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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Drehmaschine. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Eine Drehmaschine ist eine Maschine zur spanabhebenden (drehenden) Bearbeitung von Werkstücken aus Metallen, Holz und anderen Werkstoffen in Form von Rotationskörpern. Auf Drehmaschinen werden Drehen und Bohren von zylindrischen, konischen und geformten Flächen, Gewindeschneiden, Besäumen und Bearbeiten von Enden, Bohren, Senken und Reiben von Löchern usw. durchgeführt. Das Werkstück erhält Rotation von der Spindel, der Fräser – das Schneidwerkzeug - bewegt sich zusammen mit dem Schlitten des Trägers von der Leitwelle oder Leitspindel, die vom Vorschubmechanismus in Drehung versetzt wird.
Im XVII-XVIII Jahrhundert. Die verarbeitende Industrie entwickelte sich rasant. Viele Manufakturen verfügten über metallverarbeitende Werkstätten. Die Bearbeitung in den Werkstätten erfolgte überwiegend auf Bogendrehmaschinen. Bei diesen Maschinen war oben eine flexible Stange befestigt, an der ein Ende des Seils festgebunden war. Das Seil ist um die Rolle der Maschine gewickelt. Das andere Ende war an einem Brett befestigt, das als Pedal für den Fuß des Arbeiters diente. Durch Betätigung des Pedals drehte der Arbeiter die Walze und das Werkstück. Er hielt das Schneidwerkzeug in seiner Hand. Die Drehmaschine war ein komplexes Werkzeug, aber keine Maschine. Für die Umwandlung in eine Maschine war ein Werkzeughalter erforderlich, der eine menschliche Hand ersetzte. Der Erfinder der Drehmaschine mit Bremssattel war der russische Mechaniker A.K. Nartov. Er baute mehrere Dreh- und Kopiermaschinen, die über eine mechanische Stützhalterung verfügten. Bei den von Nartov entworfenen Maschinen konnte als Antrieb ein durch Wasser- oder Tierkraft angetriebenes Rad genutzt werden. Trotz Nartovs bemerkenswerter Arbeit und der hohen Wertschätzung, die seine Erfindungen und sein Wissen erhielten, hatte die von ihm erfundene Unterstützung keinen großen Einfluss auf die praktische Entwicklung der Drehtechnologie. Ende des 1779. Jahrhunderts. Die Idee, Stützen in Drehmaschinen einzusetzen, wurde in Frankreich wieder aufgegriffen. In Diderots „Französischer Enzyklopädie“ von XNUMX wird eine Vorrichtung für Drehmaschinen beschrieben, die dem Prinzip einer Stütze deutlich ähnelt. Allerdings hatten diese Maschinen eine Reihe von Nachteilen, die einem breiten Einsatz in der Praxis entgegenstanden. Die Möglichkeit, Maschinenbautechnik weiterzuentwickeln, ergab sich erst durch die ersten beiden Phasen der industriellen Revolution. Für die maschinelle Produktion von Autos wurde ein leistungsstarker Motor benötigt. Zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts. Zu einem solchen Motor wurde die universelle doppeltwirkende Dampfmaschine. Zum anderen die Entwicklung der Produktion von Arbeitsmaschinen und Dampfmaschinen in der zweiten Hälfte des XNUMX. Jahrhunderts. ausgebildetes Fachpersonal für den Maschinenbau - Maschinenbauer. Diese beiden Voraussetzungen sorgten für die technische Revolution im Maschinenbau. Der Wandel in der Maschinenbautechnologie begann mit dem englischen Mechaniker Henry Maudsley, der eine mechanische Halterung für eine Drehmaschine entwickelte. Maudsley begann im Alter von zwölf Jahren beim London Arsenal zu arbeiten. Dort eignete er sich gute Kenntnisse in der Holz- und Metallverarbeitung an und wurde darüber hinaus Schmiedemeister. Maudsley träumte jedoch von einer Karriere als Mechaniker. 1789 trat er in die Londoner mechanische Werkstatt von Joseph Bram ein, einem Spezialisten für die Herstellung von Schlössern. In Brams Werkstatt hatte G. Maudsley die Gelegenheit, verschiedene Vorrichtungen zur Herstellung von Schlössern zu erfinden und zu entwerfen. 