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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Tornio. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Un tornio è una macchina per la lavorazione mediante taglio (tornitura) di pezzi di metalli, legno e altri materiali sotto forma di corpi di rivoluzione. Sui torni vengono eseguite tornitura e alesatura di superfici cilindriche, coniche e sagomate, filettatura, rifilatura e lavorazione delle estremità, foratura, svasatura e alesatura di fori, ecc .. Il pezzo riceve la rotazione dal mandrino, la fresa - l'utensile da taglio - si muove insieme alla slitta del supporto dell'albero o della vite madre ricevendo la rotazione dal meccanismo di avanzamento.
Nei secoli XVII-XVIII. L'industria manifatturiera si sviluppò rapidamente. Molte fabbriche avevano officine per la lavorazione dei metalli. La lavorazione nei laboratori veniva effettuata principalmente su torni ad arco. In queste macchine, sulla parte superiore era fissato un palo flessibile, al quale era legata un'estremità della fune. La fune avvolta attorno al rullo della macchina. L'altra estremità era attaccata ad una tavola che fungeva da pedale per il piede dell'operaio. Premendo il pedale, l'operaio ha ruotato il rullo e il pezzo in lavorazione. Teneva in mano l'utensile da taglio. Il tornio era uno strumento complesso, ma non una macchina. Per trasformarsi in una macchina era necessario un supporto-portautensili, in sostituzione della mano umana. L'inventore del tornio con pinza fu il meccanico russo A.K. Nartov. Costruì diversi torni e copiatrici dotati di supporto meccanico. Sulle macchine progettate da Nartov, per la trazione poteva essere utilizzata una ruota azionata dall'acqua o dalla forza animale. Nonostante lo straordinario lavoro di Nartov e l’alto apprezzamento ricevuto dalle sue invenzioni e conoscenze, il supporto da lui inventato non ha avuto molta influenza sullo sviluppo pratico della tecnologia di tornitura. Alla fine del XVIII secolo. L'idea di utilizzare supporti nei torni è stata ripresa in Francia. Nell '"Enciclopedia francese" di Diderot nel 1779 viene fornita una descrizione di un dispositivo per tornio, che ricorda chiaramente il principio di un supporto. Tuttavia, queste macchine presentavano una serie di svantaggi che ne impedivano un utilizzo diffuso nella pratica. L'opportunità di sviluppare la tecnologia dell'ingegneria meccanica è apparsa solo come risultato delle prime due fasi della rivoluzione industriale. Per la produzione meccanica delle automobili era necessario un motore potente. Entro l'inizio del XNUMX ° secolo. Il motore a vapore universale a doppio effetto divenne un tale motore. Dall'altro lo sviluppo della produzione di macchine da lavoro e macchine a vapore nella seconda metà del XVIII secolo. formato personale qualificato per l'ingegneria meccanica - operai meccanici. Queste due condizioni hanno assicurato la rivoluzione tecnica nell’ingegneria meccanica. Il cambiamento nella tecnologia di produzione delle macchine iniziò con il meccanico inglese Henry Maudsley, che creò un supporto meccanico per un tornio. Maudsley iniziò a lavorare all'Arsenale di Londra all'età di dodici anni. Lì acquisì buone competenze nella lavorazione del legno e dei metalli e, inoltre, divenne un maestro fabbro. Tuttavia, Maudsley sognava una carriera come meccanico. Nel 1789 entrò nell'officina meccanica londinese di Joseph Bram, specialista nella fabbricazione di serrature. Nel laboratorio di Bram, G. Maudsley ha avuto l'opportunità di inventare e progettare vari dispositivi per realizzare serrature. Nel 1794 inventò il cosiddetto supporto a croce per un tornio, che contribuì alla trasformazione della macchina in una macchina da lavoro. L'essenza dell'invenzione di Maudsley si riduceva a quanto segue: i tornitori, girando un oggetto, lo fissavano saldamente sulla macchina con morsetti speciali. Lo strumento di lavoro – la taglierina – era nelle mani dell'operaio. Quando l'albero ruotava, la taglierina lavorava il pezzo. L'operaio doveva non solo creare la pressione necessaria con la taglierina sul pezzo, ma anche spostarlo lungo di esso. Ciò è stato possibile solo con grande abilità e grande tensione. Il minimo spostamento della fresa comprometteva la precisione della tornitura. Maudsley ha deciso di rafforzare la taglierina della macchina. Per fare ciò, creò una pinza metallica: una pinza, che aveva due carrelli che si muovevano per mezzo di viti. Un carrello ha creato la pressione necessaria della taglierina sul pezzo in lavorazione e l'altro ha spostato la taglierina lungo il pezzo in lavorazione. Pertanto, la mano umana è stata sostituita da uno speciale dispositivo meccanico. Con l'introduzione del supporto la macchina cominciò a funzionare ininterrottamente con una perfezione irraggiungibile anche dalla mano umana più abile. La pinza potrebbe essere utilizzata per la produzione sia di parti più piccole che di parti di grandi dimensioni di varie macchine. Questo dispositivo meccanico non ha sostituito qualsiasi strumento, ma la mano umana, che crea una certa forma avvicinandola, applicando la punta di un utensile da taglio o indirizzandola al materiale del lavoro, ad esempio legno o metallo. Pertanto, è stato possibile riprodurre le forme geometriche delle singole parti delle macchine con tale facilità, precisione e velocità che la mano del lavoratore più esperto non avrebbe mai potuto raggiungere. La prima macchina con supporto, anche se estremamente imperfetta, fu fabbricata nell'officina di Bram nel 1794-1795. Nel 1797 Maudsley costruì il primo tornio funzionante su un basamento in ghisa con slitta semovente. La macchina veniva utilizzata per tagliare le viti e veniva utilizzata anche per la lavorazione di parti di serrature. Successivamente Modesi continuò a perfezionare il tornio con una pinza. Nel 1797 costruì un tornio per viti con una vite madre sostituibile. Fare viti a quei tempi era un lavoro estremamente difficile. Le viti tagliate a mano avevano una filettatura completamente casuale. Era difficile trovare due viti identiche, il che rendeva estremamente difficile riparare le macchine, rimontarle e sostituire le parti usurate con altre nuove. Pertanto, Maudsley ha principalmente migliorato i torni a vite. Attraverso il suo lavoro sul miglioramento della filettatura delle viti, ottenne una parziale standardizzazione della produzione delle viti, aprendo la strada al suo futuro studente Whitworth, il fondatore degli standard per le viti in Inghilterra.
