Sa kasalukuyan, kilala na ang lathe. Ang kasaysayan ng paglikha nito ay nagsimula noong 700s AD. Ang mga unang modelo ay ginamit para sa woodworking, pagkalipas ng 3 siglo, isang makina para sa pagtatrabaho sa mga metal ay nilikha.
Unang pagbanggit
Noong 700s A. D. isang unit ang nilikha na bahagyang kahawig ng modernong lathe. Ang kasaysayan ng unang matagumpay na paglulunsad nito ay nagsisimula sa pagproseso ng kahoy sa pamamagitan ng paraan ng pag-ikot ng workpiece. Walang isang bahagi ng pag-install ay gawa sa metal. Samakatuwid, ang pagiging maaasahan ng mga naturang device ay medyo mababa.
Noon, ang lathe ay may mababang kahusayan. Ang kasaysayan ng produksyon ay naibalik ayon sa napanatili na mga guhit at mga guhit. Upang i-unwind ang workpiece, 2 malakas na apprentice ang kailangan. Hindi mataas ang katumpakan ng mga resultang produkto.
Impormasyon tungkol sa mga pag-install, na malabong nakapagpapaalaala sa isang lathe, ang kasaysayan ay nagsimula noong 650 BC. e. Gayunpaman, ang mga makinang ito ay may parehong prinsipyo ng pagproseso - ang paraan ng pag-ikot. Ang natitirang mga node ay primitive. Ang workpiece ay naka-set sa paggalaw sa totoong kahulugan ng salita. Ginamit ang paggawa ng alipin.
Ang mga ginawang modelo noong ika-12 siglo ay mayroon nang kamukha ng isang drive at maaari silang makakuha ng ganap na produkto. Gayunpaman, wala pang mga may hawak ng tool. Samakatuwid, masyadong maaga para pag-usapan ang mataas na katumpakan ng produkto.
Ang device ng mga unang modelo
Isang lumang lathe ang nag-clamp ng workpiece sa pagitan ng mga center. Ang pag-ikot ay isinagawa sa pamamagitan ng mga kamay para lamang sa ilang mga rebolusyon. Ang hiwa ay isinasagawa gamit ang isang nakatigil na tool. Mayroong katulad na prinsipyo sa pagproseso sa mga modernong modelo.
Bilang isang drive para sa pag-ikot ng workpiece, ginamit ng mga manggagawa ang: mga hayop, isang busog na may mga arrow na nakatali sa isang lubid sa produkto. Ang ilang mga manggagawa ay nagtayo ng isang uri ng gilingan ng tubig para sa mga layuning ito. Ngunit walang makabuluhang pagpapabuti sa pagganap.
Ang unang lathe ay may mga kahoy na bahagi, at habang dumarami ang bilang ng mga node, nawala ang pagiging maaasahan ng device. Ang mga aparato ng tubig ay mabilis na nawala ang kanilang kaugnayan dahil sa pagiging kumplikado ng pag-aayos. Noong ika-14 na siglo lamang lumitaw ang pinakasimpleng drive, na lubos na nagpasimple sa proseso ng pagproseso.
Mga naunang actuator
Ilang siglo na ang lumipas mula sa pag-imbento ng lathe hanggang sa pagpapatupad ng pinakasimpleng mekanismo ng pagmamaneho dito. Maaari mong isipin ito sa anyo ng isang poste na naayos sa gitna sa frame sa tuktok ng workpiece. Ang isang dulo ng ochepa ay nakatali sa isang lubid na nakabalot sa workpiece. Ang pangalawa ay naayos na may foot pedal.
Matagumpay na gumana ang mekanismong ito, ngunit hindi maibigay ang kinakailanganpagganap. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay itinayo sa mga batas ng nababanat na pagpapapangit. Kapag ang pedal ay pinindot, ang lubid ay tensioned, ang poste ay baluktot at nakaranas ng makabuluhang stress. Ang huli ay inilipat sa workpiece, pinaandar ito.
Nang maiikot ang produkto ng 1 o 2 pagliko, ang poste ay binitawan at muling nabaluktot. Sa isang pedal, kinokontrol ng master ang patuloy na operasyon ng oche, na pinipilit ang workpiece na patuloy na iikot. Kasabay nito, abala ang mga kamay sa gamit, sa paggawa ng pagproseso ng kahoy.
Ang pinakasimpleng mekanismong ito ay minana ng mga sumusunod na bersyon ng mga makina na mayroon nang mekanismo ng crank. Ang mga makinang makinang panahi noong ika-20 siglo ay nagkaroon ng katulad na disenyo ng pagmamaneho. Sa mga lathe, sa tulong ng isang crank, nakamit nila ang pare-parehong paggalaw sa isang direksyon.