1794 erfand er den sogenannten Kreuzsupport für eine Drehmaschine, der zur Umwandlung der Maschine in eine Arbeitsmaschine beitrug. Die Essenz von Maudsleys Erfindung lief auf Folgendes hinaus: Dreher, die einen Gegenstand drehten, befestigten ihn mit speziellen Klammern fest an der Maschine. Das Arbeitsgerät – der Fräser – befand sich in den Händen des Arbeiters. Wenn sich die Welle drehte, bearbeitete der Fräser das Werkstück. Der Arbeiter musste mit dem Fräser nicht nur den nötigen Druck auf das Werkstück ausüben, sondern ihn auch daran entlang bewegen. Dies war nur mit großem Geschick und großer Spannung möglich. Die geringste Verschiebung des Fräsers störte die Präzision des Drehens. Maudsley beschloss, den Fräser an der Maschine zu verstärken. Zu diesem Zweck schuf er eine Metallklammer – einen Messschieber, bei dem sich zwei Schlitten mittels Schrauben bewegten. Ein Schlitten erzeugte den notwendigen Druck des Fräsers auf das Werkstück und der andere bewegte den Fräser entlang des Werkstücks. So wurde die menschliche Hand durch ein spezielles mechanisches Gerät ersetzt. Mit der Einführung der Stütze begann die Maschine kontinuierlich mit einer Perfektion zu arbeiten, die selbst die geschickteste menschliche Hand nicht erreichen konnte. Der Messschieber kann sowohl für die Herstellung kleinster als auch großer Teile verschiedener Maschinen verwendet werden. Dieses mechanische Gerät ersetzte kein Werkzeug, sondern die menschliche Hand, die eine bestimmte Form erzeugt, indem sie sie näher bringt, die Spitze eines Schneidwerkzeugs anwendet oder sie auf das Arbeitsmaterial, zum Beispiel Holz oder Metall, richtet. Dadurch war es möglich, die geometrischen Formen einzelner Maschinenteile mit einer solchen Leichtigkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit zu reproduzieren, wie es die Hand des erfahrensten Arbeiters niemals erreicht hätte. Die erste Maschine mit Ständer wurde 1794–1795 in Brams Werkstatt hergestellt, wenn auch äußerst unvollkommen. Im Jahr 1797 baute Maudsley die erste funktionierende Drehmaschine auf einem gusseisernen Bett mit selbstfahrendem Schlitten. Die Maschine diente zum Schneiden von Schrauben und wurde auch zur Bearbeitung von Schlossteilen eingesetzt. Anschließend verbesserte Modesi die Drehmaschine mit einem Messschieber weiter. 1797 baute er eine Spindeldrehmaschine mit auswechselbarer Leitspindel. Schrauben herzustellen war damals eine äußerst schwierige Arbeit. Die handgeschnittenen Schrauben hatten ein völlig zufälliges Gewinde. Es war schwierig, zwei identische Schrauben zu finden, was es äußerst schwierig machte, Maschinen zu reparieren, wieder zusammenzubauen und verschlissene Teile durch neue zu ersetzen. Daher verbesserte Maudsley vor allem Schraubendrehmaschinen. Durch seine Arbeit zur Verbesserung des Schraubengewindes erreichte er eine teilweise Standardisierung der Schraubenherstellung und ebnete damit den Weg für seinen zukünftigen Schüler Whitworth, den Begründer der Schraubenstandards in England.
Die selbstfahrende Drehmaschine von Maudsley, die zum Schraubenschneiden angeboten wurde, erwies sich bald als unverzichtbare Maschine für alle Dreharbeiten. Diese Maschine arbeitete mit erstaunlicher Präzision, ohne dass der Arbeiter große körperliche Anstrengungen unternehmen musste. Versuche zur Schaffung einer Arbeitsmaschine im Maschinenbau seit Ende des XNUMX. Jahrhunderts. wurden auch in anderen Ländern durchgeführt. In Deutschland schlug der deutsche Mechaniker Reichenbach unabhängig von Maudsley auch eine Vorrichtung zum Halten eines Fräsers (Trägers) auf einer Holzdrehmaschine vor, die für die Bearbeitung präziser astronomischer Instrumente bestimmt war. Allerdings blieb die wirtschaftliche Entwicklung des feudalen Deutschlands weit hinter der Entwicklung des kapitalistischen Englands zurück. Die mechanische Unterstützung der handwerklichen deutschen Industrie war nicht erforderlich, während die Einführung der Maudsley-Schraubendrehmaschine in England auf die Bedürfnisse der sich entwickelnden kapitalistischen Produktion zurückzuführen war. Der Bremssattel wurde bald zu einem perfekten Mechanismus weiterentwickelt und in modernisierter Form von der Drehmaschine, für