Narzędzie mechaniczne

Tokarka do metalu jest przykładem obrabiarki

Obrabiarka to maszyna do przenoszenia lub obróbki metalu lub innych sztywnych materiałów, zwykle przez cięcie, wytaczanie , szlifowanie , ścinanie lub inne formy odkształceń. Obrabiarki wykorzystują jakieś narzędzie, które wykonuje cięcie lub kształtowanie. Wszystkie obrabiarki mają pewne środki ograniczające obrabiany przedmiot i zapewniają sterowany ruch części maszyny. Zatem względny ruch między przedmiotem obrabianym a narzędziem skrawającym (który nazywa się ścieżką narzędzia ) jest kontrolowany lub ograniczany przez maszynę przynajmniej w pewnym stopniu, a nie całkowicie „od ręki” lub „ od ręki ”. Jest to napędzana mechanicznie maszyna do cięcia metalu, która pomaga w zarządzaniu niezbędnym ruchem względnym między narzędziem tnącym a zadaniem, które zmienia rozmiar i kształt obrabianego materiału.

Dokładna definicja terminu obrabiarka różni się w zależności od użytkownika, jak omówiono poniżej . Chociaż wszystkie obrabiarki są „maszynami, które pomagają ludziom wytwarzać rzeczy”, nie wszystkie maszyny fabryczne są obrabiarkami.

Obecnie obrabiarki są zwykle napędzane inaczej niż ludzkim mięśniem (np. elektrycznie, hydraulicznie lub za pośrednictwem wału napędowego ), wykorzystywane do wytwarzania wytwarzanych części (komponentów) na różne sposoby, które obejmują cięcie lub pewne inne rodzaje deformacji.

Dzięki swojej nieodłącznej precyzji obrabiarki umożliwiły ekonomiczną produkcję wymiennych części .

Nomenklatura i kluczowe pojęcia, wzajemnie powiązane

Wielu historyków technologii uważa, że ​​prawdziwe narzędzia maszynowe narodziły się, gdy ścieżka narzędzia po raz pierwszy została w jakiś sposób, przynajmniej w pewnym stopniu, prowadzona przez samą maszynę, tak że bezpośrednie, odręczne kierowanie ścieżką narzędzia przez człowieka (rękami, stopami lub ustami) nie była już jedyną wskazówką stosowaną w procesie cięcia lub formowania. Z tego punktu widzenia definicja, termin, który powstał w czasie, gdy wszystkie narzędzia do tej pory były narzędziami ręcznymi , po prostu określał „narzędzia, które były maszynami zamiast narzędzi ręcznych”. Tokarki wczesne , te sprzed późnego średniowiecza okres, a nowoczesne tokarki do obróbki drewna i koła garncarskie mogą podlegać tej definicji lub nie, w zależności od tego, jak postrzega się samo wrzeciono wrzeciennika ; ale najwcześniejsze historyczne wzmianki o tokarce z bezpośrednią mechaniczną kontrolą toru narzędzia skrawającego dotyczą tokarki do śrub z około 1483 r. Ta tokarka „wytwarzała gwinty z drewna i wykorzystywała prawdziwą złożoną podkładkę ślizgową”.

Mechaniczne prowadzenie ścieżki narzędzia wyrosło z różnych podstawowych koncepcji:

