Drejebænk - Screw-cutting lathe

Maudslays berømte tidlige skrueskærende drejebænke omkring 1797 og 1800.

En skrueskærende drejebænk er en maskine (specifikt en drejebænk ), der er i stand til at skære meget nøjagtige skruegevind via enkeltpunktskrueskæring , hvilket er processen med at styre værktøjsbitens lineære bevægelse i et nøjagtigt kendt forhold til det roterende bevægelse af emnet. Dette opnås ved gearing den ledeskrue (som driver værktøjsbiten bevægelse) til spindlen med en vis gearforhold for hver gevindstigning. Hver grad af spindelrotation matches med en bestemt afstand af lineær værktøjsbevægelse afhængigt af den ønskede gevindhøjde (engelsk eller metrisk, fin eller grov osv.).

Navnet "skrueskærende drejebænk" bærer en taksonomisk kvalifikation ved brugen - det er et udtryk for historisk klassificering snarere end en af ​​den nuværende kommercielle værktøjsmaskineminologi . Tidlige drejebænke for mange århundreder siden var ikke tilpasset til skrueskæring. Senere, fra slutningen af ​​middelalderen til begyndelsen af ​​det nittende århundrede, blev der skelnet mellem nogle drejebænke som "skrueskærende drejebænke" på grund af den specielt indbyggede skrueskæringsevne. Siden da har de fleste metalbearbejdningsdrejebænke denne evne indbygget, men de kaldes ikke "skrueskærende drejebænke" i moderne taksonomi .

Historie

Skruen har været kendt i årtusinder. Archimedes udtænkte vandskruen , et system til at hæve vand. Skruer som mekaniske fastgørelsesanordninger dato til det første århundrede f.Kr. . Selvom skruer var uhyre nyttige, forhindrede vanskeligheden ved at fremstille dem enhver udbredt anvendelse.

Tidlige træskruer

De tidligste skruer havde tendens til at være lavet af træ, og de blev spottet i hånden med eller uden hjælp til at dreje på en drejebænk med håndstyrede drejeværktøjer (mejsler, knive, skår) så præcist som whittler kunne klare. Det er sandsynligt, at træemnerne, som de startede fra, undertiden var trægrene (eller unge stammer), der var blevet formet af en vinstoks, der var viklet spiralformet omkring dem, mens de voksede. (Faktisk kommer forskellige romanske ord for "skrue" fra ordet rod, der henviser til vinstokke.) Spadserestokke snoet af vinstokke viser, hvor suggestive sådanne stokke er af en skrue.

Tidlige metalskruer

Tidlige maskinskruer af metal og tidlige træskruer [skruer lavet af metal til brug i træ] blev lavet manuelt med filer, der blev brugt til at skære trådene. En metode til at fremstille temmelig nøjagtige tråde var at score en stang ved hjælp af en skrå kniv med en omvikling halvvejs rundt om stangen, idet kniven var præcist vinklet for at få den rette stigning. Dette var en af ​​de metoder, Maudslay brugte til at lave sine tidlige blyskruer. Dette gjorde skruen langsom og dyr at fremstille, og dens kvalitet afhænger meget af producentens dygtighed. En proces til automatisering af fremstilling af skruer og forbedring af trådens nøjagtighed og konsistens var nødvendig.

De tidligste drejebænke med maskinstyret værktøjsbane til skrueskæring

Drejebænke har eksisteret siden oldtiden. At tilpasse dem til skrueskæring er et indlysende valg, men problemet med, hvordan man styrer skæreværktøjet gennem den rigtige sti, var en hindring i mange århundreder. Først i slutningen af ​​middelalderen og den tidlige moderne periode opstod der gennembrud i dette område; det tidligste bevis, der findes i dag, skete i det 15. århundrede og er dokumenteret i Mittelalterliche Hausbuch . Det indeholder glidestøtter og en blyskrue . Omtrent samtidig tegnede Leonardo da Vinci skitser, der viser forskellige drejebænke og maskiner, den ene med to blyskruer. Leonardo viser også skiftegear i nogle af disse skitser.

I de efterfølgende tre århundreder fulgte mange andre designs, især blandt dekorative drejere og urmagere . Disse omfattede forskellige vigtige koncepter og imponerende kløgtighed, men få var signifikant nøjagtige og praktiske at bruge. For eksempel diskuterer Woodbury Jacques Besson og andre. De leverede imponerende bidrag til drejning, men den sammenhæng, hvori de havde tendens til at arbejde (vendte som en kunst for rige mennesker) kanaliserede ikke deres bidrag til industriel anvendelse.

Henry Hindley designede og konstruerede en skrueskærende drejebænk omkring 1739. Den indeholdt en plade, der styrede værktøjet og den kraft, der blev leveret af en række håndsvingede gear. Ved at skifte gear kunne han skære skruer med forskellig stigning . Fjernelse af et gear tillod ham at lave venstrehåndede tråde.

Moderne drejebænke med skrue (slutningen af ​​det 18. til det tidlige 19. århundrede)

Den første ægte moderne skrueskærende drejebænk blev sandsynligvis konstrueret af Jesse Ramsden i 1775. Hans enhed omfattede en blyskrue, glidestøtte og skifte gearmekanisme . Disse udgør elementerne i en moderne drejebænk (ikke CNC) og er i brug den dag i dag. Ramsden var i stand til at bruge sin første skrueskærende drejebænk til at lave endnu mere nøjagtige drejebænke. Med disse var han i stand til at fremstille en usædvanligt nøjagtig skille motor og til gengæld nogle af de fineste astronomiske, landmåling og navigationsinstrumenter i det 18. århundrede.

Andre fulgte efter. Eksempler var en fransk mekaniker med efternavnet Senot, der i 1795 oprettede en skrueskærende drejebænk, der var i stand til produktion på industrielt niveau, og David Wilkinson fra Rhode Island, der ansatte en glidestøtte i 1798. Disse opfindere blev imidlertid snart overskygget af Henry Maudslay , der i 1800 skabte en skrue-drejebænk, der ofte citeres som den første. Hans var tydeligvis ikke den første; dog blev hans mest kendte og spredte den vindende kombination af blyskrue, glidestøtte og udskiftning til resten af ​​verden i et arrangement, der er praktisk at bruge og robust nok til at skære metal. Disse skrueskærende drejebænke fra slutningen af ​​det 18. århundrede repræsenterede den banebrydende udvikling af teknologien. De tillod den store industrielle produktion af skruer, der var udskiftelige . Standardisering af trådformer begyndte straks på virksomhedsniveau, og ved udgangen af ​​det 19. århundrede var det blevet ført til det internationale niveau eksisterer stadig).

I slutningen af ​​det 19. århundrede fandt Henry Augustus Rowland et behov for meget høje præcisionsskruer til at skære diffraktionsgitre , så han udviklede en teknik til at fremstille dem.

Nutidens dag

Indtil begyndelsen af ​​det 19. århundrede stod forestillingen om en skrueskærende drejebænk i kontrast til forestillingen om en almindelig drejebænk, som manglede de dele, der var nødvendige for at styre skæreværktøjet i den nøjagtige vej, der var nødvendig for at producere en nøjagtig tråd. Siden det tidlige 19. århundrede har det været almindelig praksis at bygge disse dele ind i enhver metalbearbejdningsdrejebænk til almindelige formål ; sondringen mellem "almindelig drejebænk" og "skrueskærende drejebænk" gælder således ikke for klassificeringen af ​​moderne drejebænke. I stedet er der andre kategorier, hvoraf nogle bundter enpunktsskruefunktion blandt andre funktioner (for eksempel almindelige drejebænke, værktøjsrumdrejebænke og CNC- drejebænke), og hvoraf nogle udelader enkeltpunkts skrueskæringsevne som irrelevant til maskinernes tilsigtede formål (f.eks. drejebænke og drejebænke).

I dag skæres gevindene på gevindfastgørelseselementer (såsom maskinskruer, træskruer, wallboard-skruer og metalskruer) normalt ikke ved hjælp af enpunktsskrue; i stedet genereres det meste af andre hurtigere processer, såsom gevinddannelse og rulning og skæring med matricehoved . Sidstnævnte processer er dem, der anvendes i moderne skruemaskiner . Disse maskiner er, selvom de er drejebænke, der er specialiserede til fremstilling af skruer, ikke skrueskærende drejebænke i den forstand, at de anvender enpunkts skrueskæring.

Se også

Referencer

Bibliografi