|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ, CÔNG NGHỆ, ĐỐI TƯỢNG QUA CHÚNG TÔI
thước cặp. Lịch sử phát minh và sản xuất
Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta Caliper (từ hỗ trợ tiếng Anh và tiếng Pháp, từ hỗ trợ Latin muộn - tôi hỗ trợ) - một đơn vị được thiết kế để buộc chặt và chuyển động thủ công hoặc tự động của một công cụ, chẳng hạn như trong máy công cụ. Thước cặp thường bao gồm giá đỡ dụng cụ và các bộ phận trung gian như thanh trượt cung cấp hướng chuyển động nhất định của dụng cụ.
Một trong những thành tựu quan trọng nhất của kỹ thuật cơ khí vào đầu thế kỷ XNUMX là sự phổ biến của máy công cụ có thước cặp - giá đỡ cơ khí cho máy cắt. Tuy nhiên, ngay từ cái nhìn đầu tiên, sự bổ sung này vào máy công cụ có vẻ đơn giản và không đáng kể, nhưng có thể nói không ngoa rằng ảnh hưởng của nó đối với việc cải tiến và phân phối máy móc cũng lớn như ảnh hưởng của những thay đổi do Watt tạo ra trong động cơ hơi nước. . Sự ra đời của thước cặp ngay lập tức dẫn đến việc cải tiến và giảm giá thành của tất cả các loại máy móc, tạo động lực cho những cải tiến và phát minh mới. Máy tiện có một lịch sử rất cổ xưa, và trong những năm qua, thiết kế của nó đã thay đổi rất ít. Có lẽ nguyên tắc của thiết bị của nó đã được gợi ý cho mọi người bởi bánh xe của thợ gốm. Đưa một miếng gỗ vào vòng quay, người chủ với sự trợ giúp của chiếc đục có thể tạo cho nó hình dạng hình trụ kỳ lạ nhất. Để làm điều này, anh ta ấn cái đục vào một miếng gỗ đang quay nhanh, tách các mảnh vụn tròn ra khỏi nó và dần dần tạo cho phôi có hình dạng mong muốn. Về chi tiết thiết bị, các máy có thể khác nhau khá nhiều, nhưng cho đến cuối thế kỷ XNUMX, tất cả chúng đều có một đặc điểm cơ bản: trong quá trình gia công, phôi quay và dao cắt nằm trong tay thợ chính. . Các trường hợp ngoại lệ đối với quy tắc này là rất hiếm và không có nghĩa là chúng có thể được coi là điển hình của thời đại này. Ví dụ, giá đỡ máy cắt đã trở nên phổ biến trong các máy sao chép. Với sự trợ giúp của những chiếc máy như vậy, một công nhân không có kỹ năng đặc biệt có thể tạo ra những sản phẩm phức tạp có hình dạng rất phức tạp. Đối với điều này, một mô hình bằng đồng đã được sử dụng, trông giống như một sản phẩm, nhưng lớn hơn (thường là 2:1).
Hình ảnh mong muốn thu được trên phôi gia công như sau. Máy được trang bị hai thước cặp, cho phép xoay sản phẩm mà không cần sự tham gia của bàn tay công nhân: một ngón tay sao chép được cố định ở một ngón tay và một lưỡi cắt ở ngón tay kia. Ngón tay sao chép cố định trông giống như một cái que, ở đầu nhọn của nó được đặt một con lăn nhỏ. Mô hình liên tục được ép vào con lăn của ngón tay sao chép bằng một lò xo đặc biệt. Trong quá trình hoạt động của máy, nó bắt đầu quay và phù hợp với những chỗ lồi lõm trên bề mặt của nó, tạo ra những chuyển động dao động. Những chuyển động này của mô hình được truyền qua một hệ thống bánh răng đến một phôi quay, phôi này lặp lại chúng. Phôi tiếp xúc với dao cắt, giống như mô hình tiếp xúc với ngón tay sao chép. Tùy thuộc vào độ nổi của mô hình, phôi gia công tiếp cận máy cắt hoặc di chuyển ra xa nó. Đồng thời, độ dày của chip cũng thay đổi. Sau nhiều lần dao cắt đi qua bề mặt của phôi, một hình chạm nổi xuất hiện tương tự như trên mô hình, nhưng ở quy mô nhỏ hơn. Máy sao chép là một công cụ rất phức tạp và đắt tiền. Chỉ những người rất giàu có mới có thể mua nó. Vào nửa đầu thế kỷ 1712, khi mốt chế biến các sản phẩm từ gỗ và xương phát triển, nhiều quốc vương châu Âu và giới quý tộc có tước vị đã tham gia vào công việc tiện. Đối với họ, phần lớn, máy sao chép đã được dự định. Ví dụ, một cỗ máy như vậy (được sản xuất, như người ta có thể cho rằng, bởi thợ cơ khí người Nga nổi tiếng Nartov) đã được lắp đặt vào năm XNUMX trong xưởng của Sa hoàng Nga Peter Đại đế.
