Máy tiện là máy công cụ chủ yếu sử dụng dụng cụ tiện để tiện các phôi quay. Máy khoan, máy khoan doa, máy doa, máy tiện ren, khuôn và dụng cụ tạo khía cũng có thể được sử dụng trên máy tiện để gia công tương ứng. Máy tiện chủ yếu được sử dụng để gia công trục, đĩa, ống lót và các phôi khác có bề mặt quay. Chúng là loại máy công cụ được sử dụng rộng rãi nhất trong các nhà máy sản xuất và sửa chữa máy móc.
Ngay từ thời Ai Cập cổ đại, con người đã phát minh ra công nghệ tiện gỗ bằng dụng cụ trong khi xoay gỗ quanh trục trung tâm. Lúc đầu, con người sử dụng hai cây thẳng đứng làm giá đỡ để đỡ gỗ cần tiện, sử dụng lực đàn hồi của cành cây để cuộn dây thừng vào gỗ, và kéo dây thừng bằng tay hoặc chân để xoay gỗ, và cắt gỗ bằng dụng cụ trong tay.
Phương pháp cổ xưa này dần dần tiến hóa và phát triển thành phương pháp quấn hai hoặc ba vòng dây thừng trên ròng rọc, dây thừng được đặt trên một thanh đàn hồi uốn cong thành hình cánh cung, và cánh cung được đẩy và kéo qua lại để xoay vật thể đã gia công để tiện. Đây là "máy tiện cánh cung".
Vào thời Trung cổ, có người đã thiết kế một "máy tiện bàn đạp" sử dụng bàn đạp để xoay trục khuỷu và dẫn động bánh đà, sau đó truyền lực đến trục chính để xoay trục chính. Vào giữa thế kỷ 16, một nhà thiết kế người Pháp tên là Besson đã thiết kế một máy tiện để tiện vít sử dụng thanh vít để trượt dụng cụ. Thật không may, máy tiện này đã không được quảng bá và sử dụng.
Vào thế kỷ 18, có người đã thiết kế ra một chiếc máy tiện sử dụng bàn đạp và thanh truyền để quay trục khuỷu, có thể lưu trữ động năng quay trên bánh đà và phát triển từ việc quay trực tiếp phôi sang quay đầu máy, là một đầu kẹp để kẹp chặt phôi.
Máy tiện này có trục vít dẫn chính xác và bánh răng có thể hoán đổi cho nhau.
Maudsley sinh năm 1771. Năm 18 tuổi, ông là cánh tay phải của nhà phát minh Bramer. Người ta nói rằng Bramer đã làm công việc đồng áng. Năm 16 tuổi, ông phải chuyển sang làm thợ mộc với khả năng vận động kém vì một tai nạn khiến mắt cá chân phải của ông bị tàn tật. Phát minh đầu tiên của ông là bồn cầu xả nước vào năm 1778. Maudsley bắt đầu giúp Bramer thiết kế máy ép thủy lực và các máy móc khác cho đến khi ông rời Bramer ở tuổi 26 vì Bramer đã thô lỗ từ chối yêu cầu tăng lương của Moritz lên hơn 30 shilling một tuần.
Cùng năm Maudsley rời Bramer, ông đã chế tạo máy tiện ren đầu tiên, là máy tiện hoàn toàn bằng kim loại có giá đỡ dụng cụ và giá đỡ đuôi có thể di chuyển dọc theo hai thanh dẫn hướng song song. Bề mặt dẫn hướng của thanh dẫn hướng có hình tam giác và khi trục chính quay, vít dẫn sẽ dẫn động giá đỡ dụng cụ di chuyển theo chiều ngang. Đây là cơ chế chính của máy tiện hiện đại và máy tiện này có thể được sử dụng để tiện các vít kim loại chính xác có bất kỳ bước ren nào.
Ba năm sau, Maudsley đã tạo ra một máy tiện hoàn thiện hơn trong xưởng của mình, với các bánh răng có thể thay thế cho nhau để thay đổi tốc độ nạp liệu và bước ren đang được xử lý. Năm 1817, một người Anh khác, Roberts, đã áp dụng cơ cấu ròng rọc bốn cấp và bánh sau để thay đổi tốc độ trục chính. Chẳng bao lâu sau, những máy tiện lớn hơn đã ra đời, đóng góp to lớn vào việc phát minh ra động cơ hơi nước và các máy móc khác.
