson được gọi là "Thợ rèn bậc thầy của Staffordshire".Năm 1775, ở tuổi 47, Wilkinson đã làm việc chăm chỉ tại nhà máy của cha mình để tạo ra cỗ máy mới này có thể khoan nòng súng thần công với độ chính xác hiếm có.Điều thú vị là sau khi Wilkinson qua đời vào năm 1808, ông được chôn cất trong một chiếc quan tài bằng gang do chính ông thiết kế.
3. Máy doa đã góp phần quan trọng vào động cơ hơi nước của Watt.Làn sóng đầu tiên của cuộc Cách mạng Công nghiệp sẽ không thể thực hiện được nếu không có động cơ hơi nước.Bản thân việc phát triển và ứng dụng động cơ hơi nước, ngoài những cơ hội xã hội cần thiết, không thể bỏ qua một số điều kiện tiên quyết về kỹ thuật, bởi vì việc chế tạo các bộ phận của động cơ hơi nước không dễ như thợ mộc chặt gỗ.Cần phải tạo hình dạng của một số bộ phận kim loại đặc biệt và yêu cầu về độ chính xác của quá trình xử lý cao, điều này không thể đạt được nếu không có thiết bị kỹ thuật tương ứng.Ví dụ, trong quá trình sản xuất xi lanh và pít-tông của động cơ hơi nước, độ chính xác của đường kính ngoài cần thiết trong quá trình sản xuất pít-tông có thể được cắt từ bên ngoài trong khi đo kích thước, nhưng để đáp ứng yêu cầu về độ chính xác của đường kính bên trong. đường kính của hình trụ, không dễ sử dụng các phương pháp xử lý chung..
Smithton là thợ cơ khí giỏi nhất thế kỷ 18.Smithton đã thiết kế tới 43 thiết bị nước và cối xay gió.Khi chế tạo động cơ hơi nước, điều khó khăn nhất đối với Smithon là gia công xi lanh.Khá khó để gia công một hình tròn bên trong hình trụ lớn thành một hình tròn.Để đạt được mục tiêu này, Smithton đã chế tạo một máy công cụ đặc biệt để cắt các vòng tròn bên trong hình trụ tại Cullen Iron Works.Loại máy khoan này, chạy bằng guồng nước, được trang bị một dụng cụ ở đầu trước của trục dài của nó, và dụng cụ này có thể được xoay trong xi lanh để xử lý vòng tròn bên trong của nó.Vì dụng cụ được lắp ở đầu trước của trục dài nên sẽ xảy ra các vấn đề như lệch trục, do đó rất khó gia công một hình trụ tròn thực sự.Để đạt được điều này, Smithton đã phải thay đổi vị trí của xi lanh nhiều lần để gia công.
Máy doa do Wilkinson phát minh năm 1774 đóng một vai trò lớn trong vấn đề này.Loại máy doa này sử dụng bánh xe nước để xoay xi lanh vật liệu và đẩy nó về phía dụng cụ cố định ở trung tâm.Do chuyển động tương đối giữa dụng cụ và vật liệu, vật liệu được khoan thành lỗ hình trụ với độ chính xác cao.Vào thời điểm đó, một chiếc máy doa được sử dụng để tạo ra một hình trụ có đường kính 72 inch với độ dày của đồng xu sáu xu.Đo bằng công nghệ hiện đại, đây là một sai số lớn, nhưng với điều kiện lúc bấy giờ, không dễ để đạt được mức này.
Tuy nhiên, phát minh của Wilkinson không được cấp bằng sáng chế và mọi người đã sao chép nó và cài đặt nó.Năm 1802, Watt cũng viết về phát minh của Wilkinson, ông đã sao chép phát minh này tại xưởng rèn sắt Soho của mình.Sau này, khi Watt chế tạo xi-lanh và pít-tông của động cơ hơi nước, ông cũng sử dụng cỗ máy tuyệt vời này của Wilkinson.Hóa ra đối với pít-tông, có thể đo kích thước trong khi cắt nó, nhưng đối với xi-lanh thì không đơn giản như vậy và phải sử dụng máy doa.Vào thời điểm đó, Watt đã sử dụng bánh xe nước để xoay hình trụ kim loại, để công cụ cố định ở giữa được đẩy về phía trước để cắt bên trong hình trụ.Kết quả là, sai số của hình trụ có đường kính 75 inch nhỏ hơn độ dày của một đồng xu.Nó rất tiên tiến.
4. Sự ra đời của máy doa bàn nâng (Hutton, 1885) Trong những thập kỷ tiếp theo, nhiều cải tiến đã được thực hiện đối với máy doa của Wilkinson.Năm 1885, Hutton ở Vương quốc Anh đã sản xuất máy khoan bàn nâng, máy này đã trở thành nguyên mẫu của máy khoan hiện đại.
3. Máy phay
Vào thế kỷ 19, người Anh đã phát minh ra máy doa và máy bào phục vụ nhu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp như động cơ hơi nước, trong khi người Mỹ tập trung vào việc phát minh ra máy phay để sản xuất một số lượng lớn vũ khí.Máy phay là máy có các dao phay có hình dạng khác nhau, có thể cắt các phôi có hình dạng đặc biệt, chẳng hạn như rãnh xoắn, hình bánh răng, v.v.
Ngay từ năm 1664, nhà khoa học người Anh Hook đã tạo ra một chiếc máy cắt bằng cách dựa vào các máy cắt tròn quay.Đây có thể coi là chiếc máy phay nguyên thủy nhưng lúc bấy giờ xã hội chưa hưởng ứng nhiệt tình.Vào những năm 1840, Pratt đã thiết kế cái gọi là máy phay Lincoln.Tất nhiên, người thực sự thiết lập vị thế của máy phay trong chế tạo máy là Whitney người Mỹ.
1. Chiếc máy phay thông thường đầu tiên (Whitney, 1818) Năm 1818, Whitney chế tạo chiếc máy phay thông thường đầu tiên trên thế giới, nhưng bằng sáng chế máy phay lại là của Bodmer người Anh (với một thiết bị cấp dao).Người phát minh ra máy bào giàn) “có được” vào năm 1839. Do giá thành của máy phay cao nên không có nhiều người quan tâm vào thời điểm đó.
2. Chiếc máy phay vạn năng đầu tiên (Brown, 1862) Sau một thời gian im ắng, máy phay hoạt động trở lại ở Mỹ.Ngược lại, chỉ có thể nói rằng Whitney và Pratt đã đặt nền móng cho việc phát minh và ứng dụng máy phay, còn công lao thực sự phát minh ra chiếc máy phay có thể áp dụng cho nhiều hoạt động khác nhau trong nhà máy phải thuộc về kỹ sư người Mỹ. Joseph Brown.
Năm 1862, Brown ở Hoa Kỳ đã sản xuất máy phay vạn năng đầu tiên trên thế giới, đây là một sự đổi mới mang tính thời đại trong việc cung cấp các đĩa định mức vạn năng và dao phay toàn diện.Bàn của máy phay vạn năng có thể xoay một góc nhất định theo hướng ngang và có các phụ kiện như đầu phay cuối.“Máy phay vạn năng” của ông đã thành công rực rỡ khi được trưng bày tại Triển lãm Paris năm 1867. Đồng thời, Brown cũng thiết kế một loại dao phay có hình dạng không bị biến dạng sau khi mài, sau đó chế tạo máy mài để mài dao phay. máy cắt, đưa máy phay lên mức hiện tại.
Thời gian đăng bài: Jun-02-2022