- •1. Этапы
- •История инженерной деятельности ( (этапы и стратегии развития металлорежущих станков)
- •Часть 1 философские аспекты инженерного труда 7
- •Раздел 1 законы строения и развития техники 7
- •Раздел 2 структура и функции инженерной деятельности 11
- •Введение
- •Часть 1 философские аспекты инженерного труда Раздел 1 законы строения и развития техники
- •1.1 Закон прогрессивной эволюции техники.
- •Вопросы для самоанализа.
- •1.2 Закон соответствия между функцией и структурой
- •1.3 Закон стадийного развития техники
- •1.4 Использование других законов техники
- •1.5 О роли красоты в инженерном творчестве
- •Раздел 2 структура и функции инженерной деятельности
- •2.1 Философские мотивы развития инженерной деятельности
- •2.2 Внутренние (технологические) функции инженерной деятельности:
- •2.2.1 Изобретательство. Методы инженерного творчества
- •2.2.2 Исследовательская функция
- •2.2.3 Конструкторская функция
- •2.2.4 Функция проектирования
- •2.2.5 Технологическая функция.
- •2.2.6 Функция регулирования производства.
- •2.2.7 Функция эксплуатации и ремонта оборудования.
- •2.2.8 Функция системного проектирования.
- •Часть 2 Технология машиностроения как теоретическая основа станкостроения Раздел 3 роль технологии машиностроения в истории инженерной деятельности
- •3.1 Терминология раздела, история формирования
- •Вопросы для самоанализа
- •1. Какая технология является самой древней в истории человечества?
- •Подсказки для студентов. (Зарождение технологий. История металлургии)
- •Какие характеристики материалов играют важнейшую роль в смене эпох в истории человечества?
- •Почему бронза и железные сплавы играют основную роль в истории?
- •4.2 Металлорежущие станки. Развитие и усовершенствование.
- •Вопросы для самоанализа.
- •Резюме.
- •Подсказки для студентов.
- •4.3 Токарные станки. Их роль и место в истории инженерной деятельности
- •4.3.1 Краткий экскурс в историю
- •Развитие токарного станка
- •4.3.2 Истоки и причины модификации токарных станков
- •4.3.2.1 Возникновение и развитие лучкового токарного станка
- •4.3.2.2 Станки, приводимые в действие с помощью деревянной
- •4.3.2.3 Отделение привода от станка; станки с маховиками;
- •Вопросы для самоанализа
- •Раздел 5 тенденции развития станкостроения
- •5.1 Краткий экскурс в историю обработки резанием
- •Вопросы для самоанализа.
- •5.2 Классификация металлорежущих станков
- •Раздел 6 архаичные мотивы в станкостроении в иллюстрациях
- •6.1. Станки - монстры прошлого века
- •6.2. Выводы и перспективы изменения стратегий станкостроения.
- •Раздел 7 тенденции развития современных станков
- •7.1. Технологические мотивы формирования стратегий станкостроения.
- •7.2 Внедрение электропривода в машиностроении
- •7.3 Развитие науки о металлообработке
- •Раздел 8 стратегии развития металлорежущих станков
- •8.1 Анализ путей и стратегий станкостроения
- •8.2 Иллюстрации к этапам развития металлорежущих станков
- •8.3 Реализация стратегий в иллюстрациях (на примере станков компании goodway, Тайвань
- •Токарно-фрезерные оц goodway
- •Часть 4 Перспективные направления инженерного дела Раздел 9 сущность и содержание современной научно-технической революции и ее влияние на развитие инженерного дела
- •9.1. Проблематика раздела
- •9.2 Историческая справка
- •9.3. Актуальность и сущность нтр
- •9.4 Сущность перемен при нтр
- •Раздел 10. Прогноз ведущих направлений развития материаловедения функциональных материалов
- •10.1 Идеология прогноза.
- •10.2 Оценка влияний нанотехнологий на экономику
- •10.3 Прогнозные материалы развития материаловедения
- •10.4 Прогнозні матеріали развитку матеріалознавства (переклад)
- •Раздел 11 тенденции развития современного материаловедения
- •11.1 Обзор состояния нанонауки и нанотехнологии в мире и в Украине.
- •11.2 Проблемы, сдерживающие развитие и реализацию нанотехнологий в Украине
- •11.3 Минимальные необходимые меры для реализации нанотехнологий в Украине
- •11.4 Общество Макса Планка – «Белая книга»
- •11.5 Порошковая металургия (пм). Роль пм в нтр.
- •Раздел 12 компьютеризация и ее роль в станкостроении
- •Вопросы для текущего контроля знаний по дисциплине иид
- •Ответы на вопросы для текущего контроля знаний по дисциплине иид
- •1. Укажите наиболее древний метод обработки материалов
- •2. Укажите наиболее современный метод обработки материалов
- •3. Какой метод обработки резанием является наиболее древним
- •4. Какой метод обработки резанием является наиболее современным
- •5. Когда и в связи с какой задачей появились металлорежущие станки
- •6. Из каких металлов впервые изготавливали детали, применяя токарную обработку
- •7. Появление какой детали (узла) в конструкции станка означало создание металлорежущего станка
- •8. Какая деталь (узел) токарного станка является наиболее древней
- •9. Какая деталь (узел) токарного станка является наиболее современной
- •10. Какая деталь (узел) сверлильного станка является наиболее древней
- •11. Какая деталь (узел) сверлильного станка является наиболее современной
- •Библиографический список
- •Книга 2-х, 3-х авторов;
- •Книга под заглавием;
- •Статья из журналов (1 ,2,3-х автора ) :
Развитие токарного станка
Эпоха, период |
Событие, результат |
1 |
2 |
Неолит. Появление устройств, использующих вращательное движение для формообразования изделий при обработке резанием.
Около 500 лет до н. э. Переход от точения изделия, устанавливаемого в подшипниках, к точению в центрах.
XIV—XV вв. н. э. Переход от лучка к деревянной пружине (очепу или луку), закрепленной вне станка.
XVI-XVII вв. Устранение холостого обратного хода изделия и введение подвижных поддержек и суппортов для резца; применение маховика, установленного на станке; отделение привода от станка.
XVIII в. Механизация процесса резания при изготовлении художественных изделий из кости и древесины твердых пород.
Первая четверть XIX в. Механизация процесса резания на металлорежущих станках, предназначенных для изготовления предметов массового спроса и деталей машин; механизированный суппорт; получение заданных параметров нарезаемых винтов с помощью наборов зубчатых колес; холостой шкив; автоматический останов при окончании обработки изделия.
Вторая четверть XIX в. Усовершенствование достижений предыдущего периода в конструктивном отношении.
4.3.2 Истоки и причины модификации токарных станков
4.3.2.1 Возникновение и развитие лучкового токарного станка
Токарный станок в простейшем виде был известен уже древним народам. До нас дошло некоторое количество деревянных точеных украшений и ножек саркофагов, изготовленных древними греками, однако определенных данных о конструкции их токарных станков не имеется.4
В 1949 г. Б. А. Куфтип при раскопках Авневского кургана в Юго- Осетинской автономной области Грузинской ССР обнаружил бронзовый токарный резец, датируемый началом II тысячелетия до н. э. Резец имеет режущие кромки по обоим концам стержня, причем их геометрические формы различны. Находка была исследована проф. Ф. Н. Тавадзе, который установил, что резец мог быть применен для обработки древесины, а также золота и серебра. Материал резца имеет твердость по Бринелю 120 кг/мм2, что почти в три раза превышает твердость серебра и золота.
Известен каменный рельеф, относящийся к эллинистической эпохе Египта (около 300 лет до н. э.),7 на котором можно впервые увидеть токарный станок. Он имел две стойки с центрами, между которыми находилась обрабатываемая деталь. Ее закрепление осуществлялось связыванием концов стоек, далеко выступавших за линию центров. На обрабатываемую деталь набрасывался шнурок, перетягиванием которого обеспечивалось вращение. Один человек вращал деталь, а другой подставлял резец и снимал слой материала.
Древние авторы неоднократно упоминают о токарном станке. Витрувий, написавший сочинение «Об архитектуре>> приблизительно в 13—16 гг. ДО н. э., упоминает о роликах (явившихся частями осадной машины), выточенных на токарном станке, а также о других точеных деталях. В том же сочинении Витрувия содержатся и другие упоминания о тока рном станке. Важно заметить, что сам Витрувий считал токарный станок устройством общеизвестным, а потому даже не требующим специального описания.
Первое сведение о гайке, выточенной на токарном станке, относится к 362 г н.э.
Изготовление токарных изделий из древесины, рога, кости и алебастра у римлян было поставлено настолько широко, что там возник специальный термин для обозначения токарного станка — Tornus, и токаря — Tornator. Эти термины перешли затем в романские языки.
На протяжении тысячелетий токарный станок являлся универсальным устройством для формообразования изделий и получения круглых отверстий в тех случаях, когда желательна или необходима была их правильность. Последняя могла быть обеспечена только при вращательном движении изделия или инструмента.
Материальная культура славян эпохи до X в. недостаточно исследована. Но начиная с X в. их токарные изделия уж обнаружены археологами. Так, вблизи Чернигова при раскопках так называемой Черной Могилы, датируемой X в., обнаружены шашки, выточенные из кости на токарном станке. Деревянные токарные изделия того времени, как менее стойкие по сравнению с костью, не сохранились.
Примерно к этому же времени относятся обнаруженные на Украине мастерские по изготовлению пряслиц из шифера, которые, как более красивые и удобные, заменили глиняные. Шиферные пряслица изготовлялись, видимо, шлифованием с помощью устройства, близкого к изображенному на рис. 1.
В XIII в. токарные изделия получили на Руси распространение, о чем свидетельствуют многочисленные археологические материалы. Акад. Б.А.Рыбаков сообщает, что деревянные изделия, выточенные на токарном станке, уже имелись даже в провинциальном городке недалеко от Киева (Райковецкое городище). В самом Киеве, в тайнике Десятинной церкви, найдена точеная мисочка, относящаяся к XIII в.
На простейших токарных станках русские мастера работали резцами, сделанными из стали. От долгого нахождения в земле резцы в значительной степени утратили свою форму. Все же Б. А. Рыбаков отмечает, что среди различных железных предметов XI—XII вв. имеется несколько резцов со скошенным краем, которые можно связывать с токарными работами.
Но даже такие незатейливые станки можно было делать более производительными. Ярким примером этого служит описываемый ниже станок (рис. 3), приводимый в движение лучком вручную, но в то же время снабженный остроумным установочно-зажимным приспособлением, зарядка которого вынесена за пределы станка.
На рис. 2 дана фотография оригинального специализированного токарного станка, предназначенного для обточки черешков деревянных ложек. Станок, изготовленный в XVIII в., хранится в Семеновском кустарно-художественном музее Горьковской обл. Специализация станка для выполнения лишь одной операции на однотипной заготовке деревянной ложки, изготовлявшейся в большом количестве ввиду постоянного спроса, выразилась в создании оригинального установочно-зажимного приспособления, которое является самым старым из всех известных до настоящего времени.
Рис. 2. Специализированный токарный станок. XVIII в. Кустарно-художественный музей в г. Семенове.
Приспособление состоит из деревянной двузубой вилки. Ее зубья, имеющие желобки, сходятся вместе и образуют цилиндрический канал, диаметр которого несколько меньше диаметра ручки ложки. Зубья вилки вместе с заключенной между ними ручкой ложки стягиваются хомутом, который удерживается силой трения. Таким образом получается веретенообразный комплект, одно острие которого составляет заостренный черешек вилки, а другое — заостренный конец ручки ложки. Этот комплект ставится на станок остриями в ямки стоек — бабок. Задняя «бабка» может несколько отклоняться от вертикали, что компенсирует небольшие отклонения в размерах ложек по длине. Ограничение отклонения обеспечивается вкладыванием деревянного клинышка. Таким образом, приспособление с установленное и закрепленной в нем деталью отделено от станка. Комплект может собираться отдельным лицом параллельно с обработкой заготовки на станке, что дает возможность значительно ускорить работу и привлечь неквалифицированную рабочую силу для выполнения простой и физически легкой операции.