История развития технологий и оборудования обработки металлов
Металлы – это группа химических элементов, которые в виде простых веществ при нормальных условиях обладают такими характерными металлическими свойствами как: электропроводность, теплопроводность, высокая пластичность, ковкость, металлический блеск, высокая пластичность, положительный температурный коэффициент сопротивления.
Обработка материалов ведет свою историю с древнейших времен, когда в примитивном приспособлении вращение заготовки осуществлялось вручную, а обработка велась кремниевым резцом. В 12 веке появились первые сверлильные и токарные станки с ручным приводом, принципы действия которых в основном соответствуют применяемым сегодня.
Развитие технология обработки материалов получила в оружейных мастерских. Первая пушка с нарезным стволом в России была изготовлена в 1615 году, а в 1632 году возле Тулы были построены заводы для производства литых пушек. Позже, Петр 1 пригласил в Петербург на службу Зингера, одного из изобретателей первых металлорежущих станков. В развитии технологии обработки материалов принимал участие Нартов, разработавший конструкции и построивший копировальный, граверный и гильотинный станки, а позже, в 1788 году создавший первый токарно-винторезный станок со сменными зубчатыми колесами и механическим суппортом. Среди создателей конструкций машин и механизмов для обработки материалов почетное место занимают русские инженеры, так:
- Ползуновым были созданы специальные цилиндрорасточные и другие станки для обработки деталей первой в мире паровой машины, которую он построил в 1765 году в Барнауле.
- Кулибиным были разработаны специальные станки для производства зубчатых колес часовых механизмов.
- Захава в 1810 году создал первые станки автоматы для нарезания резьбы.
- Севергин в 1804 году сформулировал основные положения об обработке материалов.
- В 1817 году Двигубский издал книгу «Начальные основания технологии, или краткое описание работ, на фабриках и заводах».
Основоположником технологии машиностроения был профессор Тиме автор труда «Основы машиностроения, организация машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении и производство в них работ». Гавриленко в свое «Технологии металлов» обобщил данные и дал теоретические основы технологии машиностроения.
В Советском Союзе первыми работами в области обработки материалов являются «Основы проектирования технологических процессов» Каширина, «Технологии автотракторостроения» Кована и «Теория размерных цепей» Балакшина. Развитие теоретических основ технологии обработки материалов принесло выдающиеся результаты:
В 1939-1940 году на Волгоградском тракторном заводе была построена первая в мире автоматическая линия станков, которые обрабатывали и собирали ступицы и фланцы для поддерживающего ролика тракторной гусеницы.
В 1950 году в Ульяновске начала работать первый завод-автомат по производству автомобильных поршней.
В 1958 году в Брюсселе был представлен советский станок с программным управлением.
В 1972 году группа ученых под руководством Балакшина разработала теорию адаптивного управления станками, что поспособствовало созданию безлюдных технологий, которые сегодня являются основой современного машиностроения.
Если говорить об иностранных ученых и инженерах, то среди них выделяются Модсли, Витуорт и Тейлор. Модсли в 1794 году разработал совершенную конструкцию крестового механического самоходного суппорта, а в 1798 году применил ходовой винт при разработке токарно-винторезного станка. Витуортом была усовершенствована конструкция поперечной передачи токарного станка, построен собственный механический завод, а в 1841 году предложены принципы унификации деталей машин. Тейлор выявил закономерности, которые влияли на качество обработки, затраты времени, толщину стружки, параметры охлаждения и стойкости рабочих инструментов.
Пути развития техники и технологий обработки материалов
Можно выделить следующие направления развития техники и технологий обработки материалов, в частности в машиностроении:
- Разработка и широкое внедрение ресурсосберегающих и малоотходных технологий.
- Углубленная разработка проблемы влияния методов обработки на физико-химическое состояние материалов, эксплуатационные свойства машин.
- Совершенствование процессов сборки, особенно в направлении автоматизации производства.
- Разработка методов оптимизации технологических процессов по точности, производительности и экономической эффективности.
- Создание систем автоматического управления ходом технологического процесса с его оптимизацией по основным параметрам производства и требуемым эксплуатационным качествам.
