Máy tiện: lịch sử phát minh và các mô hình hiện đại

Mục lục:

Máy tiện: lịch sử phát minh và các mô hình hiện đại
Máy tiện: lịch sử phát minh và các mô hình hiện đại
Anonim

Hiện nay, máy tiện được nhiều người biết đến. Lịch sử tạo ra nó bắt đầu từ những năm 700 sau Công nguyên. Các mô hình đầu tiên được sử dụng để chế biến gỗ, 3 thế kỷ sau, một cỗ máy làm việc với kim loại đã được tạo ra.

Đề cập đầu tiên

Vào những năm 700 sau Công nguyên một bộ phận được tạo ra có một phần giống một chiếc máy tiện hiện đại. Lịch sử của lần ra mắt thành công đầu tiên bắt đầu từ việc xử lý gỗ bằng phương pháp quay của phôi. Không một bộ phận nào của việc lắp đặt được làm bằng kim loại. Do đó, độ tin cậy của các thiết bị như vậy là khá thấp.

công việc tiện
công việc tiện

Lúc đó, máy tiện có hiệu suất thấp. Lịch sử sản xuất đã được phục hồi theo các bản vẽ và bản vẽ được bảo tồn. Để tháo phôi, cần phải có 2 người học việc giỏi. Độ chính xác của các sản phẩm thu được không cao.

Thông tin về cách lắp đặt, gợi nhớ một cách mơ hồ về chiếc máy tiện, lịch sử có từ năm 650 trước Công nguyên. e. Tuy nhiên, những chiếc máy này chỉ có chung một nguyên tắc xử lý - phương pháp quay. Phần còn lại của các nút là nguyên thủy. Phôi được đặt chuyển động theo nghĩa chân thực nhất của từ này. Lao động nô lệ đã được sử dụng.

Các mô hình được tạo ra vào thế kỷ 12 đã có vẻ ngoài của một ổ đĩa và họ có thể có được một sản phẩm chính thức. Tuy nhiên, vẫn chưa có người giữ công cụ. Vì vậy, còn quá sớm để nói về độ chính xác cao của sản phẩm.

Thiết bị của những mẫu đầu tiên

Máy tiện cũ kẹp phôi giữa các tâm. Việc quay được thực hiện bằng tay chỉ trong một số vòng quay. Việc cắt được thực hiện bằng một công cụ tĩnh. Một nguyên tắc xử lý tương tự cũng có trong các mô hình hiện đại.

Để làm động lực quay của phôi, những người thợ thủ công đã sử dụng: động vật, cung tên buộc dây vào sản phẩm. Một số thợ thủ công đã chế tạo một loại máy xay nước cho những mục đích này. Nhưng không có cải thiện hiệu suất đáng kể.

Máy tiện CNC cho kim loại
Máy tiện CNC cho kim loại

Máy tiện đầu tiên có các bộ phận bằng gỗ, và khi số lượng nút tăng lên, độ tin cậy của thiết bị bị mất đi. Các thiết bị dùng nước nhanh chóng mất đi tính liên quan do sự phức tạp của việc sửa chữa. Chỉ đến thế kỷ 14, ổ đĩa đơn giản nhất mới xuất hiện, giúp đơn giản hóa quá trình xử lý.

Bộ truyền động sớm

Nhiều thế kỷ đã trôi qua từ việc phát minh ra máy tiện cho đến việc thực hiện cơ cấu truyền động đơn giản nhất trên nó. Bạn có thể hình dung nó dưới dạng một cây sào được cố định ở giữa trên khung trên đầu phôi. Một đầu của ochepa được buộc bằng một sợi dây quấn quanh phôi. Cái thứ hai được cố định bằng bàn đạp chân.

Cơ chế này hoạt động thành công, nhưng không thể cung cấpmàn biểu diễn. Nguyên tắc hoạt động được xây dựng dựa trên quy luật biến dạng đàn hồi. Khi nhấn bàn đạp, dây bị căng, cột bị cong và chịu lực đáng kể. Phần sau được chuyển vào phôi, đặt nó chuyển động.

Sau khi quay sản phẩm 1 hoặc 2 vòng, cực được thả ra và uốn cong lại. Với một bàn đạp, người thợ điều chỉnh hoạt động liên tục của oche, buộc phôi phải quay liên tục. Đồng thời, những bàn tay bận rộn với công cụ, chế biến gỗ.

