För närvarande är svarven allmänt känd. Historien om dess skapelse börjar på 700-talet e. Kr. De första modellerna användes för träbearbetning, 3 århundraden senare skapades en maskin för att arbeta med metaller.
Första omnämnanden
På 700-talet e. Kr. en enhet skapades som delvis liknar en modern svarv. Historien om dess första framgångsrika lansering börjar med bearbetning av trä med metoden för rotation av arbetsstycket. Inte en enda del av installationen var gjord av metall. Därför är tillförlitligheten för sådana enheter ganska låg.
På den tiden hade svarven låg verkningsgrad. Produktionens historia har återställts enligt de bevarade ritningarna och ritningarna. För att varva upp arbetsstycket krävdes 2 starka lärlingar. Noggrannheten hos de resulterande produkterna är inte hög.
Information om installationer, som vagt påminner om en svarv, historien går tillbaka till 650 f. Kr. e. Dessa maskiner hade dock bara principen om bearbetning gemensamt - rotationsmetoden. Resten av noderna var primitiva. Arbetsstycket sattes i rörelse i ordets rätta bemärkelse. Slavarbete användes.
De skapade modellerna på 1100-talet hade redan ett sken av ett driv och de kunde få en fullfjädrad produkt. Det fanns dock inga verktygshållare ännu. Därför var det för tidigt att tala om produktens höga noggrannhet.
Enheten för de första modellerna
En gammal svarv klämde fast ett arbetsstycke mellan mittpunkterna. Rotationen utfördes med händerna under endast några få varv. Snittet utfördes med ett stationärt verktyg. En liknande bearbetningsprincip finns i moderna modeller.
Som drivkraft för att rotera arbetsstycket använde hantverkarna: djur, en båge med pilar bundna med ett rep till produkten. Några hantverkare byggde en slags vattenkvarn för dessa ändamål. Men det var ingen betydande prestandaförbättring.
Den första svarven hade trädelar, och när antalet noder ökade gick enhetens tillförlitlighet förlorad. Vattenenheter förlorade snabbt sin relevans på grund av reparationens komplexitet. Först på 1300-talet dök den enklaste enheten upp, vilket avsevärt förenklade bearbetningsprocessen.
Tidiga ställdon
Flera århundraden har gått från svarvens uppfinning till implementeringen av den enklaste drivmekanismen på den. Du kan föreställa dig det i form av en stolpe fixerad i mitten på ramen ovanpå arbetsstycket. Ena änden av ochepa knyts med ett rep som viras runt arbetsstycket. Den andra är fixerad med en fotpedal.
Denna mekanism fungerade framgångsrikt, men kunde inte tillhandahålla det nödvändigaprestanda. Funktionsprincipen byggdes på lagarna för elastisk deformation. När pedalen trycktes ned spändes repet, stången böjdes och utsattes för betydande påfrestningar. Den senare överfördes till arbetsstycket och satte det i rörelse.
Efter att ha vänt produkten 1 eller 2 varv, släpptes stången och böjdes igen. Med en pedal reglerade mästaren den konstanta driften av ochan, vilket tvingade arbetsstycket att rotera kontinuerligt. Samtidigt var händerna upptagna med verktyget för att bearbeta trä.
Den här enklaste mekanismen ärvdes av följande versioner av maskiner som redan hade en vevmekanism. Mekaniska symaskiner från 1900-talet hade senare en liknande drivkonstruktion. På svarvar, med hjälp av en vev, uppnådde de enhetlig rörelse i en riktning.
På grund av befälhavarens enhetliga rörelse började han ta emot produkter med korrekt cylindrisk form. Det enda som saknades var styvheten i noderna: centra, verktygshållare, drivmekanism. Skärarnas hållare var gjorda av trä, vilket ledde till att de vreds ut under bearbetningen.
Men trots de angivna bristerna blev det möjligt att tillverka även sfäriska delar. Metallbearbetning var fortfarande en svår process. Även mjuka legeringar genom rotation gav inte efter för riktig svarvning.
En positiv utveckling i konstruktionen av verktygsmaskiner var introduktionen av mångsidighet vid bearbetning: arbetsstycken med olika diametrar och längder bearbetades redan på en maskin. Detta uppnåddes med justerbara hållare och centra. Men stora detaljer krävde betydandeden fysiska kostnaden för guiden för att implementera rotationen.
Många hantverkare har anpassat ett svänghjul av gjutjärn och andra tunga material. Att använda tröghetskraften och gravitationen underlättade förarens arbete. Det var dock fortfarande svårt att uppnå industriell skala.
metalldelar
Huvuduppgiften för uppfinnarna av verktygsmaskiner var att öka nodernas styvhet. Början på teknisk omutrustning var användningen av metallcentra som klämde fast arbetsstycket. Senare introducerades redan växlar gjorda av ståldelar.
Metalldelar gjorde det möjligt att skapa skruvskärmaskiner. Styvhet var redan tillräckligt för att bearbeta mjuka metaller. Enskilda enheter förbättrades gradvis:
- blank hållare, senare kallad huvudenheten - spindel;
- koniska stopp var utrustade med justerbara mekanismer för att ändra positionen längs längden;
- svarvarbetet underlättades med uppfinningen av metallverktygshållaren, men ständig spånevakuering krävdes för att öka produktiviteten;
- Gjutjärnsbädden ökade strukturens styvhet, vilket gjorde det möjligt att bearbeta delar av avsevärd längd.
Med introduktionen av metallknutar blir det svårare att linda upp arbetsstycket. Uppfinnarna funderade på att skapa en fullfjädrad drivkraft och ville eliminera mänskligt manuellt arbete. Transmissionssystemet hjälpte till att genomföra planen. Ångmaskinen anpassades först för att rotera arbetsstycken. Den föregicks av en vattenmotor.
Enhetlighet i rörelsen av skäretverktyget utfördes av en snäckväxel med ett handtag. Detta resulterade i en renare yta på delen. Utbytbara block gjorde det möjligt att realisera universellt arbete på en svarv. Mekaniserade strukturer har förbättrats under århundradena. Men än i dag är principen för drift av noder baserad på de första uppfinningarna.
vetenskapliga uppfinnare
När man köper en svarv analyseras de tekniska specifikationerna först. De ger de viktigaste möjligheterna i bearbetning, dimensioner, styvhet, produktionshastighet. Tidigare, med moderniseringen av noder, introducerades gradvis parametrar, enligt vilka modellerna jämfördes med varandra.
Klassificering av maskiner hjälpte till att bedöma graden av perfektion för en viss maskin. Efter att ha analyserat de insamlade uppgifterna uppgraderade Andrei Nartov, en inhemsk uppfinnare från tiden för Peter den store, tidigare modeller. Hans idé var en riktig mekaniserad maskin som låter dig utföra olika typer av bearbetning av rotationskroppar, skära trådar.
Ett plus i Nartovs design var möjligheten att ändra rotationshastigheten för den rörliga mitten. De gav också utbytbara växelblock. Utseendet på maskinen och enheten liknar en modern enkel svarv TV3, 4, 6. Moderna bearbetningscentra har liknande enheter.
På 1700-talet introducerade Andrey Nartov den självgående bromsok till världen. Blyskruven överförde verktygets enhetliga rörelse. Henry Maudsley, engelsk uppfinnare, presenterade sinversion av en viktig nod i slutet av århundradet. I dess utformning utfördes förändringen i axlarnas rörelsehastighet på grund av ledskruvens olika gängstigning.
Main Knots
Svarvar är idealiska för att svarva 3D-delar. En översikt över en modern maskin innehåller parametrarna och egenskaperna för huvudkomponenterna:
- Säng - det huvudbelastade elementet, maskinens ram. Tillverkad av hållbara och hårda legeringar, används främst pearlit.
- Support - en ö för att fästa roterande verktygshuvuden eller ett statiskt verktyg.
- Spindel - fungerar som en arbetsstyckeshållare. Den huvudsakliga kraftfulla rotationsknuten.
- Ytterligare enheter: kulskruvar, glidaxlar, smörjmekanismer, kylvätsketillförsel, luftavluftare från arbetsområdet, kylare.
En modern svarv innehåller drivsystem som består av sofistikerad styrelektronik och en motor, ofta en synkron sådan. Ytterligare alternativ låter dig ta bort spån från arbetsområdet, mäta verktyget, tillföra kylvätska under tryck direkt till det skurna området. Maskinens mekanik väljs individuellt för produktionsuppgifterna, och kostnaden för utrustningen beror också på detta.
Bromsoket innehåller noder för placering av lager som är monterade på kulskruven (kulskruvspar). Dessutom är element för kontakt med glidstyrningarna monterade på den. Smörjning i moderna maskiner tillförs automatiskt, dess nivå i tanken kontrolleras.
I de första svarvarna, rörelseverktyget utfördes av en person, han valde riktningen för dess rörelse. I moderna modeller utförs alla manipulationer av styrenheten. Det tog flera århundraden för uppfinningen av en sådan knut. Elektronik har avsevärt utökade bearbetningsmöjligheter.
