Drejebænk

Drejebænk  - en maskine til skæring ( drejning ) af emner lavet af metaller , træ og andre materialer i form af omdrejningslegemer. På drejebænke udfører de grovdrejning og færdigdrejning af cylindriske, koniske og formede overflader, gevindskæring , trimning og slutbearbejdning, boring , forsænkning og oprømning af huller osv. Arbejdsemnet modtager rotation fra spindlen , fræseren  - skæreværktøjet - bevæger sig langs med skydepasserenfra drivakslen eller ledeskruen, som modtager rotation fra fremføringsmekanismen.

En væsentlig del af maskinparken udgøres af maskiner fra drejegruppen. Det omfatter, i henhold til klassificeringen af ​​det eksperimentelle forskningsinstitut for metalskærende værktøjsmaskiner, ni typer værktøjsmaskiner, der adskiller sig i formål, designlayout, grad af automatisering og andre funktioner.

Brugen af ​​yderligere specielle enheder på maskiner (til slibning , fræsning , boring af radiale huller og andre former for behandling) udvider udstyrets teknologiske muligheder betydeligt .

Drejebænke, halvautomatiske maskiner og automatiske maskiner, afhængigt af placeringen af ​​spindlen , der bærer en anordning til indstilling af arbejdsemnets emne , er opdelt i vandret og lodret. Lodrette maskiner er hovedsageligt designet til at behandle dele med betydelig masse, stor diameter og relativt lille længde.

De mest almindelige drejebænke i sovjettiden er 1K62 og 16K20 .

Oprettelseshistorie

Drejebænken er et gammelt værktøj. Det tidligste vidnesbyrd om en drejebænk går tilbage til det gamle Egypten omkring 1300 f.Kr. [1] . Der er også få beviser for dens eksistens i den mykenske civilisation , der stammer fra det 18. eller 14. århundrede f.Kr. e. [2] .

Tydelige beviser for bearbejdede artefakter blev opdaget i det 6. århundrede f.Kr.: fragmenter af en træskål i en etruskisk grav i det nordlige Italien og to flade træplader med dekorative bearbejdede fælge i det moderne Tyrkiet [3] .

I perioden med de krigsførende stater i Kina, omkring 400 f.Kr. e. de gamle kinesere brugte drejebænke til at slibe værktøj og våben i industriel skala [4] .

Det første kendte maleri, der viser en drejebænk, stammer fra det 3. århundrede f.Kr. i det gamle Egypten [5] .

Drejebænken var meget vigtig for den industrielle revolution. Det er kendt som "værktøjsmaskinernes moder", da det var det første værktøjsmaskine, der førte til opfindelsen af ​​andre værktøjsmaskiner [6] .

I 1717 opfandt Andrei Konstantinovich Nartov , "hovdrejeren af ​​Hans Majestæt Kejseren af ​​Peter den Store", for første gang en skruebænk med en mekaniseret skydelære og et sæt udskiftelige tandhjul [7] . I den tids drejebænke blev kutteren spændt fast i en speciel holder, som blev flyttet manuelt og pressede mod emnet. Kvaliteten afhang kun af nøjagtigheden af ​​mesterens hænder, især da drejebænke på det tidspunkt allerede blev brugt til forarbejdning af metal, ikke træprodukter. Kun en meget dygtig håndværker kunne skære gevind i bolte, anvende komplekse mønstre på et emne, lave tandhjul med fine tænder. I sin maskine fik Nartov ikke kun skæreren fast, men anvendte også følgende skema: kopifingeren og skydemåtten blev sat i bevægelse af en blyskrue, men med forskellige skæretrin under skæreren og under kopimaskinen. Således blev automatisk bevægelse af kaliberen langs aksen af ​​det emne, der behandles, sikret. Maskinen gjorde det muligt at slibe de mest komplekse mønstre på næsten enhver overflade. Paradoksalt nok, på trods af alle de yderligere forbedringer af den mekaniserede skydelære opfundet af Nartov, er princippet om dets drift forblevet det samme i vores tid [8] . De første Nartov-drejebænke opbevares i Hermitage-samlingen som mesterværker af ingeniørkunst fra det 18. århundrede [9] .

Den første fuldt dokumenterede drejebænk af metal blev opfundet af Jacques de Vaucanson omkring 1751. Det blev beskrevet i Encyclopedia.