Dahil sa pare-parehong paggalaw ng master ay nagsimulang makatanggap ng mga produkto ng tamang cylindrical na hugis. Ang tanging bagay na nawawala ay ang tigas ng mga node: mga sentro, mga may hawak ng tool, mekanismo ng pagmamaneho. Ang mga may hawak ng mga pamutol ay gawa sa kahoy, na humantong sa kanilang pagpiga habang pinoproseso.
Ngunit, sa kabila ng mga nakalistang pagkukulang, naging posible na makagawa ng kahit na mga spherical na bahagi. Ang paggawa ng metal ay mahirap pa ring proseso. Kahit na ang mga malambot na haluang metal sa pamamagitan ng pag-ikot ay hindi sumuko sa tunay na pag-ikot.
Ang isang positibong pag-unlad sa disenyo ng mga machine tool ay ang pagpapakilala ng versatility sa pagproseso: ang mga workpiece na may iba't ibang diameter at haba ay naproseso na sa isang makina. Nakamit ito ng mga adjustable holder at center. Gayunpaman, ang malalaking detalye ay nangangailangan ng makabuluhanang pisikal na gastos ng wizard para ipatupad ang pag-ikot.
Maraming manggagawa ang nag-adapt ng isang flywheel na gawa sa cast iron at iba pang mabibigat na materyales. Ang paggamit ng puwersa ng inertia at gravity ay pinadali ang gawain ng handler. Gayunpaman, mahirap pa ring makamit ang pang-industriyang sukat.
Mga Bahaging Metal
Ang pangunahing gawain ng mga imbentor ng mga kagamitan sa makina ay pataasin ang higpit ng mga node. Ang simula ng teknikal na muling kagamitan ay ang paggamit ng mga metal center na nag-clamping sa workpiece. Nang maglaon, ipinakilala na ang mga gear na gawa sa bakal.
Mga bahaging metal ang naging posible upang makagawa ng mga screw-cutting machine. Ang katigasan ay sapat na para sa pagproseso ng mga malambot na metal. Ang mga indibidwal na unit ay unti-unting napabuti:
- blank holder, na kalaunan ay tinawag na pangunahing unit - spindle;
- Ang conical stop ay nilagyan ng mga adjustable na mekanismo upang baguhin ang posisyon sa haba;
- pinadali ang paggawa ng lathe sa pamamagitan ng pag-imbento ng metal tool holder, ngunit kailangan ang patuloy na paglikas ng chip upang mapataas ang produktibidad;
- Pinataas ng cast iron bed ang tigas ng istraktura, na naging posible upang maproseso ang mga bahaging may malaking haba.
Sa pagpapakilala ng mga metal knot, nagiging mas mahirap i-unwind ang workpiece. Naisip ng mga imbentor ang tungkol sa paglikha ng isang ganap na pagmamaneho, na gustong alisin ang manwal na paggawa ng tao. Nakatulong ang transmission system upang maisakatuparan ang plano. Ang steam engine ay unang inangkop upang paikutin ang mga workpiece. Naunahan ito ng makina ng tubig.
Pagkakatulad ng paggalaw ng hiwaang tool ay isinasagawa ng isang worm gear gamit ang isang hawakan. Nagresulta ito sa isang mas malinis na ibabaw ng bahagi. Ang mga mapagpapalit na bloke ay naging posible upang mapagtanto ang unibersal na gawain sa isang lathe. Ang mga mekanikal na istruktura ay bumuti sa paglipas ng mga siglo. Ngunit hanggang ngayon, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga node ay nakabatay sa mga unang imbensyon.
Mga siyentipikong imbentor
Sa kasalukuyan, kapag bumibili ng lathe, sinusuri muna ang mga teknikal na detalye. Nagbibigay sila ng mga pangunahing posibilidad sa pagproseso, mga sukat, katigasan, bilis ng produksyon. Mas maaga, sa modernisasyon ng mga node, unti-unting ipinakilala ang mga parameter, ayon sa kung saan inihambing ang mga modelo sa isa't isa.
Nakatulong ang pag-uuri ng mga makina upang masuri ang antas ng pagiging perpekto ng isang partikular na makina. Matapos suriin ang nakolektang data, si Andrei Nartov, isang domestic inventor mula sa panahon ni Peter the Great, ay nag-upgrade ng mga nakaraang modelo. Ang kanyang utak ay isang tunay na mekanisadong makina na nagbibigay-daan sa iyong magsagawa ng iba't ibang uri ng pagproseso ng mga katawan ng pag-ikot, paggupit ng mga thread.