Để nâng cao trình độ cơ giới hóa và tự động hóa, năm 1845, Fitch của Hoa Kỳ đã phát minh ra máy tiện tháp pháo; năm 1848, máy tiện bánh xe hồi vị xuất hiện ở Hoa Kỳ; năm 1873, Spencer của Hoa Kỳ đã chế tạo ra máy tiện tự động một trục, và không lâu sau đó đã chế tạo ra máy tiện tự động ba trục; đầu thế kỷ 20, máy tiện có hộp số truyền động bằng một động cơ duy nhất đã xuất hiện. Do phát minh ra thép công cụ tốc độ cao và ứng dụng động cơ điện, máy tiện đã liên tục được cải tiến và cuối cùng đã đạt đến trình độ hiện đại về tốc độ cao và độ chính xác cao.
Sau Chiến tranh thế giới thứ nhất, do nhu cầu của ngành công nghiệp vũ khí, ô tô và các ngành công nghiệp máy móc khác, nhiều loại máy tiện tự động hiệu suất cao và máy tiện chuyên dụng đã phát triển nhanh chóng. Để cải thiện năng suất của các lô phôi nhỏ, máy tiện có thiết bị định hình thủy lực đã được thúc đẩy vào cuối những năm 1940, đồng thời, máy tiện đa dụng cụ cũng được phát triển. Vào giữa những năm 1950, máy tiện điều khiển bằng chương trình với thẻ đục lỗ, tấm chốt và mặt số đã được phát triển. Công nghệ CNC bắt đầu được sử dụng trong máy tiện vào những năm 1960 và phát triển nhanh chóng sau những năm 1970.
Máy tiện thông thường có phạm vi đối tượng gia công rộng, phạm vi điều chỉnh lớn về tốc độ trục chính và tốc độ chạy dao, có thể gia công bề mặt trong và ngoài, mặt đầu và ren trong và ngoài của phôi. Loại máy tiện này chủ yếu do công nhân vận hành thủ công, hiệu suất sản xuất thấp, phù hợp với xưởng sản xuất và sửa chữa từng chi tiết, lô nhỏ. Máy tiện tháp pháo và máy tiện quay có giá đỡ dụng cụ tháp pháo hoặc giá đỡ dụng cụ bánh xe trả về có thể chứa nhiều dụng cụ. Công nhân có thể sử dụng các dụng cụ khác nhau theo trình tự để hoàn thành nhiều quy trình trong một lần kẹp phôi, phù hợp với sản xuất lô.
Máy tiện tự động có thể tự động hoàn thành nhiều công đoạn gia công phôi vừa và nhỏ theo một quy trình nhất định, có thể tự động nạp và tháo vật liệu, gia công nhiều lần một lô phôi giống nhau, thích hợp cho sản xuất hàng loạt và quy mô lớn.
Máy tiện bán tự động đa dụng cụ được chia thành loại một trục, nhiều trục, nằm ngang và thẳng đứng. Bố trí của máy tiện ngang một trục tương tự như máy tiện thông thường, nhưng hai bộ giá đỡ dụng cụ được lắp ở phía trước và phía sau trục chính hoặc trên và dưới, và được sử dụng để gia công đĩa, vòng và trục. Năng suất của nó cao hơn từ 3 đến 5 lần so với máy tiện thông thường.
Máy tiện sao chép có thể tự động hoàn thành chu trình gia công của phôi theo hình dạng và kích thước của mẫu hoặc mẫu. Thích hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng loạt nhỏ các phôi có hình dạng phức tạp hơn. Năng suất cao hơn từ 10 đến 15 lần so với máy tiện thông thường. Có nhiều giá đỡ dụng cụ, nhiều trục, loại mâm cặp, loại thẳng đứng và các loại khác.
