Взгляд в историю фрезерных станков

В металлообрабатывающей промышленности фрезерные станки — невероятно адаптируемые инструменты. От резки различных форм, сверления отверстий и создания канавок на черных и цветных металлах фрезерные станки были разработаны для создания однородного однородного продукта снова и снова.

Что такое фрезерный станок?

Современные фрезерные станки предлагают возможность нарезания резьбы, шпунтования, фрезерования и сверления с ручным или цифровым управлением, но ранние фрезерные станки были гораздо более простыми.

Стандартный фрезерный станок состоит из стола, фрезерной оправки, нескольких горизонтальных и вертикальных тяг, поворотной плиты, вращающегося основания и главного шпинделя. Вращающееся основание отличает фрезерный станок от токарного станка.

Когда был изобретен первый фрезерный станок?

Изобретатель первого фрезерного станка неизвестен, но разработка мельниц была задокументирована. Самуэль Рехе создал раннюю машину, но оставил мало информации о деталях машины. Десять лет спустя Эли Терри изменил конструкцию и использовал мельницы для производства взаимозаменяемых частей часов. Развитие фрезерных станков шло медленно и неуклонно. Каждый шаг в разработке машины упрощал производство идентичных продуктов.

В 1818 году Эли Уитни, также известный как изобретатель хлопкоочистительной машины, создал то, что называют первой мельничной машиной. Тем не менее, его фрезерный станок был просто обновленной и улучшенной версией станка, изобретенного Рехе и Терри. Уитни была не единственной, кто видел потребность в обрабатывающей промышленности и стремился ее удовлетворить. Изобретатели Джон Холл, Роберт Джонсон и Симеон Норт разработали машину, которая создавала неизменно идентичные предметы.

Так почему же Эли Уитни приписывают изобретение фрезерного станка? Потому что Эли Уитни создал успешный фрезерный станок в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, который производил взаимозаменяемые части винтовки. Его изобретение изменило отрасль.

До Уитни все огнестрельное оружие изготавливалось вручную высококвалифицированными машинистами. Этот процесс не только занимал много времени, но и означал, что обмен частями оружия был невозможен. Изобретение Уитни положило начало массовому производству оружия в США.

Учитывая большой объем заказов от правительства США, Уитни основала футуристический станкостроительный завод в Нью-Хейвене, который производил идентичные детали для оружия. Он изготовил индивидуальные шаблоны для воспроизведения деталей оружия. Рабочий брал шаблон и вырезал по нему металл на фрезерном станке.

Часто имелась большая погрешность. Это побудило Уитни изобрести новую версию мельницы, которая заменит механические навыки в производстве оружия. Эта новая версия была относительно более точной.

Уитни разработал несколько моделей фрезерного станка на протяжении многих лет. Но мельниц с технологией ЧПУ не было до 1952 года, благодаря Ричарду Кеггу.

Стать полезным инструментом для промышленной обработки

У первых фрезерных станков все еще была одна большая ошибка:оператор должен был прикрепить заготовку к столу, а затем закрепить шаблон сверху. Для срезания лишнего металла использовался режущий инструмент, обычно долото. При обработке сложных форм вручную измерения часто оказывались неверными. Это замедлило производственный процесс. Эта неудача в конечном итоге побудила Уитни изобрести более совершенный фрезерный станок.

Он сконструировал железное колесо с изогнутыми зубьями, выступающими из его окружности. Зубья были заточены до бритвенно-острой режущей кромки, а затем закалены для защиты от ударов.

Когда колесо двигалось, зубья соприкасались с металлической пластиной. Только на этот раз каждый зуб действовал как отдельное долото, и каждый ход был одинаковым. Полный оборот колеса обеспечивает постоянную скорость резания. Когда он водил колесом по краю шаблона, он аккуратно обрезал металлическую пластину по размеру.

Модернизация фрезерного станка

Конструкция мельницы Уитни кажется несложной. Но Эли Уитни потребовалось около восьми лет, чтобы выполнить заказ на оружие. Из-за проблем с машинами, деталями и многим другим процесс занял больше времени, чем планировалось, и большая часть оружия была завершена за последние два года.

Спустя годы изобретатель Джозеф Р. Браун продемонстрировал свой модифицированный фрезерный станок на Парижской выставке 1867 года. У него были спиральные канавки для определенного типа спиральных сверл, а позже была добавлена ​​фигурная фреза. Фрезерный станок продолжал развиваться.

В начале 1800-х годов токарный станок был более популярен из-за своей простоты, мощной поперечной подачи и четко определенной коробки передач. Благодаря значительному дополнению Брауна фрезерный станок смог конкурировать с токарными станками примерно в 1864 году.

Первая машина с числовым управлением

Начиная с 1940 года предпринималось несколько попыток автоматизировать фрезерный станок. Ручное управление не требовало механических навыков, но ставилась цель автоматизировать весь процесс в соответствии с современными технологиями.

Было несколько других причин для выбора фрезерных станков с числовым программным управлением (ЧПУ); во-первых, это неравномерность данных, результатов и самих продуктов.

После того, как числовое программирование было установлено на фрезерном станке, оно систематизировало их операции и сделало их быстрее, точнее и эффективнее, чем ручная обработка.

Эволюция современных мельниц

Станки с ЧПУ имеют современный подход к обработке сырья, но основные функции остаются прежними. Нестандартные детали часто создаются с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР).

Это позволяет фрезерным станкам массово производить различные детали из различных металлов и пластмасс. Сегодняшние мельницы включают:

• Горизонтально-фрезерный станок
• Вертикально-фрезерный станок
• Фрезерный станок с ЧПУ
• Фрезерный станок для станины
• Расточные станки

Современные фрезерные станки также имеют цилиндрический режущий инструмент, который может вращаться по нескольким осям и создавать сложные детали на ваших механических деталях; деталь, о которой ранние машины могли только мечтать.

Заключительные слова

Фрезерные станки были изобретены более двухсот лет назад. Из истории фрезерных станков видно, что мельницы разрабатывались часовщиками, профессорами, частными оружейниками и другими. Сегодняшние мельницы используются многими в той же отрасли, что делает фрезерные станки связью с прошлым и возможностью для развития в будущем.