mașină unealtă, ramura principală a ingineriei mecanice, care creează pentru toate ramurile economiei naționale mașini pentru prelucrarea metalelor și a lemnului, linii automate și semiautomate, producție complex-automată pentru fabricarea de mașini, utilaje și produse metalice și alte materiale structurale, forjare și presare , utilaje de turnatorie si prelucrarea lemnului.

Apariția mașinilor-unelte de tăiat metale este asociată cu dezvoltarea producției capitaliste pe scară largă, cu organizarea primelor întreprinderi industriale de tip fabrică. Utilizarea pe scară largă a mitralierelor și apoi a motoarelor cu abur a necesitat o creștere a preciziei pieselor de prelucrare. Această problemă ar putea fi rezolvată doar prin inventarea mașinilor pentru producția de mașini și, în primul rând, a mașinilor de tăiat metal cu suport mecanic. Crearea unui etrier mecanic datează de la începutul secolului al XVIII-lea. mecanicul rus A.K. Narts în 1738 a construit prima mașină-uneltă din lume cu un suport mecanic și un set de roți dințate interschimbabile. Narts și alți maeștri ruși (M. Sidorov-Krasilnikov, Industria mașinilor-unelte Shelashnikov, Ya. Batishchev) au fost proiectate în secolul al XVIII-lea. o serie de mașini de tăiat metal (mașini pentru găurit țevi de pistol, diverse mașini de agregat). Cu toate acestea, invențiile rusului maeștrii nu puteau fi folosiți pe scară largă și celebri, deoarece. nevoia Rusiei de iobagi feudal pentru un număr mic de mașini (în principal pentru fabricarea armelor) a fost asigurată de mici fabrici separate.

Marea Britanie la sfârșitul secolului al XVIII-lea. S-au dezvoltat condiții favorabile pentru dezvoltarea producției de mașini de mașini. Prin anii 1790 includ munca mecanicului englez G. Maudsley privind realizarea unei mașini-unelte cu suport mecanic. Suportul mecanic, transferat de la strung la alte mașini de tăiat metal, a pus bazele mașinilor-unelte cu un actuator dezvoltat.

Ulterior, principalele tipuri de mașini de tăiat metale au fost proiectate în Germania, Franța și alte țări; mulți inventatori au lucrat la creația lor. Deci, de exemplu, în anii 1820-1830. Americanul E. Whitney a dezvoltat mai multe modele pentru fabricile de arme ale lui Colt mașini de frezat , în 1829 a fost eliberat un brevet pentru o mașină de frezat pe numele lui J. Nesmith, proprietarul marilor fabrici de inginerie engleză, în 1861 a fost eliberat un brevet pentru o mașină de frezat îmbunătățită pe numele firmei americane Brown and Sharp. În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. În principal, au fost dezvoltate modele de frezat, rotativ, rindeluit, crestat și alte mașini-unelte, în principal pentru a răspunde nevoilor căii ferate care începuse. construcții și transport maritim. Mașinile-unelte au devenit cunoscute sub numele de marcă ale celor mai mari firme de construcții de mașini Whitworth, Nesmith, Sellers, Pratt și altele care le-au produs.În prima jumătate a secolului al XIX-lea. rol principal la nivel global Industria mașinilor-unelte a jucat Marea Britanie; în a 2-a jumătate a secolului al XIX-lea. Statele Unite l-au depășit. În aceeași perioadă Industria mașinilor-unelte a început să se dezvolte în Germania.

În Rusia, prima întreprindere pentru producția de mașini-unelte pentru prelucrarea metalelor a fost fabrica Byrd din Sankt Petersburg (1790). În 1815 mașini de tăiat metale a început să producă uzina de arme Tula. În 1824, uzina Ilis a fost construită la Sankt Petersburg pentru fabricarea de mașini cu abur și mașini-unelte. La sfârşitul secolului al XIX-lea multe fabrici de mașini, împreună cu alte produse, produceau mașini-unelte. Întreaga producție de mașini-unelte de tăiat metal în Rusia în 1913 s-a ridicat la 1,8 mii de bucăți, flota de mașini-unelte instalate în 1908 a însumat 75 mii de unități. În masa totală a mașinilor-unelte care au intrat în industrie, ponderea mașinilor-unelte produse pe plan intern a fost de doar 16-24%, restul fiind importate.

În anii puterii sovietice Industria mașinilor-unelte a fost în esență recreată. Punerea în aplicare a hotărârii adoptate de Congresul al 14-lea al Partidului Comunist Bolșevic al întregii uniuni în decembrie 1925, care a determinat cursul general al industrializării economiei naționale, a necesitat dezvoltarea prioritară a industriei grele, a ingineriei interne și, alături de aceasta, producția de mașini-unelte de tăiat metal. Ca urmare a măsurilor guvernamentale speciale întreprinse în 1929-1930, au fost create condițiile organizatorice necesare dezvoltării planificate a unei industrii specializate de mașini-unelte în URSS. Formarea Stankotrest la 29 mai 1929 a fost data creării oficiale a unei industrii independente Industria mașinilor-unelteÎn 1930, a fost înființată Asociația de stat a întregii unități a industriei de mașini-unelte Soyuzstankoinstrument pe baza fuziunii de construcție de mașini-unelte și trusturi de scule. Institutul de Mașini-Unelte din Moscova (Stankin) a fost deschis pentru a pregăti specialiști; facultăți de mașini-unelte au fost organizate la Universitatea Tehnică de Stat din Moscova. N. E. Bauman și Institutul Politehnic din Leningrad. M. I. Kalinina. Pentru a crea o bază științifică și experimentală pentru dezvoltare Industria mașinilor-unelteÎn 1931, la Moscova a fost creat Institutul de Cercetare a Mașinilor-Unelte și Unelte (din 1933 - ENIMS). Pentru prima dată în URSS și în Europa, ENIMS a dezvoltat în 1934 mașini modulare multi-ax.

Reconstrucția întreprinderilor existente și construirea altora noi a făcut posibilă creșterea de 2,5 ori a capacității de producție pentru producția de mașini-unelte pentru tăierea metalelor în anii Primului Plan Quinquenal (1929-1932). În anii celui de-al doilea plan cincinal (1933-1937), numărul fabricilor de mașini-unelte a crescut de 1,8 ori, iar producția de mașini-unelte sa dublat. Volumul producției Uniunii de mașini-unelte în 1937 a depășit de 33 de ori nivelul din 1913. În același timp, nu numai că numărul de mașini-unelte produse a crescut, dar s-a extins și gama lor. A început producția de mașini-unelte automate și semiautomate, de mașini de șlefuit și de tăiat roți dintate și de mașini-unelte grele. În 1940, numărul total de dimensiuni standard stăpânite ale mașinilor-unelte fabricate a depășit 320.

În timpul celor trei planuri de cinci ani de dinainte de război, au fost construite un număr mare de noi fabrici de mașini-unelte, inclusiv uzina de mașini-unelte grele Kramatorsk, uzina de mașini-unelte automate din Kiev, uzina de mașini de forat radial Harkov și uzina Stankolit din Moscova. și altele.Până în 1941, în URSS existau 37 de fabrici specializate de mașini-unelte.

În timpul Marelui Război Patriotic 1941-45 Industria mașinilor-unelte a fost transferat la îndeplinirea comenzilor pentru industria de apărare. Organizarea producției în masă de muniție, vehicule de luptă, artilerie și alte arme a necesitat crearea de noi mașini de operare specializate, modulare și simplificate. Un număr de fabrici au început să folosească metode de producție în linie. În anii războiului, a fost construită cea mai mare fabrică din Novosibirsk „Tyazhstankogidropress”. A. I. Efremova, planta Sterlitamak numită după. V. I. Lenin.

În 1950, până la sfârșitul celui de-al patrulea plan cincinal, au fost produse 70.600 de mașini-unelte. În perioada 1946-1950, au fost stăpânite circa 250 de noi tipuri de mașini-unelte de tăiat metale de uz general, mai mult de o mie de dimensiuni standard ale celor speciale și modulare. A început producția de linii automate din mașini modulare. În 1946, a fost fabricată prima linie automată pentru prelucrarea capului motorului tractorului KhTZ. În 1950, a fost lansată o fabrică automată de fabricare a pistoanelor.

Prin anii 70. au înfiinţat centre mari Industria mașinilor-unelte cu fabrici de primă clasă, numeroase birouri de proiectare, organizații de cercetare din republicile Uniunii. Deci, de exemplu, la Litov. SSR a creat un complex de fabrici pentru producția de mașini-unelte de precizie, o filială a Institutului de Cercetare a Construcțiilor de Mașini-Unelte (ENIMS) cu producție pilot, un departament al Institutului de proiectare „Giprostanok”; în RSS Armeniei există o serie de fabrici de mașini-unelte și unelte, o filială a Institutului de Cercetare Științifică a Construcțiilor de Mașini-Unelte, precum și un institut de proiectare și tehnologie. Pentru o creștere a producției de mașini-unelte de tăiat metal, consultați datele din tabel. unu.

Tab. 1. - Producția de mașini-unelte în URSS

ani	Mie PCS.	Milion freca. (în prețurile cu ridicata ale întreprinderilor la 1 iulie 1967)
1913 (în granițele URSS până la 17 septembrie 1939)	1,5
în graniţele moderne ale URSS	1,8	...
1928	2,0	...

Ponderea importurilor de mașini-unelte de tăiat metale în consum a scăzut: până la sfârșitul anului 1966 era de 3% față de 10% în 1938. Progresul tehnic Industria mașinilor-unelte caracterizat în primul rând prin modificări calitative în structura producției, îmbunătățirea parametrilor tehnici ai mașinilor-unelte.

În anii celui de-al 8-lea plan quinquenal (1966-1970), ca urmare a măsurilor luate pentru îmbunătățirea conducerii industriei și a întreprinderilor, reechiparea tehnică a acestora, precum și îmbunătățirea specializării și organizării muncii, eficiența producției a crescut semnificativ. Rentabilitatea activelor în industria de mașini-unelte în ansamblu a crescut cu 9%, datorită creșterii productivității muncii, s-a primit aproape 80% din creșterea totală a producției. Producția de linii automate și semiautomate pentru inginerie mecanică și prelucrarea metalelor în 1970 a fost de 579 de seturi și a crescut de peste 2,5 ori față de 1965 (vezi Tabelul 2).

Tab. 2. - Productie de linii automate si semiautomate pentru inginerie mecanica si prelucrarea metalelor

ani	1940	1950	1960	1970	1974
Seturi, buc.	1	10	174	579	743

Cu o creștere cantitativă generală a producției de mașini-unelte de tăiat metale în perioada de cinci ani cu 9%, producția mașini de precizie a crescut cu 42,2% și față de 1960 – de peste 4 ori. Producția de mașini-unelte de precizie deosebit de ridicată a crescut cu 74,8%. În tipul general de mașini-unelte în 1945, existau 9 dimensiuni standard de mașini-unelte de precizie, iar până la sfârșitul anului 1970 mai mult de 400. Doar mașinile de alezat cu jig au fost stăpânite peste 30 de modele.

