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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Tour. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Tour - une machine pour couper (tourner) des pièces en métaux, bois et autres matériaux sous forme de corps de révolution. Sur les tours, ils effectuent le tournage et l'alésage de surfaces cylindriques, coniques et façonnées, le filetage, le détourage et le traitement final, le perçage, le fraisage et l'alésage des trous, etc. La pièce reçoit la rotation de la broche, la fraise - l'outil de coupe - se déplace avec l'étrier glisse de l'arbre d'entraînement ou de la vis mère, qui reçoit la rotation du mécanisme d'alimentation.
Aux XVIIe-XVIIIe siècles. l'industrie manufacturière a prospéré. De nombreuses manufactures possédaient des ateliers de travail des métaux. Le traitement dans les ateliers a été effectué principalement sur des tours. Dans ces machines, un poteau flexible était fixé sur le dessus, auquel une extrémité de la corde était attachée. La corde enroulée autour du rouleau de la machine. L'autre extrémité était attachée à la planche, qui était la pédale du pied de l'ouvrier. En appuyant sur la pédale, le travailleur a fait tourner le rouleau et la pièce. Il tenait un outil de coupe dans sa main. Le tour était un outil complexe, mais pas une machine. Pour se transformer en machine, il fallait un porte-outil-étrier, remplaçant une main humaine. Le mécanicien russe A.K. Nartov est devenu l'inventeur du tour à étrier. Il a construit plusieurs tours qui avaient un porte-support mécanique. Sur les machines conçues par Nartov, une roue entraînée par l'eau ou la force animale pouvait être utilisée pour conduire. Malgré le travail remarquable de Nartov et la haute appréciation de ses inventions et de ses connaissances, l'étrier qu'il a inventé n'a pas eu beaucoup d'influence sur le développement pratique de la technologie de tournage. A la fin du XVIIIème siècle. l'idée d'utiliser un pied à coulisse dans les tours est revenue en France. Dans "l'Encyclopédie française" Diderot en 1779, une description est donnée d'un montage pour tours, qui ressemble clairement au principe d'un pied à coulisse. Cependant, ces machines présentaient un certain nombre de défauts qui empêchaient leur utilisation généralisée dans la pratique. La possibilité de développer la technologie de l'ingénierie n'est apparue qu'à la suite des deux premières étapes de la révolution industrielle. Pour la production mécanique de machines, un moteur puissant était nécessaire. Au début du XIXème siècle. un tel moteur était une machine à vapeur universelle à double effet. D'autre part, le développement de la production de machines de travail et de machines à vapeur dans la seconde moitié du XVIIIe siècle. formé du personnel qualifié pour l'ingénierie mécanique - ouvriers mécaniques. Ces deux conditions ont assuré la révolution technique en génie mécanique. Le début d'un changement dans la technique de fabrication des machines a été posé par le mécanicien anglais Henry Maudsley, qui a créé un support mécanique pour un tour. Maudsley a commencé à travailler à l'Arsenal de Londres à l'âge de douze ans. Il y acquiert de bonnes compétences en menuiserie et en métallurgie et, en plus, devient maître forgeron. Cependant, Maudsley rêvait d'une carrière de mécanicien. En 1789, il entre à l'atelier d'usinage londonien de Joseph Brum, spécialiste de la fabrication de serrures. Dans l'atelier de Bram, G. Maudsley a eu l'opportunité d'inventer et de concevoir divers dispositifs pour fabriquer des serrures. En 1794, il invente le soi-disant support croisé pour tour, qui contribue à la transformation de la machine en machine de travail. L'essence de l'invention de Maudsley se résumait à ce qui suit: les tourneurs, tournant n'importe quel objet, le renforçaient étroitement sur la machine avec des pinces spéciales. L'outil de travail - le cutter était en même temps entre les mains du travailleur. Lorsque l'arbre tournait, la fraise traitait la pièce. Le travailleur devait non seulement créer la pression nécessaire avec une fraise sur la pièce, mais aussi la déplacer le long de celle-ci. Cela n'a été possible qu'avec une grande habileté et une forte tension. Le moindre déplacement de la fraise a violé la précision du tournage. Maudsley a décidé de renforcer le couteau sur la machine. Pour ce faire, il a créé une pince métallique - un étrier, qui avait deux chariots qui se déplacent au moyen de vis. Un chariot a créé la pression nécessaire de la fraise sur la pièce et l'autre a déplacé la fraise le long de la pièce. Ainsi, la main humaine a été remplacée par un dispositif mécanique spécial. Avec l'introduction de l'étrier, la machine a commencé à fonctionner en continu avec une perfection, inaccessible même pour la main humaine la plus habile. L'étrier pourrait être utilisé pour la fabrication des plus petites pièces et des pièces énormes de diverses machines. Cet appareil mécanique a remplacé non pas n'importe quel outil, mais la main humaine, qui crée une certaine forme, la rapprochant, appliquant la pointe d'un outil coupant ou la dirigeant vers le matériau de travail, comme le bois ou le métal. Ainsi, il était possible de reproduire les formes géométriques de pièces individuelles de machines avec une telle facilité, précision et rapidité que la main de l'ouvrier le plus expérimenté ne pourrait jamais fournir. La première machine-outil à pied à coulisse, bien qu'extrêmement imparfaite, fut fabriquée dans l'atelier de Bram en 1794-1795. En 1797, Maudsley a construit le premier tour fonctionnel sur un banc en fonte avec un étrier automoteur. La machine a été utilisée pour couper des vis et a également été utilisée pour traiter des pièces de serrures. À l'avenir, Modesi a continué à améliorer le tour avec un pied à coulisse. En 1797, il construit un tour à visser avec une vis-mère remplaçable. Dresser des vis à l'époque était un travail extrêmement difficile. Les vis, coupées à la main, avaient un filetage complètement arbitraire. Il était difficile de trouver deux vis identiques, ce qui rendait extrêmement difficile la réparation des machines, leur assemblage et le remplacement des pièces usées par des neuves. Par conséquent, Maudsley a principalement amélioré les tours de décolletage. Par ses travaux sur l'amélioration des filetages de vis, il parvient à une standardisation partielle de la fabrication des vis, ouvrant la voie à son futur élève Whitworth, fondateur des normes de vis en Angleterre.
