Torno: historia de la invención y modelos modernos. Torno. Historia de la invención y la producción ¿Quién inventó 1 torno?

Historia del desarrollo del torno.

Los tornos se inventaron y utilizaron en la antigüedad. Tenían un diseño muy simple, un funcionamiento muy imperfecto e inicialmente eran manuales y luego accionados a pie.

En la figura 2 se muestra un antiguo torno manual. 1. La pieza a tornear, montada sobre dos soportes de madera, fue procesada por dos personas. Uno hacía girar el producto con una cuerda, ahora hacia la derecha, ahora hacia la izquierda, y el otro sostenía en sus manos una herramienta de corte o corte y procesaba el producto con ella.

En la figura 1 se muestra un antiguo torno ruso accionado por pedal. 2. Esta máquina es más avanzada que la anterior: una posición relativa más estable del producto y la herramienta aseguró un procesamiento más preciso, y la sustitución del accionamiento manual por uno de pie permitió que una persona manejara la máquina en lugar de dos. El producto a tornear se montó sobre cuñas de madera afiladas 1 y 2 (los primeros representantes de los centros modernos). La cuña 1 se fijó firmemente en el estante, y la cuña se movió completamente dentro del producto 3 y se aseguró con una cuña auxiliar 4. La cuerda 5, enrollada alrededor del producto 1-2 vueltas, se unió en un extremo a un poste flexible 6 , y por el otro a un escalón de madera 7. Presionando con el pie sobre el escalón, el tornero hacía girar la pieza que se estaba torneando. Sosteniendo con ambas manos una herramienta de corte apoyada sobre un bloque de madera 8, presionó la herramienta contra el producto y lo procesó.

Figura 1

Figura 2

Luego cesó la presión del pie sobre el escalón, el poste flexible se enderezó, tiró de la cuerda hacia arriba y giró el producto en la dirección opuesta. En ese momento se interrumpió el giro y, como en la máquina anterior, se desperdició inútilmente casi la mitad del tiempo de trabajo.

Los tornos mostrados en la Fig. 1 y 2 se utilizaron principalmente para procesar productos de madera. La necesidad de procesar productos metálicos aceleró el desarrollo de los tornos, aunque este desarrollo se produjo muy lentamente. La prioridad en el desarrollo de tornos pertenece a los técnicos rusos.

Andrei Konstantinovich Nartov, uno de los técnicos rusos más destacados del siglo XVIII, graduado de la Escuela de “ciencias matemáticas y de navegación” de Moscú, inventó por primera vez en el mundo en 1715 y luego construyó un torno y una fotocopiadora con un soporte: un soporte mecánico para una herramienta de corte que reemplaza a la mano humana. En esta máquina, ahora guardada en el Museo Estatal del Hermitage en San Petersburgo, hay una inscripción: "La construcción del coloso comenzó en 1718 y se completó en 1729". Mecánico Andréi Nartov. En 1719, Nartov escribió a Pedro I, un gran maestro del torneado de madera y metal, desde Londres que “aquí no encontré torneros que superaran a los maestros rusos, y los dibujos para el coloso que Su Majestad Real ordenó que hicieran los artesanos. aquí, pero no pueden hacerlo según ellos…” Entonces, cuando Nartov se familiarizó por primera vez con la tecnología extranjera, pudo asegurarse de que los maestros rusos no solo no fueran inferiores a los extranjeros, sino también superiores a ellos.

A. K. Nartov estaba casi un siglo por delante de Henry Model, a quien los autores burgueses atribuyen injustificadamente la invención del calibre en 1797. Las máquinas de Nartov almacenadas en el Hermitage estatal demuestran que todavía se encontraba a principios del siglo XVIII. Trabajó en máquinas de su propia invención, en las que, con mayor precisión que a finales del siglo XVIII, Model podía producir, y automáticamente, productos metálicos de cualquier forma. La invención del calibrador marcó el comienzo de una nueva era en el desarrollo no sólo de los tornos, sino también de otras máquinas cortadoras de metales.

En consecuencia, gracias a la invención de A. K. Nartov, Rusia se adelantó casi un siglo a Europa occidental y Estados Unidos en la creación de tornos con pinzas. A. K. Nartov, dos siglos y medio antes de nuestros días, anticipó la creación de máquinas cortadoras de metales que producen automáticamente productos metálicos, aquellas máquinas que son las más importantes para la industria moderna.

El mérito de Nartov es también la formación de expertos rusos en corte de metales. Del taller de torneado de Peter, dirigido por Nartov, salieron varios estudiantes, entre ellos se destacaron especialmente los torneros Alexander Zhuravsky y Semyon Matveev.

Los estudiantes y seguidores de Nartov mejoraron y construyeron tornos con éxito. A finales del siglo XVIII, el relojero de Tver Lev Sobakin y el maestro de Tula Alexey Surin desarrollaron dibujos según los cuales se fabricaban tornos de corte de tornillos para procesar varios tornillos. Surin también creó un torno para fabricar cañones de armas. En esta máquina, el producto giraba mediante una transmisión y el soporte con la herramienta de corte se movía mediante un tornillo de avance. Por primera vez en esta máquina se utilizó el apagado automático del soporte. Los inventores rusos estaban por delante de los inventores extranjeros en esta mejora del torno.

La producción de tornos se desarrolló especialmente en Tula y otras fábricas de armas. En la Fig. La figura 3 muestra una de estas máquinas. En él, el producto se hacía girar desde la transmisión a través de una transmisión por correa 1, y la pinza 2 se movía mecánicamente mediante engranajes 3 y un tornillo 4.

En la Fig. La figura 4 muestra un torno escalonado y de revisión, construido a mediados del siglo XIX. En tales máquinas, al producto se le daba un número diferente de revoluciones utilizando una polea escalonada 1 y una enumeración de engranajes 2. El movimiento de la pinza 3 se transmitía a través de engranajes adyacentes 4 y un eje de transmisión o tornillo 5. También se fabricaron tornos similares en la principios del siglo XX.

A finales del siglo XIX y principios del XX, los tornos de polea escalonada estaban equipados con cajas de cambios para cambiar la velocidad del carro, así como con un eje principal y un tornillo principal.

Fig. 3

Fig.4 Torno de mediados del siglo XIX con polea escalonada.

Fig.5

Antes de la Gran Revolución Socialista de Octubre en Rusia, la construcción de máquinas herramienta estaba poco desarrollada. El parque de máquinas constaba de sólo 75 mil unidades. Durante el período de los planes quinquenales anteriores a la guerra, se creó un gran número de empresas de máquinas herramienta, se dominó la producción de los principales tipos de máquinas herramienta y en 1940 el parque de máquinas herramienta creció a 710 mil unidades.

En 1932, el país dominó la producción del primer torno con caja de cambios. La máquina se llamaba DIP (“Ponerse al día y adelantar”). Con este lema, los fabricantes de máquinas herramienta soviéticos desafiaron al mundo: “¡Te alcanzaremos y te superaremos en la producción de máquinas herramienta!”.

En 1957, el DIP fue reemplazado por la máquina 1A62, y en los años siguientes por 1A16, 1A64, 1620, 16K20, 1K62, etc.

