Strung

Strung  - o mașină pentru tăierea ( strunjirea ) pieselor din metale , lemn și alte materiale sub formă de corpuri de revoluție. La strunguri, acestea efectuează strunjirea brută și finisată a suprafețelor cilindrice, conice și modelate, filetare , tăiere și prelucrare finală, găurire , frecare și alezare găuri etc. Piesa de prelucrat primește rotație de la ax , freza  - unealta de tăiere - se deplasează de-a lungul cu glisiera etrieruluide la arborele de antrenare sau șurubul, care primește rotație de la mecanismul de avans.

O parte semnificativă a parcului de mașini este alcătuită din mașini din grupul de strunjire. Acesta include, conform clasificării Institutului de Cercetare Experimentală a Mașinilor-unelte pentru tăierea metalelor, nouă tipuri de mașini-unelte care diferă ca scop, aspectul designului, gradul de automatizare și alte caracteristici.

Utilizarea unor dispozitive speciale suplimentare pe mașini (pentru șlefuire , frezare , găurire radiale și alte tipuri de prelucrare) extinde semnificativ capacitățile tehnologice ale echipamentului .

Strungurile, mașinile semi-automate și mașinile automate, în funcție de locația axului , care poartă un dispozitiv pentru reglarea piesei de prelucrat , sunt împărțite în orizontale și verticale. Mașinile verticale sunt proiectate în principal pentru prelucrarea pieselor de masă semnificativă, diametru mare și lungime relativ mică.

Cele mai comune strunguri din perioada sovietică sunt 1K62 și 16K20 .

Istoricul creației

Strungul este o unealtă străveche. Cele mai vechi dovezi ale unui strung datează din Egiptul antic în jurul anului 1300 î.Hr. [1] . De asemenea, există puține dovezi ale existenței sale în civilizația miceniană, datând din secolul al XVIII-lea sau al XIV-lea î.Hr. e. [2] .

Dovezi clare ale artefactelor prelucrate au fost descoperite în secolul al VI-lea î.Hr.: fragmente dintr-un bol de lemn într-un mormânt etrusc din nordul Italiei și două plăci plate din lemn cu jante decorative prelucrate în Turcia modernă [3] .

În perioada statelor beligerante din China, aproximativ 400 î.Hr. e., chinezii antici foloseau strunguri pentru a ascuți unelte și arme la scară industrială [4] .

Prima pictură cunoscută care prezintă un strung datează din secolul al III-lea î.Hr. în Egiptul antic [5] .

Strungul a fost foarte important pentru revoluția industrială. Este cunoscută drept „mama mașinilor-unelte” deoarece a fost prima mașină-uneltă care a dus la inventarea altor mașini-unelte [6] .

În 1717, Andrei Konstantinovici Nartov , „turnicul de curte al Majestății Sale Împăratul lui Petru cel Mare”, a inventat pentru prima dată un strung de șuruburi cu etrier mecanizat și un set de roți dințate interschimbabile [7] . La strungurile din acea epocă, freza era prinsă într-un suport special, care era deplasat manual, apăsând pe piesa de prelucrat. Calitatea depindea doar de acuratețea mâinilor maestrului, mai ales că la acea vreme strungurile erau deja folosite pentru prelucrarea metalelor, nu a produselor din lemn. Doar un meșter foarte priceput ar putea tăia fire în șuruburi, poate aplica modele complexe unei piese de prelucrat, poate face roți dințate cu dinți fini. În mașina sa, Nartov nu numai că a fixat tăietorul, dar a aplicat și următoarea schemă: degetul de copiere și șublerul au fost puse în mișcare de un șurub de plumb, dar cu diferite etape de tăiere sub tăietor și sub copiator. Astfel, a fost asigurată deplasarea automată a etrierului de-a lungul axei piesei de prelucrat. Mașina a făcut posibilă șlefuirea celor mai complexe modele pe aproape orice suprafață. În mod paradoxal, în ciuda tuturor îmbunătățirilor ulterioare ale etrierului mecanizat inventat de Nartov, principiul funcționării acestuia a rămas același în vremea noastră [8] . Primele strunguri Nartov sunt păstrate în colecția Hermitage ca capodopere ale artei inginerești ale secolului al XVIII-lea [9] .

