Револьверный токарный станок

Hartness Плоско-револьверный станок в пруте , 1910 г. 3x36 с поперечно-скользящей головкой, приспособленный для работы ^{[ 1 ]}

Токарно -револьверный станок — это разновидность металлообрабатывающего станка , который используется для серийного производства дубликатов деталей, которые по характеру процесса резки обычно взаимозаменяемы . Он произошел от более ранних токарных станков с добавлением револьверной головки , которая представляет собой сменную державку инструмента, позволяющую выполнять несколько операций резания, каждая с использованием другого режущего инструмента , в простой и быстрой последовательности, без необходимости оператору выполнять настройку. промежуточные задачи (например, установка или удаление инструментов) или для управления траекторией инструмента. Последнее связано с тем, что траектория инструмента контролируется станком либо в виде приспособления , через механические ограничения, налагаемые на него направляющими и упорами револьверной головки, либо с помощью с цифровым управлением сервомеханизмов для токарных станков с числовым программным управлением .

Название происходит от того, как ранние револьверные головки имели общую форму сплющенного цилиндрического блока, прикрепленного к поперечным салазкам токарного станка, способного вращаться вокруг вертикальной оси и с выступающими во все стороны держателями инструментов, и, таким образом, отдаленно напоминали поворотную орудийную башню .

Токарный станок с кабестаном - это обычное название в Великобритании и Содружестве, хотя эти два термина также используются по контрасту: см. Ниже, «Капстан» и «револьверная головка» .

История

Револьверные токарные станки стали незаменимы для производства взаимозаменяемых деталей и массового производства.

Первый револьверный токарный станок был построен Стивеном Фитчем в 1845 году для изготовления винтов для ударных частей пистолета. ^{[ 2 ]} В середине девятнадцатого века потребность во взаимозаменяемых деталях для револьверов Кольта повысила роль револьверных токарных станков в достижении этой цели как части « американской системы » производства оружия. Аналогичные требования предъявлялись к производству часов и велосипедов. ^{[ 3 ]} Кристофер Спенсер изобрел первый полностью автоматизированный револьверный токарный станок в 1873 году, что привело к созданию конструкций с использованием кулачкового действия или гидравлических механизмов. ^{[ 2 ]}

С конца 19 до середины 20 веков револьверные токарные станки, как ручные, так и автоматические (то есть винтовые станки и патроны), были одним из важнейших классов станков для массового производства . Они широко использовались в массовом производстве для нужд Второй мировой войны. ^{[ 4 ]}

Типы

Вариантов токарно-револьверного станка множество. Чаще всего их можно классифицировать по размеру (маленькие, средние или большие); метод управления (ручной, автоматизированный механически или автоматизированный с помощью компьютера (числовое управление (ЧПУ) или числовое программное управление (ЧПУ)) и ориентация станины (горизонтальная или вертикальная).

Архетипический: горизонтальный, ручной.

В конце 1830-х годов в Великобритании был запатентован «кастантный станок» с револьверной головкой. ^{[ 5 ]} Первый американский револьверный токарный станок был изобретен Стивеном Фитчем в 1845 году. ^{[ 6 ]} Типичный револьверный токарный станок, первый по историческим причинам, представляет собой ручной револьверный станок с горизонтальной станиной. Термин «револьверный токарный станок» без дальнейших уточнений до сих пор понимается как относящийся к этому типу. Десятилетиями становления этого класса станков стали 1840-1860-е годы, когда основная идея установки индексируемой револьверной головки на токарно-карусельном станке или токарном станке родилась, получила развитие и распространилась из исходных цехов на многие другие заводы. Некоторыми важными создателями инструментов в этом развитии были Стивен Фитч; Гей, Сильвер и компания; Элиша К. Рут оф Кольт ; Дж. Д. Алворд из Sharps Armory ; Фредерик В. Хоу, Ричард С. Лоуренс и Генри Д. Стоун из Robbins & Lawrence; Дж. Р. Браун из Brown & Sharpe ; и Фрэнсис А. Пратт из Pratt & Whitney . ^{[ 7 ]} Позже различные дизайнеры этой и других фирм внесли дальнейшие усовершенствования.

Полуавтоматический

Токарно-револьверный станок, обрабатывающий детали транспортных самолетов, 1942 год.

Иногда станки, подобные приведенным выше, но с механической подачей и автоматическим индексированием револьверной головки в конце обратного хода, называют «токарные полуавтоматические револьверные станки». Это номенклатурное различие размыто и не соблюдается последовательно. Термин «револьверный токарный станок» объединяет их всех. В 1860-х годах, когда были разработаны полуавтоматические револьверные токарные станки, ^{[ 6 ]} их иногда называли «автоматическими». То, что мы сегодня назвали бы «автоматикой», то есть полностью автоматическими машинами, еще не было разработано. В ту эпоху как ручные, так и полуавтоматические револьверные токарные станки иногда называли «винтовыми станками», хотя сегодня мы оставляем этот термин за полностью автоматическими станками. ^{[ 8 ]}

Автоматический

В 1870-1890-х годах были разработаны и распространены механически автоматизированные «автоматы» револьверные станки. Эти станки могут выполнять множество циклов резки деталей без вмешательства человека. Таким образом, обязанности оператора, которые уже были значительно сокращены с помощью ручного револьверного станка, были еще более сокращены, а производительность возросла. В этих станках используются кулачки для автоматизации скольжения и индексации револьверной головки, а также открытия и закрытия патрона . Таким образом, они выполняют цикл резки деталей примерно так же, как сложные часы с кукушкой разыгрывают автоматизированное театральное представление. Револьверно-автоматические токарные станки малого и среднего размера обычно называются « винторезными станками » или «винторезными автоматами», а более крупные обычно называются «токарные станки с автоматическим патроном», «автоматические патроны» или «патроны». ^{[ нужна ссылка ]}

Станки «автоматического» типа, которые в докомпьютерную эпоху означали механически автоматизированные, уже к Первой мировой войне достигли высокоразвитого состояния . ^{[ нужна ссылка ]}

Компьютерное числовое управление

Когда Вторая мировая война закончилась, цифровой компьютер был готов превратиться из колоссальной лабораторной диковинки в практическую технологию, которая могла бы начать распространяться в бизнесе и промышленности. Появление компьютерной автоматизации станков с помощью числового программного управления (ЧПУ), а затем компьютерного числового управления (ЧПУ) в значительной степени, но не полностью, вытеснило существовавшие ранее ручные и механически автоматизированные станки.

Револьверные головки с числовым управлением позволяют автоматически выбирать инструменты на револьверной головке. ^{[ 9 ]} Токарные станки с ЧПУ могут иметь горизонтальную или вертикальную ориентацию и устанавливать шесть отдельных инструментов на одну или несколько револьверных головок. ^{[ 10 ]} Такие станки могут работать по двум осям на револьверную головку, а для сложных работ возможно до шести осей. ^{[ 10 ]}

Вертикальный

В вертикальных револьверных токарных станках заготовка удерживается вертикально, что позволяет передней бабке располагаться на полу, а планшайбе превращаться в горизонтальный вращающийся стол, аналог огромного гончарного круга . Это полезно при работе с очень большими, тяжелыми и короткими заготовками. Вертикальные токарные станки вообще также называют «вертикально-расточными станками» или часто просто «расточными станками»; поэтому вертикальный токарно-револьверный станок представляет собой вертикально-расточный станок, оснащенный револьверной головкой. ^{[ 9 ]}

CNC VTL, 46-дюймовая (1168 мм) Bullard High Column Dynatrol, построенная в середине 1960-х годов.
CNC VTL, вертикальный револьверный токарный станок Niles 88 дюймов (2235 мм), построенный в середине 1950-х годов.
CNC VTL, Вертикально-револьверный токарный станок King, модель 100, 1955 года постройки.
CNC VTL, 16 футов Rockford Open Side, 1980 года постройки.

Другие варианты

Кабстан против башни

Термин «револьверный токарный станок» во многом совпадает по смыслу с термином «револьверный токарный станок». Во многих временах и местах это слово считалось синонимом « револьверного токарного станка». В другие времена и в других местах его технически отличали от «револьверного токарного станка», с той разницей, что салазки револьверной головки закреплены на станине (баранчатая револьверная головка) или скользят по направляющим станины (револьверная головка седлового типа). . ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Разница в терминологии в основном связана с в Соединенном Королевстве и Содружестве использованием по сравнению с использованием в Соединенных Штатах . ^{[ 7 ]}

Плоский

Разновидностью горизонтально-револьверного станка является плоско-револьверный станок. Его револьверная головка плоская (аналогична поворотному столу ), что позволяет револьверной головке проходить под деталью. Запатентованный Джеймсом Хартнессом из Jones & Lamson и впервые распространенный в 1890-х годах, он был разработан для обеспечения большей жесткости за счет меньшего вылета при настройке инструмента, особенно когда деталь относительно длинная. ^{[ 13 ]}

Полый шестиугольник

Токарные станки с полой шестигранной револьверной головкой конкурировали с токарных станками с плоской револьверной головкой, взяв обычную шестиугольную револьверную головку и сделав ее полой, позволяя детали проходить в нее во время резки, аналогично тому, как деталь проходила через плоскую револьверную головку. В обоих случаях основная идея состоит в том, чтобы повысить жесткость, позволяя обтачивать относительно длинную деталь без вылета инструмента, который был бы необходим при использовании обычной револьверной головки, которая не является плоской или полой. ^{[ 14 ]}

Монитор токарного станка

Термин «мониторный токарный станок» раньше (1860–1940-е годы) относился к классу ручных револьверных токарных станков малого и среднего размера, используемых для выполнения относительно небольших работ. Название было навеяно военными кораблями класса «Монитор» , на которые напоминала башня токарного станка-монитора. Сегодня токарные станки такого внешнего вида, такие как Hardinge DSM-59 и его многочисленные клоны, все еще распространены, но название «мониторный токарный станок» в отрасли больше не распространено. ^{[ 8 ]}

Револьверные стойки для инструментов и револьверные головки задней бабки

Револьверные головки можно добавить к станкам, не имеющим револьверной головки (настольные токарные станки, токарные станки для двигателей, токарные станки инструментального цеха и т. д.), установив их на стойке инструмента, задней бабке или на обоих. Часто эти револьверы не такие большие, как у револьверных станков, и они обычно не обеспечивают скольжение и остановку, которые обеспечивает револьвер револьверного станка; но они предлагают возможность индексации последовательных настроек инструмента.

Ссылки

^ Хартнесс 1910 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Чжан, Се; Ян, Цзяньмин (03 января 2020 г.). История машиностроения . Спрингер Природа. стр. 128, 177–9, 429. ISBN. 978-981-15-0833-2 .
^ Хауншелл, Дэвид (1985). От американской системы к массовому производству, 1800–1932: развитие производственных технологий в Соединенных Штатах . Джу Пресс. стр. 48–50. ISBN 978-0-8018-3158-4 .
^ Паркер, Дана Т. Строительство Победы: производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, с. 81, 123, Сайпресс, Калифорния, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
^ Редакторы (1924). Американский машинист . МакГроу-Хилл. п. 273. {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка )
^ Перейти обратно: ^а ^б Крошер, Уильям П. (2014). Хронология передач . Блумингтон, Индиана: Кслибрис. п. 144. ИСБН 978-1499071146 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Роллс 1965 , с. 165.
^ Перейти обратно: ^а ^б Редакторы (1901). «Часть 5: Токарная работа» . Чтение рабочих чертежей. Арифметика. Измерительные инструменты. Токарная работа . Компания угольных инженеров. стр. 3–11. {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка )
^ Перейти обратно: ^а ^б Бава, HS (2004). Производственные процессы . Том. 1. Нью-Дели: Тата МакГроу-Хилл. п. 57. ИСБН 0-07-053525-6 . OCLC 57660758 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Смид, Питер (2003). Справочник по программированию ЧПУ: полное руководство по практическому программированию ЧПУ (2-е изд.). Нью-Йорк: Промышленная пресса. стр. 11–14 . ISBN 0-8311-3158-6 . OCLC 52364066 .
^ Различия кабестана и турели
^ HW Ward & Co., Ltd, 1938 г. .
^ Роу 1937 , стр. 34–36.
^ Редакторы (1921). Каталог и справочник механических устройств ASME . Американское общество инженеров-механиков. п. 456. {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка )

Библиография

Хартнесс, Джеймс (1910), Руководство по токарному станку с плоской револьверной головкой Hartness , Спрингфилд, Вермонт: Jones and Lamson Machine Company, ISBN 9780282208783 , получено 26 февраля 2016 г.
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
HW Ward & Co., Ltd (1938), Справочник оператора (4-е изд.), Дейл-Роуд, Борнбрук, Бирмингем, Англия: HW Ward & Co., Ltd.
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 .

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 .
[1]

Внешние ссылки

[1] Хартнесс 1910 .

[:3-2] Перейти обратно: ^а ^б Чжан, Се; Ян, Цзяньмин (03 января 2020 г.). История машиностроения . Спрингер Природа. стр. 128, 177–9, 429. ISBN. 978-981-15-0833-2 .

[3] Хауншелл, Дэвид (1985). От американской системы к массовому производству, 1800–1932: развитие производственных технологий в Соединенных Штатах . Джу Пресс. стр. 48–50. ISBN 978-0-8018-3158-4 .

[4] Паркер, Дана Т. Строительство Победы: производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, с. 81, 123, Сайпресс, Калифорния, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .

[5] Редакторы (1924). Американский машинист . МакГроу-Хилл. п. 273. {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка )

[Gear-6] Перейти обратно: ^а ^б Крошер, Уильям П. (2014). Хронология передач . Блумингтон, Индиана: Кслибрис. п. 144. ИСБН 978-1499071146 .

[Rolt_1965_p=165-7] Перейти обратно: ^а ^б Роллс 1965 , с. 165.

[:2-8] Перейти обратно: ^а ^б Редакторы (1901). «Часть 5: Токарная работа» . Чтение рабочих чертежей. Арифметика. Измерительные инструменты. Токарная работа . Компания угольных инженеров. стр. 3–11. {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка )

[:0-9] Перейти обратно: ^а ^б Бава, HS (2004). Производственные процессы . Том. 1. Нью-Дели: Тата МакГроу-Хилл. п. 57. ИСБН 0-07-053525-6 . OCLC 57660758 .

[:1-10] Перейти обратно: ^а ^б Смид, Питер (2003). Справочник по программированию ЧПУ: полное руководство по практическому программированию ЧПУ (2-е изд.). Нью-Йорк: Промышленная пресса. стр. 11–14 . ISBN 0-8311-3158-6 . OCLC 52364066 .

[11] Различия кабестана и турели

[12] HW Ward & Co., Ltd, 1938 г. .

[13] Роу 1937 , стр. 34–36.

[14] Редакторы (1921). Каталог и справочник механических устройств ASME . Американское общество инженеров-механиков. п. 456. {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка )

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]