Fig.6

Una máquina como la que se muestra en la Fig. 5, consta de una caja de alimentación 1, un cabezal 2, una polea escalonada 3, un portaherramientas 4, una pinza 5, un contrapunto 6, un tornillo de avance 7, un eje de avance 8, un marco de patas 10, un faldón 9 y

Después de la invención y la aplicación exitosa del acero de alta velocidad, y luego de las aleaciones duras, aparecieron potentes máquinas de alta velocidad de diseño moderno. Estas máquinas tienen bancadas enormes y están equipadas con cajas de cambios que permiten un cambio rápido en el número de revoluciones de la pieza de trabajo y cajas de alimentación más avanzadas. En la Fig. En la figura 6 se muestra el torno de corte de tornillos más avanzado modelo 1620, fabricado por la planta Krasny Proletarian.

Actualmente, en la producción se utilizan máquinas multifuncionales avanzadas, también máquinas del tipo 16K20 y DIP 100, DIP 200, DIP 300, DIP 400, DIP 500, DIP 800, DIP 1000.

Así, antes de la llegada del torno moderno, se ha recorrido un camino difícil desde la antigüedad, cuando las máquinas se utilizaban utilizando la fuerza física manual, hasta el momento actual, cuando se utilizan máquinas total o parcialmente automatizadas, que tienen mayor productividad y menor mano de obra. costos.

Bibliografía:

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2. Yatchenko S.V. “Girando”, M.: Selkhozgiz, 1958, 532 p.

Las máquinas para trabajar metales aparecieron como sustitutos de las máquinas para procesar materiales de piedra, madera y hueso. Recibieron características de diseño de los primeros dispositivos ensamblados.

Con la ayuda del fuego, fue posible fabricar piezas de cuerpos de revolución.Los primeros dispositivos para la fabricación de cuerpos de revolución no correspondían a ningún tipo concreto de máquina herramienta. Eran primitivos, pero al mismo tiempo funcionales. A medida que la producción se desarrolló a lo largo de los siglos, las máquinas también mejoraron. Uno de los primeros grupos de máquinas herramienta que apareció es el grupo de máquinas de torneado. Se inventó el primer torno. Teodoro de Samos en el siglo VI a.C. Esto sucedió en la antigua isla de Samos. Este dispositivo parecía un mecanismo primitivo con un eje de rotación y una cuerda de arco para impulsarlo. Este dispositivo funcionaba manualmente y, por tanto, requería importantes costes físicos. A menudo se requería el esfuerzo de dos o incluso más personas para trabajar. También se necesitaba un ayudante de artesano que sostuviera la pieza de trabajo o lanzara la cuerda del arco.

A mediados del siglo XVI, Jacques Besson diseñó el primer torno para cortar tornillos cilíndricos y cónicos. El mecánico ruso Andrei Konstantinovich Nartov hizo una contribución significativa al desarrollo de la construcción de máquinas herramienta. Diseña una original máquina torno-copiadora y atornilladora con soporte mecanizado y un juego de engranajes reemplazables.

Y actualmente, el tipo de máquina herramienta de torneado es el más común y significativo en la fabricación. Antes de la revolución industrial, los materiales metálicos casi nunca se procesaban en máquinas. El impulso para la modernización de los equipos fue la industrialización. La necesidad de utilizar hierro en la producción de piezas llevó a la mejora de las herramientas y equipos de corte de metales. Se empezaron a diseñar nuevos tipos de máquinas para trabajar metales. Esto condujo a la formación de los principales grupos de máquinas herramienta: tornear, fresar, taladrar y máquinas multifuncionales.

La siguiente etapa en el desarrollo de las máquinas herramienta fue la aparición de las máquinas CNC. La primera máquina CNC fue fabricada por BENDIX Corp. En 1955 nacieron las máquinas herramienta con software numérico, pero su distribución no avanzó por la desconfianza de los empresarios. El gobierno de Estados Unidos se vio obligado a alquilar máquinas CNC compradas a grandes empresas.

La producción de máquinas CNC domésticas para uso industrial se inició con el torno de corte de tornillos 1K62PU y el torno rotativo 1541P.

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La historia data la invención del torno en el año 650. antes de Cristo mi. La máquina constaba de dos centros establecidos, entre los cuales se sujetaba una pieza de trabajo de madera, hueso o cuerno. Un esclavo o aprendiz hacía girar la pieza de trabajo (una o más vueltas en una dirección y luego en la otra). El maestro sostuvo el cortador en sus manos y, presionándolo en el lugar correcto contra la pieza de trabajo, eliminó las virutas, dándole a la pieza la forma requerida.
Más tarde, se utilizó un arco con una cuerda flojamente estirada (hundida) para poner en movimiento la pieza de trabajo. La cuerda se enrolló alrededor de la parte cilíndrica de la pieza de trabajo de modo que formara un bucle alrededor de la pieza de trabajo. Cuando el arco se movía en una dirección u otra, similar al movimiento de una sierra al aserrar un tronco, la pieza de trabajo hacía varias revoluciones alrededor de su eje, primero en una dirección y luego en la otra.

En los siglos XIV-XV eran comunes los paseos a pie. El accionamiento a pie consistía en una ochepa, un poste elástico colocado en voladizo sobre la máquina. Se ató una cuerda al extremo del poste, que se enrolló una vuelta alrededor de la pieza de trabajo y se sujetó al pedal con su extremo inferior. Cuando se presionaba el pedal, la cuerda se estiraba, lo que obligaba a la pieza de trabajo a dar una o dos vueltas y al poste a doblarse. Cuando se soltó el pedal, el poste se enderezó, tiró de la cuerda hacia arriba y la pieza de trabajo hizo las mismas revoluciones en la otra dirección.
Hacia 1430, en lugar de un ochep, comenzaron a utilizar un mecanismo que incluía un pedal, una biela y una manivela, obteniendo así un accionamiento similar al pedal de una máquina de coser, común en el siglo XX. A partir de ese momento, la pieza de trabajo en el torno recibió, en lugar de un movimiento oscilatorio, rotación en una dirección durante todo el proceso de torneado.

En 1500, el torno ya tenía centros de acero y una luneta que podía reforzarse en cualquier punto entre los centros.
En tales máquinas se procesaban piezas bastante complejas, que eran cuerpos de rotación, hasta una bola. Pero el accionamiento de las máquinas herramienta entonces existentes era de potencia demasiado baja para el procesamiento de metales y el esfuerzo de la mano que sujetaba el cortador era insuficiente para eliminar grandes virutas de la pieza de trabajo. Como resultado, el procesamiento de metales resultó ineficaz. Era necesario sustituir la mano del trabajador por un mecanismo especial y la fuerza muscular que pone en movimiento la máquina por un motor más potente.
La aparición de la rueda hidráulica supuso un aumento de la productividad laboral, al tiempo que tuvo un poderoso efecto revolucionario en el desarrollo de la tecnología. Y desde mediados del siglo XIV. Los impulsores de agua comenzaron a extenderse en la metalurgia.

A mediados del siglo XVI, Jacques Besson (fallecido en 1569) inventó un torno para cortar tornillos cilíndricos y cónicos.

A principios del siglo XVIII, Andrei Konstantinovich Nartov (1693-1756), mecánico de Pedro el Grande, inventó una original máquina de torno, copiadora y fresadora con pinza mecanizada y un juego de engranajes intercambiables. Para comprender verdaderamente la importancia mundial de estos inventos, volvamos a la evolución del torno.

En el siglo 17 Aparecieron los tornos, en los que la pieza de trabajo ya no se movía mediante la fuerza muscular del tornero, sino con la ayuda de una rueda hidráulica, pero el cortador, como antes, se sostenía en la mano del tornero. A principios del siglo XVIII. Los tornos se utilizaban cada vez más para cortar metales, no madera, por lo que el problema de fijar rígidamente el cortador y moverlo a lo largo de la superficie de la mesa a mecanizar es muy relevante. Y por primera vez, el problema de la pinza autopropulsada se resolvió con éxito en la fotocopiadora de A.K. Nartov en 1712.

