Станок
Станок — это машина для обработки или обработки металла или других твердых материалов, обычно путем резки, растачивания , шлифования , сдвига или других форм деформации. В станках используется какой-то инструмент, который выполняет резку или формование. Все станки имеют те или иные средства фиксации заготовки и обеспечивают управляемое движение частей станка. Таким образом, относительное движение между заготовкой и режущим инструментом (которое называется траекторией инструмента ) контролируется или ограничивается станком, по крайней мере, в некоторой степени, а не полностью «от руки» или « от руки ». Это станок для резки металла с механическим приводом, который помогает управлять необходимым относительным движением между режущим инструментом и заготовкой, что приводит к изменению размера и формы обрабатываемого материала. [1]
Точное определение термина «станок» различается среди пользователей, как описано ниже . Хотя все станки являются «машинами, которые помогают людям делать вещи», не все фабричные машины являются станками.
Сегодня станки, как правило, приводятся в действие не человеческими мышцами (например, электрически, гидравлически или через линейный вал ), и используются для изготовления изготовленных деталей (компонентов) различными способами, включая резку или некоторые другие виды деформации.
Благодаря присущей им точности станки позволяли экономично производить взаимозаменяемые детали .
Номенклатура и ключевые понятия, взаимосвязанные
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( февраль 2021 г. ) |
Многие историки техники считают, что настоящие станки появились на свет тогда, когда траектория движения инструмента впервые начала каким-то образом, по крайней мере в некоторой степени, управляться самой машиной, так что прямое, свободное от руки управление траекторией инструмента человеком (руками, ногами или ртом) больше не было единственным руководством, используемым в процессе резки или формовки. С этой точки зрения на определение термин, возникший в то время, когда все инструменты до этого были ручными , просто обозначал «инструменты, которые были машинами, а не ручными инструментами». Ранние токарные станки , станки до периода позднего средневековья , а также современные токарные станки по дереву и гончарные круги могут подпадать или не подпадать под это определение, в зависимости от того, как рассматривать шпиндель сам передней бабки; но самые ранние исторические записи о токарном станке с прямым механическим контролем траектории режущего инструмента относятся к токарно-винторезному станку, датируемому примерно 1483 годом. [2] Этот токарный станок «производил резьбу из дерева и использовал настоящий составной суппорт».
Руководство по механической траектории движения инструмента выросло из различных основных концепций:
- Во-первых, это сама концепция шпинделя , которая ограничивает движение заготовки или инструмента вращением вокруг фиксированной оси . Эта древняя концепция возникла еще до появления станков как таковых; самые ранние токарные станки и гончарные круги использовали его для заготовки, но движение самого инструмента на этих машинах происходило полностью от руки.
- Суппорт машины ( путь инструмента ), который имеет множество форм, например, пути «ласточкин хвост», коробчатые пути или пути цилиндрической колонны. Салазки станка ограничивают линейное движение инструмента или заготовки . Если добавить остановку, длину линии также можно точно контролировать. (Салазки машины, по сути, представляют собой подмножество линейных подшипников , хотя язык, используемый для классификации этих различных элементов машины, может определяться по-разному некоторыми пользователями в некоторых контекстах, а некоторые элементы могут различаться путем контрастирования с другими)
- Трассировка, которая включает в себя следование контурам модели или шаблона и передачу результирующего движения на траекторию инструмента.
- кулачковая операция, которая в принципе связана с отслеживанием, но может быть на шаг или два удалена от соответствия отслеживаемого элемента окончательной форме воспроизведенного элемента. Например, несколько кулачков, ни один из которых не соответствует желаемой выходной форме, могут управлять сложной траекторией инструмента, создавая векторы компонентов , которые в сумме составляют чистую траекторию инструмента.
- Сила Ван-дер-Ваальса между подобными материалами высока; Производя вручную квадратные пластины, производит только квадратные, плоские эталонные детали станков с точностью до миллионных долей дюйма, но практически без разнообразия. Процесс репликации элементов позволяет перенести плоскостность и прямоугольность узла поперечной направляющей фрезерного станка или округлость, отсутствие конусности и прямоугольность двух осей токарного станка на обрабатываемую деталь с точностью и точностью, лучше, чем тысячная доля дюйма, но не такая мелкая, как миллионные доли дюйма. Когда посадка между скользящими частями изготовленного изделия, машины или станка приближается к критической тысячной доле дюйма, смазка и капиллярное действие объединяются, чтобы предотвратить сварку под действием силы Ван-дер-Ваальса, как металлов, продлевая срок службы смазанных скользящих частей на коэффициент от тысяч до миллионов; Катастрофа, связанная с истощением масла в обычном автомобильном двигателе, является доступной демонстрацией необходимости, а в аэрокосмической конструкции конструкция «похожий-непохожий» используется вместе с твердыми смазочными материалами, чтобы предотвратить разрушение сопрягаемых поверхностей сваркой Ван-дер-Ваальса. Учитывая модуль упругости металлов, диапазон допусков посадки около одной тысячной дюйма соответствует соответствующему диапазону ограничений между, с одной стороны, постоянной сборкой двух сопрягаемых частей, а с другой - свободной скользящей посадкой тех же двух части.
Абстрактно программируемое управление траекторией инструмента началось с механических решений, таких как кулачки «музыкальная шкатулка» и жаккардовые ткацкие станки . Сближение программируемого механического управления с управлением траекторией станков было отложено на многие десятилетия, отчасти потому, что методы программируемого управления музыкальными шкатулками и ткацкими станками не обладали жесткостью, свойственной траекториям станков. Позже электромеханические решения (такие как сервоприводы ), а вскоре и электронные решения (включая компьютеры были добавлены ), что привело к численному управлению и компьютерному числовому управлению .
При рассмотрении разницы между траекториями движения инструмента от руки и траекториями, ограниченными станком, концепции точности , эффективности и производительности становятся важными для понимания того, почему вариант с ограничением станка повышает ценность .
«Производство» с добавлением материи, сохранением материи и вычитанием материи может осуществляться шестнадцатью способами: во-первых, работу можно удерживать либо в руке, либо в зажиме; во-вторых, инструмент можно держать либо в руке, либо в струбцине; в-третьих, энергия может исходить либо от руки(-ей), удерживающей инструмент и/или заготовку, либо от какого-либо внешнего источника, включая, например, педальный ход того же рабочего или двигатель, без ограничений; и, наконец, управление может исходить либо от руки(-ей), держащей инструмент и/или работу, либо от какого-либо другого источника, включая числовое программное управление с помощью компьютера. С двумя вариантами выбора для каждого из четырех параметров типы отнесены к шестнадцати типам производства, где «Материя-добавка» может означать рисование на холсте так же легко, как это может означать 3D-печать под управлением компьютера, «Материя-сохранение» может означать ковку на угольном огне. так же легко, как штамповать номерные знаки, а «Вычитание Материи» может означать небрежное строгание кончика карандаша с такой же легкостью, как и прецизионное шлифование окончательной формы лопатки турбины, нанесенной лазером.
Точное описание того, что представляет собой станок и что он делает в данный момент, дается 12-компонентным вектором, связывающим линейные и вращательные степени свободы отдельной заготовки и отдельного инструмента, контактирующего с этой заготовкой на любом станке произвольно и по порядку. Чтобы визуализировать этот вектор, имеет смысл расположить его в четырех строках по три столбца с метками xy и z на столбцах, а метки вращаются и перемещаются по строкам, при этом эти две метки повторяются еще раз, чтобы в общей сложности получилось четыре строки, так что первая строка может быть помечена как «Работа с вращением», вторая строка может быть как «Работа с перемещением», третья строка может быть как «Инструмент для вращения», а четвертая строка может быть как «Инструмент для перемещения», хотя положение меток произвольно, то есть существует В машиностроительной литературе нет единого мнения о том, в каком порядке должны быть эти метки, но в станке 12 степеней свободы. Тем не менее, важно помнить, что это мгновенный момент, и этот мгновенный момент может быть подготовительным моментом перед тем, как инструмент вступит в контакт с заготовкой, или, может быть, моментом взаимодействия, в течение которого контакт с заготовкой и инструментом требует ввода довольно большого количества усилий. для выполнения работы требуется большое количество энергии, поэтому станки большие, тяжелые и жесткие. Поскольку эти векторы описывают наши мгновенные моменты степеней свободы, векторная структура способна выразить изменяющийся режим работы станка, а также выразить его фундаментальную структуру следующим образом: представьте, что токарный станок перемещает цилиндр по горизонтальной оси с инструмент, готовый вырезать грань этого цилиндра в какой-то подготовительный момент. Что должен сделать оператор такого токарного станка, так это заблокировать ось X на каретке токарного станка, установив новое векторное условие с нулевым значением в положении салазок X для инструмента. Затем оператор разблокировал ось Y на поперечном суппорте токарного станка, предполагая, что наши примеры были оборудованы этим, а затем оператор применил некоторый метод перемещения торцевого инструмента по поверхности разрезаемого цилиндра и глубины. в сочетании с выбранной скоростью вращения, которая обеспечивает режущую способность в пределах мощности двигателя, приводящего в действие токарный станок. Итак, ответ на вопрос, что такое станок, очень прост, но он сугубо технический и не связан с историей станков.
Ранее был ответ на вопрос, что такое станки. Мы также можем рассмотреть, что они делают. Станки производят готовые поверхности. Они могут производить любую отделку: от произвольной степени очень грубой работы до зеркальной оптической отделки, улучшение которой является спорным. Станки производят поверхности, составляющие элементы деталей машин, путем удаления стружки. Эти стружки могут быть очень грубыми или даже мелкими, как пыль. Каждый станок поддерживает процесс удаления с помощью жесткой, дублирующей и, следовательно, виброустойчивой конструкции, поскольку каждая стружка удаляется полусинхронно, создавая множество возможностей для вибрации, мешающей точности.
Люди, как правило, весьма талантливы в своих движениях от руки; рисунки, картины и скульптуры таких художников, как Микеланджело или Леонардо да Винчи , а также бесчисленного множества других талантливых людей показывают, что человеческая траектория движения от руки имеет большой потенциал. Ценность , которую станки добавили к этим человеческим талантам , заключается в жесткости (ограничении траектории движения инструмента, несмотря на то, что тысячи ньютонов ( фунтов ) силы борются с этим ограничением), точности и точности , эффективности и производительности . С помощью станка можно ограничить траектории движения инструмента, которые не могут ограничить никакие человеческие мышцы; а траектории инструмента, которые технически возможны при использовании методов от руки, но для выполнения потребуют огромного времени и навыков, вместо этого могут быть выполнены быстро и легко даже людьми с небольшим талантом от руки (потому что об этом позаботится машина). Последний аспект станков историки по технологиям часто называют «встраиванием навыка в инструмент», в отличие от навыка ограничения траектории движения инструмента, находящегося в стадии разработки. человек, владеющий инструментом. Например, физически возможно полностью изготовить взаимозаменяемые винты, болты и гайки, используя траектории движения инструмента от руки. Но экономически целесообразно изготавливать их только на станках.
В 1930-х годах Национальное бюро экономических исследований США (NBER) дало определение станку как «любой машине, работающей не только вручную, но и использующей инструмент для работы с металлом». [3]
В самом узком разговорном смысле этого термина он применяется только к машинам, выполняющим резку металла, другими словами, ко многим видам [традиционной] механической обработки и шлифования . Эти процессы представляют собой разновидность деформации, приводящую к образованию стружки . Однако экономисты используют несколько более широкий смысл, включающий в себя также деформацию металла других видов, придающих металлу форму без срезания стружки, например прокатку, штамповку штампами , стрижку, обжимку , клепку и другие. Таким образом, прессы обычно включаются в экономическое определение станков. Например, именно такую широту определения использовал Макс Холланд в своей истории бургмейстера и Гудаля : [4] это также история станкостроения в целом с 1940-х по 1980-е годы; он отражал смысл термина, используемого самой Houdaille и другими фирмами отрасли. станков Во многих отчетах об экспорте и импорте и аналогичных экономических темах используется это более широкое определение.
Разговорный смысл, подразумевающий [обычную] резку металла, также устаревает из-за изменения технологий на протяжении десятилетий. Многие недавно разработанные процессы, называемые «механическая обработка», такие как электроэрозионная обработка , электрохимическая обработка , электронно-лучевая обработка , фотохимическая обработка и ультразвуковая обработка или даже плазменная резка и водоструйная резка , часто выполняются на станках, которые наиболее логично могли бы быть называются станками. Кроме того, некоторые из недавно разработанных процессов аддитивного производства , которые заключаются не в вырезании материала, а в его добавлении, выполняются машинами, которые в некоторых случаях, скорее всего, будут маркированы как станки. Фактически, производители станков уже разрабатывают машины, которые включают в себя как субтрактивное , так и аддитивное производство в одной рабочей среде. [5] ведется модернизация существующих машин. [6]
тонкими коннотативными Использование терминов в естественном языке варьируется с границами . Многие ораторы сопротивляются использованию термина «станок» для обозначения деревообрабатывающего оборудования (столярные станки, настольные пилы, фрезерные станки и т. д.), но трудно провести какую-либо логическую разделительную линию, и поэтому многие ораторы принимают широкое определение. Часто можно услышать, как машинисты называют свои станки просто «машинами». Обычно их объединяет массовое существительное «машины», но иногда оно употребляется для обозначения только тех машин, которые исключаются из определения «станок». Вот почему машины на пищевом заводе, такие как конвейеры, миксеры, емкости, делители и т. д., могут называться «машинами», тогда как машины в цехе инструментов и штампов на заводе вместо этого называются «станками». в отличие.
Что касается процитированного выше определения NBER 1930-х годов, можно утверждать, что его специфичность для металла устарела, поскольку сегодня довольно часто отдельные токарные станки, фрезерные станки и обрабатывающие центры (определенно станки) работают исключительно на резке пластмассы на протяжении всего своего срока службы. рабочий срок жизни. Таким образом, приведенное выше определение NBER можно расширить, сказав: «который использует инструмент для работы с металлом или другими материалами высокой твердости ». И его специфика «действия не с помощью ручной силы» также проблематична, поскольку станки могут приводиться в движение людьми, если они правильно настроены, например, с помощью педали (для токарного станка ) или ручного рычага (для фрезерного станка ). тривиально Формовочные станки с ручным приводом явно представляют собой «то же самое», что и формовочные станки с электродвигателями, только меньшего размера, и приводить в действие микротокарный станок с помощью ременного шкива с ручным управлением вместо электродвигателя . Таким образом, можно задаться вопросом, действительно ли источник энергии является ключевым отличительным понятием; но с экономической точки зрения определение NBER имело смысл, поскольку большая часть коммерческой ценности существования станков связана с теми станками, которые работают от электричества, гидравлики и так далее. Вот такие капризы естественный язык и контролируемая лексика , оба из которых имеют свое место в деловом мире.
История
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( февраль 2021 г. ) |
Предшественниками станков были луковые дрели и гончарные круги , существовавшие в Древнем Египте до 2500 г. до н.э., а также токарные станки , которые, как известно, существовали во многих регионах Европы, по крайней мере, с 1000 по 500 г. до н.э. [7] Но только в позднее Средневековье и в эпоху Просвещения современная концепция станка — класса машин, используемых в качестве инструментов при изготовлении металлических деталей и включающих траекторию движения инструмента, — начала развиваться. Часовщики Средневековья и люди эпохи Возрождения, такие как Леонардо да Винчи, помогли расширить технологическую среду человечества, создав предпосылки для промышленных станков. В XVIII и XIX веках, а во многих случаях и в XX веке, строителями станков, как правило, были одни и те же люди, которые затем использовали их для производства конечной продукции (промышленных товаров). Однако из этих корней также возникла индустрия производителей станков, как мы их определяем сегодня, то есть людей, которые специализируются на производстве станков для продажи другим.
Историки станков часто сосредотачивают внимание на нескольких крупных отраслях, которые больше всего стимулировали развитие станков. В порядке исторического возникновения это были огнестрельное оружие (стрелковое оружие и артиллерия ); часы ; текстильное оборудование; паровые двигатели ( стационарные , морские , железнодорожные и другие ) (история о том, как потребность Уатта в точном цилиндре подстегнула создание расточной машины Бултона, обсуждается Роу [8] ); швейные машины ; велосипеды ; автомобили ; и самолеты . Другие также могут быть включены в этот список, но они, как правило, связаны с уже перечисленными основными причинами. Например, производство подшипников качения само по себе является отраслью, но основными движущими силами развития этой отрасли были уже перечисленные транспортные средства: поезда, велосипеды, автомобили и самолеты; и другие отрасли, такие как производство тракторов, сельскохозяйственных орудий и танков, в значительной степени заимствовали средства у тех же самых материнских отраслей.
Станки удовлетворяли потребность, возникшую в текстильном оборудовании во время промышленной революции в Англии в середине-конце 1700-х годов. [8] До этого времени машины изготавливались в основном из дерева, часто включая зубчатые передачи и валы. Увеличение механизации потребовало большего количества металлических деталей, которые обычно изготавливались из чугуна или кованого железа . Чугун можно было отливать в формах для изготовления более крупных деталей, таких как цилиндры двигателей и шестерни, но с ним было трудно работать напильником, и его нельзя было забивать молотком. Раскаленному докрасна кованому железу можно было придавать различные формы. Кованое железо при комнатной температуре обрабатывалось напильником и долотом, из него можно было изготавливать шестерни и другие сложные детали; однако ручная работа не имела точности и была медленным и дорогостоящим процессом.
Джеймс Ватт не смог получить точно расточенный цилиндр для своей первой паровой машины, пытаясь это сделать в течение нескольких лет, пока Джон Уилкинсон не изобрел подходящий расточный станок в 1774 году, рассверлив первый коммерческий двигатель Boulton & Watt в 1776 году. [8] [9]
Прогресс в точности станков можно отнести к Генри Модслею и усовершенствовать Джозефу Уитворту . То, что Модслей наладил производство и использование эталонных плоских датчиков в своем магазине (Maudslay & Field), расположенном на Вестминстер-роуд к югу от реки Темзы в Лондоне около 1809 года, было засвидетельствовано Джеймсом Нэсмитом. [10] который работал у Модслея в 1829 году, и Нэсмит задокументировал их использование в своей автобиографии.
Процесс изготовления эталонных плоских калибров восходит к древности, но был до беспрецедентной степени усовершенствован в мастерской Модсли. Процесс начинается с трех квадратных пластин, каждая из которых имеет идентификационный номер (например, 1, 2 и 3). Первым шагом является протирание пластин 1 и 2 вместе с помощью маркировочного средства (сегодня называемого воронением), обнажая выпуклости, которые можно удалить вручную стальным скребком до тех пор, пока неровности не перестанут быть видимыми. Это приведет не к созданию истинно плоских поверхностей, а к вогнуто-вогнутой и выпукло-выпуклой посадке «шар и гнездо», поскольку эта механическая посадка, как и две идеальные плоскости, может скользить друг по другу и не обнаруживать выступов. Притирание и разметку повторяют после поворота 2 относительно 1 на 90 градусов для устранения вогнуто-выпуклой «картофельной» кривизны. Затем пластину номер 3 сравнивают и соскабливают, чтобы она соответствовала пластине номер 1 в тех же двух испытаниях. Таким образом, пластины номер 2 и 3 будут идентичными. Следующие пластины номер 2 и 3 будут сверены друг с другом, чтобы определить, в каком состоянии они находились: либо обе пластины были «шариками», либо «гнездами», либо «чипами», либо их комбинацией. Затем их соскабливали до тех пор, пока не исчезали выступы, а затем сравнивали с пластиной номер 1. Повторение этого процесса сравнения и соскабливания трех пластин могло привести к получению плоских поверхностей с точностью до миллионных долей дюйма (толщина маркировочного материала).
В традиционном методе изготовления рейсмусов использовался абразивный порошок, втираемый между пластинами для удаления выступающих точек, но именно Уитворт внес усовершенствование, заменив шлифовку ручным соскабливанием. Где-то после 1825 года Уитворт пошел работать на Модсли, и именно там Уитворт усовершенствовал ручную очистку основных плоскомеров поверхности. В своей статье, представленной Британской ассоциации содействия развитию науки в Глазго в 1840 году, Уитворт указал на присущую шлифованию неточность из-за отсутствия контроля и, следовательно, неравномерного распределения абразивного материала между пластинами, что приводило к неравномерному удалению материала из пластин. тарелки.
Благодаря созданию шаблонов плоскостей такой высокой точности все критические компоненты станков (т. е. направляющие поверхности, такие как пути станка) можно было затем сравнивать с ними и очищать до желаемой точности. [8] Первые станки, выставленные на продажу (то есть коммерчески доступные), были сконструированы Мэтью Мюрреем в Англии около 1800 года. [11] Другие, такие как Генри Модслей , Джеймс Нэсмит и Джозеф Уитворт , вскоре пошли по пути расширения своего предпринимательства от производства конечной продукции и работы слесаря до сферы строительства станков для продажи.
Важные ранние станки включали в себя токарно-винторезный станок, токарно-винторезный станок , револьверный токарный станок , фрезерный станок , токарный станок для отслеживания моделей, строгальный станок и строгальный станок по металлу , которые использовались до 1840 года. [12] С помощью этих станков была наконец реализована давняя цель по производству взаимозаменяемых деталей . Важным ранним примером того, что сейчас считается само собой разумеющимся, была стандартизация винтовых соединений, таких как гайки и болты. Примерно до начала XIX века они использовались парами, и даже винты одной и той же машины, как правило, не были взаимозаменяемыми. [13] Были разработаны методы нарезания винтовой резьбы с большей точностью, чем у подающего винта на используемом токарном станке. Это привело к появлению стандартов длины стержней 19 и начала 20 веков.
Американское производство станков стало решающим фактором в победе союзников во Второй мировой войне. За время войны производство станков в США утроилось. Ни одна война не была более индустриализированной, чем Вторая мировая война, и написано, что войну выиграли как механические мастерские, так и пулеметы. [14] [15]
Производство станков сосредоточено примерно в 10 странах мира: Китае, Японии, Германии, Италии, Южной Корее, Тайване, Швейцарии, США, Австрии, Испании и ряде других. Инновации в области станков продолжаются в нескольких государственных и частных исследовательских центрах по всему миру.
Источники питания привода
[ редактировать ][Вся] токарная обработка железа для хлопкового оборудования, построенного г-ном Слейтером, производилась с помощью ручных долот или инструментов на токарных станках, вращаемых рукоятками с ручным приводом.
Станки могут питаться от различных источников. энергия человека и животных (с помощью рукояток , педалей , беговых дорожек или беговых колес В прошлом использовалась ), а также энергия воды (с помощью водяного колеса ); однако после разработки паровых двигателей высокого давления в середине 19 века на заводах все чаще использовалась энергия пара. Заводы также использовали гидравлическую и пневматическую энергию. Многие небольшие мастерские продолжали использовать воду, энергию человека и животных до электрификации после 1900 года. [17]
Сегодня большинство станков работают от электричества; Иногда используется гидравлическая и пневматическая мощность, но это редкость. [ нужна ссылка ]
Автоматическое управление
[ редактировать ]Станки могут управляться вручную или под автоматическим управлением. [18] Ранние машины использовали маховики для стабилизации своего движения и имели сложные системы шестерен и рычагов для управления машиной и обрабатываемой деталью. Вскоре после Второй мировой войны была разработана машина с числовым программным управлением (ЧПУ). Машины с ЧПУ использовали серию чисел, нанесенных на бумажную ленту или перфокарты, чтобы управлять своим движением. В 1960-е годы были добавлены компьютеры , чтобы сделать процесс еще более гибким. Такие машины стали известны как машины с числовым программным управлением (ЧПУ) . Станки с ЧПУ и ЧПУ могли точно повторять последовательности снова и снова и могли производить гораздо более сложные детали, чем даже самые опытные операторы инструментов. [ нужна ссылка ]
Вскоре машины могли автоматически менять конкретные используемые режущие и формовочные инструменты. Например, сверлильный станок может содержать магазин с различными сверлами для проделывания отверстий разных размеров. Раньше для выполнения этих различных операций операторам станков обычно приходилось вручную заменять сверло или перемещать заготовку на другую станцию. Следующим логическим шагом было объединение нескольких различных станков под управлением компьютера. Они известны как обрабатывающие центры и кардинально изменили способ изготовления деталей. [ нужна ссылка ]
Примеры
[ редактировать ]Примеры станков:
- Прошивной станок
- Сверлильный пресс
- Формирователь зубчатых колес
- Зубофрезерная машина
- Отточить
- Токарный станок
- Винтовые машины
- Фрезерный станок
- Ножницы (листовой металл)
- Создатель
- Ленточная пила Пилы
- Планы
- с платформой Стюарта Мельницы
- Шлифовальные станки
- Многозадачные станки (МТМ) — станки с ЧПУ со многими осями, которые объединяют токарную, фрезерную, шлифовальную обработку и обработку материалов в одном высокоавтоматизированном станке.
При изготовлении или формовании деталей используются несколько методов удаления нежелательного металла. Среди них:
- Электроэрозионная обработка
- Шлифование (абразивная резка)
- Несколько режущих инструментов
- Режущие инструменты с одной кромкой
используются другие методы Для добавления желаемого материала . Устройства, в которых компоненты изготавливаются путем выборочного добавления материала, называются машинами быстрого прототипирования .
Станкостроительная промышленность
[ редактировать ]По данным исследования, проведенного исследовательской фирмой Gardner Research, в 2014 году объем мирового рынка станков составил около 81 миллиарда долларов. [19] Крупнейшим производителем станков был Китай с объемом производства в 23,8 миллиарда долларов, за ним следовали Германия и Япония с 12,9 миллиарда долларов и 12,88 миллиарда долларов соответственно. [19] Южная Корея и Италия замыкают пятерку крупнейших производителей с выручкой в $5,6 млрд и $5 млрд соответственно. [19]
См. также
[ редактировать ]- Категория: Станкостроители
- Демпфированные обрабатывающие инструменты
- Эпоксидный гранит
- Машина с четырьмя слайдами
- Станочный динамометр
- Стандарты станков (ASME)
- Обработка вибраций
- Калькулятор машиниста
- Металлообработка
- Мультимашина
- Числовое управление
- Самовоспроизводящаяся машина
- Стружка
- Бит инструмента
- Износ инструмента
- Инструментальные пути
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Define Metal Cutting , Mechanicalsite.com, получено 4 мая 2019 г.
- ^ Мур 1970 , с. 137, рисунок 213.
- ^ Джером 1934 , с. 178, гл. 4, примечание 75.
- ^ Голландия 1989 .
- ^ Зелински, Питер (08 ноября 2013 г.), «Гибридный станок сочетает в себе фрезеровку и аддитивное производство» , Modern Machine Shop .
- ^ Зелински, Питер (21 февраля 2014 г.), «Возможность создавать трехмерные металлические формы — это возможность модернизации субтрактивных станков с ЧПУ» , Дополнение к современному механическому цеху для аддитивного производства .
- ^ Вудбери 1972a , стр. 18–35.
- ^ Jump up to: а б с д Роу 1916 г.
- ^ Харфорд, Тим (9 октября 2019 г.). «Впечатляющая сила взаимозаменяемых деталей» . Проверено 9 октября 2019 г.
- ^ «Джеймс Нэсмит» . www.nationalgalleries.org . Проверено 1 ноября 2022 г.
- ^ Мур 1970 .
- ^ Томсон 2009 , с. [ нужна страница ] .
- ^ Рыбчинский, Один хороший поворот , 2000, ISBN 0-684-86729-X
- ^ Герман, Артур. Кузница свободы: как американский бизнес добился победы во Второй мировой войне, стр. 87, 112, 121, 146–50, 161, Random House, Нью-Йорк, Нью-Йорк. ISBN 978-1-4000-6964-4 .
- ^ Паркер, Дана Т. Строительство Победы: Производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, стр. 5, 7-8, Сайпресс, Калифорния, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
- ^ Томсон 2009 , с. 24.
- ^ Хантер, Луи К.; Брайант, Линвуд (1991), История промышленной мощи в Соединенных Штатах, 1730–1930, Vol. 3: Передача власти , Кембридж, Массачусетс, Лондон: MIT Press, ISBN. 0-262-08198-9
- ^ «Что такое станок с ЧПУ для обработки натурального камня?» . Тибо . 23 января 2020 г. Проверено 29 июля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с «Обзор мирового производства и потребления станков за 2015 год» (PDF) . Гарднер Бизнес Медиа, Инк . Архивировано из оригинала (PDF) 21 сентября 2015 г.
Библиография
[ редактировать ]- Холланд, Макс (1989), Когда машина остановилась: поучительная история из промышленной Америки , Бостон: издательство Гарвардской школы бизнеса, ISBN 978-0-87584-208-0 , OCLC 246343673 . В частности, история «Бургмастера», который специализировался на башенных тренировках; но, рассказывая историю Burgmaster и ее приобретателя Houdaille, Голландия представляет историю станкостроительной промышленности в целом между Второй мировой войной и 1980-ми годами, которая считается плодотворной историей наряду с освещением той же эпохи Ноблом (Noble 1984). Позже переиздано под названием « От промышленности к алхимии: Бургмастер, станкостроительная компания» .
- Джером, Гарри (1934), «Механизация в промышленности» , NBER , Кембридж, Массачусетс, США: Национальное бюро экономических исследований США.
- Мур, Уэйн Р. (1970), Основы механической точности (1-е изд.), Бриджпорт, Коннектикут, США: Moore Special Tool Co., LCCN 73127307 . Семейная фирма Муров, Moore Special Tool Company, независимо изобрела координатно-расточной станок (одновременно со своим швейцарским изобретением), а монография Мура представляет собой основополагающую классику принципов проектирования и изготовления станков, обеспечивающих максимально возможную точность и точность станков. инструменты (уступающие только метрологическим машинам). Фирма Мура олицетворяла искусство и науку производителя инструментов и штампов .
- Роу, Джозеф Уикхэм (1916), английские и американские производители инструментов , Нью-Хейвен, Коннектикут: издательство Йельского университета, LCCN 16011753 . Перепечатано McGraw-Hill, Нью-Йорк и Лондон, 1926 г. ( LCCN 27-24075 ); и Lindsay Publications, Inc., Брэдли, Иллинойс ( ISBN 978-0-917914-73-7 ).. Основополагающая классика истории станков. Широко цитируется в более поздних работах.
- Томсон, Росс (2009), Структуры изменений в эпоху механики: технологические изобретения в Соединенных Штатах 1790-1865 гг. , Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джонса Хопкинса, ISBN 978-0-8018-9141-0
- Вудбери, Роберт С. (1972a). «История токарных станков до 1850 года: исследование развития технического элемента промышленной экономики». В Вудбери (1972) .
- Вудбери, Роберт С. (1972) [1961], Исследования по истории станков , Кембридж, Массачусетс, США, и Лондон, Англия: MIT Press, ISBN 978-0-262-73033-4 , LCCN 72006354 . Сборник ранее изданных монографий в одном томе. Сборник основополагающих классических произведений по истории станков.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Колвин, Фред Х. (1947), Шестьдесят лет с людьми и машинами , Нью-Йорк и Лондон: McGraw-Hill, LCCN 47003762 . Доступно в виде перепечатки из Lindsay Publications ( ISBN 978-0-917914-86-7 ). Предисловие Ральфа Фландерса . Мемуары, в которых содержится немало общей истории отрасли.
- Флауд, Родерик К. (2006) [1976], Британская станкостроительная промышленность, 1850–1914 , Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета, ISBN 978-0-521-02555-3 , LCCN 2006275684 , OCLC 70251252 . Монография с упором на историю, экономику, импортно-экспортную политику. Оригинальная публикация 1976 г.: LCCN 75-046133, ISBN 0-521-21203-0 .
- Хауншелл, Дэвид А. (1984), От американской системы к массовому производству, 1800–1932: Развитие производственных технологий в Соединенных Штатах , Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джонса Хопкинса , ISBN 978-0-8018-2975-8 , LCCN 83016269 , OCLC 1104810110 Одна из наиболее подробных историй станкостроительной промышленности с конца 18 века по 1932 год. Не полная с точки зрения названий фирм и статистики продаж (как на этом фокусируется Флауд), но чрезвычайно подробная с изучением развития и распространение практической взаимозаменяемости и размышления о промежуточных шагах. Широко цитируется в более поздних работах.
- Ноубл, Дэвид Ф. (1984), Производственные силы: социальная история промышленной автоматизации , Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Кнопф, ISBN 978-0-394-51262-4 , LCCN 83048867 . Одна из наиболее подробных историй станкостроительной промышленности со времен Второй мировой войны до начала 1980-х годов, изложенная в контексте социальных последствий развития автоматизации с помощью ЧПУ и ЧПУ.
- Роу, Джозеф Уикхэм (1937), Джеймс Хартнесс: представитель эпохи машин в ее лучших проявлениях , Нью-Йорк: Американское общество инженеров-механиков , LCCN 37016470 , OCLC 3456642 . ссылка от HathiTrust .
. Биография станкостроителя, содержащая также общую историю отрасли.
- Ролт, LTC (1965), Краткая история станков , Кембридж, Массачусетс, США: MIT Press, OCLC 250074 . Совместное издание опубликовано как Ролт, LTC (1965), Инструменты для работы: краткая история станков , Лондон: BT Batsford, LCCN 65080822 .
- Райдер, Томас и сын , «Машины для производства машин с 1865 по 1968 год» , буклет, посвященный столетию (Дерби: Bemrose & Sons, 1968)