En vigtig tidlig drejebænk i Storbritannien var den horisontale boremaskine, som blev installeret i 1772 ved Royal Arsenal i . Den var hestetrukket og gjorde det muligt at producere meget mere præcise og kraftige kanoner, som blev brugt med succes i den amerikanske uafhængighedskrig i slutningen af ​​det 18. århundrede. En af de vigtigste egenskaber ved denne maskine var, at emnet roterede i modsætning til værktøjet, hvilket gør det teknisk set til en drejebænk. Henry Maudslay, som senere forbedrede mange drejebænke, arbejdede ved Royal Arsenal fra 1783 [10] . En detaljeret beskrivelse af Vaucansons drejebænk blev offentliggjort årtier før Maudslay perfektionerede sin version. Det er sandsynligt, at Maudsley var uvidende om Vaucansons arbejde, da hans første versioner af glidestopperen havde mange fejl, som ikke blev fundet i Vaucansons drejebænk.

Under den industrielle revolution blev mekaniseret kraft genereret af vandhjul eller dampmaskiner overført til drejebænken via en lineær aksel, hvilket muliggjorde hurtigere og lettere arbejde. Metalbearbejdningsdrejebænke har udviklet sig til tungere maskiner med tykkere, stivere dele. Mellem slutningen af ​​det 19. og midten af ​​det 20. århundrede erstattede individuelle elektriske motorer på hver drejebænk den lineære aksel som strømkilde. Fra 1950'erne blev servomekanismer brugt til at styre drejebænke og andre værktøjsmaskiner ved hjælp af numerisk kontrol, som ofte blev kombineret med computere for at skabe numerisk kontrol (CNC). I dag eksisterer manuelle og CNC drejebænke side om side i fremstillingsindustrien.

Typer af drejebænke

Forskellige former for drejebænke er tilgængelige i forskellige formater og specifikationer. Der er træbearbejdningsdrejebænke, metalbearbejdningsmaskiner og maskiner, der bruges til dekorativ drejning, glasbearbejdning og diamantskæring. Der er lette drejebænke, der er nyttige til blødt arbejde, såsom i miniværktøjsrum, eller til praktiske applikationer eller demonstrationer. Der er kraftige drejebænke, der bruges til masseproduktion i kraftværker, stål- og papirfabrikker, skibsbygnings- og bilindustrien, minedrift, tekstilindustri.

Skruebænk

Skruebænken er designet til at udføre en række drejeoperationer på jernholdige og ikke - jernholdige metaller , herunder drejning af kegler, skæring af metriske, modulære, tomme og stigningsgevind . Det er den mest berømte og klassiske blandt alle værktøjsmaskiner.

Skruebænke er de mest alsidige maskiner i drejegruppen og bruges hovedsageligt i enkelt- og mindre produktion. Maskinernes strukturelle layout er næsten det samme. De vigtigste knudepunkter på maskinen 16K20 taget som et eksempel er:

Kaliperen består af en nedre slæde (vogn), der bevæger sig langs rammestyrene. Langs den nederste slædes føringer bevæger tværslæden sig i retningen vinkelret på midterlinjen, hvorpå skærevognen med værktøjsholderne er placeret. Skærevognen er monteret på en drejeskive, der kan indstilles i en vinkel i forhold til maskinens midterlinje.

Maskinernes hovedparametre er den største diameter af emnet over sengen og den største afstand mellem centre. En vigtig dimension af maskinen er også den største diameter af emnet, der behandles over kaliberens tværglider.

Nøjagtigheden af ​​skrueskærende drejebænke

Skruebænke er opdelt i fem klasser efter nøjagtighed:

forhøjet - P
normal - H
høj - B
særlig høj nøjagtighed - A
især præcis behandling - C

Drejning og roterende

Karruselmaskinens hovedtræk er det lodrette arrangement af rotationsaksen. Disse maskiner er designet til enhver drejning (drejning og boring af cylindriske og koniske overflader, trimning af ender, skæring af riller, gevindskæring med en fræser) af store dele. Når du udstyrer maskinen med ekstra enheder, kan de skærpe formede overflader på en kopimaskine. Ved montering af armaturer på en karrusel kan fræsning og slibning udføres.

Hovedenheden er et bord med en frontplade, hvorpå emnet er fastgjort. En travers bevæger sig langs to stativer forbundet med en portal (analog af guider). Der er to calipre på traversen. Den højre caliper drejer. Den består af en langsgående vogn og en skyder, der bevæger sig lodret. Tårnet er placeret på skyderen. Holdere med værktøj er installeret i tårnets huller. Revolverhovedet bruges til at skære ender ved boring af huller, nogle gange til bearbejdning af udvendige overflader. Den anden caliper kaldes en kedelig caliper. Den består af en langsgående vogn, hvorpå der er monteret en roterende del, hvorpå der er en glider, hvorpå værktøjsholderen er monteret. Borestangen bruges til boring af huller, indvendig rilling og konisk bearbejdning. På højre side er der en sidecaliper. Den består af en langsgående vogn, en skyder og en værktøjsholder og er designet til bearbejdning af udvendige overflader.