Los inventores tardaron mucho en llegar a la idea del movimiento mecanizado del cortador. Por primera vez, este problema surgió de forma especialmente grave al resolver problemas técnicos como el roscado, la aplicación de patrones complejos a artículos de lujo, la fabricación de engranajes, etc. Para obtener una rosca en un eje, por ejemplo, primero se hacían marcas, para lo cual se enrollaba sobre el eje una cinta de papel del ancho requerido, a lo largo de cuyos bordes se aplicaba el contorno del futuro hilo. Después del marcado, los hilos se limaron a mano. Por no hablar de la laboriosidad de tal proceso, es muy difícil obtener de esta manera una calidad de hilo satisfactoria.

Y Nartov no sólo resolvió el problema de mecanizar esta operación, sino también en 1718-1729. Yo mismo mejoré el esquema. El dedo copiador y el soporte eran accionados por el mismo tornillo de avance, pero con diferentes pasos de corte debajo del cortador y debajo de la fotocopiadora. De este modo se aseguró el movimiento automático del soporte a lo largo del eje de la pieza de trabajo. Es cierto que todavía no había alimentación cruzada, sino que se introdujo el sistema de oscilación "copiadora-pieza de trabajo". Por lo tanto, se continuó trabajando en la creación de la pinza. En particular, los mecánicos de Tula Alexey Surnin y Pavel Zakhava crearon su propia pinza. El fabricante de máquinas herramienta inglés Maudsley creó un diseño de soporte más avanzado, cercano al moderno, pero A.K. Nartov sigue siendo el primero en encontrar una manera de resolver este problema.

Segunda mitad del siglo XVIII. En la industria de las máquinas herramienta estuvo marcado por un fuerte aumento en el alcance de las máquinas herramienta para cortar metales y la búsqueda de un esquema satisfactorio para un torno universal que pudiera usarse para diversos fines.

En 1751, J. Vaucanson construyó en Francia una máquina que, según sus datos técnicos, ya parecía universal. Estaba hecho de metal, tenía un marco potente, dos centros de metal, dos guías en forma de V, un soporte de cobre que proporciona un movimiento mecanizado de la herramienta en dirección longitudinal y transversal. Al mismo tiempo, esta máquina no tenía un sistema de sujeción de piezas en el mandril, aunque este dispositivo existía en otros diseños de máquinas. En este caso se previó asegurar la pieza de trabajo sólo en los centros. La distancia entre los centros se podía cambiar en 10 cm, por lo que en la máquina Vaucanson sólo se podían procesar piezas de aproximadamente la misma longitud.

En 1778, el inglés D. Ramedon desarrolló dos tipos de máquinas cortadoras de hilo. En una máquina, una herramienta de corte de diamante se movía a lo largo de una pieza de trabajo giratoria a lo largo de guías paralelas, cuya velocidad se ajustaba haciendo girar un tornillo de referencia. Los engranajes reemplazables permitieron obtener roscas con diferentes pasos. La segunda máquina permitió producir roscas con diferentes pasos en piezas más largas que la longitud estándar. El cortador se movía a lo largo de la pieza de trabajo mediante un hilo enrollado en la llave central.

En 1795, el mecánico francés Senault fabricó un torno especializado para cortar tornillos. El diseñador proporcionó engranajes reemplazables, un tornillo de avance grande y una pinza mecanizada simple. La máquina carecía de cualquier adorno con el que antes a los artesanos les encantaba decorar sus productos.

La experiencia acumulada hizo posible a finales del siglo XVIII crear un torno universal, que se convirtió en la base de la ingeniería mecánica. Su autor fue Henry Maudsley. En 1794 creó un diseño de pinza que era bastante imperfecto. En 1798, tras fundar su propio taller para la producción de máquinas herramienta, mejoró significativamente el soporte, lo que permitió crear una versión de un torno universal.
En 1800, Maudsley mejoró esta máquina y luego creó una tercera versión, que contenía todos los elementos que tienen hoy los tornos de corte de tornillos. Es significativo que Maudsley entendiera la necesidad de unificar ciertos tipos de piezas y fuera el primero en introducir la estandarización de roscas en tornillos y tuercas. Comenzó a producir juegos de machos y matrices para cortar hilos.

Uno de los estudiantes y sucesores de Maudsley fue R. Roberts. Mejoró el torno colocando el tornillo de avance frente al marco, agregando engranajes y moviendo las manijas de control al panel frontal de la máquina, lo que hizo que operar la máquina fuera más conveniente. Esta máquina funcionó hasta 1909.

Otro ex empleado de Maudsley, D. Clement, creó un torno de lóbulos para procesar piezas de gran diámetro. Tuvo en cuenta que a una velocidad constante de rotación de la pieza y una velocidad de avance constante, a medida que el cortador se mueve de la periferia al centro, la velocidad de corte disminuirá, y creó un sistema para aumentar la velocidad.
En 1835, D. Whitworth inventó un avance automático en dirección transversal, que estaba conectado a un mecanismo de avance longitudinal. Con esto se completó la mejora fundamental de los equipos de torneado.

La siguiente etapa es la automatización de tornos. Aquí la palma pertenecía a los americanos. En Estados Unidos, el desarrollo de la tecnología de procesamiento de metales comenzó más tarde que en Europa. Máquinas herramienta americanas de la primera mitad del siglo XIX. significativamente inferior a las máquinas Maudsley.
En la segunda mitad del siglo XIX. La calidad de las máquinas americanas ya era bastante alta. Las máquinas se produjeron en masa y se introdujo la intercambiabilidad total de piezas y bloques producidos por una empresa. Si alguna pieza se rompía, bastaba con pedir una similar a fábrica y sustituir la pieza rota por una entera sin ningún ajuste.

En la segunda mitad del siglo XIX. Se introdujeron elementos que garantizan una mecanización completa del procesamiento: una unidad de avance automático en ambas coordenadas, un sistema perfecto para sujetar la fresa y la pieza. Los modos de corte y alimentación cambiaron rápidamente y sin mucho esfuerzo. Los tornos disponían de elementos de automatización: parada automática de la máquina al alcanzar un determinado tamaño, un sistema de control automático de la velocidad de giro frontal, etc.
Sin embargo, el principal logro de la industria estadounidense de máquinas herramienta no fue el desarrollo del torno tradicional, sino la creación de su modificación: el torno de torreta. En relación con la necesidad de fabricar nuevas armas pequeñas (revólveres), S. Fitch desarrolló y construyó en 1845 una máquina revólver con ocho herramientas de corte en la cabeza de la torreta. La velocidad del cambio de herramienta aumentó drásticamente la productividad de la máquina en la producción de productos en serie. Este fue un paso serio hacia la creación de máquinas automáticas.

Las primeras máquinas automáticas ya aparecieron en la carpintería: en 1842, K. Vipil construyó una máquina de este tipo y, en 1846, T. Sloan.
El primer torno automático universal se inventó en 1873. Chr. Spencer.

Uno de los logros más importantes de la ingeniería mecánica a principios del siglo XIX fue la difusión de las máquinas herramienta con calibradores, soportes mecánicos para el cortador. La introducción de la pinza condujo inmediatamente a la mejora y reducción del coste de todas las máquinas y dio impulso a nuevas mejoras e inventos.
El soporte está diseñado para moverse durante el procesamiento de la herramienta de corte, fijada en el portaherramientas. Consiste en un carro inferior (soporte longitudinal) 1, que se mueve a lo largo de las guías del marco con la ayuda del mango 15 y asegura el movimiento del cortador a lo largo de la pieza de trabajo. En el carro inferior, a lo largo de las guías 12, se mueve el carro transversal (soporte transversal) 3, lo que asegura el movimiento del cortador perpendicular al eje de rotación de la pieza de trabajo (parte).
En el carro transversal 3 hay una placa giratoria 4, que se fija con una tuerca 10. El carro superior 11 se mueve (mediante el mango 13) a lo largo de las guías 5 de la placa giratoria 4, que, junto con la placa 4, pueden gire en un plano horizontal con respecto al carro transversal y asegure el movimiento del cortador en ángulo con respecto al eje de rotación de la pieza de trabajo (parte).

El portaherramientas (cabezal de corte) 6 con pernos 8 se fija a la corredera superior mediante un mango 9, que se mueve a lo largo del tornillo 7. La pinza se acciona desde el tornillo de avance 2, desde el eje de avance ubicado debajo del tornillo de avance, o a mano. La alimentación automática se activa mediante la palanca 14.

El dispositivo de soporte transversal se muestra en la siguiente figura. A lo largo de las guías de la pinza longitudinal 1, el tornillo de avance 12, equipado con un mango 10, mueve el carro de la pinza transversal. El tornillo de avance 12 está fijado por un extremo en el soporte longitudinal 1, y por el otro extremo está conectado a una tuerca (que consta de dos partes 15 y 13 y una cuña 14), que está unida a la corredera transversal 9. Apretar el tornillo 16, separe (cuña 14) las tuercas 15 y 13 , por lo que se selecciona el espacio entre el tornillo de avance 12 y la tuerca 15.

La cantidad de movimiento del carro transversal está determinada por el dial 11. Al carro transversal se le fija una placa giratoria 8 (con tuercas 7), junto con la cual giran el carro superior 6 y el portaherramientas 5. En algunas máquinas, una herramienta trasera En el carro transversal 9 se instala un soporte 2 para tornear ranuras, cortar, etc. trabajos que se pueden realizar moviendo el soporte transversal, así como un soporte 3 con un escudo 4 que protege al trabajador de virutas y líquido de corte.

El torno tiene una historia muy antigua y con el paso de los años su diseño ha cambiado muy poco. Al girar un trozo de madera, el maestro podía utilizar un cincel para darle la forma cilíndrica más extraña. Para ello, presionó el cincel contra una pieza de madera que giraba rápidamente, separó de ella virutas circulares y poco a poco le dio a la pieza de trabajo la forma deseada. En los detalles de su diseño, las máquinas podían diferir bastante entre sí, pero hasta finales del siglo XVIII todas tenían una característica fundamental: durante el procesamiento, la pieza de trabajo giraba y el cortador estaba en manos del maestro.
Las excepciones a esta regla eran muy raras y de ninguna manera pueden considerarse típicas de esta época. Por ejemplo, los soportes para cortadores se han generalizado en las fotocopiadoras. Con la ayuda de tales máquinas, un trabajador que no tuviera habilidades especiales podría producir productos intrincados de formas muy complejas. Para ello utilizaron un modelo de bronce, que tenía la apariencia de un producto, pero era de mayor tamaño (generalmente 2:1). La imagen requerida se obtuvo en la pieza de trabajo de la siguiente manera.

La máquina estaba equipada con dos soportes que permitían girar los productos sin la participación de la mano del trabajador: en uno se fijaba el dedo copiador y en el otro, el cortador. El dedo copiador fijo parecía una varilla, en cuyo extremo puntiagudo había un pequeño rodillo. El modelo se presionaba constantemente contra el rodillo del dedo copiador mediante un resorte especial. Mientras la máquina estaba en funcionamiento, comenzó a girar y, de acuerdo con las protuberancias y depresiones de su superficie, realizó movimientos oscilatorios.
Estos movimientos del modelo se transmitían a través de un sistema de engranajes a una pieza giratoria, que los repetía. La pieza de trabajo estaba en contacto con el cortador, de manera similar a cómo el modelo estaba en contacto con el dedo trazador. Dependiendo del relieve del modelo, la pieza de trabajo se acercaba al cortador o se alejaba de él. Al mismo tiempo, también cambió el grosor de las virutas. Después de muchas pasadas del cortador a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo, apareció un relieve similar al del modelo, pero a menor escala.

La fotocopiadora era una herramienta muy compleja y costosa. Sólo la gente muy rica podía comprarlo. En la primera mitad del siglo XVIII, cuando surgió la moda de los productos torneados de madera y hueso, muchos monarcas europeos y nobles titulados se dedicaban al torneado. En su mayor parte, las fotocopiadoras estaban destinadas a ellos.
Pero estos dispositivos no se utilizan mucho en el torneado. Un torno sencillo satisfizo plenamente todas las necesidades humanas hasta la segunda mitad del siglo XVIII. Sin embargo, desde mediados de siglo, comenzó a surgir cada vez más la necesidad de procesar piezas masivas de hierro con gran precisión. Ejes, tornillos de varios tamaños y engranajes fueron las primeras piezas de máquinas, cuya producción mecánica se convirtió en un problema inmediatamente después de su aparición, ya que se necesitaban en grandes cantidades.

La necesidad de un procesamiento de alta precisión de piezas de metal comenzó a sentirse especialmente después de la implementación del gran invento de Watt. La fabricación de piezas para máquinas de vapor resultó ser una tarea técnica muy difícil para el nivel que había alcanzado la ingeniería mecánica en el siglo XVIII.
Por lo general, el cincel estaba montado sobre un palo largo en forma de gancho. El trabajador lo sostenía en sus manos, apoyándose en un soporte especial a modo de palanca. Este trabajo requirió grandes habilidades profesionales y una gran fuerza física. Cualquier error provocaba daños en toda la pieza o un error de procesamiento demasiado grande.

En 1765, ante la imposibilidad de perforar con suficiente precisión un cilindro de dos pies de largo y seis pulgadas de diámetro, Watt se vio obligado a recurrir a un cilindro maleable. El cilindro, de nueve pies de largo y 28 pulgadas de diámetro, fue perforado con una precisión del "grosor de un dedo meñique".
Desde principios del siglo XIX se inició una revolución gradual en la ingeniería mecánica. Los viejos tornos están siendo sustituidos uno por uno por nuevas máquinas automáticas de alta precisión equipadas con pinzas. El comienzo de esta revolución lo marcó el torno cortatornillos del mecánico inglés Henry Maudsley, que permitía girar automáticamente tornillos y pernos con cualquier rosca.
El corte de tornillos sigue siendo desde hace mucho tiempo un desafío técnico porque requiere gran precisión y habilidad. Los mecánicos llevan mucho tiempo pensando en cómo simplificar esta operación. En 1701, el trabajo de C. Plumet describía un método para cortar tornillos utilizando un calibre primitivo.
Para ello se soldó un trozo de tornillo a la pieza de trabajo a modo de vástago. El paso del tornillo soldado tenía que ser igual al paso del tornillo que había que cortar en la pieza de trabajo. Luego, la pieza de trabajo se instaló en los cabezales de madera desmontables más simples; el cabezal sostenía el cuerpo de la pieza de trabajo y se insertaba un tornillo soldado en el cabezal. Cuando el tornillo giraba, la cavidad de madera del contrapunto se aplastaba para darle la forma del tornillo y servía como tuerca, como resultado de lo cual toda la pieza de trabajo se movía hacia el cabezal. El avance por revolución fue tal que permitió que el cortador estacionario cortara el tornillo con el paso requerido.