La începutul anului 1971, tipul de mașini-unelte grele și unice stăpânite se ridica la 450 de dimensiuni standard (aproximativ 28% din totalul tipului). Gamă largă și dimensională de tipuri de mașini fabricate. Majoritatea mașinilor-unelte grele create sunt proiectate în intervale unificate predeterminate. Au soluții comune de proiectare și sunt conectate printr-un sistem de unificare largă a unităților și a pieselor.

În cel de-al 8-lea Plan cincinal, munca de cercetare și dezvoltare privind crearea de mașini-unelte moderne de tăiat metale cu control numeric (CNC) a fost foarte dezvoltată. Succesele obținute în ultimii 10-15 ani în dezvoltarea ingineriei electrice, electronicii radio, în crearea sistemelor de control pentru mecanisme, au făcut posibilă începerea stăpânirii mașinilor-unelte cu control program, care devin unul dintre principalele tipuri. de mașini-unelte care automatizează procesele tehnologice în întreprinderi cu producție individuală, la scară mică și în serie. In 1970 au fost produse 1588 fata de 16 in 1960, in 1974-4410 unitati. În cei 4 ani ai celui de-al 9-lea Plan cincinal (1971-1975), aproximativ 60 de modele noi de mașini-unelte CNC au fost stăpânite și puse în producție de serie, inclusiv peste 40 de modele de mașini-unelte cu schimbare automată a sculelor. Lucrările la crearea de secțiuni automate de mașini-unelte de tăiat metale cu CNC cu control program de grup pentru prelucrarea complexă a aceluiași tip de piese iau o scară largă. De exemplu, ENIMS și instalația sa pilot au creat o secție dotată cu mașini CNC pentru prelucrarea unei game largi de piese precum corpuri de revoluție (arbori, flanșe, bucșe, discuri) cu control computerizat centralizat și pregătire automată a programelor. Pentru a rezolva problemele dezvoltării accelerate a producției de mașini-unelte CNC în Industria mașinilor-unelte se iau o serie de măsuri, în special, producția în linie de mașini-unelte CNC este organizată la fabrici individuale, majoritatea celor mai calificate fabrici de mașini-unelte fiind implicate în producția de astfel de mașini-unelte. Metodele electrofizice și electrochimice de prelucrare a metalelor au fost utilizate pe scară largă, iar prelucrarea dimensională cu un fascicul de lumină este din ce în ce mai utilizată. Aceste metode uneori completează, și în unele cazuri înlocuiesc complet, prelucrarea pieselor prin tăiere și presiune. Au fost dezvoltate și sunt produse mașini electrice cu scântei pentru prelucrarea precisă a pieselor mici și pentru tăierea contururilor modelate cu un electrod de sârmă; mașini cu electropuls - pentru prelucrarea în trei coordonate a detaliilor modelate; anod-mecanic, electrocontact - pentru prelucrarea lingourilor din oteluri speciale si alte lucrari; mașini cu fascicul de lumină - pentru realizarea găurilor cu un diametru de 0,03 până la 0,5 mmîn orice materiale; mașini cu ultrasunete - pentru prelucrarea materialelor dure si mari; mașini-unelte electrochimice etc. Introducerea lor în industrie face posibilă realizarea unui progres tehnic semnificativ în industriile individuale. Utilizarea unui fascicul de lumină și a ultrasunetelor pentru prelucrarea matrițelor și matrițelor de diamant au făcut posibilă rezolvarea problemei prelucrării complexe a acestor produse, ca urmare a căreia durata degroșării lor a fost redusă de la zeci de ore la câteva minute, iar durata de finisare a fost redusă de 4-5 ori.

În anii 70. în Industria mașinilor-unelte se lucrează pentru a crea și introduce în producție noi game unificate de mașini-unelte. În 1971-75, au fost instalate 51 de game, inclusiv 277 de modele de bază și 682 unificate de mașini-unelte. Toate mașinile-unelte de cântare cu un scop tehnologic similar sunt proiectate în conformitate cu principiul similitudinii constructive, ceea ce creează posibilitatea unificării lor largi, vă permite să creați producție specializată.

Dezvoltarea proiectelor de mașini-unelte și complexe automate în viitorul apropiat se va desfășura în următoarele direcții: o tranziție completă de la mașini neautomate la mașini semiautomate și automate; extinderea utilizării controlului programelor și tehnologiei computerizate în proiectarea tuturor tipurilor principale de mașini de tăiat metal, în linii automate și semiautomate; crearea de secțiuni din mașini-unelte cu control program, centre de prelucrare; crearea de linii automate complexe, secții, ateliere și instalații automate controlate de la calculator pentru industriile inginerești cu producție de produse pe scară largă și în masă; dezvoltarea și crearea de proiecte de roboți industriali încorporați în linii automate, complexe de producție automatizate și alte tipuri de echipamente pentru producția de masă.

Pe baza ritmului de dezvoltare atins și a dimensiunii producției în Industria mașinilor-unelteîn URSS, s-a creat un potențial tehnic și de producție semnificativ sub forma unei flote disponibile de mașini-unelte de tăiat metale. Dinamica dezvoltării flotei de mașini-unelte, scăderea compoziției lor de vârstă și schimbarea structurii calitative sunt rezultatul muncii bufnițelor. Industria mașinilor-unelte care asigură baza materială și tehnică a ingineriei mecanice și a prelucrării metalelor. Acest lucru a permis bufnițelor. Industria mașinilor-unelte ocupă unul dintre primele locuri din lume în producția unei game largi de mașini-unelte moderne pentru cele mai diverse nevoi ale economiei naționale.

Dezvoltare cu succes Industria mașinilor-unelteși în alte țări socialiste (vezi Tabelul 3).

Tab. 3. - Producția de mașini-unelte de tăiat metal în țările membre CMEA individuale, buc.

	1965	1970	1974
Bulgaria Cehoslovacia	8063	13945	15466

În Bulgaria, între 1950 și 1974, producția de mașini-unelte a crescut de aproape 17 ori. La 1 ianuarie 1970, parcul de mașini era alcătuit din peste 40.000 de mașini-unelte de tăiat metal, dintre care 58-60% erau produse pe plan intern.

RDG are un dezvoltat Industria mașinilor-unelteÎn 1972, producția anuală de mașini-unelte se ridica la 4,3% din producția mondială, iar în rândul țărilor membre CMEA, ocupa locul doi (ca valoare). Producția de mașini-unelte automate, speciale și specializate, linii automate și mașini-unelte modulare, mașini-unelte CNC este în creștere. 60-75% din toate mașinile-unelte fabricate sunt exportate.

În Polonia, grupul de strunguri ocupă cel mai mare procent din producția totală. Strungurile automate și semiautomate au reprezentat în 1974 3,8% din producția totală. Producția de mașini de șlefuit crește în fiecare an, a căror pondere în 1974 era de 15,6% din producția totală. Producția de mașini-unelte grele, în special a celor specializate, pentru căile ferate este în creștere. transport, masini CNC.

În Cehoslovacia Industria mașinilor-unelte- ramura principală a ingineriei mecanice. Are o gamă largă, se distinge printr-o varietate de tipuri de mașini (ușoare, grele, universale și specializate); Sunt fabricate 250-290 de tipuri de bază de mașini-unelte. Ponderea grupului de măcinare în 1972 a reprezentat 42,5% din producția totală. O pondere mare în producția totală de mașini-unelte este ocupată de grupul de strunjire (aproximativ 25%). De la începutul anilor 60. se acordă o mare atenție proiectării și fabricării mașinilor CNC de diferite tipuri.

Înainte de al doilea război mondial 1939-45 nu a existat Industria mașinilor-unelteÎn 1972 au fost produse aproximativ 13.000 de mașini-unelte. În direcția tehnică Industria mașinilor-unelte SFRY este orientat spre extinderea în continuare a producției de mașini automate și semiautomate și mașini-unelte CNC. Producția proprie de mașini-unelte în Iugoslavia nu acoperă încă necesitatea acestui echipament, astfel încât importul de mașini-unelte depășește semnificativ producția lor internă.

Dintre țările capitaliste, cea mai mare dezvoltare Industria mașinilor-unelte primite în SUA, Germania, Japonia, Franța, Marea Britanie, Italia (vezi Tabelul 4).

Tab. 4. - Productia de masini-unelte in cele mai mari tari capitaliste

	1970		1973
	mii de bucăți	un milion de dolari	Mie PCS.	un milion de dolari
Marea Britanie Japonia	58,4	378,6	56,1	283,4

Germania este unul dintre cei mai mari producători mondiali de echipamente pentru prelucrarea metalelor, cu 433 de companii implicate în producția sa. În 1974 au fost produse 206,7 mii de bucăți. În structura producției de mașini-unelte de tăiat metale, ponderea cea mai mare din punct de vedere al costului o ocupă mașinile de șlefuit, șlefuit și lustruit - 20,1%, turele și strunguri automate - 16,2%, mașinile de frezat - 13,8%, strunguri, debitare și mașinile de tăiat filet reprezintă 12,3%. FRG rămâne cu mult în urma SUA și Japoniei în ceea ce privește producția de mașini-unelte CNC (în 1971-816). RFG este cel mai mare exportator de echipamente pentru prelucrarea metalelor dintre țările capitaliste (în 1972 ponderea sa în exporturile mondiale era de 34,5%).

În Statele Unite, conform recensământului din 1967, existau peste 1.200 de întreprinderi, inclusiv 897 de întreprinderi angajate în producția de mașini-unelte de tăiat metale, 348 de întreprinderi în producția de mașini de forjat și presat, iar aproximativ 60% dintre acestea sunt mici. . Întreprinderile mari cu peste 500 de angajați produc 60% din toate produsele din industrie. În 1974, au fost produse 273.000 de mașini-unelte de tăiat metal în valoare de 1.514 milioane USD, inclusiv 857 de linii automate și 884 de mașini-unelte pentru metode de prelucrare electrofizică și electrochimică. Ponderea mașinilor-unelte de tăiat metale și a sistemelor CNC este menținută aproximativ la același nivel - aproximativ 20% din producție în termeni valorici. SUA este o țară care importă în principal mașini-unelte. Acest lucru se datorează costului ridicat al forței de muncă în SUA (în consecință, prețuri mari ale echipamentelor). Principalii furnizori de echipamente pentru prelucrarea metalelor sunt RFG (până la 80% din importuri) și Japonia (12.000 de mașini-unelte în 1972). În rândul cumpărătorilor de mașini-unelte americane, locul fruntaș revine țărilor capitaliste europene (mai mult de 40%).