La machine automotrice Maudsley, proposée pour les travaux de décolletage, s'est rapidement révélée être une machine indispensable dans tout travail de tournage. Cette machine fonctionnait avec une précision étonnante, sans demander beaucoup d'effort physique de la part du travailleur. Tentatives de création d'une machine de travail en génie mécanique depuis la fin du XVIIIe siècle. ont été fabriqués dans d'autres pays. En Allemagne, le mécanicien allemand Reichenbach, indépendamment de Maudsley, a également proposé un dispositif de maintien d'un cutter (étrier) sur un tour à bois conçu pour le traitement d'instruments astronomiques de précision. Cependant, le développement économique de l'Allemagne féodale était loin derrière celui de l'Angleterre capitaliste. Le soutien mécanique de l'industrie artisanale allemande n'était pas nécessaire, tandis que l'introduction du tour à vis Maudsley en Angleterre était due aux besoins du développement de la production capitaliste. L'étrier a rapidement été transformé en un mécanisme parfait et transféré sous une forme modernisée du tour, pour lequel il était initialement destiné, à d'autres machines utilisées pour fabriquer des machines. Avec la fabrication de l'étrier, toutes les machines à travailler les métaux commencent à s'améliorer et à se transformer en machines. Des machines mécaniques tournantes, rectifiantes, raboteuses, fraiseuses apparaissent. Dans les années 30 du XIXème siècle. Le génie mécanique anglais possédait déjà les principales machines de travail qui permettaient d'effectuer mécaniquement les opérations les plus importantes du travail des métaux. Peu de temps après l'invention de l'étrier, Maudsley a quitté Brahm et a ouvert son propre atelier d'usinage, qui s'est rapidement transformé en une grande usine de construction de machines. L'usine de Maudsley a joué un rôle exceptionnel dans le développement de la technologie des machines anglaises. C'était l'école des célèbres mécaniciens anglais. Ici, des constructeurs de machines exceptionnels tels que Whitworth, Roberts, Nesmith, Clement, Moon et d'autres ont commencé leurs activités. À l'usine de Maudsley, un système de production de machines était déjà utilisé sous la forme d'une connexion par transmissions d'un grand nombre de machines de travail mises en mouvement par un moteur thermique universel. L'usine modèle produisait principalement des pièces pour les moteurs à vapeur de Watt. Cependant, l'usine a également conçu des machines de travail pour les ateliers mécaniques. G. Maudsley a produit des machines-outils de tournage puis de rabotage exemplaires. Model lui-même, malgré le fait qu'il était propriétaire d'une grande entreprise, a travaillé toute sa vie sur un pied d'égalité avec ses ouvriers et ses étudiants. Il avait une incroyable capacité à trouver et à former des constructeurs de machines talentueux. De nombreux mécaniciens anglais de premier plan doivent leur formation technique à Maudsley. En plus de l'étrier, il a fait de nombreuses inventions et améliorations dans une grande variété de branches de la technologie.
Sur une base rigide 1, appelée banc, sont fixées la poupée 5 et la contre-pointe 2. La poupée est fixe. Son unité principale est l'arbre-broche 8. Il tourne dans des paliers en bronze à l'intérieur d'un boîtier fixe 7. Un dispositif de fixation de la pièce est installé sur la broche. Dans ce cas, il s'agit d'une fourche 9. Selon sa taille et sa forme, une plaque frontale, une cartouche et d'autres dispositifs sont également utilisés pour serrer la pièce. La broche tourne du moteur électrique 10 à travers la poulie d'entraînement 6. La poupée mobile de la machine peut se déplacer le long du lit et est fixée dans la position souhaitée. Au même niveau que la broche de la poupée, le soi-disant centre 11 est installé dans la poupée mobile.Il s'agit d'un rouleau avec une extrémité pointue. La contre-pointe est utilisée lors de l'usinage de pièces longues - la pièce est ensuite serrée entre la fourche de la broche et le centre de la contre-pointe. Un tour moderne se compose de corps de travail - un support pour le montage d'une fraise, une broche pour le montage d'une pièce, un moteur et une transmission qui transmet le mouvement du moteur à la broche. La transmission se compose d'une boîte de vitesses et d'une boîte de vitesses. La boîte de vitesses est un ensemble d'arbres avec des engrenages qui leur sont attachés. En changeant de vitesse, la vitesse de la broche est modifiée, laissant la vitesse du moteur inchangée. La boîte de vitesses transmet la rotation de la boîte de vitesses à l'arbre d'entraînement ou à la vis mère. Le rouleau de plomb et la vis de plomb sont conçus pour déplacer l'étrier sur lequel la fraise est fixée. Ils permettent de coordonner la vitesse de la fraise avec la fréquence de rotation de la pièce. Le rouleau de plomb définit le mode de coupe du métal et la vis mère définit le pas de filetage. La broche, l'outil ou les montages sont supportés par la poupée et la poupée mobile. Tous les composants de la machine sont fixés au châssis. Auteur : Pristinsky V.L.
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