Isang plus sa disenyo ni Nartov ay ang kakayahang baguhin ang bilis ng pag-ikot ng movable center. Nagbigay din sila ng mapagpapalit na mga bloke ng gear. Ang hitsura ng makina at device ay kahawig ng isang modernong simpleng lathe na TV3, 4, 6. Ang mga modernong machining center ay may katulad na mga yunit.
Noong ika-18 siglo ipinakilala ni Andrey Nartov ang self-propelled caliper sa mundo. Ipinadala ng lead screw ang pare-parehong paggalaw ng tool. Iniharap ni Henry Maudsley, Ingles na imbentor, ang kanyangbersyon ng isang mahalagang node sa pagtatapos ng siglo. Sa disenyo nito, ang pagbabago sa bilis ng paggalaw ng mga axes ay isinagawa dahil sa magkaibang thread pitch ng lead screw.
Main Knots
Ang Lathes ay mainam para sa pagliko ng mga 3D na bahagi. Ang isang pangkalahatang-ideya ng isang modernong makina ay naglalaman ng mga parameter at katangian ng mga pangunahing bahagi:
- Higa - ang pangunahing na-load na elemento, ang frame ng makina. Ginawa mula sa matibay at matitigas na haluang metal, ang pearlite ay pangunahing ginagamit.
- Suporta - isang isla para sa paglalagay ng umiikot na mga ulo ng tool o isang static na tool.
- Spindle - gumaganap bilang isang workpiece holder. Ang pangunahing malakas na rotation knot.
- Mga karagdagang unit: ball screw, sliding axes, lubrication mechanism, coolant supply, air bleeders mula sa working area, cooler.
Ang isang modernong lathe ay naglalaman ng mga drive system na binubuo ng mga sopistikadong control electronics at isang motor, kadalasan ay isang kasabay. Pinapayagan ka ng mga karagdagang opsyon na alisin ang mga chips mula sa lugar ng pagtatrabaho, sukatin ang tool, direktang magbigay ng coolant sa ilalim ng presyon sa lugar ng hiwa. Ang mga mekanika ng makina ay pinili nang paisa-isa para sa mga gawain ng produksyon, at ang halaga ng kagamitan ay nakasalalay din dito.
Ang caliper ay naglalaman ng mga node para sa paglalagay ng mga bearings na naka-mount sa ball screw (ball screw pair). Gayundin, ang mga elemento para sa pakikipag-ugnay sa mga sliding guide ay naka-mount dito. Awtomatikong ibinibigay ang lubrication sa mga modernong makina, kinokontrol ang antas nito sa tangke.
Sa unang lathes, galawang tool ay isinasagawa ng isang tao, pinili niya ang direksyon ng paggalaw nito. Sa modernong mga modelo, ang lahat ng mga manipulasyon ay isinasagawa ng controller. Tumagal ng ilang siglo para sa pag-imbento ng gayong buhol. Lubos na pinalawak ng Electronics ang mga kakayahan sa pagproseso.
Pamamahala
Kamakailan, ang CNC metal lathes ay naging laganap - na may numerical na kontrol. Kinokontrol ng controller ang proseso ng pagputol, sinusubaybayan ang posisyon ng mga axes, kinakalkula ang paggalaw ayon sa mga set na parameter. Ang memorya ay nag-iimbak ng ilang yugto ng pagputol, hanggang sa labasan ng natapos na bahagi.
CNC metal lathes ay maaaring magkaroon ng process visualization, na tumutulong upang suriin ang nakasulat na program bago gumalaw ang tool. Ang buong hiwa ay makikita halos at ang mga error sa code ay maaaring itama sa oras. Kinokontrol ng modernong electronics ang pag-load ng axle. Binibigyang-daan ka ng mga pinakabagong bersyon ng software na tumukoy ng sirang tool.
Ang Methodology para sa pagkontrol sa mga sirang insert sa toolholder ay batay sa paghahambing ng load curve ng axis sa panahon ng normal na operasyon at kapag nalampasan ang emergency threshold. Ang pagsubaybay ay nangyayari sa programa. Ang impormasyon para sa pagsusuri ay ibinibigay sa controller sa pamamagitan ng drive system o power sensor na may kakayahang mag-digitize ng mga value.
Mga sensor ng posisyon
Ang mga unang machine na may electronics ay may mga limit switch na may mga microswitch para makontrol ang matinding posisyon. Nang maglaon, na-install ang mga encoder sa propeller. Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga high-precision ruler na maaaring sumukat ng ilang micron ng paglalaro.