Trục chính của máy tiện đứng vuông góc với mặt phẳng ngang, phôi được kẹp trên bàn xoay ngang, giá đỡ dụng cụ di chuyển trên dầm hoặc cột. Thích hợp để gia công các phôi lớn hơn, nặng hơn, khó lắp trên máy tiện thông thường. Nói chung được chia thành hai loại: cột đơn và cột đôi.
Trong khi tiện, giá đỡ dụng cụ của máy tiện răng cưa sẽ chuyển động qua lại theo hướng xuyên tâm theo chu kỳ, được sử dụng để tạo bề mặt răng của máy phay nâng, dao phay, v.v. Nó thường được trang bị một phụ kiện mài răng cưa và bề mặt răng được mài bằng một bánh mài nhỏ được dẫn động bởi một động cơ riêng.
Máy tiện đặc biệt là máy tiện được sử dụng để gia công các bề mặt cụ thể của một số loại phôi nhất định, chẳng hạn như máy tiện trục khuỷu, máy tiện trục cam, máy tiện bánh xe, máy tiện trục, máy tiện cán và máy tiện thỏi.
Máy tiện liên hợp chủ yếu dùng để tiện, nhưng khi thêm một số bộ phận và phụ kiện đặc biệt, chúng cũng có thể được sử dụng để doa, phay, khoan, chèn, mài và các gia công khác. Chúng có đặc điểm của "một máy có nhiều chức năng" và phù hợp cho công việc sửa chữa trên xe công trình, tàu thuyền hoặc trạm sửa chữa lưu động.
Mặc dù nghề thủ công nhà máy tương đối lạc hậu, nhưng họ đã đào tạo và tạo ra nhiều kỹ thuật viên. Mặc dù họ không phải là chuyên gia chế tạo máy móc, nhưng họ có thể chế tạo nhiều loại dụng cụ cầm tay, chẳng hạn như dao, cưa, kim, máy khoan, côn, máy mài, trục, ống lót, bánh răng, khung giường, v.v. Trên thực tế, máy móc được lắp ráp từ các bộ phận này.
Nói về máy khoan, trước tiên chúng ta phải nói về Leonardo da Vinci. Nhân vật huyền thoại này có thể là nhà thiết kế ra máy khoan đầu tiên được sử dụng để gia công kim loại. Máy khoan do ông thiết kế được cung cấp năng lượng bằng thủy lực hoặc bàn đạp chân. Dụng cụ khoan quay gần với phôi, và phôi được cố định trên một bàn di động được điều khiển bằng cần cẩu. Năm 1540, một họa sĩ khác đã vẽ một bức tranh "Pyrotechnics", cũng có hình ảnh máy khoan tương tự. Vào thời điểm đó, máy khoan được sử dụng chuyên biệt để hoàn thiện các vật đúc rỗng.
Vào thế kỷ 17, do nhu cầu quân sự, ngành sản xuất pháo phát triển nhanh chóng, cách chế tạo nòng pháo trở thành vấn đề lớn mà người dân cần giải quyết cấp bách.
Máy khoan thực sự đầu tiên trên thế giới được Wilkinson phát minh vào năm 1775. Trên thực tế, chính xác hơn, máy khoan của Wilkinson là máy khoan có thể gia công chính xác các khẩu pháo. Đó là một thanh khoan hình trụ rỗng với cả hai đầu được gắn trên ổ trục.
Wilkinson sinh ra tại Hoa Kỳ vào năm 1728. Khi 20 tuổi, ông chuyển đến Staffordshire và xây dựng lò luyện sắt đầu tiên tại Bilston. Do đó, Wilkinson được gọi là "thợ rèn bậc thầy của Staffordshire". Năm 1775, sau những nỗ lực không ngừng trong nhà máy của cha mình, Wilkinson, 47 tuổi, cuối cùng đã tạo ra cỗ máy mới này có thể khoan nòng pháo với độ chính xác hiếm có. Điều thú vị là sau khi Wilkinson qua đời vào năm 1808, ông được chôn cất trong một chiếc quan tài bằng gang do chính ông thiết kế.
Nếu không có động cơ hơi nước, làn sóng đầu tiên của Cách mạng công nghiệp sẽ không thể xảy ra vào thời điểm đó. Ngoài các cơ hội xã hội cần thiết, sự phát triển và ứng dụng của bản thân động cơ hơi nước cũng đòi hỏi một số điều kiện tiên quyết về kỹ thuật không thể bỏ qua, bởi vì việc chế tạo các bộ phận của động cơ hơi nước không dễ dàng như một người thợ mộc cắt gỗ. Để biến kim loại thành một số hình dạng đặc biệt và độ chính xác gia công cao, không thể không có thiết bị kỹ thuật tương ứng. Ví dụ, trong quá trình chế tạo xi lanh và piston của động cơ hơi nước, độ chính xác của đường kính ngoài cần thiết trong quá trình chế tạo piston có thể được đo từ bên ngoài trong khi cắt, nhưng để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác của đường kính trong của xi lanh, không dễ để sử dụng các phương pháp gia công chung.
Smithon là kỹ thuật viên cơ khí giỏi nhất vào thế kỷ 18. Smithon đã thiết kế tới 43 bánh xe nước và cối xay gió. Khi chế tạo động cơ hơi nước, Smithon cảm thấy phần khó nhất là gia công xi lanh. Rất khó để gia công vòng tròn bên trong của một xi lanh lớn thành một hình tròn. Vì lý do này, Smeaton đã chế tạo một công cụ máy đặc biệt để cắt vòng tròn bên trong của xi lanh tại Karen Iron Works. Máy khoan này, được dẫn động bởi một bánh xe nước, có một công cụ được lắp ở đầu trước của trục dài. Công cụ này có thể quay trong xi lanh để gia công vòng tròn bên trong của nó. Vì công cụ được lắp ở đầu trước của trục dài nên sẽ xảy ra các vấn đề như độ lệch trục, do đó rất khó để gia công một xi lanh thực sự tròn. Vì lý do này, Smeaton đã phải thay đổi vị trí của xi lanh nhiều lần để gia công.
Đối với vấn đề này, máy khoan do Wilkinson phát minh năm 1774 đã đóng một vai trò lớn. Máy khoan này sử dụng bánh xe nước để quay xi lanh vật liệu và căn chỉnh nó với dụng cụ cố định ở giữa. Do chuyển động tương đối giữa dụng cụ và vật liệu, vật liệu được khoan thành một lỗ hình trụ với độ chính xác cao. Vào thời điểm đó, máy khoan đã tạo ra một hình trụ có đường kính 72 inch và sai số không vượt quá độ dày của đồng xu sáu xu. Đây là một sai số lớn được đo bằng công nghệ hiện đại, nhưng trong điều kiện tại thời điểm đó, không dễ để đạt được mức độ này.
Tuy nhiên, phát minh của Wilkinson không được cấp bằng sáng chế, và mọi người đã sao chép và lắp đặt nó. Năm 1802, Watt cũng đã nói về phát minh của Wilkinson trong cuốn sách của mình và sao chép nó trong Soho Iron Works của mình. Sau đó, Watt cũng đã sử dụng cỗ máy kỳ diệu của Wilkinson khi chế tạo xi lanh và piston của động cơ hơi nước. Hóa ra đối với piston, kích thước có thể được đo bên ngoài trong khi cắt, nhưng đối với xi lanh thì không đơn giản như vậy, và phải sử dụng máy khoan. Vào thời điểm đó, Watt đã sử dụng bánh xe nước để quay xi lanh kim loại và để dụng cụ cố định ở giữa di chuyển về phía trước để cắt bên trong xi lanh. Kết quả là, sai số của xi lanh có đường kính 75 inch nhỏ hơn độ dày của một đồng xu, rất tiên tiến vào thời điểm đó.
Người ta đã thực hiện nhiều cải tiến cho máy khoan của Wilkinson. Năm 1885, Hutton của Anh đã sản xuất một máy khoan có bàn nâng, đã trở thành nguyên mẫu của máy khoan hiện đại máy khoan.
Vào thế kỷ 19, người Anh đã phát minh ra máy khoan và máy bào để phục vụ nhu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp như động cơ hơi nước, trong khi người Mỹ tập trung vào việc phát minh ra máy phay để sản xuất một lượng lớn vũ khí. Máy phay là máy có các lưỡi cắt phay có nhiều hình dạng khác nhau, có thể cắt các phôi có hình dạng đặc biệt, chẳng hạn như rãnh xoắn ốc, hình bánh răng, v.v. Ngay từ năm 1664, nhà khoa học người Anh Hooke đã chế tạo ra một chiếc máy cắt bằng các lưỡi cắt tròn quay, có thể coi là một chiếc máy phay thô sơ, nhưng xã hội lúc đó không phản ứng nhiệt tình với nó. Vào những năm 1840, Pratt đã thiết kế ra cái gọi là máy phay Lincoln. Tất nhiên, chính Whitney người Mỹ mới thực sự thiết lập vị thế của máy phay trong ngành chế tạo máy.
Whitney đã chế tạo ra chiếc máy phay thông thường đầu tiên trên thế giới vào năm 1818, nhưng bằng sáng chế cho máy phay đã được Bodmer người Anh (người phát minh ra máy bào cổng có thiết bị cấp dụng cụ) cấp vào năm 1839. Vì máy phay quá đắt nên ít người quan tâm đến nó vào thời điểm đó.
Sau một thời gian im lặng, máy phay lại hoạt động trở lại ở Hoa Kỳ. Ngược lại, Whitney và Pratt chỉ có thể được cho là đã thực hiện công việc nền tảng cho việc phát minh và ứng dụng máy phay. Công lao thực sự trong việc phát minh ra máy phay có thể áp dụng vào nhiều hoạt động khác nhau của nhà máy phải thuộc về kỹ sư người Mỹ Joseph Brown.
Năm 1862, Brown của Hoa Kỳ đã chế tạo máy phay vạn năng đầu tiên trên thế giới, đây là một cải tiến mang tính đột phá về mặt được trang bị một tấm định vị vạn năng và một dao phay toàn diện. Bàn làm việc của máy phay vạn năng có thể xoay một góc nhất định theo phương ngang và được trang bị các phụ kiện như đầu phay thẳng đứng. "Máy phay vạn năng" do ông thiết kế đã thành công rực rỡ khi được trưng bày tại Triển lãm Paris năm 1867. Đồng thời, Brown cũng thiết kế một dao phay định hình không bị biến dạng sau khi mài, sau đó chế tạo máy mài để mài dao phay, đưa máy phay lên trình độ hiện tại.
Trong quá trình phát minh, nhiều thứ thường bổ sung và liên kết với nhau: để chế tạo động cơ hơi nước, cần có máy khoan; sau khi phát minh ra động cơ hơi nước, cần có máy bào từ các yêu cầu của quy trình. Có thể nói rằng chính phát minh ra động cơ hơi nước đã dẫn đến việc thiết kế và phát triển "máy công cụ" từ máy khoan và máy tiện đến máy bào. Trên thực tế, máy bào là "máy bào" để bào kim loại.
1. Máy bào để chế biến các loại máy bào lớn (1839)
Vì quá trình chế tạo mặt phẳng của van động cơ hơi nước cần bắt đầu từ đầu thế kỷ 19, nhiều kỹ thuật viên đã bắt đầu nghiên cứu trong lĩnh vực này, bao gồm Richard Robert, Richard Pratt, James Fox và Joseph Clement, những người đã sản xuất máy bào độc lập trong 25 năm kể từ năm 1814. Máy bào cổng trục này cố định phôi trên một bệ dao động, và máy bào cắt một mặt của phôi. Tuy nhiên, máy bào này không có thiết bị cấp phôi và đang trong quá trình chuyển đổi từ "dụng cụ" thành "máy". Vào năm 1839, một người đàn ông Anh tên là Bodmer cuối cùng đã thiết kế ra một máy bào có thiết bị cấp phôi bằng dao.
2. Máy định hình để gia công các mặt phẳng nhỏ
Một người Anh khác, Nesmith, đã phát minh và chế tạo một máy bào để gia công các máy bào nhỏ trong 40 năm kể từ năm 1831. Nó có thể cố định vật thể gia công trên giường và dụng cụ di chuyển qua lại. Kể từ đó, do sự cải tiến của các dụng cụ và sự xuất hiện của động cơ điện, máy bào đã phát triển theo hướng cắt tốc độ cao và độ chính xác cao một mặt, và theo hướng quy mô lớn mặt khác.
Mài là một công nghệ cổ xưa mà loài người đã biết từ thời xa xưa. Vào thời kỳ đồ đá cũ, công nghệ này được sử dụng để mài các công cụ bằng đá. Sau đó, với việc sử dụng các công cụ bằng kim loại, sự phát triển của công nghệ mài đã được thúc đẩy. Tuy nhiên, thiết kế của một máy mài thực sự vẫn là một thứ hiện đại. Ngay cả vào đầu thế kỷ 19, mọi người vẫn mài bằng cách xoay các viên đá mài tự nhiên và để chúng tiếp xúc với các vật thể đã qua xử lý.
Năm 1864, Hoa Kỳ đã chế tạo ra máy mài đầu tiên trên thế giới. Đây là một thiết bị lắp bánh mài vào giá đỡ dụng cụ trượt của máy tiện và cho phép máy có hộp số tự động. Mười hai năm sau, Brown ở Hoa Kỳ đã phát minh ra máy mài vạn năng gần giống với máy mài hiện đại.
Nhu cầu về đá mài nhân tạo cũng xuất hiện. Làm thế nào để phát triển một loại đá mài có khả năng chống mài mòn tốt hơn đá mài tự nhiên? Năm 1892, American Acheson đã sản xuất thử nghiệm thành công silicon carbide làm từ than cốc và cát, đây là một loại đá mài nhân tạo có tên là C mài mòn; hai năm sau, A mài mòn với thành phần chính là nhôm oxit đã được sản xuất thử nghiệm thành công, do đó máy mài được sử dụng rộng rãi hơn.
Sau này, do vòng bi và ray dẫn hướng được cải tiến hơn nữa nên độ chính xác của máy mài ngày càng cao và phát triển theo hướng chuyên môn hóa, xuất hiện máy mài bên trong, máy mài bề mặt, máy mài trục, máy mài bánh răng và máy mài vạn năng.
Các nhà khảo cổ học đã phát hiện ra rằng con người đã phát minh ra một thiết bị để khoan lỗ vào năm 4000 trước Công nguyên. Người xưa dựng một thanh xà trên hai cây cột, sau đó treo một hình nón xoay từ thanh xà, sau đó dùng dây cung để điều khiển hình nón quay, để có thể khoan lỗ trên gỗ và đá. Không lâu sau, con người cũng thiết kế ra một công cụ khoan gọi là "tời", cũng sử dụng dây cung đàn hồi để làm cho hình nón quay.
Vào khoảng năm 1850, công ty Martinoni của Đức lần đầu tiên chế tạo máy khoan xoắn để khoan kim loại; tại Triển lãm quốc tế được tổ chức tại London, Anh năm 1862, công ty Whitworth của Anh đã trưng bày máy khoan tủ bằng gang chạy bằng điện, trở thành nguyên mẫu của máy khoan hiện đại.
Sau đó, các loại máy khoan khác nhau lần lượt xuất hiện, bao gồm cả máy khoan hướng tâm, máy khoan với cơ chế cấp liệu tự động, máy khoan đa trục có thể khoan nhiều lỗ cùng lúc, v.v. Nhờ cải tiến vật liệu dụng cụ và mũi khoan, cùng việc sử dụng động cơ điện, cuối cùng các máy khoan hiệu suất cao, quy mô lớn đã được sản xuất.
điện thoại : +86-592-6682467
WhatsApp : +86-18359729483
e-mail : info@cncyangsen.com
Địa chỉ nhà : No. 586-590 Shanbian Rd. Dongfu Industrial Zone Haicang Dist, Xiamen, Fujian Province, China 361027
THẺ NÓNG :
trung tâm gia công ngang máy phay ngang trung tâm gia công dọc Máy HMC Máy VMC Máy phay CNC© 2025 Nhà sản xuất gia công CNC Top 1 tại Phúc Kiến Đã đăng ký Bản quyền.