Thước cặp được sử dụng trên một số máy móc trong chế tạo đồng hồ, vì chúng giúp dễ dàng xoay các bộ phận có độ chính xác cao của bộ máy đồng hồ. Vào cuối thế kỷ này, chúng bắt đầu được lắp đặt trên máy tiện. Trong tập thứ 10 của Bộ bách khoa toàn thư Diderot, lần đầu tiên, hình ảnh về giá đỡ chữ thập đơn giản nhất của một máy tiện lớn đã được đặt. Thước cặp này có thể xoay quanh một trục và tiếp cận phôi bằng vít, nhưng nó không thể di chuyển dọc theo trục đó. Nhưng những thiết bị này không được sử dụng rộng rãi trong việc quay. Một chiếc máy tiện đơn giản đáp ứng đầy đủ mọi nhu cầu của con người cho đến nửa sau thế kỷ XNUMX. Tuy nhiên, kể từ giữa thế kỷ này, việc gia công các bộ phận bằng sắt lớn với độ chính xác cao ngày càng trở nên cần thiết. Trục, vít có kích cỡ khác nhau, bánh răng là những bộ phận đầu tiên của máy móc, việc sản xuất cơ khí đã phát sinh ngay sau khi chúng xuất hiện, vì chúng được yêu cầu với số lượng lớn. Nhu cầu đặc biệt cấp thiết về xử lý phôi kim loại có độ chính xác cao bắt đầu được cảm nhận sau khi phát minh vĩ đại của Watt ra đời. Như đã đề cập, việc sản xuất các bộ phận cho động cơ hơi nước hóa ra là một nhiệm vụ kỹ thuật rất khó khăn đối với trình độ mà ngành công nghiệp kỹ thuật của thế kỷ XNUMX đạt được. Thông thường máy cắt được cố định trên một thanh dài hình móc câu. Người công nhân cầm nó trên tay, nghiêng như một đòn bẩy trên một giá đỡ đặc biệt. Công việc này đòi hỏi kỹ năng chuyên môn tuyệt vời và sức mạnh thể chất tuyệt vời. Bất kỳ sai lầm nào cũng dẫn đến hư hỏng toàn bộ phôi hoặc lỗi xử lý quá lớn.
Năm 1765, do không thể doa một hình trụ dài 28 feet và đường kính XNUMX inch với độ chính xác vừa đủ, Watt đã phải sử dụng đến một hình trụ dễ uốn. Lỗ khoan của một hình trụ dài XNUMX feet và đường kính XNUMX inch chính xác đến "độ dày của một ngón tay nhỏ." Không cần phải nói, "độ chính xác" như vậy trong quá trình sản xuất động cơ hơi nước là hoàn toàn không đủ. Tình hình chỉ có thể được khắc phục bằng một cách: cần phải tạo ra máy móc để sản xuất máy móc. Những chiếc máy này được cho là sẽ thay thế những công nhân có tay nghề cao đang khan hiếm và để đảm bảo sản xuất hàng loạt những chiếc máy rẻ và đáng tin cậy. Kể từ đầu thế kỷ XNUMX, một cuộc cách mạng dần dần trong kỹ thuật cơ khí đã bắt đầu. Thay cho máy tiện cũ, những chiếc máy tự động mới có độ chính xác cao được trang bị thước cặp lần lượt ra đời. Sự khởi đầu của cuộc cách mạng này là do máy tiện cắt vít của thợ cơ khí người Anh Henry Maudsley, cho phép tự động vặn vít và bu lông bằng bất kỳ ren nào.