Cơ chế đơn giản nhất này được kế thừa bởi các phiên bản sau của máy đã có cơ chế tay quay. Máy khâu cơ của thế kỷ 20 sau đó cũng có thiết kế truyền động tương tự. Trên máy tiện, với sự trợ giúp của tay quay, chúng đã đạt được chuyển động đồng đều theo một hướng.

Do sự chuyển động đồng đều của tổng thể bắt đầu nhận được các sản phẩm có hình dạng hình trụ chính xác. Điều duy nhất còn thiếu là độ cứng của các nút: tâm, giá đỡ công cụ, cơ cấu truyền động. Giá đỡ của máy cắt được làm bằng gỗ, dẫn đến việc chúng bị vắt kiệt trong quá trình chế biến.

Nhưng, bất chấp những thiếu sót được liệt kê, vẫn có thể sản xuất các bộ phận hình cầu. Gia công kim loại vẫn là một quá trình khó khăn. Ngay cả các hợp kim mềm khi quay cũng không chịu được sự quay thực.

Một bước phát triển tích cực trong thiết kế máy công cụ là sự ra đời của tính linh hoạt trong gia công: các phôi có đường kính và chiều dài khác nhau đã được xử lý trên một máy. Điều này đạt được nhờ các giá đỡ và trung tâm có thể điều chỉnh được. Tuy nhiên, các chi tiết lớn yêu cầu quan trọngchi phí vật lý của trình hướng dẫn để thực hiện xoay vòng.

Nhiều thợ thủ công đã điều chỉnh một bánh đà làm bằng gang và các vật liệu nặng khác. Việc sử dụng lực quán tính và trọng lực đã tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của người điều khiển. Tuy nhiên, vẫn khó đạt được quy mô công nghiệp.

Bộ phận kim loại

Nhiệm vụ chính của những người phát minh ra máy công cụ là tăng độ cứng của các nút. Khởi đầu của việc tái thiết bị kỹ thuật là việc sử dụng các tâm kim loại để kẹp phôi. Sau đó, các bánh răng làm bằng thép đã được giới thiệu.

máy tiện đầu tiên
máy tiện đầu tiên

Các bộ phận kim loại giúp tạo ra máy cắt vít. Độ cứng đã đủ để xử lý kim loại mềm. Các đơn vị riêng lẻ dần được cải thiện:

  • ngăn chứa trống, sau này được gọi là thiết bị chính - trục chính;
  • điểm dừng hình nón được trang bị cơ chế điều chỉnh để thay đổi vị trí dọc theo chiều dài;
  • công việc của máy tiện trở nên dễ dàng hơn với sự phát minh ra giá đỡ dụng cụ kim loại, nhưng cần phải di tản phoi liên tục để tăng năng suất;
  • Giường bằng gang tăng độ cứng của cấu trúc, giúp gia công các bộ phận có chiều dài đáng kể.

Với sự ra đời của các nút thắt bằng kim loại, việc tháo phôi trở nên khó khăn hơn. Các nhà phát minh đã nghĩ đến việc tạo ra một động cơ chính thức, muốn loại bỏ sức lao động chân tay của con người. Hệ thống truyền dẫn đã giúp thực hiện kế hoạch. Động cơ hơi nước lần đầu tiên được điều chỉnh để xoay phôi. Trước nó là động cơ nước.

Sự đồng đều của chuyển động cắtcông cụ được thực hiện bởi một bánh răng sâu sử dụng một tay cầm. Điều này dẫn đến bề mặt của bộ phận sạch hơn. Các khối có thể hoán đổi cho nhau làm cho nó có thể thực hiện được công việc phổ biến trên máy tiện. Các cấu trúc cơ giới hóa đã được cải thiện qua nhiều thế kỷ. Nhưng cho đến ngày nay, nguyên tắc hoạt động của các nút dựa trên những phát minh đầu tiên.

Nhà phát minh khoa học

Hiện nay, khi mua máy tiện, các thông số kỹ thuật đều được phân tích trước. Chúng cung cấp các khả năng chính về gia công, kích thước, độ cứng, tốc độ sản xuất. Trước đó, với việc hiện đại hóa các nút, các thông số dần dần được giới thiệu, theo đó các mô hình được so sánh với nhau.

Phân loại máy giúp đánh giá mức độ hoàn thiện của một máy cụ thể. Sau khi phân tích dữ liệu thu thập được, Andrei Nartov, một nhà phát minh trong nước từ thời Peter Đại đế, đã nâng cấp các mô hình trước đó. Đứa con tinh thần của anh ấy là một cỗ máy cơ giới hóa thực sự cho phép bạn thực hiện nhiều kiểu xử lý khác nhau đối với cơ thể xoay, cắt chỉ.