Un dispositivo similar se encontraba en el torno de corte de tornillos de 1785, que fue el predecesor inmediato de la máquina Maudsley. En este caso, el corte de rosca, que sirvió de modelo para el tornillo que se estaba fabricando, se aplicaba directamente al husillo, que sujetaba la pieza de trabajo y la hacía girar. (Un husillo es el nombre que se le da al eje giratorio de un torno con un dispositivo para sujetar la pieza de trabajo). Esto hizo posible cortar tornillos con una máquina: el trabajador hacía girar la pieza de trabajo, lo que, debido a la rosca del husillo , al igual que en el dispositivo Plumet, comenzaba a moverse progresivamente respecto a un cortador fijo que el trabajador sostenía sobre un palo.
De este modo, el producto recibió un hilo que coincidía exactamente con el hilo del husillo. Sin embargo, la precisión y rectitud del procesamiento dependían aquí únicamente de la fuerza y ​​firmeza de la mano del trabajador que guiaba la herramienta. Este fue un gran inconveniente. Además, las roscas del husillo eran de sólo 8-10 mm, lo que permitía cortar tornillos muy cortos.

La máquina cortadora de tornillos diseñada por Maudsley supuso un avance significativo. La historia de su invención la describen los contemporáneos de la siguiente manera. En 1794-1795, Maudsley, todavía un joven mecánico pero ya con mucha experiencia, trabajó en el taller del famoso inventor Brahma.
Bramah y Maudsley se enfrentaron a la tarea de aumentar el número de piezas producidas en las máquinas. Sin embargo, el viejo torno resultaba inconveniente para ello. Habiendo comenzado a trabajar en su mejora, Maudsley lo equipó con un soporte transversal en 1794.
La parte inferior del soporte (corredera) se instaló en el mismo bastidor que el contrapunto de la máquina y podía deslizarse a lo largo de su guía. En cualquier lugar, la pinza se puede fijar firmemente con un tornillo. En el trineo inferior estaban los superiores, dispuestos de forma similar. Con su ayuda, el cortador, fijado con un tornillo en una ranura al final de una barra de acero, podía moverse en dirección transversal.

La pinza se movía en dirección longitudinal y transversal mediante dos tornillos de avance. Moviendo el cortador utilizando un soporte cerca de la pieza de trabajo, montándolo rígidamente sobre un carro transversal y luego moviéndolo a lo largo de la superficie a procesar, fue posible cortar el exceso de metal con gran precisión. En este caso, el soporte cumplía la función de la mano del trabajador que sujetaba el cortador. De hecho, no había nada nuevo en el diseño descrito, pero era un paso necesario hacia futuras mejoras.
Maudsley dejó Brahmah poco después de su invento, fundó su propio taller y en 1798 creó un torno más avanzado. Esta máquina supuso un hito importante en el desarrollo de la construcción de máquinas herramienta, ya que por primera vez permitió cortar automáticamente tornillos de cualquier longitud y paso.
El punto débil del viejo torno era que sólo podía cortar tornillos cortos. No podía ser de otra manera porque no había ningún soporte, la mano del trabajador tenía que permanecer inmóvil y la propia pieza se movía junto con el huso. En la máquina Maudsley, la pieza de trabajo permaneció inmóvil y el soporte con el cortador fijado en ella se movió.
Para hacer que la pinza se moviera en el carro inferior a lo largo de la máquina, Maudsley conectó el eje del cabezal al tornillo de avance de la pinza usando dos engranajes. El tornillo giratorio estaba enroscado en una tuerca, que tiraba de la corredera de la pinza hacia atrás y la obligaba a deslizarse a lo largo del marco. Dado que el tornillo principal giraba a la misma velocidad que el husillo, se cortó una rosca en la pieza de trabajo con el mismo paso que en este tornillo. Para cortar tornillos con diferentes pasos, la máquina tenía un suministro de tornillos de avance.
El corte automático de tornillos en la máquina se produjo de la siguiente manera. La pieza de trabajo fue sujetada y rectificada a las dimensiones requeridas, sin activar la alimentación mecánica del calibrador. Después de esto, se conectó el tornillo de avance al husillo y se realizó el corte del tornillo en varias pasadas de la cortadora. El movimiento de retorno de cada pinza se realizó manualmente después de apagar la alimentación autopropulsada. Por lo tanto, el tornillo de avance y la pinza reemplazaron por completo la mano del trabajador. Además, permitieron cortar hilos con mucha más precisión y rapidez que en las máquinas anteriores.

En 1800, Maudsley hizo una mejora notable en su máquina: en lugar de un conjunto de tornillos de avance intercambiables, usó un conjunto de engranajes intercambiables que conectaban el husillo y el tornillo de avance (había 28 de ellos con un número de dientes de 15 a 50).
En su máquina, Maudsley cortó hilos con una precisión y exactitud tan asombrosas que a sus contemporáneos les pareció casi un milagro. En particular, cortó el tornillo de ajuste y la tuerca de un instrumento astronómico, que durante mucho tiempo fue considerado una obra maestra de precisión insuperable. El tornillo tenía cinco pies de largo y dos pulgadas de diámetro con 50 vueltas por cada pulgada. La talla era tan pequeña que no podía verse a simple vista. Pronto, la máquina Maudsley mejorada se generalizó y sirvió de modelo para muchas otras máquinas cortadoras de metales. En 1817 se creó una cepilladora con carro que permitía procesar rápidamente superficies planas. En 1818, Whitney inventó la fresadora. En 1839 apareció una máquina de carrusel, etc.

Nartov Andréi Konstantinovich (1683 - 1756)

Una figura de la época de Pedro el Grande. Mecánico e inventor ruso. Estudió en la Escuela de Ciencias Matemáticas y de Navegación de Moscú. Alrededor de 1718, el zar lo envió al extranjero para mejorar su arte del torneado y “adquirir conocimientos de mecánica y matemáticas”. Bajo la dirección de Pedro I, Nartov pronto fue trasladado a San Petersburgo y nombrado tornero personal del zar en el taller de torneado del palacio.
Trabajando aquí entre 1712 y 1725, Nartov inventó y construyó varios tornos (incluidas fotocopiadoras) que eran perfectos y originales en su diseño cinemático, algunos de los cuales estaban equipados con soportes mecánicos. Con la llegada del calibre se resolvió el problema de fabricar piezas de máquinas de formas geométricas estrictamente definidas, el problema de producir máquinas por máquinas.

En 1726-1727 y 1733, Nartov trabajó en la Casa de la Moneda de Moscú, donde creó máquinas acuñadoras originales. En el mismo año 1733, Nartov creó un mecanismo para levantar la "Campana del Zar". Después de la muerte de Pedro, Nartov recibió el encargo de hacer una "columna triunfal" en honor al emperador, representando todas sus "batallas".
Cuando todos los accesorios y objetos giratorios de Peter, así como el "pilar triunfal", fueron entregados a la Academia de Ciencias, ante la insistencia del director de la academia, el barón Korf, que consideraba a Nartov la única persona capaz de Terminado el "pilar", fue trasladado a la academia "de máquinas herramienta de torneado", para la gestión de estudiantes de torneado y mecánica y mecánicos. El torneado Petrovskaya, transformado por Nartov en talleres académicos, sirvió de base para el trabajo posterior de M.V. Lomonosov y luego de I.P. Kulibin (especialmente en el campo de la fabricación de instrumentos).