Management
Nyligen har CNC-metallsvarvar blivit utbredda - med numerisk kontroll. Styrenheten styr skärprocessen, övervakar axlarnas position, beräknar rörelsen enligt inställda parametrar. Minnet lagrar flera skärsteg, fram till utgången av den färdiga delen.
CNC-metallsvarvar kan ha processvisualisering, vilket hjälper till att kontrollera det skrivna programmet innan verktyget rör sig. Hela snittet kan ses virtuellt och kodfel kan korrigeras i tid. Modern elektronik styr axeltrycket. De senaste versionerna av programvaran låter dig identifiera ett trasigt verktyg.
Metod för att styra trasiga skär på verktygshållaren bygger på att jämföra axelns belastningskurva under normal drift och när nödtröskeln överskrids. Spårning sker i programmet. Information för analys ges till regulatorn av ett drivsystem eller en effektsensor med förmåga att digitalisera värden.
Positionssensorer
De första maskinerna med elektronik hade gränslägesbrytare med mikrobrytare för att styra ytterlägena. Senare installerades kodare på propellern. För närvarande används linjaler med hög precision som kan mäta några mikrons spel.
Utrustad med cirkulära sensorer och rotationsaxlar. Spindelenheten kunde styras. Detta krävs för att implementera fräsfunktionerna som utfördes av det drivna verktyget. Den senare byggdes ofta in i tornet.
Verktygets integritet mäts med hjälp av elektroniska sonder. De gör det också lättare att hitta ankarpunkter för att starta skärcykeln. Sonderna kan mäta geometrin för de erhållna konturerna av detaljen efter bearbetning och automatiskt göra korrigeringar som ingår i efterbearbetningen.
Den enklaste moderna modellen
TV 4-svarven är en träningsmodell med den enklaste drivmekanismen. All kontroll är manuell.
Handtag:
- justera verktygets position i förhållande till rotationsaxeln;
- ställ in riktningen för trädning åt höger eller vänster;
- används för att ändra hastigheten på huvudenheten;
- bestäm gängstigningen;
- inkludera längsgående rörelse av verktyget;
- är ansvariga för att fästa noderna: ändstocken och dess fjädrar, huvuden med framtänder.
Svänghjul flyttar noder:
- stjärtpenna;
- längsgående vagn.
Designen ger en belysningskrets för arbetsområdet. En säkerhetsskärm i form av en skyddsskärm skyddar arbetare från chips. Maskinens design är kompakt, vilket gör att den kan användas i klassrum, servicerum.
TV4 skruvsvarv är en enkelstrukturer, där alla nödvändiga komponenter i en fullvärdig metallbearbetningsstruktur tillhandahålls. Spindeln drivs genom en växellåda. Verktyget är monterat på ett stöd med en mekanisk matning, driven av ett skruvpar.
Sizes
Spindeln drivs av en asynkronmotor. Den maximala arbetsstyckets storlek kan vara i diameter:
- inte mer än 125 mm om man bearbetar över bromsoket;
- högst 200 mm om bearbetning utförs över bädden.
Längden på arbetsstycket som är fastspänt i mitten är inte mer än 350 mm. Den monterade maskinen väger 280 kg, max spindelhastighet är 710 rpm. Denna rotationshastighet är avgörande för efterbearbetningen. Strömförsörjning från ett 220V-nätverk med en frekvens på 50 Hz.
Modellens egenskaper
Växellådan på TV4-maskinen är ansluten till spindelmotorn med en kilremstransmission. På spindeln överförs rotationen från lådan genom en serie kugghjul. Arbetsstyckets rotationsriktning ändras enkelt genom att fasa in huvudmotorn.
Gitarren används för att överföra rotation från spindeln till bromsoken. Det är möjligt att byta 3 matningshastigheter. Följaktligen skärs tre olika typer av metriska gängor. Ledskruven säkerställer jämn och jämn rörelse.
Handtagen ställer in rotationsriktningen för propellerparet på huvudstocken. Handtagen ställer också in matningshastigheterna. Bromsoket rör sig endast i längdriktningen. Enheter bör smörjas enligt maskinföreskrifter manuellt. Kugghjul, å andra sidan, tar fett från badet där de arbetar.
På maskinenförmågan att arbeta manuellt. Svänghjul används för detta. Kuggstången griper in i kuggstången. Den senare är fastskruvad i ramen. Denna design gör det möjligt att vid behov inkludera manuell styrning av maskinen. Ett liknande handratt används för att flytta ändstockspennan.