Den karakteristiske størrelse af roterende maskiner er diameteren af ​​frontpladen. Afhængigt af denne størrelse findes der enkeltsøjle (med en frontpladediameter ≤ 2000 mm) og tosøjlemaskiner (med en diameter over 2000 mm).

Maskinens bevægelser:

Frontal (frontvendende) maskine

En maskine med et relativt kort leje og en høj rotationsakse (for eksempel 1A693), designet til at dreje korte dele med stor diameter, hovedsageligt fra enden ("på panden"). Har ofte ikke en tailstock. På grund af den store mængde plads og spindlens vandrette rotation er drejebænkene velegnede til bearbejdning af multi-ton dele af kort længde. Men på grund af de alvorlige belastninger på spindelgruppen og vanskeligheden ved montering af emner, udskiftes frontalmaskiner ofte i produktionen med roterende maskiner.

Turret drejebænk

Revolver drejebænken bruges til at behandle emner eller dele fra en kalibreret stang.

Følgende typer drejning udføres på maskinen: drejning, boring , boring , forsænkning , oprømning , formdrejning , gevindskæring med haner , matricer og fræsere udføres af en robot.

Automatisk længdedrejning

Automatiske længdedrejemaskiner bruges til fremstilling af små seriedele fra koldtrukne , kalibrerede stang , formet profil og oprullet tråd .

Maskinen kan udføre drejning af forskellige materialer - fra kobber til legeret stål .

Hovedsageligt automatiske længdedrejemaskiner anvendes i storskala- og masseproduktion, men kan også bruges i serieproduktion ved design og fremstilling af det nødvendige udstyr til fremstilling af specielle grupper af dele med størst mulig anvendelse af samme sæt af dele. knaster , spænde- og fremføringsspændetange , holdere og værktøj.

Enheden af ​​en automatisk drejebænk med et fast spindelhoved er som følger. Spindelhovedet er fastgjort på det øverste plan af rammen . På dets forplan er der en plade til installation af specielle enheder. På det bagerste plan af hovedstammen er der et svingstop, og på toppen - en lodret caliper . På det øverste plan af sengen er der også drev til enheder, et spindel- eller revolverdrev og drev til tværgående kalipre. I stedet for en drejebænk bruger en langsgående drejemaskine en spændepatron . Denne beslutning skyldes arbejdsemnets lille størrelse. Samtidig bruges specielle spændetange til langsgående drejemaskiner .

En automatisk drejebænk med et bevægeligt topstykke kaldes en automatisk drejebænk af "schweizisk type".

Maskinen styres gennem et system af knast- og knastaksler monteret i maskinens ramme. Det er også muligt at installere CNC-systemer med fremføringsdrev og drevet værktøj.

Der er enkelt-spindlede og roterende maskiner til langsgående drejning. I modsætning til enkeltspindlede maskiner kan revolvermaskiner samtidigt udføre flere forskellige drejeoperationer for forskellige dele fastgjort i maskinens tårnspindel.

Multi-spindlet automatisk drejebænk

Automatiske maskiner er designet til at dreje komplekse og præcise dele fra kalibrerede koldtrukne runde, sekskantede og firkantede stænger eller fra rør i masseproduktion.

De kan bruges til: ru, efterbehandling og formet drejning, trimning, boring, boring, forsænkning, oprømning, gevindskæring, afskæring, gevindrulning .

Tilstrækkelig drivkraft og strukturel stivhed sikrer høj produktivitet. Nogle modeller kan samtidigt udføre mere end én operation, hvilket i høj grad øger produktiviteten af ​​sådanne maskiner.

Dreje- og fræsebearbejdningscenter

Bearbejdningscentret kombinerer funktionerne fra dreje- og fræsemaskiner . Selvom fræsning og boring kan udføres på tårnmaskiner med et motordrevet tårn, er sådanne maskiners muligheder betydeligt begrænset af tårnets mobilitet. For at løse dette problem har bearbejdningscentre et fræsehoved til en HSK- eller Capto-konus (mindre ofte en standard ISO- eller BT-konus) HSK og Capto-konus giver dig mulighed for at installere et drejeværktøj direkte i fræsehovedet, som giver dig mulighed for at udføre en drejeoperation. I dette tilfælde kan du bruge fræsere med et firkantet skaft, fastspændt i en speciel overgangsdorn (bruges oftere på HSK-spindler), eller fræsere med et specielt skaft (typisk for Capto-spindler).

Den samme fræsehovedspindel bruges således til både roterende og statiske værktøjer.

Værktøjsskift udføres af en automatisk værktøjsskifter. På bearbejdningscentre anvendes værktøj med udskiftelige hårdmetalskær , eller i ét stykke. Loddeværktøjet bruges normalt ikke.

Maskinen kan også have et tårn, men dette arrangement bruges sjældent.

Bearbejdningscentre er primært designet til bearbejdning af komplekse dele, der kræver både dreje- og fræseoperationer, såsom krumtapaksler .

