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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
선반. 발명과 생산의 역사
선반 - 금속, 목재 및 기타 재료로 만든 공작물을 회전체 형태로 절단(선삭)하는 기계. 선반에서는 원통형, 원추형 및 성형 표면의 터닝 및 보링, 스레딩, 트리밍 및 엔드 가공, 드릴링, 카운터싱킹 및 리밍 구멍 등을 수행합니다. 공작물은 스핀들에서 회전을 받고 절삭 공구인 커터는 함께 움직입니다. 피드 메커니즘에서 회전을 받는 드라이브 샤프트 또는 리드 스크류의 캘리퍼 슬라이드.
XVII-XVIII 세기에. 제조업이 번성했다. 많은 제조소에는 금속 가공 작업장이있었습니다. 워크샵에서의 처리는 주로 선반에서 수행되었습니다. 이 기계에서는 로프의 한쪽 끝이 묶인 유연한 기둥이 상단에 고정되었습니다. 로프가 기계의 롤러를 감쌌습니다. 다른 쪽 끝은 작업자 발의 페달인 보드에 부착되었습니다. 작업자는 페달을 밟아 롤러와 공작물을 회전시켰다. 그는 손에 절단 도구를 들고 있었다. 선반은 복잡한 도구였지만 기계는 아니었습니다. 기계로 전환하려면 사람의 손을 대체하는 도구 홀더 캘리퍼가 필요했습니다. 러시아 기계공 A.K. Nartov는 캘리퍼가 달린 선반의 발명가가 되었습니다. 그는 기계적 지지대가 있는 선반을 여러 개 만들었습니다. Nartov가 설계한 기계에서는 물이나 동물의 힘으로 구동되는 바퀴를 사용하여 운전할 수 있습니다. Nartov의 뛰어난 작업과 그의 발명품과 지식에 대한 높은 평가에도 불구하고 그가 발명한 캘리퍼스는 선삭 기술의 실제 개발에 큰 영향을 미치지 않았습니다. XVIII 세기 말에. 선반에 캘리퍼스를 사용하는 아이디어는 프랑스에서 반환되었습니다. 1779년 "French Encyclopedia" Diderot에는 캘리퍼스의 원리와 분명히 유사한 선반 고정 장치에 대한 설명이 나와 있습니다. 그러나 이러한 기계에는 실제로 널리 사용되는 것을 방해하는 여러 가지 단점이 있었습니다. 공학 기술 개발의 가능성은 산업 혁명의 처음 두 단계의 결과로만 나타났습니다. 기계의 기계 생산을 위해서는 강력한 엔진이 필요했습니다. XIX 세기 초까지. 그러한 엔진은 범용 복동 증기 엔진이었습니다. 한편, XNUMX세기 후반에는 작업 기계와 증기 기관의 생산이 발전했습니다. 기계 공학-기계 작업자를위한 자격을 갖춘 인력을 구성했습니다. 이 두 가지 조건은 기계 공학의 기술 혁명을 보장했습니다. 기계 제조 기술의 변화의 시작은 선반에 대한 기계적 지지대를 만든 영국 기계공 Henry Maudsley에 의해 시작되었습니다. Maudsley는 1789세에 런던 아스날에서 일하기 시작했습니다. 그곳에서 그는 목공과 금속 가공에 대한 훌륭한 기술을 습득했으며 또한 마스터 대장장이가 되었습니다. 그러나 Maudsley는 정비사로서의 경력을 꿈꿨습니다. XNUMX년에 그는 자물쇠 제조 전문가인 Joseph Brum의 런던 기계 공장에 입사했습니다. Bram의 워크샵에서 G. Maudsley는 자물쇠를 만들기 위한 다양한 장치를 발명하고 설계할 기회를 가졌습니다. 1794년에 그는 기계를 작업 기계로 전환하는 데 기여한 소위 선반용 교차 지지대를 발명했습니다. Maudsley 발명의 본질은 다음과 같이 요약됩니다. 터너, 물체를 돌리고 특수 클램프로 기계에서 단단히 강화했습니다. 작업 도구 - 절단기는 동시에 작업자의 손에 있었습니다. 샤프트가 회전하면 커터가 공작물을 처리합니다. 작업자는 공작물에 커터로 필요한 압력을 생성할 뿐만 아니라 공작물을 따라 움직여야 했습니다. 이것은 훌륭한 기술과 강한 긴장감이 있어야만 가능했습니다. 커터의 약간의 이동이 선삭 정확도를 위반했습니다. Maudsley는 기계의 커터를 강화하기로 결정했습니다. 이를 위해 그는 나사로 움직이는 두 개의 캐리지가있는 캘리퍼스 인 금속 클램프를 만들었습니다. 하나의 캐리지는 공작물에 커터의 필요한 압력을 생성하고 다른 캐리지는 공작물을 따라 커터를 움직였습니다. 따라서 인간의 손은 특별한 기계 장치로 대체되었습니다. 캘리퍼의 도입으로 기계는 가장 숙련된 사람의 손으로도 도달할 수 없는 완벽함을 유지하며 계속 작동하기 시작했습니다. 캘리퍼스는 다양한 기계의 가장 작은 부품과 거대한 부품을 모두 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기계 장치는 어떤 도구도 대체하지 않고 인간의 손을 대체했습니다. 인간의 손은 특정 형태를 만들어 더 가까이 가져오고 절단 도구의 끝을 적용하거나 나무나 금속과 같은 노동 재료를 향하게 합니다. 따라서 가장 숙련된 작업자의 손으로는 결코 제공할 수 없는 쉽고 정확하고 빠른 기계 부품의 기하학적 형태를 재현하는 것이 가능했습니다. 캘리퍼가 있는 최초의 공작 기계는 극히 불완전하지만 1794-1795년에 Bram의 작업장에서 만들어졌습니다. 1797년에 Maudsley는 자주식 캘리퍼가 있는 주철 베드에 작업 가능한 최초의 선반을 만들었습니다. 이 기계는 나사를 자르는 데 사용되었으며 자물쇠 부품을 처리하는 데에도 사용되었습니다. 앞으로 Modesi는 캘리퍼스로 선반을 계속 개선했습니다. 1797년에 그는 교체 가능한 납 나사가 있는 나사 절삭 선반을 만들었습니다. 그 당시 드레싱 나사는 매우 어려운 작업이었습니다. 손으로 자른 나사에는 완전히 임의의 나사산이 있습니다. 두 개의 동일한 나사를 찾기가 어려웠기 때문에 기계를 수리하고 조립하고 마모된 부품을 새 부품으로 교체하는 것이 매우 어려웠습니다. 따라서 Maudsley는 주로 나사 절단 선반을 개선했습니다. 나사산 개선 작업을 통해 그는 나사 제조의 부분적 표준화를 달성하여 영국에서 나사 표준의 창시자인 미래의 학생 Whitworth를 위한 길을 닦았습니다.