Primul strung din metal complet documentat a fost inventat de Jacques de Vaucanson în jurul anului 1751. A fost descrisă în Enciclopedie.

Un important strung timpuriu în Marea Britanie a fost mașina de găurit orizontal care a fost instalată în 1772 la Arsenalul Regal din . A fost tras de cai și a făcut posibilă producerea de tunuri mult mai precise și mai puternice, care au fost folosite cu succes în războiul de revoluție americană de la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Una dintre caracteristicile cheie ale acestei mașini a fost că piesa de prelucrat s-a rotit spre deosebire de unealta, făcând din punct de vedere tehnic un strung. Henry Maudslay, care mai târziu a îmbunătățit multe strunguri, a lucrat la Arsenalul Regal din 1783 [10] . O descriere detaliată a strungului lui Vaucanson a fost publicată cu decenii înainte ca Maudslay să-și perfecționeze versiunea. Este probabil ca Maudsley să nu cunoască munca lui Vaucanson, deoarece primele sale versiuni ale opritorului de alunecare aveau multe erori care nu au fost găsite la strungul lui Vaucanson.

În timpul Revoluției Industriale, puterea mecanizată generată de roțile de apă sau de motoarele cu abur era transferată la strung prin intermediul unui arbore liniar, permițând lucrul mai rapid și mai ușor. Strungurile pentru prelucrarea metalelor au evoluat în mașini mai grele, cu piese mai groase și mai rigide. Între sfârșitul secolului al XIX-lea și mijlocul secolului al XX-lea, motoarele electrice individuale de pe fiecare strung au înlocuit arborele liniar ca sursă de energie. Începând cu anii 1950, servomecanismele au fost folosite pentru a controla strunguri și alte mașini-unelte folosind control numeric, care a fost adesea combinat cu computere pentru a crea control numeric (CNC). Astăzi, strungurile manuale și CNC coexistă în industria prelucrătoare.

Tipuri de strunguri

Sunt disponibile diferite forme de strung în diferite formate și specificații. Există strunguri pentru prelucrarea lemnului, mașini pentru prelucrarea metalelor și mașini folosite pentru strunjirea decorativă, prelucrarea sticlei și tăierea cu diamante. Există strunguri ușoare care sunt utile pentru lucrul ușor, cum ar fi în camerele de mini scule, sau pentru aplicații practice sau demonstrații. Există strunguri puternice utilizate pentru producția de masă în centrale electrice, fabrici de oțel și hârtie, industria construcțiilor navale și auto, minerit, industria textilă.

Strung de tăiere cu șuruburi

Strungul de tăiere cu șurub este proiectat pentru a efectua o varietate de operațiuni de strunjire pe metale feroase și neferoase , inclusiv conuri de strunjire, tăierea filetelor metrice, modulare, în inch și pas . Este cea mai faimoasă și clasică dintre toate mașinile-unelte.

Strungurile cu șurub sunt cele mai versatile mașini ale grupului de strunjire și sunt utilizate în principal în producția dintr-o singură piesă și la scară mică. Dispunerea structurală a mașinilor este aproape aceeași. Nodurile principale ale mașinii 16K20 luate ca exemplu sunt:

Etrierul constă dintr-un glisier inferior (cărucior) care se deplasează de-a lungul ghidajelor cadrului. De-a lungul ghidajelor saniei inferioare, sania transversală se deplasează în direcția perpendiculară pe linia centrală, pe care se află căruciorul de tăiere cu suporturile de scule. Căruciorul de tăiere este montat pe un platou rotativ care poate fi reglat la un unghi față de linia centrală a mașinii.

Parametrii principali ai mașinilor sunt cel mai mare diametru al piesei de prelucrat deasupra patului și cea mai mare distanță între centre. O dimensiune importantă a mașinii este, de asemenea, cel mai mare diametru al piesei prelucrate peste glisiera transversală a etrierului.