CNC- maskiner

Udviklingen af ​​computerteknologi har ført til skabelsen af ​​værktøjsmaskiner med programstyring. I USSR blev et stort antal typer CNC-værktøjsmaskiner produceret - 16K20 ("Red Proletarian", Moskva), 16B16 (Kuibyshev), LA155 (Leningrad) osv. CNC-maskiner besatte en niche mellem universelle og aggregerede maskiner i produktion af et stort udvalg af produkter (leveret af bibliotekets behandlingsprogrammer) i relativt små partier (ti- og hundredvis af styk). Den korte omstillingstid og høje repeterbarhed af bearbejdning på CNC-maskiner gjorde det muligt dramatisk at øge udbyttet af gode dele under multi-operationel bearbejdning. De grundlæggende CNC-systemer i USSR var NTs-31 og 2P22 (drejegruppe) og 2S42 og 2P32 (fræsegruppe).

I dag er de førende producenter af CNC-maskiner Kina, Taiwan, USA, Spanien, Italien, Japan og Tyskland.

Se også

Noter

  1. ↑ Hvad er en drejebænk?  Historie, dele og drift . Brighthub Engineering . Hentet 26. marts 2018. Arkiveret fra originalen 17. maj 2021.
  2. ↑ Clifford, Brian En kort historie om trædrejning  . Skovdrejerens værksted . Woodturners' Guild of Ontario. — “det første bevis på selve drejebænken kommer fra det 3. århundrede f.Kr., men det er kendt, at det var i brug længe før det. Et fladt træfad, som stod på træben, blev fundet i en grubegrav ved Mykene dateret til 1100 til 1400 f.Kr. ... [bevis fra artifcat] tyder på, at det kunne have været drejet på en dorn holdt mellem centre i en drejebænk. Mod dette synspunkt må det forholde sig, at der ikke er tegn på drejede riller på stykket." Hentet 24. juli 2018. Arkiveret fra originalen 12. november 2020.
  3. ↑ Clifford, Brian En kort historie om trædrejning  . Skovdrejerens værksted . Woodturners' Guild of Ontario. — "Det tidligste stykke fra det [det nordlige Italien] blev fundet på et sted kendt som "krigerens grav" i Corneto. Dette er et fragment af en træskål, dateret til omkring 700 f.Kr., som viser "klare tegn på afrunding og polering på dens ydre overflade og huldrejning..." (Woodbury) Andre etruskiske drejede kar blev fundet på dette sted. ... Udgravninger af en højgrav i Lilleasien (nu Tyrkiet) afslørede to flade træfade med dekorative drejede fælge. Disse er dateret fra det 7. århundrede f.Kr.". Hentet 24. juli 2018. Arkiveret fra originalen 12. november 2020.
  4. ↑ Emperor's Ghost Army (dokumentar). PBS. Tid fra begyndelsen af ​​kilden: 26:00. Arkiveret 15. januar 2016 på Wayback Machine
  5. ↑ Clifford, Brian En kort historie om trædrejning  . Skovdrejerens værksted . Woodturners' Guild of Ontario. — “De tidligste oplysninger om drejebænken stammer fra det 3. århundrede f.Kr. Dette er en bas-relief udskæring på væggen af ​​graven af ​​en egypter kaldet Petrosiris." Hentet 24. juli 2018. Arkiveret fra originalen 12. november 2020.
  6. ↑ Murthy, S. Trymbaka. Lærebog i elementer i maskinteknik  (engelsk) . — ISBN 978-9380578576 .
  7. ↑ Nartov Andrey Konstantinovich 1693 - 1756: en kort biografi, leveår, aktiviteter . histrf.ru. Hentet 26. januar 2019. Arkiveret fra originalen 26. januar 2019.
  8. ↑ Uforlignelig nøjagtighed  // rusplt.ru. Arkiveret fra originalen den 18. oktober 2018.
  9. ↑ Andrey Konstantinovich Nartov - Ruslands opfindelser og opfindere . www.inventor.perm.ru Hentet 26. januar 2019. Arkiveret fra originalen 12. januar 2019.
  10. ↑ Tomiyama, Testuo Udvikling af produktionsteknologi og værktøjsmaskiner (præsentationsnoter). Side 18-21  (engelsk) (PDF). OpenCourseWare: TUDelft . TUDelft (16. februar 2016). — "1770 Jan Verbruggen flygtede til England med sin søn Pieter Verbruggen (1734-1786) og blev mesterstifter ved Woolwich Arsenal." Hentet 24. juli 2018. Arkiveret fra originalen 25. juli 2018. 02. Ontwikkeling Fabricagetechnologie [Foredrag]. Delft, Holland: TUDelft. Arkiveret 7. juni 2019 på Wayback Machine

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger