Trenutno je tokarilica nadaleko poznata. Povijest njegovog stvaranja počinje 700-ih godina naše ere. Prvi modeli korišteni su za obradu drva, 3 stoljeća kasnije stvoren je stroj za rad s metalima.
Prva spominjanja
U 700-ima n.e. stvorena je jedinica koja djelomično podsjeća na moderni tokarski stroj. Povijest njegovog prvog uspješnog lansiranja počinje obradom drva metodom rotacije obratka. Niti jedan dio instalacije nije bio od metala. Stoga je pouzdanost takvih uređaja prilično niska.
U to vrijeme tokarilica je imala nisku učinkovitost. Po sačuvanim crtežima i crtežima obnovljena je povijest proizvodnje. Za odmotavanje radnog komada bila su potrebna 2 jaka šegrta. Točnost dobivenih proizvoda nije visoka.
Informacije o instalacijama, nejasno podsjećaju na tokarilicu, povijest seže u 650. pr. e. Međutim, ovim strojevima bio je zajednički samo princip obrade - rotacijski način. Ostali čvorovi bili su primitivni. Radni komad je pokrenut u pravom smislu te riječi. Korišten je robovski rad.
Stvoreni modeli u 12. stoljeću već su imali privid pogona i mogli su dobiti punopravni proizvod. Međutim, još nije bilo držača alata. Stoga je bilo prerano govoriti o visokoj točnosti proizvoda.
Uređaj prvih modela
Stari tokarski stroj stezao je radni komad između središta. Rotacija se izvodila rukama za samo nekoliko okretaja. Rez je izveden stacionarnim alatom. Sličan princip obrade prisutan je u modernim modelima.
Kao pogon za rotaciju obratka, majstori su koristili: životinje, luk sa strijelama privezanim užetom za proizvod. Neki su majstori za te namjene izgradili svojevrsni vodeni mlin. Ali nije bilo značajnog poboljšanja izvedbe.
Prva tokarilica imala je drvene dijelove, a kako se broj čvorova povećavao, gubila se pouzdanost uređaja. Uređaji za vodu brzo su izgubili svoju važnost zbog složenosti popravka. Tek u 14. stoljeću pojavio se najjednostavniji pogon, koji je uvelike pojednostavio proces obrade.
Rani aktuatori
Prošlo je nekoliko stoljeća od izuma tokarilice do implementacije najjednostavnijeg pogonskog mehanizma na njoj. Možete ga zamisliti u obliku stupa pričvršćenog u sredini na okviru na vrhu izratka. Jedan kraj ochepa je vezan užetom koji je omotan oko izratka. Drugi je fiksiran nožnom pedalom.
Ovaj mehanizam je uspješno radio, ali nije mogao pružiti potrebnoizvođenje. Princip rada izgrađen je na zakonima elastične deformacije. Kada je pedala pritisnuta, uže je bilo zategnuto, stup je bio savijen i doživio značajan stres. Potonji je prebačen na izradak, vodeći ga u pokret.
Nakon okretanja proizvoda za 1 ili 2 okreta, stup je otpušten i ponovno savijen. Pedalom je majstor regulirao stalni rad oche, prisiljavajući radni komad da se neprekidno okreće. U isto vrijeme, ruke su bile zauzete alatom, izrađujući obradu drva.
Ovaj najjednostavniji mehanizam naslijedile su sljedeće verzije strojeva koji su već imali koljenasti mehanizam. Mehanički šivaći strojevi 20. stoljeća kasnije su imali sličan pogon. Na strugovima su uz pomoć poluge postizali ravnomjerno kretanje u jednom smjeru.
Zbog jednolikog kretanja majstor je počeo dobivati proizvode ispravnog cilindričnog oblika. Jedino što je nedostajalo bila je krutost čvorova: središta, držači alata, pogonski mehanizam. Držači rezača bili su izrađeni od drveta, što je dovelo do njihovog istiskivanja tijekom obrade.
No, unatoč navedenim nedostacima, postalo je moguće proizvesti čak i sferne dijelove. Obrada metala je još uvijek bila težak proces. Čak ni meke legure rotacijom nisu pokleknule pred pravom tokarenjem.
Pozitivan razvoj u dizajnu alatnih strojeva bilo je uvođenje svestranosti u obradu: izratci različitih promjera i duljina već su se obrađivali na jednom stroju. To je postignuto podesivim držačima i centrima. Međutim, veliki detalji zahtijevali su značajnefizički trošak čarobnjaka za provedbu rotacije.
Mnogi su majstori prilagodili zamašnjak od lijevanog željeza i drugih teških materijala. Korištenje sile inercije i gravitacije olakšalo je rad rukovatelja. Međutim, i dalje je bilo teško postići industrijski razmjer.
Metalni dijelovi
Glavni zadatak izumitelja alatnih strojeva bio je povećati krutost čvorova. Početak tehničke preuređenja bio je korištenje metalnih centara za stezanje izratka. Kasnije su već uvedeni zupčanici izrađeni od čeličnih dijelova.
Metalni dijelovi omogućili su izradu strojeva za rezanje vijaka. Krutost je već bila dovoljna za obradu mekih metala. Pojedinačne jedinice postupno su se poboljšavale:
- prazni držač, kasnije nazvan glavna jedinica - vreteno;
- konusni graničnici bili su opremljeni podesivim mehanizmima za promjenu položaja po dužini;
- tokarski rad je olakšan izumom metalnog držača alata, ali je bila potrebna stalna evakuacija strugotine da bi se povećala produktivnost;
- Krevet od lijevanog željeza povećao je krutost konstrukcije, što je omogućilo obradu dijelova značajne dužine.
Uvođenjem metalnih čvorova postaje teže odmotati radni komad. Izumitelji su razmišljali o stvaranju punopravnog pogona, želeći eliminirati ljudski ručni rad. Sustav prijenosa pomogao je u provedbi plana. Parni stroj je najprije prilagođen za rotaciju radnih komada. Prethodio mu je vodeni motor.
Ujednačenost kretanja rezanjaalat je izveden pužnim zupčanikom pomoću ručke. To je rezultiralo čišćom površinom dijela. Izmjenjivi blokovi omogućili su realizaciju univerzalnog rada na tokarskom stroju. Mehanizirane strukture su se poboljšavale tijekom stoljeća. Ali do danas se princip rada čvorova temelji na prvim izumima.
Znanstveni izumitelji
Trenutno se prilikom kupnje tokarilice prvo analiziraju tehničke specifikacije. Daju glavne mogućnosti obrade, dimenzije, krutost, brzinu proizvodnje. Ranije, s modernizacijom čvorova, postupno su se uvodili parametri prema kojima su se modeli međusobno uspoređivali.
Klasifikacija strojeva pomogla je u procjeni stupnja savršenstva pojedinog stroja. Nakon analize prikupljenih podataka, Andrej Nartov, domaći izumitelj iz vremena Petra Velikog, nadogradio je prethodne modele. Njegova zamisao bio je pravi mehanizirani stroj koji vam omogućuje obavljanje raznih vrsta obrade tijela rotacije, rezanja niti.
Plus u Nartovljevom dizajnu bila je mogućnost promjene brzine rotacije pomičnog centra. Također su osigurali izmjenjive blokove zupčanika. Izgled stroja i uređaja nalikuju modernom jednostavnom tokarilu TV3, 4, 6. Moderni obradni centri imaju slične jedinice.
U 18. stoljeću Andrej Nartov predstavio je svijetu samohodnu čeljust. Vodeći vijak prenosio je ujednačeno kretanje alata. Henry Maudsley, engleski izumitelj, predstavio je svojverzija važnog čvora do kraja stoljeća. U njegovom dizajnu, promjena brzine kretanja osi izvršena je zbog različitog koraka navoja vodećeg vijka.
Glavni čvorovi
Strogovi su idealni za tokarenje 3D dijelova. Pregled modernog stroja sadrži parametre i karakteristike glavnih komponenti:
- Krevet - glavni opterećeni element, okvir stroja. Izrađen od izdržljivih i tvrdih legura, uglavnom se koristi perlit.
- Podrška - otok za pričvršćivanje rotirajućih glava alata ili statičkog alata.
- Vreteno - služi kao držač obratka. Glavni moćni rotacijski čvor.
- Dodatne jedinice: kuglični vijci, klizne osi, mehanizmi za podmazivanje, dovod rashladne tekućine, odzračivanje zraka iz radnog prostora, hladnjaci.
Moderna tokarilica sadrži pogonske sustave koji se sastoje od sofisticirane upravljačke elektronike i motora, često sinkronog. Dodatne opcije omogućuju vam uklanjanje strugotina iz radnog područja, mjerenje alata, dovod rashladne tekućine pod tlakom izravno u područje rezanja. Mehanika stroja odabire se pojedinačno za zadatke proizvodnje, a o tome ovisi i cijena opreme.
Čeljust sadrži čvorove za postavljanje ležajeva koji su montirani na kuglični vijak (par kugličnih vijaka). Također, na njega su montirani elementi za kontakt s kliznim vodilicama. Podmazivanje u modernim strojevima se dovodi automatski, njegova razina u spremniku je kontrolirana.
U prvim tokarilicama, pokretalat je izvršila osoba, on je odabrao smjer njegovog kretanja. U modernim modelima sve manipulacije provodi kontroler. Za izum takvog čvora trebalo je nekoliko stoljeća. Elektronika ima znatno proširene mogućnosti obrade.
Upravljanje
U posljednje vrijeme, CNC metalne tokarilice postale su raširene - s numeričkom kontrolom. Kontroler kontrolira proces rezanja, prati položaj osi, izračunava kretanje prema zadanim parametrima. Memorija pohranjuje nekoliko faza rezanja, sve do izlaza gotovog dijela.
CNC tokarilice za metal mogu imati vizualizaciju procesa, što pomaže provjeriti napisani program prije nego što se alat pomakne. Cijeli rez se može vidjeti virtualno, a greške koda se mogu ispraviti na vrijeme. Moderna elektronika kontrolira osovinsko opterećenje. Najnovije verzije softvera omogućuju vam da identificirate pokvareni alat.
Metodologija za kontrolu slomljenih pločica na držaču alata temelji se na usporedbi krivulje opterećenja osi tijekom normalnog rada i kada je prekoračen prag za slučaj nužde. Praćenje se događa u programu. Informaciju za analizu kontroleru daje pogonski sustav ili senzor snage s mogućnošću digitalizacije vrijednosti.
Senzori položaja
Prvi strojevi s elektronikom imali su granične prekidače s mikroprekidačima za kontrolu ekstremnih položaja. Kasnije su na propeler ugrađeni enkoderi. Trenutno se koriste ravnala visoke preciznosti koja mogu izmjeriti nekoliko mikrona zazora.
Opremljen kružnim senzorima i osi rotacije. Sklop vretena se mogao kontrolirati. To je potrebno za provedbu funkcija glodanja koje je izvodio pogonski alat. Potonji je često bio ugrađen u kupolu.
Integritet alata se mjeri pomoću elektroničkih sondi. Također olakšavaju pronalaženje sidrišta za početak ciklusa rezanja. Sonde mogu mjeriti geometriju dobivenih kontura dijela nakon obrade i automatski izvršiti korekcije koje su uključene u ponovnu doradu.
Najjednostavniji moderni model
TV 4 tokarilica je model za obuku s najjednostavnijim pogonskim mehanizmom. Sva kontrola je ručna.
Ručke:
- podesite položaj alata u odnosu na os rotacije;
- postavite smjer uvlačenja konca desno ili lijevo;
- koriste se za promjenu brzine glavnog pogona;
- odredite korak niti;
- uključuje uzdužno pomicanje alata;
- odgovorni su za pričvršćivanje čvorova: stražnji dio i njegova perja, glave sa sjekutićima.
Zamašnjaci pomiču čvorove:
- repno pero;
- uzdužna kočija.
Dizajn pruža krug rasvjete za radno područje. Sigurnosni zaslon u obliku zaštitnog zaslona štiti radnike od strugotina. Dizajn stroja je kompaktan, što mu omogućuje korištenje u učionicama, servisnim prostorijama.
TV4 tokarilica za rezanje vijaka jednostavna jestrukture, gdje su osigurane sve potrebne komponente cjelovite strukture za obradu metala. Vreteno se pokreće kroz mjenjač. Alat je montiran na nosač s mehaničkim pogonom, pokretan parom vijaka.
Veličine
Vreteno pokreće asinkroni motor. Maksimalna veličina obratka može biti u promjeru:
- ne više od 125 mm ako se obrađuje preko čeljusti;
- ne više od 200 mm ako se obrada izvodi preko kreveta.
Duljina obratka stegnutog u središtima nije veća od 350 mm. Sastavljeni stroj teži 280 kg, maksimalna brzina vretena je 710 o/min. Ova brzina rotacije je odlučujuća za završnu obradu. Napajanje se napaja iz mreže od 220V s frekvencijom od 50 Hz.
Značajke modela
Mjenjač TV4 stroja povezan je s vretenastim motorom pomoću klinastog prijenosa. Na vretenu se rotacija prenosi iz kutije kroz niz zupčanika. Smjer rotacije obratka se lako mijenja faziranjem glavnog motora.
Gitara se koristi za prijenos rotacije s vretena na čeljusti. Moguće je prebaciti 3 brzine dodavanja. Sukladno tome, režu se tri različite vrste metričkih niti. Vodeći vijak osigurava gladak i ravnomjeran hod.
Ručke postavljaju smjer rotacije para propelera na glavi. Ručke također postavljaju brzine dodavanja. Čeljust se pomiče samo u uzdužnom smjeru. Sklopove treba podmazati ručno u skladu s propisima o stroju. Zupčanici, s druge strane, uzimaju mast iz kade u kojoj rade.
Na strojusposobnost ručnog rada. Za to se koriste zamašnjaci. Zupčanik i zupčanik se spajaju sa zupčanikom. Potonji je pričvršćen vijcima na okvir. Ovaj dizajn omogućuje, ako je potrebno, uključivanje ručnog upravljanja strojem. Sličan ručni kotač se koristi za pomicanje pera stražnjeg dijela.