  • Pierwsza to sama koncepcja wrzeciona , która ogranicza ruch obrabianego przedmiotu lub narzędzia do obrotu wokół stałej osi . Ta starożytna koncepcja poprzedza obrabiarki jako takie; najwcześniejsze tokarki i koła garncarskie wykorzystywały je do przedmiotu obrabianego, ale ruch samego narzędzia na tych maszynach był całkowicie odręczny.
  • Slajd maszynowy ( sposób narzędzia ), który ma wiele form, takich jak sposoby na jaskółczy ogon, sposoby skrzynkowe lub cylindryczne sposoby kolumnowe. Suwaki maszynowe ograniczają ruch narzędzia lub przedmiotu obrabianego liniowo . Jeśli zostanie dodany przystanek, długość linii może być również dokładnie kontrolowana. (Prowadnice maszynowe są zasadniczo podzbiorem łożysk liniowych , chociaż język używany do klasyfikowania tych różnych elementów maszyn może być różnie definiowany przez niektórych użytkowników w pewnych kontekstach, a niektóre elementy mogą być rozróżniane przez kontrastowanie z innymi)
  • Tracing, który polega na podążaniu za konturami modelu lub szablonu i przenoszeniu powstałego ruchu na ścieżkę narzędzia.
  • krzywki , które jest zasadniczo związane ze śledzeniem, ale może być o krok lub dwa oddalone od dopasowania śledzonego elementu do ostatecznego kształtu odtworzonego elementu. Na przykład kilka krzywek, z których żadna nie pasuje bezpośrednio do pożądanego kształtu wyjściowego, może uruchamiać złożoną ścieżkę narzędzia, tworząc wektory komponentów , które sumują się do ścieżki narzędzia netto.
  • Siła Van Der Waalsa między podobnymi materiałami jest wysoka; odręczna produkcja kwadratowych płyt, produkuje tylko kwadratowe, płaskie elementy wzorcowe do budowy obrabiarek, z dokładnością do milionowych części cala, ale prawie bez różnorodności. Proces replikacji cech umożliwia przeniesienie płaskości i prostopadłości zespołu suportu poprzecznego frezarki lub okrągłości, braku stożka i prostopadłości dwóch osi tokarki na obrabiany przedmiot z dokładnością i precyzją lepszą niż jedna tysięczna cala, a nie tak dokładna jak milionowe części cala. Gdy pasowanie między częściami ślizgowymi wykonanego produktu, maszyny lub obrabiarki zbliża się do tej krytycznej tysięcznej części cala, smarowanie i działanie kapilarne łączą się, aby zapobiec zespawaniu się sił Van Der Waalsa, jak metale, wydłużając żywotność smarowanych części ślizgowych o współczynnik od tysięcy do milionów; Katastrofa wyczerpywania się oleju w konwencjonalnym silniku samochodowym jest przystępną demonstracją potrzeby, aw projektowaniu lotniczym stosuje się konstrukcje podobne do niepodobnych wraz ze stałymi smarami, aby zapobiec zniszczeniu współpracujących powierzchni przez spawanie Van Der Waalsa. Biorąc pod uwagę moduł sprężystości metali, zakres tolerancji pasowania bliski jednej tysięcznej cala koreluje z odpowiednim zakresem wiązania między jednym skrajnym trwałym połączeniem dwóch współpracujących części, a drugim swobodnym pasowaniem przesuwnym tych samych dwóch Części.

Abstrakcyjnie programowalne prowadzenie ścieżki narzędzia rozpoczęło się od rozwiązań mechanicznych, takich jak krzywki pozytywki i krosna żakardowe . Zbieżność , że programowalnym metodom sterowania pozytywek i krosien brakowało sztywności ścieżek narzędzi obrabiarek. Później dodano rozwiązania elektromechaniczne (takie jak serwonapędy ) i wkrótce rozwiązania elektroniczne (w tym komputery ), co doprowadziło do sterowania numerycznego i komputerowego sterowania numerycznego .

Rozważając różnicę między ścieżkami narzędzia odręcznymi a ścieżkami narzędzia ograniczonymi przez maszynę, koncepcje dokładności i precyzji , wydajności i produktywności stają się ważne dla zrozumienia , dlaczego opcja ograniczona przez maszynę zwiększa wartość .

Dodawanie materii, zachowanie materii i odejmowanie materii „Produkcja” może przebiegać na szesnaście sposobów: po pierwsze, praca może być trzymana albo w dłoni, albo w zacisku; po drugie, narzędzie można trzymać w dłoni lub zacisku; po trzecie, energia może pochodzić albo z rąk trzymających narzędzie i/lub przedmiot, albo z jakiegoś zewnętrznego źródła, w tym na przykład pedału tego samego pracownika lub silnika, bez ograniczeń; i wreszcie, sterowanie może pochodzić albo z rąk trzymających narzędzie i/lub przedmiot, albo z innego źródła, w tym z komputerowego sterowania numerycznego. Dzięki dwóm wyborom dla każdego z czterech parametrów, typy są wyliczone do szesnastu rodzajów produkcji, gdzie dodawanie materii może oznaczać malowanie na płótnie równie łatwo, jak może to oznaczać drukowanie 3D pod kontrolą komputera, zachowanie materii może oznaczać kucie w ogniu węglowym tak łatwo, jak stemplowanie tablic rejestracyjnych, a odejmowanie materii może oznaczać przypadkowe struganie czubka ołówka z taką samą łatwością, jak precyzyjne szlifowanie ostatecznego kształtu laserowo nanoszonej łopatki turbiny.

Ludzie są na ogół dość utalentowani w wykonywaniu ruchów odręcznych; rysunki, obrazy i rzeźby artystów takich jak Michał Anioł czy Leonardo da Vinci oraz niezliczonych innych utalentowanych ludzi pokazują, że ścieżka narzędzia odręcznego człowieka ma ogromny potencjał. Wartość , jaką narzędzia maszynowe dodały do ​​tych ludzkich talentów, to sztywność (ograniczenie ścieżki narzędzia pomimo tysięcy niutonów ( funtów ) siły walczącej z ograniczeniem), dokładność i precyzja , wydajność i produktywność . Za pomocą obrabiarki można ograniczyć ścieżki narzędzia, których żaden ludzki mięsień nie byłby w stanie ograniczyć; a ścieżki narzędzi, które są technicznie możliwe metodami odręcznymi, ale wymagałyby ogromnego czasu i umiejętności do wykonania, mogą zamiast tego zostać wykonane szybko i łatwo, nawet przez osoby o niewielkim talencie odręcznym (ponieważ maszyna o to dba). Ten ostatni aspekt obrabiarek jest często określany przez historyków technologii jako „wbudowywanie umiejętności w narzędzie”, w przeciwieństwie do umiejętności ograniczających ścieżkę narzędzia, które posiada osoba, która dzierży narzędzie. Na przykład jest to fizycznie możliwe do wykonania wymienne śruby, wkręty i nakrętki w całości z odręcznymi ścieżkami narzędzia. Ale ekonomicznie praktyczne jest wykonywanie ich tylko za pomocą obrabiarek.

W latach trzydziestych XX wieku amerykańskie Narodowe Biuro Badań Ekonomicznych (NBER) odniosło się do definicji obrabiarki jako „każdej maszyny działającej siłą inną niż siła ręczna, która wykorzystuje narzędzie do obróbki metalu”.

Najwęższy potoczny sens tego terminu rezerwuje go tylko dla maszyn, które wykonują skrawanie metali, innymi słowy, wiele rodzajów [konwencjonalnej] obróbki skrawaniem i szlifowania . Procesy te są rodzajem deformacji, w wyniku której powstają wióry . Jednak ekonomiści używają nieco szerszego znaczenia, które obejmuje również odkształcanie metalu innych typów, które ściskają metal do kształtu bez odcinania wiórów, takich jak walcowanie, tłoczenie za pomocą matryc , ścinanie, kształtowanie , nitowanie i inne. Zatem prasy są zwykle objęte ekonomiczną definicją obrabiarek. Taką szerokość definicji zastosował na przykład Max Holland w swojej historii Burgmaster i Houdaille , która jest również ogólnie historią przemysłu obrabiarkowego od lat 40. do 80. XX wieku; odzwierciedlał sens tego terminu używanego przez samego Houdaille i inne firmy z branży. eksportu i importu obrabiarek oraz podobnych tematów ekonomicznych stosuje się tę szerszą definicję.

Potoczne znaczenie oznaczające [konwencjonalne] cięcie metalu również staje się przestarzałe z powodu zmieniającej się technologii na przestrzeni dziesięcioleci. Wiele ostatnio opracowanych procesów określanych jako „obróbka skrawaniem”, takich jak obróbka elektroerozyjna , obróbka elektrochemiczna , obróbka wiązką elektronów , obróbka fotochemiczna i obróbka ultradźwiękowa , a nawet cięcie plazmowe i cięcie strumieniem wody , jest często wykonywanych przez maszyny, które najbardziej logicznie mogłyby być zwane obrabiarkami. Ponadto niektóre z nowo opracowanych wytwarzania przyrostowego , które nie polegają na odcinaniu materiału, ale raczej na jego dodawaniu, są wykonywane przez maszyny, które w niektórych przypadkach prawdopodobnie zostaną oznaczone jako obrabiarki. W rzeczywistości konstruktorzy obrabiarek już opracowują maszyny, które obejmują zarówno produkcję subtraktywną , jak i addytywną w jednym zakresie roboczym, a modernizacje istniejących maszyn są w toku.

Używanie terminów w języku naturalnym jest różne, z subtelnymi granicami konotacyjnymi . Wielu mówców sprzeciwia się używaniu terminu „obrabiarka” w odniesieniu do maszyn do obróbki drewna (stolarzy, pił stołowych, stacji trasowania itp.), Ale trudno jest zachować jakąkolwiek prawdziwą logiczną linię podziału, dlatego wielu mówców akceptuje szeroką definicję. Często słyszy się, że mechanicy nazywają swoje obrabiarki po prostu „maszynami”. Zwykle rzeczownik masowy „maszyna” obejmuje je, ale czasami jest używane do sugerowania tylko tych maszyn, które są wyłączone z definicji „obrabiarki”. Z tego powodu maszyny w zakładach przetwórstwa spożywczego, takie jak przenośniki, mieszalniki, zbiorniki, rozdzielacze itp., Można nazwać „maszynami”, podczas gdy maszyny w dziale narzędziowym i matrycowym zamiast tego nazywane są „obrabiarkami” w przeciwięstwie do.

W odniesieniu do przytoczonej powyżej definicji NBER z lat 30. długość życia zawodowego. Tak więc powyższą definicję NBER można by rozszerzyć, mówiąc: „które wykorzystuje narzędzie do obróbki metalu lub innych materiałów o dużej twardości ”. Problematyczna jest również jego specyfika „działania siłą inną niż siła ręczna”, ponieważ obrabiarki mogą być napędzane przez ludzi, jeśli są odpowiednio skonfigurowane, na przykład za pomocą pedału (do tokarki ) lub dźwigni ręcznej (do frezarki ). Frezarki napędzane ręcznie to wyraźnie „to samo”, co frezarki z silnikami elektrycznymi, z wyjątkiem mniejszych”, a zasilanie mikro tokarki za pomocą ręcznie obracanego koła pasowego zamiast silnika elektrycznego jest trywialne. W związku z tym można zadać sobie pytanie, czy źródło zasilania jest rzeczywiście kluczowym pojęciem wyróżniającym; ale dla celów ekonomicznych definicja NBER miała sens, ponieważ większość komercyjnej wartości istnienia obrabiarek wynika z tych, które są napędzane elektrycznością, hydrauliką i tak dalej. Takie są kaprysy naturalny język i kontrolowane słownictwo , które mają swoje miejsce w świecie biznesu.

Historia

Prekursorami obrabiarek były wiertła łukowe i koła garncarskie , które istniały w starożytnym Egipcie przed 2500 rokiem pne, oraz tokarki, o których wiadomo, że istniały w wielu regionach Europy od co najmniej 1000 do 500 pne. Ale dopiero w późnym średniowieczu i epoce oświecenia zaczęła ewoluować nowoczesna koncepcja obrabiarki - klasy maszyn używanych jako narzędzia do wytwarzania części metalowych i obejmujących ścieżkę narzędzia sterowaną maszynowo. Zegarmistrzowie średniowiecza i ludzie renesansu tacy jak Leonardo da Vinci pomógł rozszerzyć środowisko technologiczne ludzi w kierunku warunków wstępnych dla obrabiarek przemysłowych. W XVIII i XIX wieku, a nawet w wielu przypadkach w XX wieku, konstruktorami obrabiarek byli zwykle ci sami ludzie, którzy następnie używali ich do wytwarzania produktów końcowych (towarów przemysłowych). Jednak z tych korzeni rozwinęła się również branża konstruktorów obrabiarek, jak ich dzisiaj definiujemy, czyli ludzi, którzy specjalizują się w budowaniu obrabiarek na sprzedaż innym.