En 1742, Nartov presentó una denuncia ante el Senado contra el consejero de la Academia Schumacher, con quien había tenido discusiones por una cuestión de dinero, y luego logró que se nombrara un investigador de Schumacher, en cuyo lugar fue nombrado el propio Nartov. Permaneció en este puesto sólo un año y medio, porque resultó ser “ignorante de todo excepto el arte de girar y autocrático”; ordenó sellar los archivos de la cancillería académica, trató a los académicos con rudeza y finalmente llevó las cosas hasta el punto de que Lomonosov y otros miembros comenzaron a pedir el regreso de Schumacher, quien nuevamente asumió la dirección de la academia en 1744. y Nartov concentró sus actividades "en las hazañas de cañones y artillería".

1738-1756, trabajando en el Departamento de Artillería, Nartov creó máquinas para perforar canales y girar muñones de cañones, mechas originales y una mira óptica; propuso nuevos métodos para fundir cañones y sellar proyectiles en el canal del arma. En 1741, Nartov inventó una batería de fuego rápido de 44 morteros de tres libras. En esta batería, por primera vez en la historia de la artillería, se utilizó un mecanismo de elevación por tornillo, que permitió dar a los morteros el ángulo de elevación deseado.
El manuscrito descubierto de Nartov "Un espectáculo claro de máquinas" describe más de 20 tornos, tornos para copiar y cortar tornillos de varios diseños. Los dibujos y descripciones técnicas realizados por Nartov dan testimonio de sus grandes conocimientos de ingeniería. También publicó: “Narrativas y discursos memorables de Pedro el Grande” y “Theatrum machinarum”.

Enrique Maudslay Enrique 1771-1831

Mecánico e industrial inglés. Creó un torno de corte de tornillos con soporte mecanizado (1797), mecanizó la producción de tornillos, tuercas, etc. Pasó sus primeros años en Woolwich, cerca de Londres.
A los 12 años empezó a trabajar como cartuchero en el Arsenal de Woolwich, y a los 18 años era el mejor herrero del arsenal y mecánico en el taller de J. Bram, el mejor taller de Londres. Posteriormente abrió su propio taller y luego una fábrica en Lambeth.
Creó el Laboratorio Maudsley. Diseñador. Ingeniero mecánico. Creó un soporte de torno mecanizado de diseño propio. Se me ocurrió un juego original de engranajes de repuesto. Inventó una máquina cepilladora con mecanismo de manivela. Creó o mejoró una gran cantidad de máquinas cortadoras de metales diferentes. Construyó motores de barcos de vapor para Rusia.

Introducción.

Los tornos se inventaron y utilizaron en la antigüedad. Tenían un diseño muy simple, un funcionamiento muy imperfecto e inicialmente eran manuales y luego accionados a pie.

Objetivo Mi informe es un estudio de la historia de la creación de un torno.

Para lograr este objetivo, necesitaba resolver una serie de tareas:

· encontrar información sobre el creador de la máquina;

· estudiar la historia de su creación.

este tema es importante Debido al hecho de que el torno se ha convertido en una parte integral de la ingeniería mecánica, que es una de las principales industrias del mundo moderno.

Capítulo 1. Creación de un torno de corte de tornillos.

1.1. Historia y breve descripción de los tornos.

La historia data la invención del torno en el año 650. antes de Cristo mi. La máquina constaba de dos centros establecidos, entre los cuales se sujetaba una pieza de trabajo de madera, hueso o cuerno. Un esclavo o aprendiz hacía girar la pieza de trabajo (una o más vueltas en una dirección y luego en la otra). El maestro sostuvo el cortador en sus manos y, presionándolo en el lugar correcto contra la pieza de trabajo, eliminó las virutas, dándole a la pieza la forma requerida. Más tarde, se utilizó un arco con una cuerda flojamente estirada (hundida) para poner en movimiento la pieza de trabajo. La cuerda se enrolló alrededor de la parte cilíndrica de la pieza de trabajo de modo que formara un bucle alrededor de la pieza de trabajo. Cuando el arco se movía en una dirección u otra, similar al movimiento de una sierra al aserrar un tronco, la pieza de trabajo hacía varias revoluciones alrededor de su eje, primero en una dirección y luego en la otra.

En los siglos XIV y XV, los tornos accionados por pedal eran comunes. El accionamiento a pie consistía en una ochepa, un poste elástico colocado en voladizo sobre la máquina. Se ató una cuerda al extremo del poste, que se enrolló una vuelta alrededor de la pieza de trabajo y se sujetó al pedal con su extremo inferior. Cuando se presionaba el pedal, la cuerda se estiraba, lo que obligaba a la pieza de trabajo a dar una o dos vueltas y al poste a doblarse. Cuando se soltó el pedal, el poste se enderezó, tiró de la cuerda hacia arriba y la pieza de trabajo hizo las mismas revoluciones en la otra dirección.

Hacia 1430, en lugar del ochep, comenzaron a utilizar un mecanismo que incluía un pedal, una biela y una manivela, obteniendo así un accionamiento similar al pedal de una máquina de coser, común en el siglo XX. A partir de ese momento, la pieza de trabajo en el torno recibió, en lugar de un movimiento oscilatorio, rotación en una dirección durante todo el proceso de torneado.

En 1500, el torno ya tenía centros de acero y una luneta que podía reforzarse en cualquier punto entre los centros.

En tales máquinas se procesaban piezas bastante complejas, que eran cuerpos de rotación, hasta una bola. Pero el accionamiento de las máquinas herramienta entonces existentes era de potencia demasiado baja para el procesamiento de metales y el esfuerzo de la mano que sujetaba el cortador era insuficiente para eliminar grandes virutas de la pieza de trabajo.

Como resultado, el procesamiento de metales resultó ineficaz. Era necesario sustituir la mano del trabajador por un mecanismo especial y la fuerza muscular que pone en movimiento la máquina por un motor más potente.

La aparición de la rueda hidráulica supuso un aumento de la productividad laboral, al tiempo que tuvo un poderoso efecto revolucionario en el desarrollo de la tecnología. Y desde mediados del siglo XIV. Los impulsores de agua comenzaron a extenderse en la metalurgia.

A mediados del siglo XVI, Jacques Besson inventó un torno para cortar tornillos cilíndricos y cónicos.

En el siglo 17 Aparecieron los tornos, en los que la pieza de trabajo ya no era impulsada por la fuerza muscular del tornero, sino con la ayuda de una rueda hidráulica, pero el cortador, como antes, se sostenía en la mano del tornero. A principios del siglo XVIII. Los tornos se utilizaban cada vez más para cortar metales, no madera, por lo que el problema de fijar rígidamente el cortador y moverlo a lo largo de la superficie de la mesa a mecanizar es muy relevante. Y por primera vez, el problema del soporte autopropulsado se resolvió con éxito en la fotocopiadora de A.K. Nartov en 1712. Inventa una original máquina torneadora, copiadora y cortadora de tornillos con un soporte mecanizado y un conjunto de engranajes reemplazables.

Capítulo 2. Creación de un torno de corte de tornillos con soporte mecanizado.

¿Quién creó el torno cortatornillos?

Henry Maudsley fue un mecánico e industrial inglés que creó un torno para cortar tornillos con corredera mecanizada (1797), mecanizó la producción de tornillos, tuercas, etc. Pasó sus primeros años en Woolwich, cerca de Londres. A los 12 años empezó a trabajar como cartuchero en el Arsenal de Woolwich, y a los 18 años era el mejor herrero del arsenal y mecánico en el taller de J. Bram, el mejor taller de Londres. Posteriormente abrió su propio taller y luego una fábrica en Lambeth. Creó el Laboratorio Maudsley. Diseñador. Ingeniero mecánico. Creó un soporte de torno mecanizado de diseño propio. Se me ocurrió un juego original de engranajes de repuesto. Inventó una máquina cepilladora con mecanismo de manivela. Creó o mejoró una gran cantidad de máquinas cortadoras de metales diferentes. Construyó motores de barcos de vapor para Rusia. Desde principios del siglo XIX se inició una revolución gradual en la ingeniería mecánica. Los viejos tornos están siendo sustituidos uno por uno por nuevas máquinas automáticas de alta precisión equipadas con pinzas. El comienzo de esta revolución lo marcó el torno cortatornillos del mecánico inglés Henry Maudsley, que permitía girar automáticamente tornillos y pernos con cualquier rosca.

Hoy en día el torno es muy conocido. La historia de su creación comienza en el año 700 d.C. Los primeros modelos se utilizaron para procesar madera, tres siglos después se creó una unidad para trabajar metales.

Primeras menciones

En el año 700 d.C. Se creó una unidad que se parece parcialmente a un torno moderno. La historia de su primer lanzamiento exitoso comienza con el procesamiento de la madera mediante la rotación de la pieza de trabajo. Ninguna parte de la instalación era metálica. Por tanto, la fiabilidad de dichos dispositivos es bastante baja.

En aquella época, el torno tenía baja eficiencia. La historia de la producción se ha reconstruido a partir de dibujos y dibujos supervivientes. Se necesitaron 2 aprendices fuertes para desenrollar la pieza de trabajo. La precisión de los productos resultantes es baja.

La historia data la información sobre instalaciones que recuerdan vagamente a un torno en el año 650 a.C. mi. Sin embargo, lo único que estas máquinas tenían en común era el principio de procesamiento: el método de rotación. Los nodos restantes eran primitivos. La pieza de trabajo se puso literalmente en movimiento a mano. Se utilizó mano de obra esclava.

Los modelos creados en el siglo XII ya tenían algún tipo de impulso y podían usarse para producir un producto completo. Sin embargo, todavía no había portaherramientas. Por tanto, era demasiado pronto para hablar de la alta precisión del producto.

El dispositivo de los primeros modelos.

Un torno antiguo sujetaba la pieza entre centros. La rotación se realizó a mano durante sólo unas pocas vueltas. El corte se realizó utilizando una herramienta estacionaria. Un principio de procesamiento similar está presente en los modelos modernos.

Como motor para girar la pieza de trabajo, los artesanos utilizaron: animales, un arco con flechas atadas con una cuerda al producto. Algunos artesanos construyeron algo parecido a un molino de agua para estos fines. Pero no fue posible aumentar significativamente la productividad.

El primer torno tenía piezas de madera y, a medida que aumentaba el número de componentes, se perdía la fiabilidad del dispositivo. Los dispositivos acuáticos perdieron rápidamente su relevancia debido a la complejidad de las reparaciones. Sólo en el siglo XIV apareció un disco simple que simplificó enormemente el proceso de procesamiento.

Mecanismos de impulso tempranos

Pasaron varios siglos desde la invención del torno hasta la implementación de un sencillo mecanismo de accionamiento. Puede imaginarlo en forma de un poste fijado en el medio al marco encima de la pieza de trabajo. Un extremo de la pala se ata con una cuerda que se enrolla alrededor de la pieza de trabajo. El segundo se fija con un pedal.

Este mecanismo funcionó correctamente, pero no pudo proporcionar el rendimiento requerido. El principio de funcionamiento se basó en las leyes de la deformación elástica. Cuando pisas el pedal, la cuerda se tensa, el poste se dobla y experimenta una tensión significativa. Este último se transfirió a la pieza de trabajo, poniéndola en movimiento.

Después de girar el producto 1 o 2 vueltas, se soltó el poste y se volvió a doblar. Con la ayuda de un pedal, el maestro reguló el funcionamiento constante de la manguera, obligando a la pieza de trabajo a girar continuamente. Al mismo tiempo, las manos estaban ocupadas con la herramienta, realizando el procesamiento de la madera.

Este mecanismo más simple fue heredado por versiones posteriores de máquinas que ya tenían un mecanismo de manivela. Posteriormente, las máquinas de coser mecánicas del siglo XX tuvieron un diseño de accionamiento similar. En los tornos, utilizando una manivela, lograron un movimiento uniforme en una dirección.

Gracias al movimiento uniforme, los artesanos comenzaron a producir productos con la forma cilíndrica correcta. Lo único que faltaba era la rigidez de los componentes: centros, portaherramientas y mecanismo de accionamiento. Los portacuchillas estaban hechos de madera, por lo que durante el procesamiento se prensaban.

Pero, a pesar de las desventajas enumeradas, fue posible producir incluso piezas esféricas. El trabajo de los metales seguía siendo un proceso difícil. Incluso las aleaciones blandas no eran susceptibles de un verdadero torneado por rotación.

Un cambio positivo en el diseño de las máquinas herramienta fue la introducción de la versatilidad en el procesamiento: en una sola máquina ya se procesaban piezas de trabajo de varios diámetros y longitudes. Esto se logró mediante soportes y centros ajustables. Sin embargo, las piezas grandes requirieron un esfuerzo físico significativo por parte del artesano para implementar la rotación.

Muchos artesanos han adaptado un volante de hierro fundido y otros materiales pesados. Utilizar la fuerza de inercia y la gravedad facilitó el trabajo del manipulador. Sin embargo, todavía era difícil alcanzar una escala industrial.

Partes de metal

La principal tarea de los inventores de las máquinas herramienta fue aumentar la rigidez de los nodos. El comienzo del reequipamiento técnico fue el uso de centros metálicos que sujetan la pieza de trabajo. Posteriormente se introdujeron transmisiones de engranajes fabricadas con piezas de acero.

Las piezas metálicas permitieron crear máquinas cortadoras de tornillos. La rigidez ya era suficiente para procesar metales blandos. Los componentes individuales se fueron mejorando gradualmente:

• portapiezas, más tarde llamado unidad principal - husillo;
• los topes cónicos estaban equipados con mecanismos ajustables para cambiar la posición a lo largo;
• trabajar en un torno se volvió más fácil con la invención del portaherramientas de metal, pero era necesaria una eliminación constante de virutas para aumentar la productividad;
• La cama de hierro fundido aumentó la rigidez de la estructura, lo que permitió procesar piezas de considerable longitud.

Con la introducción de componentes metálicos, resulta más difícil desenrollar la pieza de trabajo. Los inventores pensaron en crear un propulsor completo, queriendo eliminar el trabajo manual. El sistema de transmisión ayudó a llevar a cabo el plan. Por primera vez se adaptó una máquina de vapor para rotar piezas de trabajo. Fue precedido por un motor de agua.

El movimiento uniforme de la herramienta de corte se realizó mediante un tornillo sin fin con un mango. Esto resultó en una superficie más limpia de la pieza. Los bloques reemplazables permitieron implementar un trabajo universal en el torno. Los diseños mecanizados se han perfeccionado a lo largo de los siglos. Pero hasta el día de hoy, el principio de funcionamiento de las unidades se basa en los primeros inventos.

inventores científicos

Actualmente, a la hora de comprar un torno lo primero que se analiza son las características técnicas. Proporcionan las principales capacidades de procesamiento, dimensiones, rigidez y velocidad de producción. Anteriormente, con la modernización de las unidades, se introdujeron gradualmente parámetros según los cuales se comparaban los modelos entre sí.