die er ursprünglich gedacht war, auf andere Maschinen übertragen, die im Maschinenbau eingesetzt wurden. Mit der Herstellung von Stützen beginnen sich alle Metallbearbeitungsmaschinen zu verbessern und zu Maschinen zu machen. Es entstehen mechanische Revolver-, Schleif-, Hobel- und Fräsmaschinen. In den 30er Jahren des XNUMX. Jahrhunderts. Der englische Maschinenbau verfügte bereits über grundlegende Arbeitsmaschinen, die es ermöglichten, die wichtigsten Operationen der Metallbearbeitung mechanisch durchzuführen. Kurz nach der Erfindung des Bremssattels verließ Maudsley Brahm und eröffnete eine eigene Maschinenwerkstatt, die sich schnell zu einem großen Maschinenbaubetrieb entwickelte. Das Werk in Maudsley spielte eine herausragende Rolle bei der Entwicklung des englischen Maschinenbaus. Es war eine Schule berühmter englischer Mechaniker. Hier begannen herausragende Maschinenbauingenieure wie Whitworth, Roberts, Nesmith, Clement, Moon und andere ihre Tätigkeit. Im Werk Maudsley wurde bereits ein maschinelles Produktionssystem in Form einer Verbindung einer großen Anzahl von Arbeitsmaschinen, die von einer universellen Wärmekraftmaschine angetrieben wurden, über Getriebe eingesetzt. Die Modellfabrik produzierte hauptsächlich Teile für Watts Dampfmaschinen. Das Werk konstruierte aber auch Arbeitsmaschinen für mechanische Werkstätten. G. Maudsley stellte vorbildliche Drehmaschinen und dann mechanische Hobelmaschinen her. Model selbst arbeitete, obwohl er Eigentümer eines großen Unternehmens war, sein ganzes Leben lang zusammen mit seinen Arbeitern und Studenten. Er hatte eine erstaunliche Fähigkeit, talentierte Maschinenbauingenieure zu finden und auszubilden. Viele bedeutende englische Mechaniker verdanken Maudsley ihre technische Ausbildung. Neben dem Messschieber machte er zahlreiche Erfindungen und Verbesserungen in den unterschiedlichsten Bereichen der Technik.
Auf einer starren Unterlage 1, die Bett genannt wird, sind der Spindelstock 5 und der Reitstock 2 befestigt. Der Spindelstock ist befestigt. Seine Haupteinheit ist die Spindelwelle 8. Sie dreht sich in Bronzelagern in einem festen Gehäuse 7. Auf der Spindel ist eine Vorrichtung zur Befestigung des Werkstücks installiert. In diesem Fall ist dies die Gabel 9. Zum Spannen des Teils werden je nach Größe und Form auch eine Planscheibe, ein Spannfutter und andere Vorrichtungen verwendet. Die Spindel dreht sich von einem Elektromotor 10 über eine Antriebsscheibe 6. Der Reitstock der Maschine ist entlang des Bettes verschiebbar und wird in der gewünschten Position fixiert. Auf gleicher Höhe mit der Spindel des Spindelstocks ist im Reitstock die sogenannte Spitze 11 eingebaut. Dabei handelt es sich um eine Rolle mit spitzem Ende. Bei der Bearbeitung langer Teile kommt der Reitstock zum Einsatz – dann wird das Werkstück zwischen der Spindelgabel und der Mitte des Reitstocks eingespannt. Eine moderne Drehmaschine besteht aus Arbeitsteilen – einem Träger zum Befestigen des Fräsers, einer Spindel zum Befestigen des Teils, einem Motor und einem Getriebe, das die Bewegung vom Motor auf die Spindel überträgt. Das Getriebe besteht aus einem Getriebe und einem Getriebe. Das Getriebe besteht aus einer Reihe von Wellen, an denen Zahnräder befestigt sind. Durch das Schalten der Gänge verändern sie die Spindeldrehzahl, während die Motordrehzahl unverändert bleibt. Das Getriebe überträgt die Drehung vom Getriebe auf die Leitwelle oder Leitspindel. Die Führungsrolle und die Führungsspindel dienen dazu, den Träger zu bewegen, an dem der Fräser befestigt ist. Sie ermöglichen es Ihnen, die Geschwindigkeit des Fräsers an die Rotationsgeschwindigkeit des Teils anzupassen. Die Leitrolle stellt den Metallschneidemodus ein und die Leitspindel stellt die Gewindesteigung ein. Spindelstock und Reitstock dienen als Träger für Spindel, Werkzeug oder Anbauteile. Alle Komponenten der Maschine sind am Rahmen befestigt. Autor: Pristinsky V.L.
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