Historycy obrabiarek często skupiają się na kilku głównych gałęziach przemysłu, które najbardziej przyczyniły się do rozwoju obrabiarek. W kolejności pojawiania się w historii była to broń palna (broń strzelecka i artyleria ); zegary ; maszyny tekstylne; silniki parowe ( stacjonarne , morskie , kolejowe i inne ) (opowieść o tym, jak zapotrzebowanie Watta na dokładny cylinder napędzało wytaczarkę Boultona jest omawiane przez Roe ); maszyny do szycia ; rowery ; samochody ; i samolotów . Na tej liście można również umieścić inne osoby, ale zwykle są one związane z już wymienionymi przyczynami źródłowymi. Na przykład łożyska toczne są branżą samą w sobie, ale głównym motorem rozwoju tej branży były wymienione już pojazdy — pociągi, rowery, samochody i samoloty; a inne gałęzie przemysłu, takie jak traktory, narzędzia rolnicze i zbiorniki, dużo pożyczały od tych samych branż macierzystych.

Obrabiarki zaspokoiły potrzebę stworzoną przez maszyny tekstylne podczas rewolucji przemysłowej w Anglii od połowy do końca XVIII wieku. Do tego czasu maszyny były wykonywane głównie z drewna, często zawierały przekładnie i wały. Wzrost mechanizacji wymagał większej liczby części metalowych, które zwykle były wykonane z żeliwa lub kutego żelaza . Żeliwo można było odlewać w formach na większe części, takie jak cylindry silnika i koła zębate, ale było trudne w obróbce pilnikiem i nie można go było młotkować. Rozpalone do czerwoności kute żelazo można było wykuwać w kształty. Kute żelazo w temperaturze pokojowej było obrabiane pilnikiem i dłutem i można było z niego zrobić koła zębate i inne złożone części; jednak praca ręczna nie była precyzyjna i była procesem powolnym i kosztownym.

James Watt nie był w stanie dokładnie wywiercić cylindra do swojego pierwszego silnika parowego, próbując przez kilka lat, aż John Wilkinson wynalazł odpowiednią wytaczarkę w 1774 r., Wytaczając pierwszy komercyjny silnik Boulton & Watt w 1776 r.

Postęp w dokładności obrabiarek można prześledzić do Henry'ego Maudslaya i udoskonalić przez Josepha Whitwortha . To, że Maudslay rozpoczął produkcję i używanie wzorcowych przyrządów pomiarowych w swoim sklepie (Maudslay & Field) zlokalizowanym przy Westminster Road na południe od Tamizy w Londynie około 1809 roku, zostało potwierdzone przez Jamesa Nasmytha, który był zatrudniony przez Maudslaya w 1829 roku, a Nasmyth udokumentował ich użycie w jego autobiografii.

Proces produkcji przyrządów wzorcowych sięga starożytności, ale został udoskonalony w niespotykanym dotąd stopniu w sklepie Maudslay. Proces rozpoczyna się od trzech kwadratowych tabliczek, z których każda otrzymuje identyfikator (np. 1, 2 i 3). Pierwszym krokiem jest pocieranie płyt 1 i 2 środkiem do znakowania (dziś nazywanym blueingiem), odsłaniając wypukłości, które można by usunąć ręcznie stalowym skrobakiem, aż nie będą widoczne żadne nierówności. Nie dałoby to prawdziwie płaskich powierzchni, ale dopasowanie wklęsło-wklęsłe i wypukłe-wypukłe „kula i gniazdo”, ponieważ to dopasowanie mechaniczne, podobnie jak dwie doskonałe płaszczyzny, może przesuwać się po sobie i nie ujawniać żadnych wysokich punktów. Pocieranie i znakowanie powtarza się po obróceniu 2 względem 1 o 90 stopni w celu wyeliminowania wklęsło-wypukłej krzywizny „chipa ziemniaczanego”. Następnie płytka numer 3 jest porównywana i zeskrobana w celu uzyskania zgodności z płytą numer 1 w tych samych dwóch próbach. W ten sposób tablice numer 2 i 3 byłyby identyczne. Następnie płytki numer 2 i 3 byłyby porównywane ze sobą w celu ustalenia, jaki stan istnieje, albo obie płytki były „kulkami”, „gniazdami”, „żetonami” lub kombinacją. Byłyby one następnie zeskrobywane, aż nie istniały żadne wysokie plamy, a następnie porównywane z płytką numer 1. Powtarzanie tego procesu porównywania i zeskrobywania trzech płyt mogłoby wytworzyć płaskie powierzchnie z dokładnością do milionowych części cala (grubość nośnika znakującego).

Tradycyjna metoda produkcji mierników powierzchni wykorzystywała proszek ścierny wcierany między płyty w celu usunięcia wypukłości, ale to Whitworth przyczynił się do udoskonalenia polegającego na zastąpieniu szlifowania ręcznym skrobaniem. Jakiś czas po 1825 roku Whitworth zaczął pracować dla Maudslay i tam właśnie Whitworth udoskonalił ręczne skrobanie wzorcowych przyrządów pomiarowych do płaszczyzny. W swoim artykule przedstawionym Brytyjskiemu Stowarzyszeniu Postępu Nauki w Glasgow w 1840 roku, Whitworth zwrócił uwagę na nieodłączną niedokładność szlifowania spowodowaną brakiem kontroli, a tym samym nierównym rozmieszczeniem materiału ściernego między płytami, co spowodowałoby nierówne usuwanie materiału z talerze.

Dzięki stworzeniu wzorcowych przyrządów pomiarowych o tak wysokiej dokładności, wszystkie krytyczne komponenty obrabiarek (tj. powierzchnie prowadzące, takie jak tory maszynowe) można było z nimi porównać i zeskrobać do pożądanej dokładności. Pierwsze obrabiarki oferowane do sprzedaży (tj. dostępne na rynku) zostały skonstruowane przez Matthew Murraya w Anglii około 1800 roku. Inni, tacy jak Henry Maudslay , James Nasmyth i Joseph Whitworth , wkrótce podążyli ścieżką rozszerzania swojej przedsiębiorczości z wytwarzanych produktów końcowych i młynarz sprzedam prace w dziale obrabiarek budowlanych.

Frezarka Eli Whitney , około 1818 r

Do ważnych wczesnych obrabiarek należały tokarka z podtrzymką ślizgową, tokarka do śrub , tokarka rewolwerowa , frezarka , tokarka do śledzenia wzorów, frezarka i strugarka do metalu , które były używane przed 1840 r. Dzięki tym obrabiarkom wieloletni cel produkcji w końcu zrealizowano wymienne części . Ważnym wczesnym przykładem czegoś, co obecnie uważa się za oczywiste, była standaryzacja elementów złącznych, takich jak nakrętki i śruby. Przed mniej więcej początkiem XIX wieku używano ich parami, a nawet śruby tej samej maszyny generalnie nie były wymienne. Opracowano metody nacinania gwintu śruby z większą precyzją niż w przypadku śruby pociągowej w używanej tokarce. To doprowadziło do baru normy długości z XIX i początku XX wieku.

Amerykańska produkcja obrabiarek była kluczowym czynnikiem zwycięstwa aliantów w II wojnie światowej. Produkcja obrabiarek potroiła się w Stanach Zjednoczonych podczas wojny. Żadna wojna nie była bardziej uprzemysłowiona niż II wojna światowa i napisano, że wojnę wygrały zarówno warsztaty mechaniczne , jak i karabiny maszynowe.

Produkcja obrabiarek koncentruje się w około 10 krajach świata: Chinach, Japonii, Niemczech, Włoszech, Korei Południowej, Tajwanie, Szwajcarii, USA, Austrii, Hiszpanii i kilku innych. Innowacje w zakresie obrabiarek są kontynuowane w kilku publicznych i prywatnych ośrodkach badawczych na całym świecie.