Il tornio semovente Maudsley, proposto per i lavori di avvitatura, si rivelò presto una macchina indispensabile in qualsiasi lavoro di tornitura. Questa macchina funzionava con sorprendente precisione, senza richiedere molto sforzo fisico da parte dell'operaio. Tentativi di creare una macchina funzionante nell'ingegneria meccanica dalla fine del XVIII secolo. sono stati fatti anche in altri paesi. In Germania, il meccanico tedesco Reichenbach, indipendentemente da Maudsley, propose anche un dispositivo per sostenere una fresa (supporto) su un tornio di legno progettato per la lavorazione di strumenti astronomici di precisione. Tuttavia, lo sviluppo economico della Germania feudale rimase molto indietro rispetto allo sviluppo dell’Inghilterra capitalista. Il supporto meccanico dell'industria artigianale tedesca non era necessario, mentre l'introduzione del tornio Maudsley in Inghilterra era dovuta alle esigenze di sviluppo della produzione capitalistica. La pinza fu presto trasformata in un meccanismo perfetto e, in una forma modernizzata, fu trasferita dal tornio a cui era originariamente destinata ad altre macchine utilizzate nella fabbricazione di macchine. Con la produzione dei supporti, tutte le macchine per la lavorazione dei metalli iniziano a migliorare e a trasformarsi in macchine. Appaiono torrette meccaniche, rettificatrici, piallatrici e fresatrici. Entro gli anni '30 del XIX secolo. L'ingegneria meccanica inglese disponeva già di macchine da lavoro fondamentali che permettevano di eseguire meccanicamente le operazioni più importanti nella lavorazione dei metalli. Subito dopo l'invenzione della pinza, Maudsley lasciò Brahm e aprì la propria officina meccanica, che divenne rapidamente un grande impianto di ingegneria. Lo stabilimento di Maudsley ha svolto un ruolo eccezionale nello sviluppo delle macchine inglesi. Era una scuola di famosi meccanici inglesi. Eccezionali ingegneri meccanici come Whitworth, Roberts, Nesmith, Clement, Moon e altri iniziarono qui le loro attività. Nello stabilimento di Maudsley era già utilizzato un sistema di produzione di macchine sotto forma di collegamento tramite trasmissioni di un gran numero di macchine da lavoro azionate da un motore termico universale. La Model Factory produceva principalmente parti per i motori a vapore di Watt. Nello stabilimento si progettavano però anche macchine da lavoro per officine meccaniche. G. Maudsley realizzò esemplari di torni e poi piallatrici meccaniche. Lo stesso Model, nonostante fosse proprietario di una grande impresa, ha lavorato tutta la sua vita insieme ai suoi operai e studenti. Aveva una straordinaria capacità di trovare e formare ingegneri meccanici di talento. Molti eminenti meccanici inglesi devono la loro formazione tecnica a Maudsley. Oltre al calibro, ha realizzato numerose invenzioni e miglioramenti in un'ampia varietà di settori della tecnologia.
Su una base rigida 1, chiamata bancale, sono fissate la testata 5 e la contropunta 2. La testata è fissa. La sua unità principale è l'albero del mandrino 8. Ruota su cuscinetti in bronzo all'interno di un alloggiamento fisso 7. Sul mandrino è installato un dispositivo per il fissaggio del pezzo. In questo caso si tratta della forcella 9. Per bloccare la parte, a seconda delle sue dimensioni e forma, vengono utilizzati anche un frontalino, un mandrino e altri dispositivi. Il mandrino ruota da un motore elettrico 10 attraverso una puleggia motrice 6. La contropunta della macchina può muoversi lungo il bancale ed è fissata nella posizione desiderata. Allo stesso livello del mandrino della contropunta, nella contropunta è installato il cosiddetto centro 11. Si tratta di un rullo con un'estremità appuntita. La contropunta viene utilizzata durante la lavorazione di pezzi lunghi, quindi il pezzo viene bloccato tra la forcella del mandrino e il centro della contropunta. Un tornio moderno è costituito da parti lavoranti: un supporto per il fissaggio della fresa, un mandrino per il fissaggio della parte, un motore e una trasmissione che trasmette il movimento dal motore al mandrino. La trasmissione è composta da un cambio e un cambio. Il cambio è un insieme di alberi a cui sono collegati degli ingranaggi. Cambiando marcia, cambiano la velocità del mandrino, lasciando invariata la velocità del motore. Il cambio trasmette la rotazione dal cambio all'albero di comando o alla vite di comando. Il rullo guida e la vite guida sono progettati per spostare il supporto su cui è fissata la taglierina. Permettono di abbinare la velocità della fresa con la velocità di rotazione del pezzo. Il rullo guida imposta la modalità di taglio del metallo e la vite guida imposta il passo della filettatura. La paletta e la contropunta fungono da supporto per il mandrino, l'utensile o gli accessori. Tutti i componenti della macchina sono fissati al telaio. Autore: Pristinsky V.L.
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