Một điểm cộng trong thiết kế của Nartov là khả năng thay đổi tốc độ quay của tâm chuyển động. Họ cũng cung cấp các khối bánh răng có thể hoán đổi cho nhau. Bề ngoài của máy và thiết bị giống một máy tiện đơn giản hiện đại TV3, 4, 6. Các trung tâm gia công hiện đại có các đơn vị tương tự.

thông số kỹ thuật máy tiện
thông số kỹ thuật máy tiện

Vào thế kỷ 18, Andrey Nartov đã giới thiệu thước cặp tự hành với thế giới. Vít bị dẫn truyền chuyển động đều của dao. Henry Maudsley, nhà phát minh người Anh, đã trình bàyphiên bản của một nút quan trọng vào cuối thế kỷ này. Trong thiết kế của nó, sự thay đổi tốc độ chuyển động của các trục được thực hiện do bước ren khác nhau của vít dẫn.

Nút chính

Máy tiện lý tưởng để tiện các bộ phận 3D. Tổng quan về một máy hiện đại bao gồm các thông số và đặc điểm của các thành phần chính:

  • Giường - bộ phận chịu tải chính, khung của máy. Được làm từ hợp kim bền và cứng, ngọc trai được sử dụng chủ yếu.
  • Hỗ trợ - một hòn đảo để gắn các đầu công cụ xoay hoặc một công cụ tĩnh.
  • Trục chính - đóng vai trò là giá đỡ phôi. Nút xoay mạnh mẽ chính.
  • Bộ phận bổ sung: vít bi, trục trượt, cơ cấu bôi trơn, cung cấp chất làm mát, bộ xả khí từ khu vực làm việc, bộ làm mát.

Máy tiện hiện đại có hệ thống truyền động bao gồm thiết bị điện tử điều khiển tinh vi và động cơ, thường là một động cơ đồng bộ. Các tùy chọn bổ sung cho phép bạn loại bỏ phoi khỏi khu vực làm việc, đo dụng cụ, cung cấp chất làm mát dưới áp suất trực tiếp vào khu vực cắt. Cơ khí của máy được chọn riêng cho các nhiệm vụ sản xuất và chi phí của thiết bị cũng phụ thuộc vào điều này.

máy tiện cổ điển
máy tiện cổ điển

Thước cặp chứa các nút để đặt các ổ trục được lắp trên trục vít me bi (cặp vít me bi). Ngoài ra, các phần tử để tiếp xúc với các thanh dẫn trượt được gắn trên nó. Bôi trơn trong các máy móc hiện đại được cung cấp tự động, mức dầu trong bồn chứa được kiểm soát.

Trong máy tiện đầu tiên, chuyển độngcông cụ được thực hiện bởi một người, anh ta chọn hướng chuyển động của nó. Trong các mô hình hiện đại, tất cả các thao tác được thực hiện bởi bộ điều khiển. Phải mất vài thế kỷ để phát minh ra một nút thắt như vậy. Điện tử đã mở rộng khả năng xử lý rất nhiều.

Quản lý

Gần đây, máy tiện kim loại CNC đã trở nên phổ biến - với điều khiển số. Bộ điều khiển điều khiển quá trình cắt, giám sát vị trí của các trục, tính toán chuyển động theo các thông số cài đặt. Bộ nhớ lưu trữ một số giai đoạn cắt, cho đến khi thoát ra khỏi chi tiết đã hoàn thành.

phát minh ra máy tiện
phát minh ra máy tiện

Máy tiện kim loại CNC có thể hiển thị quá trình, giúp kiểm tra chương trình đã viết trước khi dao di chuyển. Toàn bộ phần cắt có thể được nhìn thấy ảo và các lỗi mã có thể được sửa chữa kịp thời. Điện tử hiện đại kiểm soát tải trọng trục. Các phiên bản mới nhất của phần mềm cho phép bạn xác định một công cụ bị hỏng.

Phương pháp luận để kiểm soát các hạt chèn bị hỏng trên thanh dao dựa trên việc so sánh đường cong tải của trục trong quá trình hoạt động bình thường và khi vượt quá ngưỡng khẩn cấp. Theo dõi diễn ra trong chương trình. Thông tin để phân tích được cung cấp cho bộ điều khiển bởi hệ thống truyền động hoặc cảm biến công suất với khả năng số hóa các giá trị.