Źródła zasilania napędu

„całe toczenie żelaza w maszynach bawełnianych zbudowanych przez pana Slatera odbywało się za pomocą ręcznych dłut lub narzędzi w tokarkach obracanych korbami o napędzie ręcznym”. Davida Wilkinsona

Obrabiarki mogą być zasilane z różnych źródeł. W przeszłości używano siły ludzi i zwierząt (za pomocą korb , pedałów , bieżni lub kół bieżni ), podobnie jak energii wody (za pomocą koła wodnego ); Jednak po opracowaniu wysokociśnieniowych silników parowych w połowie XIX wieku fabryki coraz częściej wykorzystywały energię parową. Fabryki wykorzystywały również energię hydrauliczną i pneumatyczną. Wiele małych warsztatów nadal wykorzystywało wodę, energię ludzi i zwierząt aż do elektryfikacji po 1900 roku.

Obecnie większość obrabiarek jest zasilana energią elektryczną; czasami stosuje się moc hydrauliczną i pneumatyczną, ale jest to rzadkie. [ potrzebne źródło ]

Automatyczna kontrola

Zobacz też: Historia sterowania numerycznego

Obrabiarki mogą być obsługiwane ręcznie lub pod kontrolą automatyczną. Wczesne maszyny wykorzystywały koła zamachowe do stabilizacji ruchu i miały złożone systemy kół zębatych i dźwigni do sterowania maszyną i obrabianym przedmiotem. Wkrótce po II wojnie światowej opracowano maszynę sterowaną numerycznie (NC). Maszyny NC wykorzystywały serię liczb wybitych na taśmie papierowej lub perforowanych kartach do kontrolowania ich ruchu. W latach 60. komputery , aby zapewnić jeszcze większą elastyczność procesu. Takie maszyny stały się znane jako maszyny sterowane numerycznie (CNC). . Maszyny NC i CNC mogą dokładnie powtarzać sekwencje w kółko i mogą wytwarzać znacznie bardziej złożone elementy niż nawet najbardziej wykwalifikowani operatorzy narzędzi. [ potrzebne źródło ]

Wkrótce maszyny mogły automatycznie zmieniać używane narzędzia do cięcia i kształtowania. Na przykład wiertarka może zawierać magazynek z różnymi wiertłami do wykonywania otworów o różnych rozmiarach. Wcześniej operatorzy maszyn zwykle musieli ręcznie zmieniać wiertło lub przenosić obrabiany przedmiot na inne stanowisko, aby wykonać te różne operacje. Następnym logicznym krokiem było połączenie kilku różnych obrabiarek, a wszystko to pod kontrolą komputera. Są one znane jako centra obróbcze i radykalnie zmieniły sposób wytwarzania części. [ potrzebny cytat ]

Przykłady

Przykładami obrabiarek są:

Podczas wytwarzania lub kształtowania części stosuje się kilka technik usuwania niechcianego metalu. Wśród nich są:

Inne techniki służą do dodawania pożądanego materiału. Urządzenia, które wytwarzają komponenty poprzez selektywne dodawanie materiału, nazywane są maszynami do szybkiego prototypowania .

Branża produkcji obrabiarek

Zobacz też: Konstruktor obrabiarek

Według badania przeprowadzonego przez firmę badawczą Gardner Research, światowy rynek narzędzi maszynowych w 2014 roku wyprodukował około 81 miliardów dolarów. Największym producentem obrabiarek były Chiny z produkcją 23,8 mld USD, a następnie Niemcy i Japonia z odpowiednio 12,9 mld USD i 12,88 mld USD. Korea Południowa i Włochy dopełniły pierwszą piątkę producentów z przychodami odpowiednio 5,6 mld USD i 5 mld USD.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

. Biografia konstruktora obrabiarek, która zawiera również ogólną historię branży.

  •   Rolt, LTC (1965), Krótka historia obrabiarek , Cambridge, Massachusetts, USA: MIT Press, OCLC 250074 . Koedycja opublikowana jako   Rolt, LTC (1965), Tools for the Job: a Short History of Machine Tools , Londyn: BT Batsford, LCCN 65080822 .
  • Ryder, Thomas and Son, Machines to Make Machines 1865 do 1968 , stulecie broszury (Derby: Bemrose & Sons, 1968)

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Machine_tool&oldid=1136981376 ”