Nilagyan ng mga circular sensor at rotation axes. Maaaring kontrolin ang pagpupulong ng spindle. Ito ay kinakailangan upang ipatupad ang paggiling na mga function na ginawa ng hinimok na tool. Ang huli ay madalas na itinayo sa toresilya.
Ang integridad ng tool ay sinusukat gamit ang mga electronic probe. Pinapadali din nila ang paghahanap ng mga anchor point para simulan ang cutting cycle. Masusukat ng mga probe ang geometry ng mga nakuhang contour ng bahagi pagkatapos ng pagproseso at awtomatikong gumawa ng mga pagwawasto na kasama sa muling pagtatapos.
Ang pinakasimpleng modernong modelo
Ang TV 4 lathe ay isang modelo ng pagsasanay na may pinakasimpleng mekanismo ng pagmamaneho. Manual ang lahat ng kontrol.
Handle:
- ayusin ang posisyon ng tool na nauugnay sa axis ng pag-ikot;
- itakda ang direksyon ng threading pakanan o pakaliwa;
- ginagamit upang baguhin ang bilis ng pangunahing drive;
- tukuyin ang pitch ng thread;
- isama ang paayon na paggalaw ng tool;
- Angay may pananagutan sa pag-fasten ng mga node: ang tailstock at mga quills nito, mga ulo na may incisors.
Ang mga flywheel ay gumagalaw ng mga node:
- tailstock quill;
- mahabang karwahe.
Ang disenyo ay nagbibigay ng lighting circuit para sa working area. Ang isang screen ng kaligtasan sa anyo ng isang proteksiyon na screen ay nagpoprotekta sa mga manggagawa mula sa mga chips. Ang disenyo ng makina ay compact, na nagpapahintulot na magamit ito sa mga silid-aralan, mga service room.
Ang TV4 screw-cutting lathe ay simplemga istruktura, kung saan ang lahat ng kinakailangang bahagi ng isang ganap na istraktura ng pagproseso ng metal ay ibinibigay. Ang spindle ay hinihimok sa pamamagitan ng isang gearbox. Ang tool ay naka-mount sa isang suporta na may mekanikal na feed, na hinimok ng isang pares ng turnilyo.
Mga Sukat
Ang spindle ay hinihimok ng isang asynchronous na motor. Ang maximum na laki ng workpiece ay maaaring nasa diameter:
- hindi hihigit sa 125 mm kung machining sa ibabaw ng caliper;
- hindi hihigit sa 200 mm kung ang machining ay isinasagawa sa ibabaw ng kama.
Ang haba ng workpiece na naka-clamp sa mga gitna ay hindi hihigit sa 350 mm. Ang naka-assemble na makina ay tumitimbang ng 280 kg, ang maximum na bilis ng spindle ay 710 rpm. Ang bilis ng pag-ikot na ito ay mapagpasyahan para sa pagtatapos. Ang power ay ibinibigay mula sa isang 220V network na may frequency na 50 Hz.
Mga tampok ng modelo
Ang gearbox ng TV4 machine ay konektado sa spindle motor sa pamamagitan ng V-belt transmission. Sa spindle, ang pag-ikot ay ipinapadala mula sa kahon sa pamamagitan ng isang serye ng mga gears. Ang direksyon ng pag-ikot ng workpiece ay madaling mabago sa pamamagitan ng pag-phase sa pangunahing motor.
Ang gitara ay ginagamit upang ilipat ang pag-ikot mula sa spindle patungo sa mga caliper. Posibleng magpalit ng 3 feed rate. Alinsunod dito, pinutol ang tatlong magkakaibang uri ng mga metric thread. Tinitiyak ng lead screw ang maayos at pare-parehong paglalakbay.
Itinakda ng mga handle ang direksyon ng pag-ikot ng propeller pair ng headstock. Itinatakda din ng mga hawakan ang mga rate ng feed. Ang caliper ay gumagalaw lamang sa longitudinal na direksyon. Ang mga pagtitipon ay dapat na lubricated ayon sa mga regulasyon ng makina nang manu-mano. Ang mga gears, sa kabilang banda, ay kumukuha ng grasa mula sa paliguan kung saan sila nagtatrabaho.
Nasa makinaang kakayahang magtrabaho nang manu-mano. Ginagamit ang mga flywheel para dito. Ang rack at pinion ay nagme-meshes sa rack at pinion. Ang huli ay naka-bolted sa frame. Ang disenyong ito ay nagpapahintulot, kung kinakailangan, na isama ang manu-manong kontrol sa makina. Ang isang katulad na handwheel ay ginagamit upang ilipat ang tailstock quill.