La clasificación de las máquinas ayudó a evaluar el grado de perfección de una máquina en particular. Tras analizar los datos recopilados, el inventor nacional de la época de Pedro el Grande modernizó los modelos anteriores. Su creación fue una máquina mecanizada real que permite varios tipos de procesamiento de cuerpos giratorios y corte de hilos.

La ventaja del diseño de Nartov era la capacidad de cambiar la velocidad de rotación del centro móvil. También proporcionaron bloques de engranajes reemplazables. La apariencia de la máquina y su estructura se asemejan al moderno y sencillo torno TV3, 4, 6. Los centros de mecanizado modernos también tienen unidades similares.

En el siglo XVIII, Andrei Nartov presentó al mundo la pinza autopropulsada. movimiento uniforme transmitido de la herramienta. Henry Maudsley, un inventor inglés, introdujo su versión del importante nudo hacia finales de siglo. En su diseño, la velocidad de movimiento de los ejes se modificó debido a los diferentes pasos de rosca del tornillo principal.

Nodos principales

Los tornos son ideales para mecanizar piezas 3D mediante corte rotativo. Una descripción general de una máquina moderna contiene los parámetros y características de los componentes principales:

• La cama es el principal elemento cargado, el bastidor de la máquina. Están hechos de aleaciones duraderas y duras, se utiliza principalmente perlita.
• Un soporte es una isla para montar cabezales de herramientas giratorios o herramientas estáticas.
• Husillo: actúa como portapiezas. El principal y poderoso nudo de rotación.
• Componentes adicionales: husillos de bolas, ejes deslizantes, mecanismos de lubricación, suministro de refrigerante, tomas de aire del área de trabajo, refrigeradores.

Un torno moderno contiene sistemas de accionamiento compuestos por una electrónica de control compleja y un motor, normalmente síncrono. Las opciones adicionales le permiten eliminar virutas del área de trabajo, medir la herramienta y suministrar refrigerante bajo presión directamente al área de corte. La mecánica de la máquina se selecciona individualmente para las tareas de producción, y de ello depende el coste del equipo.

El soporte contiene unidades para la colocación de rodamientos, que se montan sobre un husillo de bolas (husillo de bolas). Sobre él también se montan elementos de contacto con las guías deslizantes. El lubricante en las máquinas modernas se suministra automáticamente y se controla su nivel en el tanque.

En los primeros tornos, una persona movía la herramienta y elegía la dirección de su movimiento. En los modelos modernos, todas las manipulaciones las realiza el controlador. Se necesitaron varios siglos para inventar tal nudo. La electrónica ha ampliado enormemente las capacidades de procesamiento.

Control

Recientemente, se han generalizado los tornos CNC para metal, con control numérico. El controlador controla el proceso de corte, monitorea la posición de los ejes y calcula el movimiento de acuerdo con los parámetros especificados. Se almacenan en la memoria varias etapas de corte, hasta la pieza terminada.

Los tornos CNC para metal pueden tener visualización del proceso, lo que ayuda a verificar el programa escrito antes de que la herramienta comience a moverse. Todo el corte se puede ver virtualmente y los errores de código se pueden corregir a tiempo. La electrónica moderna controla la carga por eje. Las últimas versiones del software le permiten identificar una herramienta defectuosa.

La técnica para monitorear placas rotas en un soporte se basa en comparar el gráfico de cargas por eje durante el funcionamiento normal y cuando se excede el umbral de emergencia. El seguimiento se produce en el programa. La información para el análisis se suministra al controlador mediante un sistema de accionamiento o un sensor de potencia con capacidad para digitalizar valores.

Sensores de posición

Las primeras máquinas con electrónica tenían finales de carrera con microinterruptores para controlar posiciones extremas. Posteriormente, se empezaron a instalar codificadores en el par de tornillos. Actualmente se utilizan reglas de alta precisión que pueden medir un juego de varias micras.

Equipado con sensores circulares y eje de rotación. podría ser controlado. Esto es necesario para implementar las funciones de fresado que realizaba la herramienta accionada. Este último a menudo estaba integrado en la torre.

La integridad de la herramienta se mide mediante sondas electrónicas. También facilitan la búsqueda de puntos de referencia para iniciar el ciclo de corte. Las sondas pueden medir la geometría de los contornos resultantes de una pieza después del procesamiento y realizar automáticamente las correcciones que se incluyen en el acabado repetido.

El modelo moderno más simple.

El torno TV 4 es un modelo de formación con un mecanismo de accionamiento sencillo. Todo el control se realiza manualmente.

Manejas:

• ajustar la posición de la herramienta con respecto al eje de rotación;
• establezca la dirección de corte del hilo hacia la derecha o hacia la izquierda;
• servir para cambiar la velocidad del accionamiento principal;
• determinar el paso del hilo;
• incluir el movimiento longitudinal de la herramienta;
• Se encargan de sujetar los componentes: el contrapunto y sus púas, las cabezas con cortadores.

Los volantes mueven los nodos:

• pluma de contrapunto;
• carro longitudinal.

El diseño incluye un circuito de iluminación para la zona de trabajo. Un sistema de seguridad en forma de pantalla protectora protege a los trabajadores de las virutas. El diseño de la máquina es compacto, lo que permite su uso en aulas y áreas de servicio.

El torno de corte de tornillos TV4 es un diseño simple que proporciona todos los componentes necesarios para un diseño completo para el procesamiento de metales. El husillo se acciona a través de una caja de cambios. La herramienta está montada sobre un soporte con avance mecánico y accionada por un par de tornillos.

Dimensiones

El husillo está controlado por un motor asíncrono. El tamaño máximo de la pieza de trabajo puede ser de diámetro:

• no más de 125 mm si el procesamiento se realiza sobre un calibre;
• no más de 200 mm si el procesamiento se realiza sobre la cama.

La longitud de la pieza de trabajo sujeta en los centros no supera los 350 mm. La máquina ensamblada pesa 280 kg y la velocidad máxima del husillo es de 710 rpm. Esta velocidad de rotación es decisiva para el acabado. La energía se suministra desde una red de 220 V con una frecuencia de 50 Hz.

Características del modelo

La caja de cambios de la máquina TV4 está conectada al motor del husillo mediante una transmisión por correa trapezoidal. La rotación se transmite al husillo desde la caja de cambios a través de una serie de engranajes. La dirección de rotación de la pieza de trabajo se puede cambiar fácilmente mediante la puesta en fase del motor principal.

La guitarra sirve para transmitir la rotación desde el eje a las pinzas. Es posible cambiar 3 velocidades de alimentación. Para ello se cortan tres tipos diferentes de roscas métricas. La suavidad y uniformidad del movimiento está garantizada por el tornillo de avance.

Las manijas establecen la dirección de rotación del par de tornillos del cabezal. Las velocidades de avance también se ajustan mediante las manijas. La pinza se mueve sólo en dirección longitudinal. Los componentes deben lubricarse manualmente según las normas de la máquina. Los engranajes toman el lubricante del baño en el que operan.

La máquina tiene la capacidad de trabajar manualmente. Para ello se utilizan volantes. El piñón y cremallera engrana con la cremallera. Este último va atornillado al marco. Este diseño le permite habilitar el control manual de la máquina si es necesario. Se utiliza un volante similar para mover la pluma del contrapunto.