Cảm biến vị trí

Những chiếc máy đầu tiên có thiết bị điện tử có công tắc hành trình với công tắc cực nhỏ để điều khiển các vị trí cực hạn. Sau đó, các bộ mã hóa đã được lắp đặt trên cánh quạt. Hiện tại, người ta sử dụng các loại thước có độ chính xác cao, có thể đo được một vài micrômét.

Trang bị cảm biến tròn và trục quay. Việc lắp ráp trục chính có thể được điều khiển. Điều này là cần thiết để thực hiện các chức năng phay được thực hiện bởi công cụ điều khiển. Cái sau thường được tích hợp vào tháp pháo.

Tính toàn vẹn của dụng cụ được đo bằng đầu dò điện tử. Chúng cũng giúp bạn dễ dàng tìm thấy các điểm neo để bắt đầu chu trình cắt. Các đầu dò có thể đo hình dạng của các đường viền thu được của bộ phận sau khi xử lý và tự động thực hiện các chỉnh sửa được bao gồm trong quá trình hoàn thiện lại.

Mẫu hiện đại đơn giản nhất

Máy tiện TV 4 là mô hình huấn luyện có cơ cấu truyền động đơn giản nhất. Tất cả điều khiển là thủ công.

máy tiện tv
máy tiện tv

Xử lý:

  • điều chỉnh vị trí của công cụ so với trục quay;
  • đặt hướng luồng sang phải hoặc trái;
  • được sử dụng để thay đổi tốc độ của ổ đĩa chính;
  • xác định bước ren;
  • bao gồm chuyển động dọc của công cụ;
  • chịu trách nhiệm gắn chặt các nút: ụ và bút lông của nó, đầu với răng cửa.

Bánh đà di chuyển các nút:

  • ụ bút lông;
  • vận chuyển dọc.

Thiết kế cung cấp mạch chiếu sáng cho khu vực làm việc. Màn hình an toàn ở dạng màn hình bảo vệ bảo vệ người lao động khỏi chip. Thiết kế của máy nhỏ gọn cho phép sử dụng trong phòng học, phòng dịch vụ.

Máy tiện cắt vít TV4 là một máy tiện đơn giảnkết cấu, nơi cung cấp tất cả các thành phần cần thiết của một kết cấu gia công kim loại chính thức. Trục quay được dẫn động thông qua hộp số. Dụng cụ này được gắn trên một giá đỡ với bộ cấp liệu cơ học, được dẫn động bằng cặp vít.

Kích thước

Trục quay được dẫn động bằng động cơ không đồng bộ. Kích thước phôi tối đa có thể có đường kính:

  • không quá 125 mm nếu gia công trên thước cặp;
  • không quá 200 mm nếu gia công trên giường.

Chiều dài của phôi được kẹp ở tâm không quá 350 mm. Máy được lắp ráp có trọng lượng 280 kg, tốc độ trục chính tối đa 710 vòng / phút. Tốc độ quay này có tính quyết định đối với việc hoàn thiện. Nguồn điện được cung cấp từ mạng 220V có tần số 50 Hz.

Tính năng của mô hình

Hộp số của máy TV4 được kết nối với động cơ trục chính bằng bộ truyền đai V. Trên trục chính, chuyển động quay được truyền từ hộp qua một loạt bánh răng. Hướng quay của phôi có thể dễ dàng thay đổi bằng cách chuyển động cơ chính.

Ghi-ta dùng để chuyển chuyển động quay từ trục quay sang thước cặp. Có thể chuyển đổi 3 tốc độ cấp liệu. Theo đó, ba loại ren hệ mét khác nhau được cắt. Vít chì đảm bảo di chuyển trơn tru và đồng đều.

Tay cầm thiết lập hướng quay của cặp chân vịt của bệ đỡ. Các tay cầm cũng đặt tốc độ nguồn cấp dữ liệu. Thước cặp chỉ chuyển động theo phương dọc. Các bộ phận lắp ráp nên được bôi trơn thủ công theo quy định của máy. Mặt khác, bánh răng lấy dầu mỡ từ bồn tắm mà chúng hoạt động.

Trên máykhả năng làm việc thủ công. Bánh đà được sử dụng cho việc này. Các mắt lưới thanh răng và thanh răng với thanh răng và thanh răng. Cái sau được bắt vít vào khung. Thiết kế này cho phép, nếu cần, bao gồm việc điều khiển máy bằng tay. Một tay quay tương tự được sử dụng để di chuyển bút lông ở ụ ụ.

Đề xuất: