Šiuo metu tekinimo staklės yra plačiai žinomos. Jo sukūrimo istorija prasideda 700-aisiais mūsų eros metais. Pirmieji modeliai buvo naudojami medienos apdirbimui, po 3 šimtmečių buvo sukurta mašina apdirbti metalus.
Pirmieji paminėjimai
700 m. buvo sukurtas agregatas, kuris iš dalies primena šiuolaikines tekinimo stakles. Pirmojo sėkmingo paleidimo istorija prasideda nuo medienos apdorojimo ruošinio sukimosi metodu. Nei viena instaliacijos dalis nebuvo metalinė. Todėl tokių įrenginių patikimumas yra gana žemas.
Tuo metu tekinimo staklės buvo mažo efektyvumo. Pagal išlikusius brėžinius ir brėžinius atkurta gamybos istorija. Norint išvynioti ruošinį, reikėjo 2 stiprių mokinių. Gautų produktų tikslumas nėra didelis.
Informacija apie instaliacijas, miglotai primenančias tekinimo stakles, istorija siekia 650 m. pr. Kr. e. Tačiau šios mašinos turėjo tik bendrą apdorojimo principą – sukimosi būdą. Likę mazgai buvo primityvūs. Ruošinys buvo paleistas tikrąja to žodžio prasme. Buvo naudojamas vergų darbas.
XII amžiuje sukurti modeliai jau atrodė kaip pavara ir galėjo gauti visavertį gaminį. Tačiau įrankių laikiklių dar nebuvo. Todėl buvo per anksti kalbėti apie didelį gaminio tikslumą.
Pirmųjų modelių įrenginys
Sena tekinimo staklės suspaudė ruošinį tarp centrų. Pasukimas buvo atliekamas rankomis tik keletą apsisukimų. Pjovimas atliktas stacionariu įrankiu. Panašus apdorojimo principas taikomas šiuolaikiniuose modeliuose.
Ruošinio sukimuisi meistrai naudojo: gyvūnus, lanką su strėlėmis, pririštą virve prie gaminio. Kai kurie meistrai šiems tikslams pastatė savotišką vandens malūną. Tačiau reikšmingo našumo nepagerėjo.
Pirmoji tekinimo staklės turėjo medines dalis, o didėjant mazgų skaičiui, įrenginio patikimumas buvo prarastas. Vandens įrenginiai greitai prarado savo aktualumą dėl sudėtingo remonto. Tik XIV amžiuje atsirado paprasčiausias diskas, kuris labai supaprastino apdorojimo procesą.
Ankstyvosios pavaros
Keli šimtmečiai praėjo nuo tekinimo staklių išradimo iki paprasčiausio pavaros mechanizmo įdiegimo. Galite įsivaizduoti jį kaip stulpą, pritvirtintą per vidurį ant ruošinio viršuje esančio rėmo. Vienas očepos galas surišamas virve, kuri apvyniojama aplink ruošinį. Antrasis fiksuojamas pedalu.
Šis mechanizmas sėkmingai veikė, bet negalėjo užtikrinti būtinospektaklis. Veikimo principas buvo pagrįstas tamprios deformacijos dėsniais. Paspaudus pedalą, virvė buvo įtempta, stulpas išlinko ir patyrė didelį įtempimą. Pastarasis buvo perkeltas į ruošinį, paleidžiant jį į judėjimą.
Apsukus gaminį 1 arba 2 apsisukimus, stulpas buvo atleistas ir vėl sulenktas. Pedalu meistras reguliavo nuolatinį ocho veikimą, priversdamas ruošinį nuolat suktis. Tuo pačiu metu rankos buvo užsiėmusios įrankiu, apdirbdamos medieną.
Šį paprasčiausią mechanizmą paveldėjo šios mašinų versijos, kurios jau turėjo alkūninį mechanizmą. XX amžiaus mechaninės siuvimo mašinos vėliau turėjo panašią pavaros konstrukciją. Tekinimo staklėse su švaistiklio pagalba buvo pasiektas vienodas judėjimas viena kryptimi.
Dėl vienodo judesio meistras pradėjo gauti tinkamos cilindro formos gaminius. Trūko tik mazgų standumo: centrų, įrankių laikiklių, pavaros mechanizmo. Pjaustytuvų laikikliai buvo pagaminti iš medžio, todėl apdorojant jie išsisuko.
Tačiau, nepaisant išvardytų trūkumų, tapo įmanoma gaminti net sferines dalis. Metalo apdirbimas vis dar buvo sunkus procesas. Net minkštieji lydiniai sukimosi būdu nepasidavė tikram posūkiui.
Teigiamas pokytis kuriant stakles buvo apdirbimo universalumas: įvairaus skersmens ir ilgio ruošiniai jau buvo apdirbti vienoje mašinoje. Tai buvo pasiekta naudojant reguliuojamus laikiklius ir centrus. Tačiau didelės detalės reikalavo reikšmingųfizinės vedlio išlaidos, skirtos sukimui įgyvendinti.
Daugelis meistrų pritaikė smagratį iš ketaus ir kitų sunkių medžiagų. Inercijos ir gravitacijos jėgos panaudojimas palengvino tvarkytojo darbą. Tačiau vis tiek buvo sunku pasiekti pramoninį mastą.
Metalinės dalys
Pagrindinė staklių išradėjų užduotis buvo padidinti mazgų standumą. Techninės įrangos atnaujinimo pradžia buvo metalinių centrų, suspaudžiančių ruošinį, naudojimas. Vėliau jau buvo pristatytos pavaros iš plieninių dalių.
Metalinės dalys leido sukurti varžtų pjovimo mašinas. Minkštiems metalams apdirbti jau pakako standumo. Atskiri vienetai buvo palaipsniui tobulinami:
- tuščias laikiklis, vėliau vadinamas pagrindiniu bloku – velenas;
- kūginės atramos buvo aprūpintos reguliuojamais mechanizmais, leidžiančiais pakeisti padėtį išilgai;
- tekinimo staklės palengvino išradus metalinį įrankių laikiklį, tačiau norint padidinti produktyvumą, reikėjo nuolat šalinti drožles;
- Ketaus lova padidino konstrukcijos tvirtumą, todėl buvo galima apdoroti didelio ilgio dalis.
Dėl metalinių mazgų tampa sunkiau išvynioti ruošinį. Išradėjai galvojo apie visavertės pavaros sukūrimą, norėdami pašalinti žmogaus rankų darbą. Perdavimo sistema padėjo įgyvendinti planą. Garo variklis pirmą kartą buvo pritaikytas ruošiniams sukti. Prieš tai buvo vandens variklis.
Pjovimo judėjimo tolygumasįrankis buvo atliktas sliekine pavara naudojant rankeną. Dėl to detalės paviršius buvo švaresnis. Keičiami blokai leido atlikti universalų darbą ant tekinimo staklių. Mechanizuotos konstrukcijos per šimtmečius tobulėjo. Tačiau iki šių dienų mazgų veikimo principas grindžiamas pirmaisiais išradimais.
Moksliniai išradėjai
Šiuo metu perkant tekinimo stakles pirmiausia analizuojamos techninės specifikacijos. Jie suteikia pagrindines apdirbimo galimybes, matmenis, standumą, gamybos greitį. Anksčiau, modernizuojant mazgus, palaipsniui buvo diegiami parametrai, pagal kuriuos modeliai buvo lyginami tarpusavyje.
Mašinų klasifikavimas padėjo įvertinti konkrečios mašinos tobulumo laipsnį. Išanalizavęs surinktus duomenis, Petro Didžiojo laikų namų išradėjas Andrejus Nartovas atnaujino ankstesnius modelius. Jo sumanymas buvo tikra mechanizuota mašina, leidžianti atlikti įvairaus tipo sukimosi kūnų apdorojimą, kirpti siūlus.
Nartovo dizaino pliusas buvo galimybė keisti judamojo centro sukimosi greitį. Jie taip pat pateikė keičiamus pavarų blokus. Mašina ir įrenginys savo išvaizda primena modernias paprastas tekinimo stakles TV3, 4, 6. Šiuolaikiniai apdirbimo centrai turi panašius mazgus.
XVIII amžiuje Andrejus Nartovas pasauliui pristatė savaeigę apkabą. Švino varžtas perdavė tolygų įrankio judėjimą. Henris Maudsley, anglų išradėjas, pristatė savosvarbaus mazgo versija iki amžiaus pabaigos. Jo konstrukcijoje ašių judėjimo greičio pokytis buvo atliktas dėl skirtingo švino varžto sriegio žingsnio.
Pagrindiniai mazgai
Tekinimo staklės puikiai tinka 3D dalims tekinti. Šiuolaikinės mašinos apžvalgoje pateikiami pagrindinių komponentų parametrai ir charakteristikos:
- Lova – pagrindinis apkrautas elementas, mašinos rėmas. Pagaminta iš patvarių ir kietų lydinių, daugiausia naudojamas perlitas.
- Atrama – sala, skirta pritvirtinti besisukančias įrankių galvutes arba statinį įrankį.
- Verpstas – veikia kaip ruošinio laikiklis. Pagrindinis galingas sukimosi mazgas.
- Papildomi įrenginiai: rutuliniai sraigtai, slankiojančios ašys, tepimo mechanizmai, aušinimo skysčio tiekimas, oro išleidimo angos iš darbo zonos, aušintuvai.
Šiuolaikinėje tekinimo staklėje yra pavaros sistemos, sudarytos iš sudėtingos valdymo elektronikos ir variklio, dažnai sinchroninio. Papildomos parinktys leidžia pašalinti drožles iš darbo zonos, išmatuoti įrankį, tiekti aušinimo skystį esant slėgiui tiesiai į pjovimo vietą. Mašinos mechanika parenkama individualiai gamybos užduotims, nuo to priklauso ir įrangos kaina.
Suporte yra mazgų, skirtų guoliams įdėti, kurie yra sumontuoti ant rutulinio varžto (rutulinių varžtų poros). Taip pat ant jo sumontuoti elementai, skirti kontaktui su slankiojančiais kreiptuvais. Tepalas šiuolaikinėse mašinose tiekiamas automatiškai, jo lygis bake yra kontroliuojamas.
Pirmosiose tekinimo staklėse judėjimasįrankį atliko žmogus, jis pasirinko jo judėjimo kryptį. Šiuolaikiniuose modeliuose visas manipuliacijas atlieka valdiklis. Prireikė kelių šimtmečių, kol buvo išrastas toks mazgas. Elektronika labai išplėtė apdorojimo galimybes.
Valdymas
Pastaruoju metu plačiai paplito CNC metalo tekinimo staklės – su skaitmeniniu valdymu. Valdiklis valdo pjovimo procesą, stebi ašių padėtį, skaičiuoja judėjimą pagal nustatytus parametrus. Atmintyje saugomi keli pjovimo etapai iki baigtos dalies išėjimo.
CNC metalo tekinimo staklės gali turėti proceso vizualizaciją, kuri padeda patikrinti parašytą programą prieš įrankiui pajudėjus. Visą pjūvį galima pamatyti virtualiai, o kodo klaidas galima laiku ištaisyti. Šiuolaikinė elektronika kontroliuoja ašies apkrovą. Naujausios programinės įrangos versijos leidžia nustatyti sugedusį įrankį.
Įrankio laikiklio sulūžusių įdėklų valdymo metodika pagrįsta ašies apkrovos kreivės palyginimu normalios eksploatacijos metu ir viršijus avarinį slenkstį. Stebėjimas vyksta programoje. Analizei skirtą informaciją valdikliui teikia pavaros sistema arba galios jutiklis, galintis suskaitmeninti reikšmes.
Padėties jutikliai
Pirmosios mašinos su elektronika turėjo galinius jungiklius su mikrojungikliais, kad būtų galima valdyti kraštutines padėtis. Vėliau ant sraigto buvo sumontuoti kodavimo įrenginiai. Šiuo metu naudojamos didelio tikslumo liniuotės, kurios gali išmatuoti kelis mikronus.
Įrengti apskriti jutikliai ir sukimosi ašys. Suklio mazgas gali būti valdomas. Tai reikalinga norint įgyvendinti frezavimo funkcijas, kurias atliko varomas įrankis. Pastarasis dažnai buvo įmontuotas bokštelyje.
Įrankio vientisumas matuojamas naudojant elektroninius zondus. Jie taip pat padeda lengviau rasti tvirtinimo taškus, kad būtų galima pradėti pjovimo ciklą. Zondai gali išmatuoti gautų detalės kontūrų geometriją po apdorojimo ir automatiškai atlikti pataisymus, kurie įtraukiami į pakartotinę apdailą.
Paprasčiausias modernus modelis
Tekinimo staklės TV 4 yra mokomasis modelis su paprasčiausiu pavaros mechanizmu. Visas valdymas yra rankinis.
Rankelės:
- reguliuoti įrankio padėtį sukimosi ašies atžvilgiu;
- nustatykite sriegimo kryptį į dešinę arba į kairę;
- naudojami pagrindinės pavaros greičiui keisti;
- nustatykite sriegio žingsnį;
- įskaitant išilginį įrankio judėjimą;
- yra atsakingi už mazgų tvirtinimą: uodegą ir jos plunksnas, galvutes su smilkiniais.
Smagračiai judina mazgus:
- tailstock plunksna;
- išilginis vežimėlis.
Dizainas suteikia darbo zonos apšvietimo grandinę. Apsauginis ekranas apsauginio ekrano pavidalu apsaugo darbuotojus nuo drožlių. Mašinos konstrukcija yra kompaktiška, todėl ją galima naudoti klasėse, aptarnavimo patalpose.
TV4 sraigtinio pjovimo staklės yra paprastoskonstrukcijos, kuriose yra numatyti visi reikalingi komponentai visavertei metalo apdirbimo konstrukcijai. Velenas varomas per pavarų dėžę. Įrankis sumontuotas ant atramos su mechaniniu tiekimu, varoma varžtų pora.
Dydžiai
Špindį varo asinchroninis variklis. Maksimalus ruošinio dydis gali būti tokio skersmens:
- ne daugiau kaip 125 mm, jei apdirbama per apkabą;
- ne daugiau kaip 200 mm, jei apdirbimas atliekamas virš lovos.
Centruose suspausto ruošinio ilgis yra ne didesnis kaip 350 mm. Surinkta mašina sveria 280 kg, maksimalus suklio apsisukimų dažnis – 710 aps./min. Šis sukimosi greitis yra lemiamas apdailai. Maitinimas tiekiamas iš 220 V tinklo, kurio dažnis yra 50 Hz.
Modelio ypatybės
TV4 mašinos pavarų dėžė su veleno varikliu sujungta trapecinio diržo transmisija. Ant veleno sukimasis perduodamas iš dėžės per daugybę krumpliaračių. Ruošinio sukimosi kryptis lengvai pakeičiama fazuojant pagrindinį variklį.
Gitara naudojama sukimuisi nuo veleno perkelti į suportus. Galima perjungti 3 padavimo greičius. Atitinkamai nupjaunami trijų skirtingų tipų metriniai siūlai. Švino varžtas užtikrina sklandų ir vienodą judėjimą.
Rankenos nustato galvutės sraigto poros sukimosi kryptį. Rankenos taip pat nustato padavimo greitį. Suportas juda tik išilgine kryptimi. Agregatus reikia sutepti rankiniu būdu pagal mašinos taisykles. Kita vertus, krumpliaračiai pasiima tepalą iš vonios, kurioje jie veikia.
Mašinojegebėjimas dirbti rankiniu būdu. Tam naudojami smagračiai. Krantas ir krumpliaratis susilieja su stelažu ir krumpliaračiu. Pastarasis yra pritvirtintas varžtais prie rėmo. Ši konstrukcija leidžia, jei reikia, įtraukti mašinos valdymą rankiniu būdu. Panašus rankinis ratas naudojamas uodegos antgaliui perkelti.