În Japonia, aproximativ 270 de firme sunt angajate în producția de mașini-unelte de tăiat metal. În perioada 1960-1970, producția de echipamente pentru prelucrarea metalelor a crescut cu un factor de 7 din punct de vedere al valorii, iar producția totală a mașinilor-unelte de tăiat metale a crescut de peste 3 ori (80,1, respectiv 257 mii bucăți). În 1973, țara a produs mașini-unelte în valoare de aproximativ 305 miliarde de yeni. Producția de mașini-unelte speciale a crescut într-un ritm accelerat (98 bucăți în 1960 și 4.046 bucăți în 1973). Din 1965, a început producția de mașini CNC; în 1967 lansarea lor s-a ridicat la 129 de piese, în 1971-1379, iar în 1974-3046. Japonia a ajuns pe locul 2 în rândul țărilor capitaliste în producția de mașini-unelte CNC pe piese; costul acestora în 1973 a constituit 15,6% din costul total de producţie a maşinilor-unelte. Până în 1973, Japonia a trecut de la un importator de mașini-unelte la un exportator. Industria italiană de mașini-unelte reprezintă 6% din valoarea producției mondiale de echipamente pentru prelucrarea metalelor, a cărei producție în 1974 se ridica la 185.000 de tone. t(după greutate). 450 de firme sunt angajate în producția de mașini-unelte și mașini de forjat și presat. În perioada 1965-1974, producția lor a crescut de 6,3 ori ca valoare. În structura producției, ponderea mașinilor de găurit și filetat a fost de 26%, strungurilor - 14%, mașinilor de șlefuit - 7,5%, mașinilor de frezat - 4,1%, mașinilor de alezat - 1,2%. Producția de mașini-unelte CNC este dezvoltată pe scară largă. Italia este unul dintre cei mai mari exportatori mondiali de mașini-unelte (locul 4 în rândul țărilor capitaliste). 40% din toate produsele de mașini-unelte sunt exportate. În 1973 au fost exportate 4185 de unităţi. Mașini-unelte CNC în valoare de 25.620 mii de dolari

În Marea Britanie, aproximativ 200 de firme sunt angajate în producția de echipamente pentru prelucrarea metalelor, dintre care 20 reprezintă 70% din producție. Cel mai mare număr în producția de mașini-unelte pentru anul 1974 au fost: strunguri - 38,2%, frezare - 11,3%, șlefuire - 15,6%. Ponderea mașinilor CNC în producția totală în 1974 a fost de 9,5% (calculată după valoare). În industria mașinilor-unelte

mașină unealtă, o industrie de vârf care creează pentru toate sectoarele economiei naționale mașini pentru prelucrarea metalelor și prelucrarea lemnului, linii automate și semiautomate, complexe-automate pentru fabricarea de mașini, utilaje și produse din metal și alte materiale structurale, forjare și presare, turnătorie și prelucrarea lemnului echipamente.

Apariția mașinilor-unelte pentru tăierea metalelor este asociată cu dezvoltarea întreprinderilor capitaliste la scară largă, de la primul tip. Utilizarea pe scară largă a mitralierelor și apoi a motoarelor cu abur a necesitat o creștere a preciziei pieselor de prelucrare. Această problemă ar putea fi rezolvată doar cu mașini pentru producția de mașini și, în primul rând, cu mașini de tăiat metal cu suport mecanic. Crearea unui etrier mecanic datează de la începutul secolului al XVIII-lea. Rusă . K. a construit în 1738 prima mașină-uneltă din lume cu un suport mecanic și un set de roți dințate interschimbabile. Nartov și alți meșteri (M. Sidorov-Krasilnikov, clădirea de mașini-unelte Shelashnikov, Ya. Batishchev) proiectat în secolul al XVIII-lea. o serie de mașini de tăiat metal (mașini pentru țevi de pistol, diverse mașini de agregat). Cu toate acestea, rusă maeștrii nu puteau fi folosiți pe scară largă și celebri, deoarece. nevoia Rusiei de iobagi feudali pentru o mașină mică (în principal pentru fabricarea de arme) a fost asigurată de mici fabrici separate.

Mașină rotativă specială pentru degroșarea și finisarea pieselor mari din oțel, fontă, metale neferoase și aliajele acestora. Model KU-299.

Marea Britanie la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Condiții favorabile dezvoltate pentru dezvoltarea mașinilor-unelte. Prin anii 1790 includ lucrările englezului G. privind realizarea unei mașini-unelte cu suport mecanic. Suportul mecanic, transferat de la strung la alte mașini de tăiat metal, a pus bazele mașinilor-unelte cu un director dezvoltat.

Ulterior, principalele tipuri de mașini de tăiat metale au fost proiectate în Germania, Franța și alte țări; mulți inventatori au lucrat la creația lor. Deci, de exemplu, în anii 1820-1830. americanul E. Whitney a dezvoltat mai multe modele pentru fabricile de arme Colt, în 1829 a fost eliberat un brevet pe numele lui J. Nesmith, proprietarul marilor fabrici de inginerie engleză, în 1861 - un brevet pentru o mașină de frezat îmbunătățită în numele compania americană Brown and Sharp. În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. În principal, au fost dezvoltate modele de frezat, rotativ, rindeluit, crestat și alte mașini-unelte, în principal pentru a răspunde nevoilor căii ferate care începuse. și oceanice. Mașinile-unelte au devenit cunoscute sub numele de marcă ale celor mai mari firme de construcții de mașini Whitworth, Nesmith, Sellers, Pratt și altele care le-au produs.În prima jumătate a secolului al XIX-lea. Marea Britanie a jucat rolul principal în industria mondială a mașinilor-unelte; în a 2-a jumătate a secolului al XIX-lea. a trecut înaintea ei. În aceeași perioadă, construcția de mașini-unelte a început să se dezvolte în Germania.

Mașină de găurit-frezat-alezat orizontal CNC cu magazie de scule. Model 6906VMF2.

În Rusia, prima întreprindere de mașini-unelte pentru prelucrarea metalelor a fost fabrica Byrd din Sankt Petersburg (1790). În 1815, fabrica de arme a început să producă. În 1824, uzina Ilis a fost construită la Sankt Petersburg pentru fabricarea de mașini cu abur și mașini-unelte. La sfârşitul secolului al XIX-lea multe fabrici de mașini, împreună cu alte produse, produceau mașini-unelte. Întreaga producție de mașini-unelte de tăiat metal în Rusia în 1913 s-a ridicat la 1,8 mii de bucăți, flota de mașini-unelte instalate în 1908 a însumat 75 mii de unități. În masa totală a mașinilor-unelte care intră pe piața internă a fost de doar 16-24%, restul au reprezentat importuri.

În anii puterii sovietice, industria mașinilor-unelte a fost, în esență, creată din nou. Punerea în aplicare a hotărârii adoptate de Congresul al XIV-lea al PCUS (b) în decembrie 1925, care a determinat cursul economiei naționale, a impus dezvoltarea prioritară a mașinilor-unelte grele, casnice și, odată cu aceasta, de tăiat metal. Ca urmare a măsurilor guvernamentale speciale întreprinse în anii 1929-30, au fost create premisele organizatorice necesare dezvoltării planificate în industria specializată de mașini-unelte. Formarea „Stankotrest” la 29 mai 1929 a fost data creării oficiale a unei ramuri independente a construcției de mașini-unelte. În 1930, a fost înființată Asociația de stat a industriei de mașini-unelte „Soyuzstankoinstrument“. a uniunii trusturilor de mașini-unelte și unelte. Deschis pentru pregătire (Stankin); mașină-uneltă organizată la Universitatea Tehnică de Stat din Moscova. N. E. Bauman și Institutul Politehnic din Leningrad. M. I. Kalinina. Pentru a crea o bază științifică și experimentală pentru industria mașinilor-unelte în curs de dezvoltare, Institutul de Cercetare a Mașinilor-Unelte și Unelte a fost înființat la Moscova în 1931 (din 1933 - ). Pentru prima dată în URSS și în Europa, ENIMS a dezvoltat în 1934 mașini modulare multi-ax.

Reconstrucția întreprinderilor existente și a celor noi a făcut posibilă creșterea de 2,5 ori a producției de mașini-unelte de tăiat metal în anii primului plan cincinal (1929-1932). În anii celui de-al doilea plan cincinal (1933-1937), numărul fabricilor de mașini-unelte a crescut de 1,8 ori, iar producția de mașini-unelte sa dublat. Volumul producției Uniunii de mașini-unelte în 1937 a depășit 1913 de 33 de ori. Începutul mașinilor automate și, a mașinilor de șlefuit și de tăiat dintate, mașini grele. În 1940, numărul total de dimensiuni standard stăpânite ale mașinilor-unelte fabricate a depășit 320.

În timpul celor trei planuri de cinci ani de dinainte de război, au fost construite un număr mare de noi fabrici de mașini-unelte, inclusiv uzina de mașini-unelte grele Kramatorsk, uzina de mașini-unelte automate din Kiev, uzina de mașini-unelte radiale Harkov, Stankolit și altele. 1941, existau 37 de fabrici specializate de masini-unelte.

În timpul Marelui Război Patriotic din 1941-45, industria mașinilor-unelte a fost transferată la executarea ordinelor de apărare. Organizarea muniției în masă, a vehiculelor de luptă, a artileriei și a altor arme a necesitat crearea de noi mașini de operare specializate, modulare și simplificate. Un număr de fabrici au început să folosească metode de producție în linie. În anii de război, a fost construită cea mai mare fabrică „Tyazhstankogidropress”. A. I. Efremova, planta Sterlitamak numită după. V. I. Lenin.

În 1950, până la sfârșitul celui de-al patrulea plan cincinal, au fost produse 70.600 de mașini-unelte. În perioada 1946-1950, au fost stăpânite circa 250 de noi tipuri de mașini-unelte de tăiat metale de uz general, mai mult de o mie de dimensiuni standard ale celor speciale și modulare. Au început linii automate de la mașini modulare. În 1946 a fost realizată prima mașină pentru prelucrarea capului tractorului. În 1950, a fost lansată o fabrică automată de fabricare a pistoanelor.

Prin anii 70. Au fost create centre mari de construcție de mașini-unelte cu fabrici de primă clasă, numeroase birouri de proiectare și centre de cercetare științifică în țările aliate. Deci, de exemplu, la Litov. SSR a creat un complex de fabrici pentru producția de mașini-unelte de precizie, o ramură a Institutului de Cercetare a Construcțiilor de Mașini-Unelte () cu o producție pilot, design „Giprostanok”; în RSS Armeniei există o serie de fabrici de mașini-unelte și unelte, o filială a Institutului de Cercetare Științifică a Construcțiilor de Mașini-Unelte, precum și un institut de proiectare și tehnologie. Pentru o creștere a producției de mașini-unelte de tăiat metal, consultați datele din tabel. 1. Tab. 1. - mașini-unelte de tăiat metal în URSS

ani
în graniţele moderne ale URSS

Ponderea importurilor de mașini-unelte de tăiat metal a scăzut la sfârșitul anului 1966 și a fost de 3% față de 10% în 1938. Construcția de mașini-unelte tehnice se caracterizează în primul rând prin modificări calitative în structura producției și îmbunătățirea tehnicii mașinii de tăiat metale. unelte.

În anii celui de-al 8-lea plan quinquenal (1966-1970), ca urmare a măsurilor luate pentru îmbunătățirea conducerii industriei și întreprinderilor, au crescut semnificativ reechiparea tehnică, îmbunătățirea și eficiența muncii acestora. În general, randamentul activelor din industria mașinilor-unelte a crescut cu 9%, datorită creșterii productivității muncii, s-a primit aproape 80% din creșterea totală a volumului producției. Producția de linii automate și semiautomate pentru prelucrarea metalelor în 1970 a fost de 579 de seturi și a crescut de peste 2,5 ori față de 1965 (vezi Tabelul 2).

Mașină de alezat cu o singură coordonată cu CNC de înaltă precizie. Model 2D450AF2.