Nhìn chung, cắt vít từ lâu vẫn là một công việc kỹ thuật khó, vì nó đòi hỏi kỹ năng và độ chính xác cao. Cơ học từ lâu đã nghĩ về cách đơn giản hóa hoạt động này. Trở lại năm 1701, trong công trình của C. Plume, một phương pháp cắt vít bằng thước cặp nguyên thủy đã được mô tả. Để làm điều này, một miếng vít đã được hàn vào phôi dưới dạng thân. Bước của vít hàn phải bằng với bước của vít được cắt trên phôi. Sau đó, phôi được lắp vào đầu gỗ có thể tháo rời đơn giản nhất; phần đầu đỡ phần thân của phôi và một vít hàn được lắp vào phía sau. Khi quay vít, tổ gỗ của ụ sau được nghiền nát theo hình vít và đóng vai trò như một đai ốc, do đó toàn bộ phôi di chuyển về phía ụ. Ngược lại, nguồn cấp dữ liệu sao cho nó cho phép máy cắt cố định cắt vít với bước yêu cầu. Một loại thiết bị tương tự đã có trên máy tiện cắt vít năm 1785, tiền thân của máy Maudsley. Ở đây, ren, được dùng làm mô hình cho vít đang được chế tạo, được áp trực tiếp vào trục xoay, giữ phôi và đặt nó quay. (Trục chính được gọi là trục quay của máy tiện có thiết bị kẹp phôi.) Điều này giúp có thể cắt trên vít bằng máy: công nhân xoay phôi, do ren của trục chính, giống như trong thiết bị cố định Plume, bắt đầu chuyển động tăng dần so với chiếc đục cố định mà người thợ giữ trên một cây gậy. Do đó, một sợi đã thu được trên sản phẩm tương ứng chính xác với ren của trục chính. Tuy nhiên, độ chính xác và độ thẳng của quá trình gia công ở đây chỉ phụ thuộc vào sức bền và độ cứng của bàn tay người thợ điều khiển dụng cụ. Đây là một sự bất tiện lớn. Ngoài ra, ren trên trục chính chỉ 8-10 mm, chỉ cho phép cắt những vít rất ngắn. Máy cắt vít do Maudsley thiết kế là một bước tiến quan trọng. Lịch sử phát minh của nó được mô tả theo cách này bởi những người đương thời. Năm 1794-1795, Maudsley, vẫn còn là một thợ cơ khí trẻ nhưng đã rất có kinh nghiệm, làm việc trong xưởng của nhà phát minh nổi tiếng Brama. Sản phẩm chính của xưởng là tủ nước và ổ khóa do Brahma phát minh. Nhu cầu về chúng rất rộng và rất khó để làm chúng theo cách thủ công. Brahma và Maudsley phải đối mặt với nhiệm vụ tăng số lượng các bộ phận được sản xuất trên máy công cụ. Tuy nhiên, máy tiện cũ không thuận tiện cho việc này. Bắt đầu công việc cải tiến nó, Maudsley vào năm 1794 đã cung cấp cho ông một thước cặp chéo. Phần dưới của thước cặp (xe trượt tuyết) được gắn trên cùng một khung với ụ sau của máy và có thể trượt dọc theo thanh dẫn của nó. Ở bất kỳ vị trí nào của nó, thước cặp có thể được cố định chắc chắn bằng vít. Ở slide dưới là những slide phía trên, được sắp xếp theo cách tương tự. Với sự trợ giúp của chúng, máy cắt, được cố định bằng vít vào rãnh ở cuối thanh thép, có thể di chuyển theo hướng ngang. Chuyển động của thước cặp theo hướng dọc và ngang xảy ra với sự trợ giúp của hai vít me. Bằng cách di chuyển máy cắt với sự trợ giúp của thước cặp gần phôi, đặt cố định nó trên một thanh trượt chéo, sau đó di chuyển nó dọc theo bề mặt cần gia công, có thể cắt bỏ phần kim loại thừa với độ chính xác cao. Trong trường hợp này, thước cặp đóng vai trò là tay cầm dao của người thợ. Trên thực tế, thiết kế được mô tả vẫn không có gì mới, nhưng đó là một bước cần thiết để cải tiến hơn nữa. Rời khỏi Brahma ngay sau phát minh của mình, Maudsley thành lập xưởng của riêng mình và vào năm 1798 đã tạo ra một chiếc máy tiện tiên tiến hơn. Chiếc máy này đã trở thành một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp máy công cụ, vì lần đầu tiên nó cho phép tự động cắt vít ở mọi độ dài và mọi bước. Như đã đề cập, điểm yếu của máy tiện cũ là nó chỉ cắt được những con vít ngắn. Không thể khác được - sau tất cả, không có giá đỡ, bàn tay của người thợ phải bất động, và phôi tự di chuyển cùng với trục chính. Trong máy Maudsley, phôi vẫn bất động và thước cặp với dao cắt được cố định trong đó di chuyển. Để làm cho thước cặp di chuyển trên đường trượt dưới dọc theo máy, Maudsley đã kết nối trục chính của ụ trước với vít dẫn thước cặp bằng hai bánh răng. Một vít quay được vặn vào một đai ốc, kéo caliper trượt cùng với nó và làm cho chúng trượt dọc theo giường. Vì vít me quay cùng tốc độ với trục chính nên phôi được ren với cùng bước với vít đó. Để cắt vít với các bước khác nhau, máy có nguồn cung cấp vít me. Tự động cắt vít trên máy như sau. Phôi được kẹp và quay theo kích thước yêu cầu, không bao gồm nguồn cấp dữ liệu cơ học của thước cặp. Sau đó, vít me được kết nối với trục chính và quá trình cắt xoắn ốc được thực hiện trong một số lần cắt. Việc quay trở lại thước cặp mỗi lần được thực hiện thủ công sau khi tắt nguồn cấp dữ liệu tự hành. Như vậy, vít me và thước cặp đã thay thế hoàn toàn bàn tay người thợ. Hơn nữa, chúng có thể cắt các sợi chính xác và nhanh hơn nhiều so với các máy trước đó. Năm 1800, Maudsley đã thực hiện một cải tiến đáng chú ý cho cỗ máy của mình - thay vì sử dụng một bộ vít me có thể hoán đổi cho nhau, ông đã sử dụng một bộ bánh răng có thể hoán đổi cho nhau để kết nối trục chính và vít me (có 28 chiếc với số răng từ 15 đến 50 ). Giờ đây, có thể có được nhiều loại ren khác nhau với nhiều bước khác nhau chỉ bằng một vít me. Thật vậy, nếu được yêu cầu, chẳng hạn, để có được một vít có hành trình nhỏ hơn n lần hành trình của vít me, thì cần phải làm cho phôi quay với tốc độ sao cho nó thực hiện được n vòng trong khi vít me chỉ quay một cuộc cách mạng. Vì trục vít me nhận chuyển động quay của nó từ trục chính nên điều này có thể dễ dàng đạt được bằng cách chèn một hoặc nhiều bánh răng vào giữa trục chính và vít. Biết số răng trên mỗi bánh xe, không khó để đạt được tốc độ cần thiết. Bằng cách thay đổi sự kết hợp của các bánh xe, có thể đạt được các hiệu ứng khác nhau, chẳng hạn như cắt sợi bên phải thay vì sợi bên trái.
Trên chiếc máy của mình, Maudsley đã thực hiện xâu chuỗi với độ chính xác và độ chính xác đáng kinh ngạc đến mức đối với những người cùng thời với ông, nó gần như là một phép màu. Đặc biệt, ông đã cắt vít và đai ốc điều chỉnh cho một thiết bị thiên văn, trong một thời gian dài được coi là một kiệt tác có độ chính xác vượt trội. Con vít dài 50 feet và đường kính 1817 inch với 1818 vòng quay trên mỗi inch. Hình chạm khắc tinh xảo đến mức không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Chẳng mấy chốc, chiếc máy Maudsley cải tiến đã trở nên phổ biến và được dùng làm kiểu mẫu cho nhiều loại máy cắt kim loại khác. Vào năm 1839, một chiếc máy bào có thước cặp đã được tạo ra, giúp xử lý nhanh chóng các bề mặt phẳng. Năm XNUMX, Whitney phát minh ra máy phay. Năm XNUMX, băng chuyền xuất hiện, v.v. Thành tích xuất sắc của Maudsley đã mang lại cho anh danh tiếng vang dội và xứng đáng. Thật vậy, mặc dù Maudsley không thể được coi là người duy nhất phát minh ra thước cặp, nhưng công lao không thể nghi ngờ của ông là ông đã nảy ra ý tưởng của mình vào đúng thời điểm và biến nó thành một hình thức hoàn hảo nhất. Công lao khác của anh ấy là anh ấy đã đưa ý tưởng về thước cặp vào sản xuất hàng loạt và do đó đã góp phần vào việc phân phối cuối cùng của nó. Ông là người đầu tiên xác định rằng mỗi con vít có đường kính nhất định phải có ren với bước răng nhất định. Cho đến khi ren vít được áp dụng bằng tay, mỗi vít có những đặc điểm riêng. Đối với mỗi vít, đai ốc riêng của nó được chế tạo, thường không phù hợp với bất kỳ vít nào khác. Sự ra đời của cắt cơ giới đảm bảo tính đồng nhất của tất cả các chủ đề. Bây giờ bất kỳ vít và đai ốc nào có cùng đường kính đều khớp với nhau, bất kể chúng được sản xuất ở đâu. Đây là sự khởi đầu của việc tiêu chuẩn hóa các bộ phận, điều cực kỳ quan trọng đối với kỹ thuật cơ khí.
Một trong những học trò của Maudsley, James Nesmith, người sau này cũng trở thành một nhà phát minh kiệt xuất, đã viết trong hồi ký của mình về Maudsley với tư cách là người khởi xướng tiêu chuẩn hóa: trong kỹ thuật cơ khí, trước ông không có hệ thống nào về tỷ lệ giữa số vòng quay của vít cắt và đường kính của chúng. Mỗi bu lông và đai ốc chỉ phù hợp với nhau và không liên quan gì đến một bu lông có kích thước lân cận. Do đó, tất cả các bu lông và đai ốc tương ứng với chúng đều nhận được các dấu hiệu đặc biệt , cho biết rằng chúng thuộc về nhau. Bất kỳ sự nhầm lẫn nào của chúng dẫn đến vô số khó khăn và tốn kém, kém hiệu quả và lộn xộn - một phần của khu máy móc phải được sử dụng liên tục để sửa chữa.Chỉ những người sống trong những ngày đầu sản xuất máy móc mới có thể hiểu đúng về những rắc rối, trở ngại và chi phí mà đã gây ra tình huống tương tự, và chỉ có anh ta mới đánh giá chính xác công lao to lớn mà Maudsley đã mang lại cho ngành cơ khí. Tác giả: Ryzhov K.V.
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Trận đấu khúc côn cầu với góc nhìn thứ nhất ▪ Phá hủy các mảnh vỡ trong không gian ▪ Hiệu quả của chùm tia laze phân tách được tăng lên
▪ Phần ăng-ten của trang web. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết Kịch bản đạo diễn là gì. video nghệ thuật ▪ Bản chất của Nhật Bản thời trung cổ là gì? Câu trả lời chi tiết ▪ Bài viết Những nguyên nhân chính của chấn thương công nghiệp ▪ bài báo Giá đỡ đơn giản, nhưng ... Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài báo Tăng tốc độ phản ứng - cách thức hoạt động của chất xúc tác. kinh nghiệm hóa học
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này