나사 절단 작업을 위해 제공되는 자체 추진 기계 Maudsley는 곧 모든 선삭 작업에서 없어서는 안 될 기계임이 입증되었습니다. 이 기계는 작업자의 많은 육체적 노력 없이도 놀라운 정확도로 작동했습니다. XNUMX세기 말부터 기계 공학에서 작동하는 기계를 만들려는 시도. 다른 나라에서 만들었습니다. 독일에서는 Maudsley와 독립적으로 독일 기계공 Reichenbach가 정밀 천문 기기를 처리하도록 설계된 목재 선반에 커터(캘리퍼)를 고정하는 장치를 제안했습니다. 그러나 봉건제 독일의 경제 발전은 자본주의 영국에 비해 훨씬 뒤떨어져 있었다. 독일의 수공예 산업에 대한 기계적 지원은 필요하지 않은 반면, 영국에서 Maudsley 나사 절삭 선반의 도입은 발전하는 자본주의적 생산의 필요성 때문이었습니다. 캘리퍼는 곧 완벽한 메커니즘으로 바뀌었고 원래 의도했던 선반에서 기계를 만드는 데 사용되는 다른 기계로 현대화된 형태로 이전되었습니다. 캘리퍼의 제조와 함께 모든 금속 가공 기계가 개선되고 기계로 전환되기 시작합니다. 기계식 회전, 연삭, 대패, 밀링 머신이 나타납니다. XIX 세기의 30 대까지. 영국 기계 공학에는 이미 금속 가공에서 가장 중요한 작업을 기계적으로 수행할 수 있는 주요 작업 기계가 있었습니다. 캘리퍼가 발명된 직후 Maudsley는 Brahm을 떠나 자신의 기계 공장을 열었고, 이 공장은 빠르게 대형 기계 제작 공장으로 변모했습니다. Maudsley 공장은 영국 기계 기술 개발에 탁월한 역할을 했습니다. 그것은 유명한 영어 기계 학교였습니다. 여기에서 Whitworth, Roberts, Nesmith, Clement, Moon 등과 같은 뛰어난 기계 제작자들이 활동을 시작했습니다. Maudsley 공장에서 기계 생산 시스템은 범용 열 엔진에 의해 작동되는 많은 수의 작업 기계의 변속기에 의한 연결 형태로 이미 사용되었습니다. Model Factory는 주로 Watt의 증기 엔진용 부품을 생산했습니다. 그러나 이 공장은 기계 작업장을 위한 작업 기계도 설계했습니다. G. Maudsley는 모범적인 터닝 및 평면 공작 기계를 생산했습니다. 자신이 대기업의 소유주라는 사실에도 불구하고 모델 자신은 평생 노동자 및 학생들과 동등하게 일했습니다. 그에게는 재능 있는 기계 제작자를 발굴하고 육성하는 놀라운 능력이 있었습니다. 많은 저명한 영국 기계공들이 Maudsley에게 기술 교육을 받았습니다. 캘리퍼스 외에도 그는 다양한 기술 분야에서 많은 발명과 개선을 이루었습니다.
베드라고 하는 단단한 베이스(1) 위에 주축대(5)와 심압대(2)가 고정되어 있다. 주요 장치는 샤프트 스핀들 8입니다. 고정 하우징 7 내부의 청동 베어링에서 회전합니다. 공작물 고정 장치가 스핀들에 설치됩니다. 이 경우 이것은 포크 9입니다. 크기와 모양에 따라 면판, 카트리지 및 기타 장치도 부품을 고정하는 데 사용됩니다. 스핀들은 구동 풀리(10)를 통해 전기 모터(6)로부터 회전한다. 기계의 심압대는 베드를 따라 움직일 수 있으며 원하는 위치에 고정됩니다. 주축대의 스핀들과 같은 높이에 심압대에 설치되는 이른바 센터(11)는 끝이 뾰족한 롤러이다. 심압대는 긴 부품을 가공할 때 사용되며 공작물은 스핀들 포크와 심압대 중심 사이에 고정됩니다. 현대식 선반은 커터 장착 지지대, 부품 장착용 스핀들, 엔진 및 엔진에서 스핀들로 움직임을 전달하는 변속기와 같은 작업 본체로 구성됩니다. 변속기는 기어 박스와 기어 박스로 구성됩니다. 기어박스는 기어가 부착된 샤프트 세트입니다. 기어를 전환하면 스핀들 속도가 변경되고 엔진 속도는 변경되지 않습니다. 기어박스는 기어박스에서 드라이브 샤프트 또는 리드 스크류로 회전을 전달합니다. 리드 롤러와 리드 스크류는 커터가 고정된 캘리퍼를 움직이도록 설계되었습니다. 이를 통해 절단기의 속도를 부품의 회전 빈도와 조정할 수 있습니다. 리드 롤러는 금속 절단 모드를 설정하고 리드 나사는 스레드 피치를 설정합니다. 스핀들, 공구 또는 고정 장치는 주축대와 심압대에 의해 지지됩니다. 기계의 모든 구성 요소는 프레임에 부착됩니다. 저자: 프리스틴스키 V.L.
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