Precizia strungurilor cu șurub

Strungurile de tăiere cu șuruburi sunt împărțite în cinci clase în funcție de precizie:

ridicat - P
normal - H
ridicat - B
în special de înaltă precizie - A
prelucrare deosebit de precisă - C

Rotire și rotație

Caracteristica principală a mașinii carusel este aranjarea verticală a axei de rotație. Aceste mașini sunt proiectate pentru orice strunjire (strunjire și alezarea suprafețelor cilindrice și conice, tăierea capetelor, tăierea canelurilor, filetarea cu freza) a pieselor mari. Când echipează mașina cu dispozitive suplimentare, acestea pot ascuți suprafețele modelate pe un copiator. La instalarea dispozitivelor de fixare pe un carusel, se pot efectua frezarea și șlefuirea.

Unitatea principală este o masă cu o placă frontală pe care este atașată piesa de prelucrat. O traversă se deplasează de-a lungul a două rafturi conectate printr-un portal (analog de ghidaje). Pe traversă sunt două etriere. Etrierul drept se rotește. Este alcătuit dintr-un cărucior longitudinal și un glisor care se deplasează pe verticală. Turela este situată pe glisor. Suporturile cu unelte sunt instalate în găurile turelei. Turela este folosită la tăierea capetelor la găuri, uneori pentru prelucrarea suprafețelor exterioare. Al doilea etrier se numește șubler plictisitor. Este alcătuit dintr-un cărucior longitudinal, pe care este montată o piesă rotativă, pe care se află un glisor, pe care este montat suportul pentru scule. Bara de găurit este utilizată pentru găuri de găuri, caneluri interioare și prelucrare conică. Pe partea dreapta este un etrier lateral. Este format dintr-un cărucior longitudinal, un glisor și un suport de scule și este proiectat pentru prelucrarea suprafețelor exterioare.

Dimensiunea caracteristică a mașinilor rotative este diametrul plăcii frontale. În funcție de această dimensiune, există mașini cu o singură coloană (cu diametrul plăcii frontale ≤ 2000 mm) și mașini cu două coloane (cu un diametru de peste 2000 mm).

Mișcările mașinii:

Mașină frontală (de întoarcere în față)

O mașină cu un pat relativ scurt și o axă de rotație înaltă (de exemplu, 1A693), proiectată pentru strunjirea pieselor scurte cu diametru mare, în principal de la capăt ("pe frunte"). Adesea nu au un contrapunt. Datorită cantității mari de spațiu și rotației orizontale a axului, strungurile sunt potrivite pentru prelucrarea pieselor de mai multe tone de lungime mică. Cu toate acestea, din cauza sarcinilor grave asupra grupului de arbore și a dificultății de montare a pieselor de prelucrat, mașinile frontale sunt adesea înlocuite în producție cu mașini rotative.

Strung cu turelă

Strungul cu turelă este utilizat pentru prelucrarea pieselor de prelucrat sau a pieselor dintr-o bară calibrată.

Pe mașină se execută următoarele tipuri de strunjire: strunjire, găurire , găurire , frezare , alezare , strunjire profilată , filetare cu robinet , matrițe și freze se efectuează de către un robot.

Strunjire longitudinală automată

Mașinile de strunjire longitudinală automată sunt utilizate la fabricarea de piese de serie mici din bară trasă la rece , calibrată , profil profilat și sârmă bobină .

Mașina poate efectua strunjirea diferitelor materiale - de la cupru la oțeluri aliate .

În principal mașinile de strunjire longitudinală automată sunt utilizate în producția pe scară largă și în masă, dar pot fi utilizate și în producția de serie în proiectarea și fabricarea echipamentelor necesare pentru producția de grupuri speciale de piese cu utilizarea maximă posibilă a aceluiași set de came , cleme de prindere și alimentare , suporturi și scule.

