Краткая историческая справка об истории станкостроения

Опубликовано admin Мар 17, 2012 в Новости станкостроения

Появление первых станков для обработки материалов резанием относится к XIV веку и только к XVII веку были созданы все основные типы станков, являющиеся прототипами современных станков.

До настоящего времени сохранился токарный станок XVI века императора Максимилиана I (1518 г.). Этот станок имел люнет для направления изделия, ножной деревянный привод с пружинящей жердью, ничем не отличающийся от станков, применявшихся в течение многих веков в разных странах мира. В сохранившихся записях Леонардо да Винчи имеется целый ряд чертежей токарных станков, хотя эти станки построены не были.

Первый шаг в направлении механизации механической обработки на МРС сделан в период, когда были созданы станки с механическим приводом главного движения за счет использования энергии падающей воды. Так в России в 1645 г. в Москве на реке Яуза стрельцом Иваном Осиновым была впервые построена «отвальная мельница» с приводом на 6 станков для обработки ружейных стволов.

В связи с производством новых видов оружия в Петровские времена потребовалось создание новых видов металлообрабатывающего оборудования. В непосредственной близости к Петру вырос замечательный мастер токарного дела А.К.Нартов, прославивший свое имя изобретением суппорта к токарному станку и являющийся основоположником отечественного станкостроения. Около 25 лет А.К.Нартов посвятил усовершенствованию токарных, копировальных станков, стремясь повысить точность и чистоту выполняемых работ и уменьшить затраты физической силы, необходимой при работе на станках.

Второй шаг, знаменующий собой коренное изменение в конструкции, производительности и точности станков, является использование в качестве источника движения энергию пара, позволившую осуществить групповой привод станков, когда от одного источника (парового двигателя) в движение приводилась целая группа станков.

Период XIV-XVII веков характеризуется появлением, в основном, всех прототипов современных станков.

Третий шаг (XVII-XIX век) — начало механизации обработки на станках.

Четвертый шаг (XIX-XX век) — автоматизация процесса механической обработки, продолжающаяся до настоящего времени.

Научно-технический прогресс в металлообработке непрерывно связан с автоматизацией механической обработки. Автоматизацией предусматривается замена ручного управления производственным процессом или его элементами — машинным управлением без участия человека. Этот процесс осуществляется в двух направлениях — создание многопозиционных станков, автоматических линий и заводов, которые применимы в условиях массового производства и являются высшей степенью автоматизации производственных процессов и, в частности, процессов механической обработки; создание гаммы станков с программным управлением и станков со следящей системой управления, являющиеся основными для использования в условиях индивидуального и серийного производства. К ним относятся станки, которые производят обработку по заранее заданной программе, легко вводимой в систему управления; и станки, на которых осуществляется обработка по копирам и шаблонам, являющимися копиями обрабатываемых поверхностей.

Настоятельная потребность в механической обработке сложных по форме заготовок, таких как корпусные, привело к созданию агрегатных станков — станков, собираемых из стандартных, нормализованных деталей, узлов и агрегатов. Агрегатные станки с полуавтоматическим циклом работы начали применять в первой четверти XX века в Германии для производства швейных машин, а позднее в США в автомобильной промышленности. В СССР впервые в 1930 году ЭНИМС (экспериментальный научно- исследовательский институт металлорежущих станков) занялся проектированием агрегатных станков и изготовил более 60 специальных станков 42 типов.

В настоящее время производство агрегатных станков возросло. Концентрация многих операций технологического процесса механической обработки позволила на базе агрегатных станков создать автоматические линии (AJI) механической обработки. Впервые станочная линия была создана на базе универсальных станков в 1939 году на Волгоградском тракторном заводе по инициативе рабочего И.П.Иночкина. Успехи науки и техники позволили перейти от отдельных поточных линий к автоматическим цехам и заводам. Так, в конце 1955 года, на Первом Государственном подшипниковом заводе (г. Москва) был создан, а в 1956 году вошел в строй цех, оборудованный двумя AJI по производству подшипников, а в 1949 году, впервые в мире, был построен автоматический завод по произволе- тву поршней. Весь завод обслуживался 9 рабочими в смену. Завод был рассчитан на производство 3500 поршней в сутки. В результате производственный цикл сократился в 3-4 раза, производительность труда возросла, себестоимость снизилась втрое. В США подобный автоматический завод был создан фирмой «PONTIAC» лишь в конце 1954 г. В последующем получили распространение роторные и ро- торно-конвейерные линии, которые впервые были спроектированы инженером ЭНИМС (академиком) Л.Н.Коппсиным. Сейчас на многих предприятиях успешно работает множество роторных линий с производительностью 90-400 деталей в минуту.

В начале 50-х годов были разработаны принципы программного управления (ПУ) станками и созданы первые станки программного управления (СПУ), обеспечивающие автоматизацию механической обработки с одновременной возможностью их быстрой переналадки для выполнения разнообразных процессов механической обработки.

В настоящее время широко используются многоцелевые станки, так называемые, «обрабатывающие центры», которые способны к высокой концентрации операций на одном станке, обладающие большим быстродействием и законченным циклом обработки детали.

Особенностью таких станков является сочетание ПУ с магазином широкой номенклатуры инструментов, подаваемых в зону резания, в соответствии с технологическим процессом, с помощью манипулятора.

В настоящее время расширяются работы в области робототехники, обеспечивающие выполнение сложных элементов технологических процессов, требующих ручного труда, в автоматическом режиме. Это направление развития автоматизации позволило осуществить технологические процессы в сочетании со станками с ПУ без непосредственного участия человека в процессе механической обработки.

Таким образом, очень важные и трудоемкие работы перемещаются из сферы непосредственного производства в область технологического обеспечения, связанного с инженерным трудом. В итоге можно сделать вывод, что в настоящее время нет такого производства, в котором невозможно было бы автоматизировать процесс механической обработки. Эта возможность позволяет всю деятельность ученых, инженеров и специалистов в области машиностроения направить на осуществление наиболее полной автоматизации процессов, что в итоге повышает производительность труда, качество выпускаемой продукции, улучшает условия труда работающих.

Внедрение достижений науки и техники, использование опыта отечественной и зарубежной промышленности — главное направление создания и широкого использования гибких многоцелевых автоматизированных производств, управляемых от ЭВМ. Эти производства представляют собой совокупности автоматизированных линий, участков, цехов, а в дальнейшем — заводы-автоматы, обеспечивающие изготовление и быструю перестройку производства с одних деталей (изделий) на другие на базе групповой технологии и новых производственных методов без участия человека.