La începutul anului 1971, tipul de unelte grele și mașini-unelte stăpânite se ridica la 450 de dimensiuni standard (aproximativ 28% din tipul total). Tip larg și dimensional de mașini fabricate. Majoritatea mașinilor-unelte grele create sunt proiectate în intervale unificate predeterminate. Au soluții comune de proiectare și sunt conectate printr-un sistem de unificare largă a unităților și a pieselor.

În cel de-al 8-lea Plan cincinal, munca de cercetare și dezvoltare privind crearea de mașini-unelte moderne de tăiat metale cu control numeric (CNC) a fost foarte dezvoltată. Succesele obținute în ultimii 10-15 ani în dezvoltare, în crearea sistemelor de control pentru mecanisme, au făcut posibilă începerea stăpânirii mașinilor-unelte cu control program, care devin unul dintre principalele tipuri de mașini-unelte care automatizează procesele tehnologice. în întreprinderi cu individual, la scară mică și în serie. In 1970 au fost produse 1588 fata de 16 in 1960, in 1974-4410 unitati. Timp de 4 ani din cel de-al 9-lea Plan cincinal (1971-1975), aproximativ 60 de modele noi de mașini-unelte CNC au fost stăpânite și furnizate, inclusiv peste 40 de modele de mașini-unelte cu schimbare automată. Lucrări larg acceptate pentru crearea de secțiuni automate de mașini CNC de tăiat metal cu control program de grup pentru prelucrarea complexă a aceluiași tip de piese. De exemplu, uzina sa pilot a creat o secție dotată cu mașini CNC pentru prelucrarea pieselor largi precum caroserii (arbori, flanșe, bucșe, discuri) cu control centralizat pe computer și pregătire automată a programelor. Pentru a rezolva problemele dezvoltării accelerate a producției de mașini-unelte CNC pentru tăiat metale, se iau o serie de măsuri în industria mașinilor-unelte, în special, mașinile-unelte CNC sunt organizate în fabrici individuale, majoritatea dintre cele mai calificate. fabricile de mașini-unelte sunt implicate în producția de astfel de mașini-unelte. Metalul a fost utilizat pe scară largă, iar prelucrarea dimensională cu un fascicul de lumină este din ce în ce mai utilizată. Aceste metode uneori completează, și în unele cazuri înlocuiesc complet, prelucrarea pieselor prin tăiere și. Au fost dezvoltate și sunt produse mașini electrice cu scântei pentru prelucrarea precisă a pieselor mici și pentru decuparea contururilor modelate cu sârmă; - pentru prelucrarea în trei coordonate a detaliilor modelate; anod-mecanic, electrocontact - pentru prelucrarea lingourilor din oteluri speciale si alte lucrari; mașini cu fascicul de lumină - pentru a face găuri cu un diametru de 0,03 până la 0,5 mm în orice materiale; - pentru prelucrarea materialelor dure si mari; mașini-unelte electrochimice, etc. Introducerea lor în vă permite să obțineți semnificativ tehnic în parte. Utilizarea grinzii pentru prelucrarea matrițelor și matrițelor de diamant a făcut posibilă rezolvarea prelucrării complexe a acestor produse, în urma căreia durata degroșării lor a fost redusă de la zeci de ore la câteva minute și durata finisării. a fost redus de 4-5 ori.

Sectiune de masini-unelte cu control program. Model AP-1.

În anii 70. în construcția de mașini-unelte, se lucrează la crearea și introducerea unor noi game unificate de mașini-unelte. În 1971-75, au fost instalate 51 de game, inclusiv 277 de modele de bază și 682 unificate de mașini-unelte. Toate mașinile-unelte de cântare cu un scop tehnologic similar sunt proiectate în conformitate cu principiul similitudinii constructive, ceea ce creează posibilitatea unificării lor largi, vă permite să creați producție specializată.

Mașină de rindeluit și alezat longitudinal. Model NS-32.

Dezvoltarea proiectelor de mașini-unelte și complexe automate în viitorul apropiat se va desfășura în următoarele direcții: complet de la mașini neautomate la mașini semiautomate și automate; extinderea utilizării controlului programelor și tehnologiei computerizate în proiectarea tuturor tipurilor principale de mașini de tăiat metal, în linii automate și semiautomate; crearea de secțiuni din mașini-unelte cu control program, centre de prelucrare; crearea de linii automate complexe, secții, ateliere și instalații automate controlate de la calculator pentru industriile cu producție de produse pe scară largă și în masă; și crearea de proiecte de roboți încorporați în linii automate, în complexe automatizate în alte tipuri de echipamente pentru producția de masă.

Linie automată. Model LM-423.

Pe baza ratelor de dezvoltare și amploare atinse în industria mașinilor-unelte, a fost creată o facilitate tehnică și de producție semnificativă sub forma unei flote disponibile de mașini-unelte pentru tăierea metalelor. Dinamica dezvoltării flotei de mașini-unelte, scăderea compoziției lor de vârstă și schimbarea structurii calitative sunt rezultatul muncii bufnițelor. Industria mașinilor-unelte, furnizând materialul și baza tehnică și prelucrarea metalelor. Acest lucru a permis bufnițelor. Industria mașinilor-unelte ocupă unul dintre primele locuri din lume în producția unei game largi de mașini-unelte moderne de tăiat metal pentru o mare varietate de economii naționale.

Industria mașinilor-unelte se dezvoltă cu succes și în alte țări socialiste (vezi Tabelul 3).

Mașină de găurit-frezat-alezat CNC orizontal cu schimbare automată a sculei. Model 2B622PMF2 (2A622F4).

La mijlocul secolului al XVIII-lea, civilizația umană s-a apropiat de una dintre cele mai semnificative etape ale dezvoltării sale - perioada pe care istoricii o vor numi mai târziu Revoluție Industrială sau Marea Revoluție Industrială. În acest moment, în cele mai dezvoltate țări ale lumii, a căror listă era în frunte cu Anglia alimentată de numeroase colonii, a început un proces activ de tranziție de la o economie predominant agrară la una industrială. Capitalismul industrial în curs de dezvoltare a necesitat o creștere a productivității muncii, precum și o îmbunătățire a calității și reducerea costului produselor de producție.

La aceste transformări au contribuit mulți factori: dezvoltarea comerțului și formarea unei piețe a muncii salariate, formarea băncilor și a unui sistem de creditare, evoluția dreptului și înflorirea științelor exacte, creșterea numărului de invenții și inovații tehnice. . Munca manuală primitivă și uneltele din lemn nu mai puteau satisface nevoile societății. Fabricile și fabricile aveau mare nevoie de mecanisme și mașini din metal. Prelucrarea metalelor care progresa rapid a jucat un rol deosebit în succesul revoluției industriale din secolele al XVIII-lea și al XIX-lea.

Prelucrarea metalelor ca bază a unei fabricidespre producția de mașini și mecanisme

Înainte de revoluția industrială, tehnologia prelucrării metalelor prin tăiere, găurire și șlefuire s-a îmbunătățit extrem de lent, iar această lucrare era de natură fragmentată. În perioada de fabricație, nevoia de noi scule i-a determinat pe proprietarii fabricilor să creeze ateliere auxiliare dotate cu mașini elementare de găurit, șlefuit și șlefuit. Unele dintre ele au fost conduse de puterea musculară, altele - de energia apei. Dar comun tuturor acestor dispozitive a fost gradul minim de mecanizare a procesului de prelucrare, ceea ce a dus la calitatea scăzută a produselor.

La începutul secolului al XVIII-lea fabricarea pieselor pe mașină a fost efectuată de un muncitor care a fost nevoit să țină în mână unealta de prelucrare. Din păcate, comunitatea tehnică mondială de la acea vreme nu a aflat despre invenția talentatului mecanic rus A.K. În Rusia din acei ani, această dezvoltare, ca și multe alte invenții ale acestui talentat „șef” al curții și elevul țarului reformator Petru I, nu a fost solicitată și a fost uitată pentru o vreme.

Abia spre sfârșitul secolului, designul Nartov a fost studiat și a devenit punctul de plecare pentru crearea unui etrier mecanic controlat de către mecanicul și inventatorul englez Henry Maudsley. După acest eveniment, dispozitivul aproape tuturor tipurilor principale de mașini-unelte utilizate în fabrici și fabrici a suferit o modernizare profundă. Înainte de aceasta, lucrările de strunjire au fost efectuate folosind suporturi primitive de tăiere, care nu permiteau precizia necesară a prelucrării. Odată cu apariția unui etrier controlat, această problemă a fost în sfârșit eliminată.

Ordinea „socială” și nevoia fabricilor de noi mijloace de producție întruchipate în metal au stimulat dezvoltarea metodelor de prelucrare a metalelor în toate modurile posibile. Această cerere a devenit un adevărat catalizator pentru procesele de industrializare și a dus la crearea unei noi ramuri de producție industrială - ingineria mecanică. Cu toate acestea, pentru a îndeplini pe deplin cerințele tehnice ale unei societăți în dezvoltare rapidă, ingineria mecanică a trebuit să facă o descoperire tehnologică calitativă.

Cele mai importante evoluții și invenții ale epocii revoluției industriale

1. Strungul

În Anglia, transformarea revoluționară a economiei a început cu un progres rapid în industria textilă. A fost posibilă furnizarea acestei industrii cu mașini noi, mai productive, datorită tehnologiilor la fel de rapide în curs de dezvoltare și îmbunătățirii metodelor de prelucrare a metalelor. Cererea a asigurat evoluția rapidă a mijloacelor de producție și, în primul rând, unul dintre principalele mijloace tehnice de tăiere a metalelor la acea vreme - un strung. În secolele XVIII - XIX, designul strungului a suferit numeroase îmbunătățiri, printre care trebuie remarcate în special următoarele:

● 1712 Invenția de către mecanicul rus Andrey Konstantinovich Nartov a unui etrier autopropulsat, care a făcut posibilă fixarea frezei și mișcarea sa liniară precisă de-a lungul piesei de prelucrat.

●1718 - 1729 Îmbunătățirea de către A.K. Nartov a dispozitivului unui strung - un copiator, în care traiectoria antrenării etrierului și mișcarea degetului de copiere au fost controlate de diferite secțiuni ale șurubului cu diferiți parametri de tăiere.

● 1751 Primul strung universal de metal din lume de la francezul Jacques de Vaucanson. Se distingea printr-un pat greu, centre puternice din metal și ghidaje în formă de V.

● 1778 Noi tipuri de mașini de tăiat șuruburi ale mecanicului englez D. Ramedon. Pentru fabricarea de fire cu unul sau altul pas, într-una dintre ele se foloseau roți dințate interschimbabile, în cealaltă, un șir special era responsabil de mișcarea tăietorului, care era înfășurat pe un arbore de un anumit diametru.

● 1795 Funcționalitatea unei mașini de tăiat șuruburi îmbunătățită de mecanicul francez Senot. Pe lângă angrenajele interschimbabile și un șurub mare deja folosit la mașinile Ramedon, designul original al etrierului mecanizat a devenit o diferență evidentă între această dezvoltare.

● 1798 - 1800. Modelul perfect al unui strung universal, construit de inginerul englez Henry Maudsley și studenții săi. Acest design a devenit prototipul strungurilor de șuruburi ale viitorului și a determinat în mare măsură direcția de dezvoltare a acestui tip de echipamente de prelucrare a metalelor pentru o sută sau mai mulți ani de acum încolo. În plus, G. Maudsley a fost primul care a început procesul de standardizare a conexiunilor filetate.

● 1815 - 1826. Lucrări ale studenților și adepților lui Henry Maudsley - R. Roberts și D. Clement. Primul dintre ele a reușit să îmbunătățească mașinile datorită locației optime a șurubului de plumb, să creeze un variator elementar sub formă de enumerare a angrenajului și să facă controlul mai convenabil prin deplasarea tuturor corpurilor de comutare mai aproape de locul de muncă al strunjitorului. Istoricii mașinilor-unelte îi atribuie lui D. Roberts crearea unui strung frontal, care a făcut posibilă prelucrarea pieselor cu diametre mari.

● 1835 Cea mai importantă revizuire a mecanismului de avans al strungului de către inginerul mecanic și inventatorul britanic Joseph Whitworth - un alt elev al lui G. Maudsley. El a dezvoltat un mecanism de transmisie transversal și l-a legat de un mecanism de antrenare longitudinal.

● 1845 Turelă automatizată de inginerul american S. Fitch, care a propus un prototip de turelă cu opt freze interschimbabile fixate în ea. Schimbarea rapidă a sculelor de tăiere a redus la minimum pierderea de timp pentru reinstalarea acestora și a crescut dramatic productivitatea în procesarea produselor de serie.

● 1873 Crearea unui prototip de strung automat de tăiere a metalelor de către inginerul și antreprenorul american H. Spencer, care a îmbunătățit designul turnulelor dezvoltate de predecesorii săi. O inovație importantă a autorului lui H. Spencer a fost un sistem de control modernizat folosind un mecanism cu came și un arbore cu came.

● 1880 - 1895. Începutul producției la scară mică a sistemelor de strunjire Cleveland și a echipamentelor de tăiat metale ale altor producători, construite pe principiul unei mașini automate cu mai multe ax. Extinderea funcționalității realizată în acest mod a făcut posibilă realizarea visului de lungă durată al dezvoltatorilor de echipamente industriale de tăiere a metalelor - prin combinarea diferitelor operațiuni, pentru a multiplica productivitatea și eficiența economică a parcului de mașini.

2. Mașină de frezat

Întoarcerea unei piese rotative, este imposibil să se efectueze prelucrarea suprafețelor plane longitudinale și înclinate, precum și instalarea tuturor tipurilor de caneluri, caneluri, tăieturi, „buzunare” solide și ferestre. După ce a fixat piesa nemișcată și a făcut ca unealta de tăiere rotativă să fie mobilă, omenirea a descoperit munca de frezatîn secolul al XVII-lea, când meșterii chinezi au făcut o mașină-uneltă destul de primitivă, care a făcut totuși posibilă prelucrarea unei piese plate mari pentru un instrument astronomic.

Cu toate acestea, s-a dovedit a fi mult mai dificil să se asigure funcționarea precisă a mecanismului de alimentare al unui tăietor rotativ, suficient pentru a efectua lucrări mici de metal, decât să controleze un șubler cu o freză fixă ​​într-un strung. Diverse modele de frezat suprafețe plane, dezvoltate în secolul al XVII-lea, erau potrivite numai pentru prelucrarea produselor din lemn sau os. Numeroase încercări de a crea o mașină pentru frezarea pieselor metalice au eșuat în acel moment.

Industriastul și inginerul american Eli Whitney a reușit să rezolve pe deplin această problemă, care în 1818 a construit o mașină de frezat cu drepturi depline cu etrier mecanizat, care a fost folosită mult timp la fabrica sa de arme. În ciuda prezenței unui pat din lemn, a unui scripete din lemn în două trepte și a unui aspect improvizat, mașina de frezat proiectată de Eli Whitney a făcut față cu succes tuturor funcțiilor care i-au fost atribuite și a funcționat practic fără defecțiuni.

Proiectele mașinilor de frezat specializate dezvoltate de mecanicii ruși pentru fabrica de arme din Tula merită atenția noastră. Deja în 1826, acolo au fost puse în funcțiune două mașini de tăiat capetele de culcare ale țevilor de arme. Fixat într-un dispozitiv mobil special, butoiul a fost introdus în zona de lucru a morii de capăt. Structural și în aspect, mașinile realizate de meșteri Tula au fost mai perfecte decât produsele lui Eli Whitney și au oferit o calitate superioară a suprafeței. tratarea pieselor.

În prima jumătate a secolului al XVIII-lea, progresul tehnologic în domeniul îmbunătățirii designului și funcționalității mașinilor de frezat a fost asociat cu nevoile armurierului. Un alt și mai avansat decât dezvoltarea predecesorilor săi, prototipul mașinii de frezat în 1835 a fost realizat de mecanicii companiei americane de arme Guy, Sylvester and Co. O trăsătură distinctivă a acestui design a fost un sistem unic de deplasare a tăietorului într-un plan vertical, care a fost ulterior transformat într-un mecanism de ridicare a mesei mai fiabil.

La mijlocul secolului al XVIII-lea, capacitățile mașinilor de frezat au fost în sfârșit solicitate de întreprinderile „pașnice”, care deja lucrau cu putere și principal pentru nevoile revoluției industriale și erau nevoite să prelucreze suprafețele plane prin șlefuire. Prima dezvoltare pentru uz civil a fost mașina companiei engleze Nasmyth și Geiskell, care a efectuat frezarea fețelor plate ale nucilor. În ciuda specializării înguste, acest dispozitiv, de fapt, era o mașină de frezat orizontală universală și putea fi folosit în multe alte operațiuni.

Un design și mai perfect al mașinii de frezat a fost dezvoltat în 1855 și întruchipat în metal de către compania americană Lincoln (George Lincoln's Phoenix Iron Works). Desktop-ul acestui produs, ca și predecesorii săi, a fost antrenat de o transmisie cu curea și un angrenaj melcat, dar a fost folosit un șurub de plumb cu un volant pentru a deplasa masa longitudinal. Instalarea frezei într-un plan vertical a fost realizată în acest design prin deplasarea lagărelor dornului, care a devenit, de asemenea, o anumită inovație tehnică care a oferit confort și a sporit precizia muncii. Schema mașinii a devenit un clasic și a fost împrumutată de mulți producători de echipamente de frezat.

Istoria creării acestei mașini populare și distribuția sa largă este strâns legată de numele persoanelor care mai târziu au fondat astăzi compania de renume mondial. Francis Pratt, creatorul Lincoln, a lucrat ca director de producție la Phoenix Iron Works cu Amos Whitney (o rudă a fondatorului echipamentului de frezat, Eli Whitney). Ambii erau mecanici și inventatori talentați, iar în 1860 au fondat Pratt & Whitney Company, specializată în producția de echipamente pentru prelucrarea metalelor. În anii Războiului Civil American, compania a crescut semnificativ și mașinile sub acest brand au început să fie vândute în toată lumea. Pratt & Whitney este în prezent cel mai mare furnizor de motoare cu turbine cu gaz și grupuri electrogene.

3. Motorul cu abur al lui Watt - o unitate solicitată pentru mașini-unelte

Mașinile de strunjire, găurit și frezat acționate de forța vântului sau a apei în cădere nu au putut oferi pe deplin parametrii necesari pentru rotația pieselor de prelucrat sau a sculelor, ceea ce a afectat semnificativ calitatea prelucrării metalelor. Pentru a organiza producția în fabrică a mașinilor noi și a altor mijloace de producție, era necesar un motor puternic, care ar putea, cu viteza și forța necesare, să pună în funcțiune mecanismele echipamentelor mașinii. Un astfel de motor a fost motorul cu abur universal creat de inginerul, mecanicul și inventatorul scoțian James Watt.

Designul original al „pompei de abur” din 1698 a fost dezvoltat și fabricat de Thomas Savery, care în același an și-a brevetat invenția și a aplicat-o la pomparea apei de mină. Datorită productivității scăzute și consumului ridicat de combustibil, a fost imposibil să se utilizeze acest motor ca motor pentru unitățile de mașini-unelte. Acest design, începând din 1705, a fost încercat să fie îmbunătățit de un alt englez - Thomas Newcomen. El a adus pompa de ridicare a apei construită pe baza ei la producția la scară mică, cu toate acestea, din cauza puterii insuficiente pentru uz industrial, acest motor nu era nici potrivit.

James Watt, un consultant științific la Universitatea din Glasgow, a dezvoltat versiunea sa a motorului cu abur în 1764. Dar numai 12 ani mai târziu, când industriașul bogat Matthew Bolton i-a devenit partener, inventatorul a reușit să organizeze producția și vânzarea comercială a motoarelor cu abur fabricate. Watt a fost cel care a reușit să transforme mișcarea de translație a pistoanelor mașinilor sale în rotația arborelui de ieșire a sarcinii. Designul inițial a fost apoi rafinat în mod repetat și a devenit mai puternic și mai economic. Dar principalul lucru a fost făcut - la sfârșitul secolului al XVIII-lea, mașinile de tăiat metal au primit o acționare autonomă atât de necesară și independentă de fenomenele naturale.

Dezvoltarea în continuare a mașinilor-unelte

Revoluția industrială a necesitat dezvoltarea și producția de mașini pentru aproape toate ramurile producției industriale. Starea economiei depindea de nivelul de dezvoltare al uneltelor pentru prelucrarea metalelor, astfel că baza tehnică a industriei de mașini-unelte a fost îmbunătățită continuu. Proiectarea unui suport mecanic, dezvoltat inițial pentru montarea și mișcarea controlată a strungurilor, a fost aplicată cu succes în alte tipuri de mașini-unelte.

Pentru a crea noi dispozitive de prelucrare a metalelor, a fost folosit nu numai un suport mecanic, ci și alte componente structurale ale unui strung - un sistem de angrenaje, un mecanism de alimentare, dispozitive de prindere și elemente cinematice. Numeroase fabrici americane de construcții de mașini, care până la mijlocul secolului al XIX-lea, în dezvoltarea tehnică, i-au depășit pe fondatorii construcției de mașini-unelte - mașinile britanice, produse în masă, de șlefuit, de alezat, de strunjire de turelă, de frezat universal și de carusel, care în cele din urmă au devenit baza înfloririi industriale și a puterii Statelor Unite.

În anii 60 ai secolului al XIX-lea, ingineria mecanică a început să se dezvolte rapid în Germania și Rusia. În țara noastră, unul dintre pionierii construcției de mașini-unelte a fost Uzina de Arme Tula, care pentru nevoi proprii a început să producă mașini de strunguri, freze, găurit, filetat, șlefuit, broșat și șlefuit. Întreprinderile de construcție de mașini construite la Moscova, Izhevsk, Sestroretsk, Voronezh și Sankt Petersburg și-au început munca cu succes. Prima întreprindere specializată de mașini-unelte a fost uzina fraților Bromley din Moscova, redenumită ulterior Proletarul Roșu.

Fabricile rusești au stăpânit rapid producția întregii game necesare de mașini-unelte, inclusiv dezvoltări interne originale de rindele și strunguri cu roți. În ciuda acestor succese evidente, nivelul general al construcției de mașini-unelte din Rusia în acei ani a rămas semnificativ în urma indicatorilor cantitativi și calitativi ai industriilor de construcții de mașini din Anglia, SUA și Germania, astfel încât cea mai mare parte a echipamentelor de mașini-unelte pentru fabricile rusești și fabricile a fost cumpărată de proprietarii lor din străinătate. Echipamentele tipice ale întreprinderilor de prelucrare a metalelor din acea vreme erau șase tipuri de mașini:

● Cotitură, pe care s-au rotit suprafețele exterioare și interioare ale corpurilor de revoluție, s-a efectuat prelucrarea arborilor netezi și în trepte, a produselor sub formă de minge sau con, s-au găurit părți cilindrice și s-au tăiat fire.

● Masini de frezat, care a făcut posibilă prelucrarea suprafețelor exterioare și interioare ale pieselor de prelucrat de forme complexe, care au fost supuse unor cerințe sporite de precizie și calitate.

● Rindele de tip orizontal și vertical, concepute pentru prelucrarea pieselor de prelucrat și a produselor cu suprafețe plane.

● Foraj masini-unelte, cu ajutorul cărora se făceau găuri, se găuriu și se prelucrează și se puteau tăia și fire.

● Măcinare mașini pe care s-a efectuat finisarea produselor cu o unealtă și materiale abrazive speciale.

● Mașini cu destinație specială, concepute și fabricate pentru a efectua un număr limitat sau o etapă specifică a procesului.

La sfârșitul secolului al XIX-lea, echipamentele de prelucrare a metalelor din toate grupele importante au fost diferențiate și produse sub formă de mașini universale sau mașini cu destinație specială. Într-adevăr, de ce să cheltuiți bani pe o mașină complexă și scumpă dacă va fi folosită pentru a efectua doar câteva operațiuni de același tip. De exemplu, așa a apărut echipamentul special de foraj, care a fost folosit pentru fabricarea țevilor de arme și prelucrarea oricăror alte produse de formă cilindrică și lungime mare.

În încercarea de a adapta strungul pentru a lucra cu piese de prelucrat de lungime mică și diametre mari, a fost dezvoltat proiectarea unui strung frontal. În mod similar, pentru o sarcină specifică, au apărut mașini de strunjire și alezat pentru prelucrarea pieselor de prelucrat de greutate și dimensiune mare, cu care echipamentele standard nu puteau funcționa. Pentru prelucrarea produselor de dimensiuni mari au fost dezvoltate modelele de mașini de găurit radial și de rindeluit longitudinal cu mese mobile lungi.

Cea mai mare realizare a industriei mașinilor-unelte la sfârșitul secolului al XIX-lea au fost mașinile de strunjire cu turelă echipate cu capete pentru instalarea simultană a până la 16 unelte, precum și echipamente de frezat rotativ, care au făcut posibilă prelucrarea mai multor produse de mari dimensiuni. greutatea și dimensiunea simultan. Nu mai puțin populare sunt toate mașinile specializate concepute pentru tăierea dinților și prelucrarea angrenajelor - mașini de frezat angrenaj, modelat și tăiat angrenaj.

La începutul secolului al XX-lea, proiectanții și inginerii mecanici credeau că dezvoltarea ulterioară a mașinilor-unelte pentru prelucrarea metalelor ar trebui să fie asociată cu automatizarea, o creștere suplimentară a preciziei și vitezei operațiunilor. De mare importanță pentru viitorul industriei a fost inventarea de către inginerii americani White și Taylor a oțelului „rapid” aliat pentru fabricarea frezelor și a altor scule de tăiere a metalelor. Cu toate acestea, constructorii de mașini-unelte au putut să profite din plin de posibilitățile de prelucrare a metalului la viteze mai mari în legătură cu această invenție deja în secolul al XX-lea.

Persoane alese ale revoluției industriale

La baza oricăror schimbări progresive în viața societății, fie că este vorba de transformări sociale, economice sau tehnologice, sunt indivizii concreti. Pe lângă nevoile societății de a îmbunătăți baza tehnică a producției, o condiție necesară pentru revoluția industrială a fost activitatea creativă a multor oameni talentați - operatori de mașini, mecanici, inventatori și ingineri proiectanți.

Aceștia au fost cei care, completându-se și îmbunătățindu-se reciproc, au creat în cele din urmă un parc de mașini, care a făcut posibilă stabilirea producției numărului necesar de mijloace de producție noi și mai avansate. De exemplu, să enumerăm măcar câțiva „actori” ai revoluției industriale, fără a-i uita pe marii noștri compatrioți, care și-au adus o contribuție semnificativă la practica și teoria prelucrării metalelor:

● A.K. Nartov- originar din popor, care și-a început cariera de strungar în atelierul palatului lui Petru I, și și-a încheiat drumul pământesc în gradul de consilier general de stat. După ce a studiat în străinătate, tânărul șef al curții „strungărește” Andrey Nartov, în 1717, a propus proiectarea unui suport mecanizat pentru un strung. Ulterior, A.K.Nartov a dezvoltat în detaliu mecanismele altor 34 de mașini-unelte, dar după moartea sa, manuscrisele au ajuns în biblioteca curții și au fost găsite de descendenți abia 200 de ani mai târziu.

● Henry Maudsley- Un mecanic englez care și-a imortalizat numele prin crearea în 1794 a unui design perfect al unui etrier mecanic autopropulsat în cruce. În 1798, când a dezvoltat un strung de tăiere cu șurub, a folosit un șurub de plumb înlocuibil și a propus pentru prima dată standardizarea tuturor pieselor filetate și conexiunilor. În plus, Henry Maudsley este cunoscut pentru că a instruit și educat o întreagă galaxie de studenți la propria fabrică, fiecare dintre aceștia a continuat munca de profesor și și-a adus propria contribuție la dezvoltarea ulterioară a uneltelor pentru prelucrarea metalelor.

● Joseph Whitworth. Acest inginer și antreprenor britanic a intrat în istorie nu numai prin îmbunătățirea designului angrenajului transversal al strungului. Ulterior, D. Whitworth a devenit industriaș, și-a construit propria fabrică mecanică și, cel mai important, în 1841, a propus principiile unificării pieselor mașinii și standardele filetului șurubului, care îi poartă numele și sunt folosite și astăzi. De asemenea, este autorul sistemului de calibre, pe care l-a dezvoltat și, împreună cu instrumente de măsură deosebit de precise, l-a introdus în practica fabricii sale, oferind astfel un exemplu pentru operatorii de mașini din întreaga lume.

● I.A.Time- om de știință și inginer mecanic rus, care pentru prima dată a studiat și a luminat în scrierile sale procesele care au loc în timpul prelucrării metalelor. Studiind parametrii formării așchiilor la diferite viteze de avans și de tăiere, a reușit să stabilească modele importante care i-au permis în 1870 să publice recomandări pentru stabilirea modurilor optime de funcționare pentru mașinile-unelte.

● K.A. Zworykin- Absolvent al Institutului Tehnologic Mecanic din Sankt Petersburg, ulterior profesor. Konstantin Alekseevich Zworykin a continuat cercetările I.A. Time și a publicat lucrări despre problemele tăierii optime a metalelor, în care a oferit o diagramă actualizată a forțelor care acționează asupra tăietorului. În 1883, K.A. Zworykin a creat un dispozitiv care a făcut posibilă determinarea forței de tăiere și a derivat o formulă prin care a fost posibil să se calculeze cele mai eficiente moduri de funcționare ale mașinii.

● Frederick Taylor- Un inginer american care timp de 26 de ani a studiat procesele de tăiere a metalelor cu freze de diverse forme, în diverse unghiuri și la toate vitezele posibile. El a dezvăluit modele care afectează calitatea prelucrării, timpul petrecut, grosimea așchiilor, parametrii de răcire și durata de viață a sculei. Drept urmare, a stabilit practic cele mai profitabile moduri de prelucrare a metalelor, iar în 1884, pe baza cercetărilor sale, a creat o riglă specială de numărare pentru un muncitor - un operator de mașină, prin care a fost posibil să se determine modul optim de tăiere. Lucrările lui F.Taylor au avut o importanță inestimabilă pentru îmbunătățirea metodelor de prelucrare a metalelor și au fost acceptate cu recunoștință de specialiștii de specialitate din întreaga lume.

Industria rusă de mașini-unelte în pragul XXsecol

Revoluția industrială din Rusia, cu economia sa predominant agrară, a întârziat aproape un secol. Însă, începând de la mijlocul secolului al XIX-lea, într-o perioadă istorică destul de scurtă de 50 de ani, revoluția industrială a supus întreaga sferă de producție și socio-economică a statului rus unei reforme ireversibile. După abolirea iobăgiei, capitalismul și relațiile sale de piață inerente au fost în cele din urmă stabilite în țară, procesele de acumulare a capitalului și crearea de întreprinderi industriale au avut loc rapid. La fel ca acum o sută de ani în Anglia, introducerea mașinilor de înaltă performanță a început în fabricile din industria bumbacului.

Conform statisticilor, până la începutul anului 1900 în Rusia existau 1805 întreprinderi de inginerie mecanică și prelucrare a metalelor echipate cu 2966 de motoare mecanice. Din păcate, istoria nu a păstrat numărul total și diversitatea speciilor de mașini de tăiat metal. În același timp, peste 150 de mii de războaie mecanice au fost folosite la 185 de fabrici de țesut, dintre care multe au fost fabricate la întreprinderile interne de construcții de mașini. Industria rusă de mașini-unelte, deși a rămas cu mult în urma nivelului țărilor lider ale lumii, s-a dezvoltat într-adevăr cu salturi și limite. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, în ceea ce privește nivelul de echipare al întreprinderilor industriale cu mașini de prelucrare a metalelor, Rusia a atins media mondială.

Industria rusă a mașinilor-unelte a parcurs un drum lung în dezvoltarea sa înainte de a dobândi caracteristici moderne. Începutul acestui drum poate fi urmărit încă din 1712, când Andrei Nartov, un mecanic rus, a inventat unul echipat cu un etrier autopropulsat. Mulți alți meșteri care au creat mașini de tăiat, pilire, găurit și alte câteva mașini și-au intrat numele în istoria construcției de mașini-unelte rusești - Pavel Zakhava, Yakov Batishchev, Alexei Surnin, Lev Sobakin.

Stăpânii autohtoni au dezvoltat nu numai dispozitive mecanice, ci și optice. Primele lor mostre au fost făcute în timpul domniei lui Petru I într-un atelier de optică, care a fost organizat de împărat. Anul 1726 a fost marcat de deschiderea catedrei de optică la Academia de Științe, precum și de înființarea unui atelier de optică, condus de M.V.Lomonosov.

Prima întreprindere rusă pentru producția de mașini-unelte pentru prelucrarea oțelului, care a fost fondată la Sankt Petersburg în 1790. În 1815, producția a fost lansată la uzina de arme Tula. Trebuie remarcat faptul că, la sfârșitul secolului al XIX-lea, multe întreprinderi interne de construcție de mașini au început să producă mașini-unelte împreună cu alte produse pe care le fabricau.

Documentele istorice spun că în Rusia țaristă din 1914 până în 1917 au fost folosite doar 80-100 de mii de mașini-unelte pentru prelucrarea metalelor. Creșterea rapidă a producției industriale, care s-a manifestat și în industrii precum prelucrarea metalelor și inginerie, s-a datorat industrializării economiei naționale. În primii ani ai puterii sovietice, industria mașinilor-unelte a fost de fapt creată din nou. La 29 mai 1929 s-a format Stankotrest: această zi a devenit data oficială pentru apariția industriei mașinilor-unelte. Până în 1932, strunjirea, șlefuirea și alte tipuri de echipamente au produs opt fabrici specializate; În ajunul Marelui Război Patriotic, în țara noastră funcționau deja 41 de astfel de centrale.

Descriind etapele de dezvoltare a industriei autohtone de mașini-unelte, nu se poate ignora crearea în 1933 a ENIMS - Institutul de Cercetare Experimentală a Mașinilor-Unelte de tăiat metale. În ENIMS au fost dezvoltate pentru prima dată în Europa mașini modulare cu mai multe ax. O contribuție colosală la dezvoltarea industriei mașinilor-unelte a fost adusă de VNIIII - Institutul de Cercetare Științifică din întreaga Uniune.

În anii postbelici, au fost stabilite două obiective principale pentru industria mașinilor-unelte - creșterea volumului producției și îmbunătățirea caracteristicilor sale tehnice. Minsk, Ryazan, Kolomna și multe alte fabrici de mașini-unelte au fost puse în funcțiune. În anii 70 ai secolului XX a fost lansată producția de mașini-unelte CNC, numărul de modele fiind de aproximativ 60, în timp ce peste 40 de modele aveau capacitatea de a schimba automat uneltele. Metodele electrochimice și electrofizice de prelucrare a metalelor, precum și prelucrarea dimensională cu ajutorul unui fascicul de lumină, sunt utilizate pe scară largă.

Importanța în continuă creștere a mașinilor în toate ramurile de producție a determinat dezvoltarea rapidă a construcției de mașini-unelte - baza tehnică a întregii industrii de construcție de mașini. Mașinile-unelte pentru prelucrarea metalelor au stat la baza producției de mașini prin mașini. Scopul lor este prelucrarea diverselor semifabricate metalice pentru a obține piese de o anumită configurație, cu dimensiuni, formă și calitate specificate. Cu cât este mai mare scara producției de mașini, cu atât ar trebui să fie mai mare producția de masă de piese, cu atât mai perfecte și mai productive ar trebui să fie mașinile care asigură prelucrarea pieselor necesare. Suportul mecanic, folosit inițial pentru strunguri și strunguri de tăiere cu șurub, a fost ulterior transformat într-un mecanism foarte perfect și transferat într-o formă modernizată la multe mașini destinate fabricării de mașini.

Pe măsură ce suportul mecanic, sistemul de angrenaje, mecanismul de alimentare, dispozitivele de prindere și alte elemente structurale ale schemei cinematice sunt îmbunătățite, mașinile de tăiat metale se transformă în mașini din ce în ce mai avansate. În anii 70 ai secolului al XIX-lea. ingineria mecanică avea deja principalele mașini de lucru, ceea ce făcea posibilă efectuarea mecanică a celor mai importante operațiuni de prelucrare a metalelor.

Un rol deosebit în dezvoltarea construcției de mașini-unelte l-a jucat fabrica de mașini creată de Henry Model. În esență, a fost o adevărată școală de ingineri mecanici care a dezvoltat tradițiile tehnice progresive ale fondatorului industriei engleze de mașini-unelte. Aici și-au început munca și activitatea creativă astfel de designeri, cercetători și inventatori proeminenți din domeniul ingineriei mecanice precum D. Whitworth, R. Roberts, D. Nesmith, D. Clement, E. Whitney și alții.un sistem de mașini de producție era deja utilizate: transmisii conectau un număr mare de mașini de lucru puse în mișcare de un motor termic universal. Această fabrică a fabricat inițial piese pentru motoare cu abur, iar mai târziu a produs mașini de strunjit, rindeluit și alte mașini mecanice. Urmând modelul fabricii G. Model (mai târziu uzina Maudslay și Field), au început să fie create multe întreprinderi de construcție de mașini.

Poziția de lider în industria mondială a mașinilor-unelte a fost ocupată de fabricile Nasmyth, Whitworth, Sharp și Robert din Anglia, S. Sellers”, „Pratt and Whitney”, „Brawn and Sharp” în SUA. În anii 70-90, întreprinderile americane, după ce stăpânesc producția de noi tipuri de mașini-unelte (strunjire-turlă, frezare universală, rotativă, alezătoare, șlefuire), au început să depășească din punct de vedere tehnic industria engleză de mașini-unelte. În Germania, producția de mașini-unelte a început să se dezvolte în principal din anii 60 - 70 ai secolului XIX. Aici au apărut companiile „Reinecker”, „Schiss”, „Heimer und Pielz”, „Waldrich”, „Weisser” și altele.

În Rusia, mașinile-unelte pentru producția de arme (strunjire, găurire, frezare, filetare, broșare, șlefuire, lustruire) au fost fabricate la Uzina de arme din Tula. În viitor, astfel de mașini au început să construiască fabrici Izhevsk, Sestroretsk, Lugansk. Fondată în Moscova, fabrica br. Bromley (acum „Proletarul Roșu”) a devenit prima fabrică de mașini-unelte specializată din Rusia; la Expoziția All-Russian din Sankt Petersburg din 1870, a expus mai multe mașini originale: găurit radial, rindeluit longitudinal, rindeluit transversal. La Expoziția Politehnică de la Moscova din 1872, fabrica a primit o medalie de aur pentru strungurile de rindeau și roți expuse. În anul 1900, fabrica br. Bromley și-a demonstrat cu succes produsele la Expoziția Mondială Industrială de la Paris. În Rusia au apărut și alte întreprinderi de mașini-unelte: Felzer din Riga, Phoenix din Sankt Petersburg, Shtoll și Weichelt din Moscova, fabrică br. Maminykh în Balakovo, „Stol” în Voronezh, fabricile lui Grachev și Dobrov la Moscova. Cu toate acestea, în general, producția de mașini-unelte în Rusia a fost nesemnificativă chiar și în anii 900; nu a satisfăcut nevoile industriei în curs de dezvoltare nici din punct de vedere cantitativ, nici din punct de vedere tehnic. Acesta a fost motivul importului semnificativ de mașini-unelte străine pentru fabricile și fabricile rusești.

Industria mondială a mașinilor-unelte în ultima treime a secolului al XIX-lea. avea cinci tipuri principale de mașini de tăiat metal. Partea predominantă a parcului de mașini era alcătuită din strunguri, care erau folosite pentru prelucrarea suprafețelor exterioare și interioare ale corpurilor de revoluție. Pe strunguri, au transformat arbori netezi și în trepte, conuri, bile, suprafețe de diferite forme, cilindri găuriți, găuri și fire tăiate. Al doilea grup mare a fost format din mașini de găurit concepute pentru găurirea și prelucrarea găurilor, precum și pentru alezarea și filetarea. Pentru prelucrarea suprafețelor plane ale produselor se foloseau mașini de rindeluit, împărțite în orizontală și verticală (canelare). S-a extins utilizarea mașinilor de frezat pentru prelucrarea suprafețelor exterioare și interioare a pieselor deosebit de precise, precum și pentru obținerea produselor modelate. În cele din urmă, a cincea grupă de echipamente pentru prelucrarea metalelor a constat din mașini de șlefuit, pe care au fost finisate piesele de diferite forme folosind materiale și unelte abrazive.

La rândul lor, tipuri specializate de mașini-unelte au fost diferențiate prin natura operațiunilor tehnologice efectuate în procesul de producție. Există mașini proiectate pentru a efectua una sau mai multe operații similare. Așadar, în grupul de strunguri universale, a apărut o mașină specializată pentru găurirea produselor lungi cilindrice și goale (cum ar fi țevi de tun și arbori de elice). A fost creată o mașină de găurit orizontală, concepută pentru găurirea precisă a suprafețelor interioare. Specificul prelucrării pieselor mari de lungime mică și diametru mare a provocat apariția strungurilor. Pentru produsele grele, de dimensiuni mari, care sunt greu de instalat pe strungurile convenționale, se creează strunguri verticale. Un rol proeminent în prelucrarea metalelor începe să joace strungurile cu turelă, echipate cu o turelă specială, în care sunt fixate diverse scule de tăiere. Unele mașini de tip turelă permiteau instalarea a până la 12-16 unelte într-un singur cap.

Se diferențiază și alte tipuri de mașini. Dintre mașinile de găurit se remarcă mașinile de găurit radiale, concepute pentru găurirea și prelucrarea ulterioară a găurilor în piese de dimensiuni mari care nu pot fi instalate pe mașinile de găurit convenționale. Pentru rindeaua planurilor părților mari ale corpului (cum ar fi cadre, paturi, corpuri de mașini), sunt create mașini de rindeluit longitudinal puternice cu o masă mobilă de 3-4 m lungime sau mai mult. Apar mașini de frezat longitudinal și rotativ, care permit prelucrarea mai multor piese masive în același timp. Alături de mașinile de șlefuit convenționale se proiectează și mașini de șlefuit cilindric pentru șlefuire exterioară, pentru șlefuire interioară etc.. Se creează echipamente special concepute pentru tăierea dinților în roți dințate: mașini de frezat roți dințate, modelat roți dințate, mașini de rindeluit. Complicația pieselor de mașini și specializarea prelucrării metalelor au dus la apariția frezei cu caneluri, frezarea cailor de cheie, broșarea, șlefuirea și alte mașini speciale.

În paralel cu dezvoltarea echipamentelor de tăiere a metalelor, a avut loc un proces de îmbunătățire tehnică a altor tipuri de mașini-unelte destinate prelucrării metalelor. Astfel, nevoia de a obține semifabricate metalice mari a determinat proiectarea și construcția de mașini gigantice pentru forjarea și presarea produselor metalice. În anii 70-80, la fabricile Krupp din Germania lucrau ciocane cu abur cu o masă de piese care cădeau de 50-75 de tone. În 1891, a fost construit în SUA un ciocan uriaș cu o masă a părții de lucru de 125 de tone. înălțimea acestui gigant a fost de 27,5 m, iar nicovala cântărea 475 de tone; de la loviturile mașinii în timpul funcționării sale, clădirile și clădirile fabricii din apropiere s-au cutremurat. Dificultățile de operare a ciocanelor gigantice au dus la răspândirea preselor hidraulice puternice la fabricile de mașini pentru producerea de forjate mari. Cu o forță de lucru a unei prese hidraulice de 10 mii de tone, înlocuiește un ciocan cu o masă de piese care cad până la 500 de tone (construcția și utilizarea unui astfel de ciocan ar fi extrem de dificilă). Fără prese hidraulice puternice, ar fi fost imposibil să se construiască multe mașini uriașe, în care piesele individuale cântăreau zeci sau mai multe tone.

Creșterea productivității echipamentelor de prelucrare a metalelor a necesitat o mecanizare cât mai mare a operațiunilor principale și auxiliare și reducerea timpului neproductiv. Totodată, îngustarea funcțiilor mașinilor-unelte a dus direct la simplificarea operațiunilor pe care le efectuau și astfel au creat condiții favorabile pentru introducerea proceselor automate. Au fost create mașini semi-automate și automate, în care alimentarea sculei de tăiere în poziția de lucru, alimentarea sculei și retragerea acesteia după lucru în poziția inițială s-au efectuat automat, fără intervenție umană.

Primele mașini automatizate au fost mașinile de prelucrat lemnul, proiectat în SUA de K. Wipple și T. Sloan. Una dintre primele mașini de tăiat metal a fost creată de americanul X. Spencer în 1873 pe baza unei mașini rotative. Camele și un arbore cu came sunt folosite ca dispozitiv de control în această mașină. Mașinile automate ale sistemului Cleveland care au apărut în anii 70-80 aveau dispozitive pentru rularea filetului, pentru găurirea rapidă a găurilor, tăierea fantelor și frezarea a patru plane. Au devenit, de asemenea, răspândite automate ale sistemului Brawn și Sharp etc.

Progresul tehnic al industriei mașinilor-unelte a dus la crearea în anii 90 ai secolului XIX. mașini automate cu mai multe ax; apariția lor a fost cauzată de dorința de a maximiza numărul de scule de lucru simultan și de a crește astfel productivitatea mașinii prin combinarea operațiilor. În mașinile cu mai multe ax, zeci de unelte de tăiere profilate, linie de trecere și axiale ar putea fi incluse în lucru. Cu toate acestea, în această perioadă, mașinile de acest tip nu erau încă utilizate pe scară largă.

Creșterea volumului de prelucrare a metalelor a făcut necesară revizuirea tuturor mijloacelor existente anterior de tăiere a metalelor și a determinat îmbunătățirea semnificativă a acestora. Invenția oțelului de mare viteză la începutul anilor 900, care a marcat un progres major în producția de scule, a avut un efect deosebit de puternic asupra dezvoltării tehnologiei de prelucrare. Acest oțel, propus pentru prima dată în 1898 de americanii Taylor și White, a fost numit oțel de mare viteză pentru capacitatea sa de a menține proprietățile de tăiere la viteze mari de tăiere.

Frezele din oțel de mare viteză au fost demonstrate pentru prima dată la Expoziția Industrială Mondială de la Paris în 1900. Odată cu utilizarea acestor freze, viteza de tăiere a fost de aproape 5 ori mai mare decât viteza permisă pentru frezele din oțel carbon obișnuit. Adăugarea de elemente speciale de aliere (mangan, crom, wolfram) la oțel a crescut semnificativ duritatea sculei și duritatea roșie a acesteia, adică capacitatea de a-și menține proprietățile de lucru atunci când este încălzită în timpul procesării. Duritatea noului oțel nu a scăzut nici măcar atunci când este încălzit la căldură roșie (la o temperatură de 600 ° C). Numeroase experimente efectuate în 1901-1906 i-au condus pe Taylor și White la concluzia că cel mai bun aliaj de mare viteză este oțelul cu un conținut de 0,67% carbon, 18% wolfram, 5,47% crom. 0,11% mangan, 0,29% vanadiu și 0,043% siliciu. Oțelul rapid din această compoziție a fost întărit prin încălzire la o temperatură foarte ridicată (peste 900 ° C), urmată de răcire rapidă în apă. Uneltele fabricate din oțel de mare viteză au devenit curând răspândite.

O duritate și o rezistență mai mare la uzură au fost conferite sculei de tăiere de aliajele dure, în care carburile elementelor de aliere - wolfram, molibden și crom au stat la baza părții de lucru a sculei. În 1907, englezului Haynes i s-a acordat un brevet pentru un aliaj dur din carburi turnate, pe care l-a numit „stellit”. În anii următori s-au creat și alte aliaje dure de acest tip, care, însă, nu au primit o distribuție largă la acea vreme, deoarece erau foarte fragile cu duritate mare și duritate roșie.

Utilizarea sculelor din oțel de mare viteză și aliaje dure a dus la o schimbare treptată a designului echipamentelor, la apariția așa-numitelor „mașini de tăiat rapid”. Pentru a utiliza pe deplin proprietățile de tăiere ale noilor scule, proiectanții de mașini-unelte au trebuit să ofere forțe de tăiere mai mari și viteze mai mari decât cu frezele din oțel carbon. Era nevoie de mai multă putere de antrenare a mașinii, mai multe trepte de viteză, control și întreținere mai rapid. Renumitul tehnolog Prof. A. D. Gatsuk, în prefața cărții lui F. Taylor, a scris că apariția oțelului de mare viteză a deschis o nouă eră în afacerile mecanice.

Progresul tehnologic în domeniul prelucrării metalelor și al construcției de mașini-unelte a fost indisolubil legat de un nou domeniu de cercetare teoretică și experimentală, care a constituit ulterior teoria tăierii metalelor.

Începutul studiului științific al proceselor de prelucrare mecanică a metalelor a fost pus de lucrările celebrului om de știință rus, profesorul I. A. Time. Studiile sale asupra procesului de formare a așchiilor în anii 60-80 la diferite avansuri și viteze de tăiere au făcut posibilă identificarea unui număr de modele de așchiere și rupere a așchiilor de metal, formularea bazelor teoretice ale tăierii metalelor și stabilirea unor legi de tăiere.

Rezultatele numeroaselor studii ale lui I. A. Time au fost prezentate în lucrarea sa originală „Rezistența metalelor și a lemnului la tăiere. Teoria tăierii și aplicarea ei la mașini-unelte” (1870). Principalele prevederi ale teoriei tăierii au fost dezvoltate în continuare de Thieme în Memoriile sale despre rindeluirea metalelor, publicată în 1877 în rusă, franceză și germană, iar apoi în lucrarea fundamentală în două volume Fundamentals of Mechanical Engineering. Întrebările legate de mecanica procesului de așchiere și dinamica prelucrării metalelor au fost studiate în detaliu de prof. K. A. Zworykin. Cartea sa „The Work and Force Required to Separate Metal Chips” (1893) a fost un plus valoros la lucrările lui I. A. Time și a reprezentat o contribuție importantă la literatura tehnică. Problema tăierii raționale a metalelor a atras atenția unui număr de alți ingineri mecanici ruși: A. V. Gadolin, P. A. Afanasyev și A. P. Gavrilenko. În Europa, fenomenele care au loc în timpul tăierii metalelor au fost studiate fructuos de Clarinval, Coquilla, Jossel, Tresca (în Franța), Hart, Harting, Wiebe (în Germania) și alții.

Un rol important în dezvoltarea teoriei și a metodelor practice de tăiere a metalelor l-a jucat lucrările inginerului american F. Taylor. În anii 1980, el a efectuat experimente în masă pentru a determina unghiurile optime de tăiere, formele tăietorului și vitezele de tăiere a metalului. Pe baza a aproape 50 de mii de experimente efectuate pe parcursul a 26 de ani, s-a constatat că fiecare sarcină specifică include până la douăsprezece variabile independente (calitatea metalului, grosimea așchiilor, răcirea tăietorului etc.). Studiind dependența vitezei de așchiere și a duratei de viață a sculei, analizând timpul petrecut la fiecare operație, Taylor a stabilit empiric și apoi teoretic condițiile de așchiere cele mai favorabile în prelucrarea metalelor, ceea ce a avut o mare importanță practică pentru inginerie mecanică. Deoarece calculele detaliate ale condițiilor de tăiere s-au dovedit a fi destul de laborioase, Taylor și angajații săi au creat „rigle tabulare pentru instalațiile de construcție de mașini”, cu ajutorul cărora operatorii de mașini puteau determina condițiile de tăiere necesare. Cercetările lui Taylor, conturate în Arta tăierii metalelor, au fost apoi completate și rezumate în lucrarea sa privind bazele organizării întreprinderilor industriale, care a servit ulterior drept una dintre justificările sistemului „sweatshop” de organizare a producției capitaliste.

O caracteristică importantă a ingineriei mecanice la sfârșitul secolului XIX - începutul secolului XX. s-a înregistrat o creștere a preciziei producției de mașini. Acest lucru s-a datorat în mare parte muncii faimosului constructor englez de mașini-unelte D. Whitworth, care a introdus principiile și metodele de lucru de precizie în inginerie mecanică.Whitworth deține invenția primei mașini de măsurat; el a introdus instrumentele de măsurare în practica ingineriei mecanice și a obținut capacitatea de a măsura suprafețele prelucrate cu o precizie de sutimi, iar mai târziu la miimi de milimetru. Calibrele Whitworth, care permiteau o precizie de montare a pieselor mașinii de ordinul a zece miimii de inch, erau deja în anii 80 și 90 parte integrantă a fiecărei fabrici de inginerie majore din Europa și America. În ultimii ani ai vieții lui Whitworth, întreprinderea sa a putut fabrica mașini de măsurat care asigurau o precizie de o milioneme de inch. La fabrica Whitworth, au fost implementate pentru prima dată principiile standardizării și interschimbabilității fileturilor pe șuruburi, care ulterior au găsit cea mai largă aplicație în inginerie mecanică și au devenit baza pentru crearea de piese și ansambluri de mașini unificate și standard.

Fabricarea a numeroase piese și piese de echipamente mașini pe mașini specializate și performante de tăiat metale cu respectarea metodelor de măsurători precise, pe o bază solidă a normalelor, standardelor și principiilor de interschimbabilitate a pieselor, a pregătit baza tehnică pentru tranziția ingineriei mecanice la producția în serie și în masă a produselor.

Industria mașinilor-uneltedezvoltat inițial în principal în vechile centre de construcții de mașini. Locația fabricilor de mașini-unelte este influențată de intensitatea muncii...

Industria mașinilor-unelte. Industria mașinilor-unelte este specializată în fabricarea de mașini și linii automate, mașini modulare, sisteme flexibile de producție, mașini-unelte cu...

Industria mașinilor-unelteeste baza progresului științific și tehnologic al tuturor ingineriei mecanice. … Dezvoltare mare industria mașinilor-unelte primite în multe domenii.

Deci, dintre centrele de construcție de mașini, cele mai mari sunt: ​​Samara ( industria mașinilor-unelte, fabricarea rulmenților, producția avioanelor...

Informatii de baza. O scurtă trecere în revistă a istoriei domestice industria mașinilor-unelte. Producția de mașini-unelte primitive este cunoscută din cele mai vechi timpuri.

Cea mai rapidă dezvoltare de inginerie electrică, instrumente, industria mașinilor-unelte. Multe industrii consumă intens metale...

Compoziția plantei precisă industria mașinilor-unelteîn principal include ateliere de montaj mecanic cu auxiliar și spații de servicii.

Industria mașinilor-unelte. Dezvoltarea rapidă a ingineriei mecanice a fost asociată în primul rând cu creșterea rapidă industria mașinilor-unelte- baza producției de mașini prin mașini.

În regiunea Volga s-a dezvoltat industria mașinilor-unelteși fabricarea de instrumente, producția de rulmenți; constructii auto; construcții navale fluviale; constructii de tractoare si agricole...

...(drage pentru industria minieră a aurului), inginerie de ridicare și transport (macarale rulante), industria mașinilor-unelte, Inginerie Electrică...