Dispozitivul unui strung automat cu un cap fix este următorul. Capul axului este fixat pe planul superior al cadrului . Pe planul său frontal există o placă pentru instalarea dispozitivelor speciale. Pe planul din spate al capului există un opritor de balansare, iar în partea de sus - un etrier vertical . Pe planul superior al patului există, de asemenea, antrenări pentru dispozitive, un ax sau turelă și unități pentru etriere transversale. În loc de mandrina de strung , o mașină de strunjire longitudinală folosește o mandrina de strung . Această decizie se datorează dimensiunii mici a piesei de prelucrat. În același timp, pentru mașinile de strunjire longitudinală se folosesc cleme speciale .

Un strung automat cu un cap mobil se numește strung automat „de tip elvețian”.

Mașina este controlată printr-un sistem de came și arbori cu came montate în cadrul mașinii. De asemenea, este posibil să se instaleze sisteme CNC cu antrenări de avans și unelte antrenate.

Există mașini cu un singur ax și rotative de strunjire longitudinală. Spre deosebire de mașinile cu un singur ax, mașinile cu turelă pot efectua simultan mai multe operațiuni de strunjire diferite pentru diferite piese fixate în axul turelă al mașinii.

Strung automat cu mai multe arbori

Mașinile automate sunt proiectate pentru strunjirea pieselor complexe și precise din bare rotunde, hexagonale și pătrate, trase la rece calibrate sau din țevi în producție de masă.

Pot fi utilizate pentru: strunjire degroșată, finisare și profilată, decupare, găurire, alezarea, frezarea, alezarea, filetarea, tăierea, laminarea filetului .

Puterea de antrenare suficientă și rigiditatea structurală asigură o productivitate ridicată. Unele modele pot efectua simultan mai multe operații, ceea ce crește foarte mult productivitatea unor astfel de mașini.

Centru de prelucrare de strunjire și frezare

Centrul de prelucrare combină funcțiile mașinilor de strunjire și frezat . Deși frezarea și găurirea pot fi efectuate pe mașini cu turelă cu turelă alimentată, capacitățile unor astfel de mașini sunt limitate semnificativ de mobilitatea turelei. Pentru a rezolva această problemă, centrele de prelucrare au un cap de frezat pentru un conic HSK sau Capto (mai rar un conic standard ISO sau BT). Conicile HSK și Capto vă permit să instalați o unealtă de strunjire direct în capul de frezare, ceea ce vă permite să efectuați o operație de strunjire. În acest caz, puteți utiliza freze cu tijă pătrată, prinse într-un dorn special de tranziție (utilizate mai des pe fusurile HSK) sau freze cu tijă specială (tipic pentru fusurile Capto).

Astfel, același ax al capului de frezare este utilizat atât pentru scule rotative, cât și pentru scule statice.

Schimbarea sculelor este efectuată de un schimbător automat de scule. La centrele de prelucrare se folosesc scule cu inserții de carbură înlocuibile sau dintr-o singură piesă. Instrumentul de lipit de obicei nu este folosit.

Mașina poate avea și o turelă, dar acest aranjament este rar folosit.

Centrele de prelucrare sunt proiectate în primul rând pentru prelucrarea pieselor complexe care necesită atât operații de strunjire, cât și operații de frezare, cum ar fi arborii cotit .

Mașini CNC

Dezvoltarea tehnologiei informatice a dus la crearea de mașini-unelte cu control program. În URSS, au fost produse un număr mare de tipuri de mașini-unelte CNC - 16K20 ("Proletarul Roșu", Moscova), 16B16 (Kuibyshev), LA155 (Leningrad), etc. Mașinile CNC au ocupat o nișă între mașinile universale și agregate în producerea unei game largi de produse (furnizate de programele de prelucrare a bibliotecii) în loturi relativ mici (zeci și sute de bucăți). Timpul scurt de schimbare și repetabilitatea ridicată a prelucrării pe mașinile CNC au făcut posibilă creșterea dramatică a randamentului pieselor bune în timpul prelucrării multi-operaționale. Sistemele CNC de bază din URSS au fost NTs-31 și 2P22 (grup de strunjire) și 2S42 și 2P32 (grup de frezare).

Astăzi, principalii producători de mașini CNC sunt China, Taiwan, SUA, Spania, Italia, Japonia și Germania.

Vezi și

Note

  1. ↑ Ce este o mașină de strung?  Istoric , părți și funcționare . Brighthub Engineering . Preluat la 26 martie 2018. Arhivat din original la 17 mai 2021.
  2. ↑ Clifford, Brian O scurtă istorie a strunjirii lemnului  . Atelierul Turnerului de Lemn . Breasla Turnerilor de Lemn din Ontario. — „Primele dovezi ale strungului în sine provin din secolul al III-lea î.Hr. dar se știe că a fost folosit cu mult înainte. O farfurie plată din lemn, care stătea pe picioare de lemn, a fost găsită într-un mormânt de groapă la Micene, datată între 1100 și 1400 î.Hr. [dovezi de la artifcat] sugerează că ar fi putut fi întors pe un dorn ținut între centre într-un strung. Împotriva acestui punct de vedere trebuie pus faptul că nu există niciun semn de caneluri întoarse pe piesă.” Preluat la 24 iulie 2018. Arhivat din original la 12 noiembrie 2020.
  3. ↑ Clifford, Brian O scurtă istorie a strunjirii lemnului  . Atelierul Turnerului de Lemn . Breasla Turnerilor de Lemn din Ontario. — „Cea mai veche piesă din acea [Italia de Nord] a fost găsită într-un loc cunoscut sub numele de „Mormântul Războinicii” la Corneto. Acesta este un fragment dintr-un vas din lemn, datat în jurul anului 700 î.Hr., care arată „dovezi clare de rotunjire și lustruire pe suprafața sa exterioară și de strunjire în gol...” (Woodbury) Pe acest sit au fost găsite și alte vase turnate etrusce. ... Săpăturile unui mormânt din movilă din Asia Mică (acum Turcia) au scos la iveală două vase plate din lemn cu margini decorative întoarse. Acestea au fost datate din secolul al VII-lea î.Hr.”. Preluat la 24 iulie 2018. Arhivat din original la 12 noiembrie 2020.
  4. ↑ Emperor's Ghost Army (documentar). PBS. Ora de la începutul sursei: 26:00. Arhivat pe 15 ianuarie 2016 la Wayback Machine
  5. ↑ Clifford, Brian O scurtă istorie a strunjirii lemnului  . Atelierul Turnerului de Lemn . Breasla Turnerilor de Lemn din Ontario. — „Cele mai vechi informații despre strung datează din secolul al III-lea î.Hr. Aceasta este o sculptură în basorelief pe peretele mormântului unui egiptean numit Petrosiris.” Preluat la 24 iulie 2018. Arhivat din original la 12 noiembrie 2020.
  6. ↑ Murthy, S. Trymbaka. Manual de elemente de inginerie mecanică  (engleză) . — ISBN 978-9380578576 .
  7. ↑ Nartov Andrey Konstantinovich 1693 - 1756: o scurtă biografie, ani de viață, activități . histrf.ru. Preluat la 26 ianuarie 2019. Arhivat din original la 26 ianuarie 2019.
  8. ↑ Precizie inimitabilă  // rusplt.ru. Arhivat din original pe 18 octombrie 2018.
  9. ↑ Andrey Konstantinovich Nartov - Invenții și inventatori ai Rusiei . www.inventor.perm.ru Preluat la 26 ianuarie 2019. Arhivat din original la 12 ianuarie 2019.
  10. ↑ Tomiyama, Testuo Development of Production Technology and Machine Tools (note de prezentare). Paginile 18-21  (engleză) (PDF). OpenCourseWare: TUDelft . TUDelft (16 februarie 2016). — „1770 Jan Verbruggen a evadat în Anglia împreună cu fiul său Pieter Verbruggen (1734-1786) și a devenit maestru fondator la Woolwich Arsenal”. Preluat la 24 iulie 2018. Arhivat din original la 25 iulie 2018. 02. Ontwikkeling Fabricagetechnologie [Prelegere]. Delft, Țările de Jos: TUDelft. Arhivat pe 7 iunie 2019 la Wayback Machine

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice