I 1789 begynte Maudsley å jobbe i Joseph Bramahs maskinverksted i London. I 1794 oppfant Maudsley en kryssglide for en dreiebenk, som kunne brukes til automatisk å skru skruer og bolter med hvilken som helst gjenge. I 1797 laget han en skruedreiebenk med en støtte (mekanisert på grunnlag av et skruepar) og et sett med tannhjul.
I 1800 utviklet Maudsley den første industrielle metallskjæremaskinen, som gjorde det mulig å standardisere trådstørrelser. Takket være denne oppfinnelsen var det mulig å introdusere begrepet utskiftbarhet for å sette muttere og bolter ut i livet. Før ham ble tråder som regel fylt av dyktige arbeidere på en veldig primitiv måte - de markerte et spor på boltemnet, og kuttet det deretter ved hjelp av en meisel, fil og forskjellige andre verktøy, og det er grunnen til at mutrene og boltene viste seg å være av ikke-standard form og størrelse, og mutteren passet bare til bolten den ble laget for. Muttere ble sjelden brukt metallskruer ble brukt hovedsakelig i trebearbeiding, for å koble sammen individuelle blokker. Metallbolter som passerte gjennom trerammen ble satt fast på den andre siden for festing, eller en metallskive ble satt på kanten av bolten, og enden av bolten ble utvidet. Maudsley, for bruk i verkstedet sitt, standardiserte gjengefremstillingsprosessen og produserte sett med kraner og dyser, slik at enhver bolt passet til enhver mutter av samme størrelse som seg selv. Det var det stort skritt frem inn teknisk fremgang og utstyrsproduksjon.
I 1810 grunnla Maudsley et ingeniøranlegg, og i 1815 opprettet han en maskinlinje for produksjon av taublokker til skip.
Maudsley var den første som laget et mikrometer med en målenøyaktighet på en ti tusendels tomme (0,0001 i ≈ 3 mikron). Han kalte det "Lord Chancellor" fordi det ble brukt til å avgjøre eventuelle spørsmål angående nøyaktigheten av målingene av deler i verkstedene hans.
Han oppfant også en maskin for å slå hull i plater av kjelejern, og designet et tunnelskjold for bygging av en tunnel under Themsen i London.
På sine gamle dager ble Maudsley interessert i astronomi og begynte å bygge et teleskop. Han hadde til hensikt å kjøpe et hus i et av Londons områder og bygge et privat observatorium, men han ble syk og døde før han kunne gjennomføre planen sin. I januar 1831, mens han kom tilbake fra å besøke en venn i Frankrike, ble han forkjølet mens han krysset Den engelske kanal. Etter fire ukers sykdom, 14. februar 1831, døde han. Han ble gravlagt på sognekirkegården til St. Maria Magdalena (engelsk) i Woolwich (Sør-London), hvor et minnesmerke i støpejern over familien Maudsley, støpt på fabrikken i) og William Muir, ble reist etter hans design.
Henry Maudsley bidro til utviklingen av maskinteknikk da den fortsatt var i sin spede begynnelse, hans viktigste innovasjon var å lage maskinverktøy som senere skulle brukes i tekniske verksteder rundt om i verden.
Maudsley Company var et av de viktigste britiske ingeniørselskapene på det nittende århundre og varte til 1904.
Faktisk var noe lignende kjent i slaveeiende Hellas flere hundre år f.Kr. Prinsippet om å skaffe rotasjonslegemer, der det er nødvendig å rotere arbeidsstykket ved å berøre overflaten med en sterkere og skarpere gjenstand, var lett å komme opp med.
Det var ingen problemer med energikilden, siden sunne og sterke slaver var tilgjengelige i overflod. I mer siviliserte tider ble en slik maskin drevet av en stramt strukket buestreng. Men det var en betydelig begrensning - omdreiningshastigheten falt da buestrengen ble vridd, så i middelalderen dukket det opp modeller av fotdrevne dreiebenker.
Design og operasjonsprinsipp dreiebenk CNC
De lignet veldig vagt på en symaskin - fordi de inkluderte en tradisjonell sveivmekanisme. Dette viste seg å være en veldig positiv endring: det roterende arbeidsstykket hadde nå ingen medfølgende oscillerende bevegelser, noe som kompliserte mesterens arbeid betydelig og forringet kvaliteten på behandlingen.
På begynnelsen av 1500-tallet hadde imidlertid dreiebenken fortsatt en rekke betydelige begrensninger:
- Kutteren måtte holdes manuelt, så under langvarig metallbearbeiding ble hånden til dreieren veldig sliten.
- Den stabile hvilen som støtter lange arbeidsstykker ble festet separat fra maskinen, og derfor var installasjonen og verifiseringen ganske lang.
- Problemet med å fjerne sjetongene ble aldri løst: en lærling var nødvendig for å børste sjetongene av mesterens hånd med jevne mellomrom.
- Spørsmålet om jevn bevegelse av kutteren under behandlingen ble heller ikke løst: alt ble bestemt av kvalifikasjonene og erfaringen til mesteren.
De neste hundre årene ble brukt til å designe et rotasjonsdrev for det bevegelige sentrum av maskinen, der arbeidsstykket ble montert. Det mest vellykkede var designet til Jean Besson, som var den første som brukte en vannstasjon til disse formålene.
Maskinen viste seg å være ganske tungvint, men det var på den det ble kuttet tråder for første gang. Dette skjedde på midten av 1500-tallet, og noen år senere oppfant Peter I's mekaniker Andrei Nartov en mekanisert maskin der det var mulig å kutte tråder med variabel rotasjonshastighet av det bevegelige senteret. Karakteristisk trekk Nartovs maskin viste seg også å ha en utskiftbar girblokk.
Hvem oppfant caliperen?
Støtten er nøkkelkomponenten i en moderne dreiebenk alt annet kan i en eller annen grad lånes fra andre mekanismer. Samtidig, å ha en enhet for nøyaktig å flytte et metallskjærende verktøy langs overflaten som behandles, og i alle tre koordinatene, kan man snakke om en fullt funksjonell maskin for dreiing. Men, som i de fleste andre tilfeller fra teknologihistorien, er det umulig å etablere eneforfatterskap i oppfinnelsen av kaliperen.
Hva sier det om Andrei Nartovs prioritering?
- I kopimaskin Nartovs selvgående skyvelære dukket opp i 1712, mens Henry Maudsley introduserte sin versjon først i 1797.
- For første gang ble leddbevegelsen til kopimaskinen og støtten i Nartov-versjonen av maskinen utført ved hjelp av en mekanisme - en blyskrue.
- Endring av kryssmatingshastigheten ble teknisk sikret av forskjellige gjengestigninger på blyskruen.
Begrepet "støtte" (fra det franske ordet støtte - støtte) ble først introdusert i bruk av Charles Plumet, og maskinen bygget av hans landsmann Jean Vaucanson var praktisk talt lik den som alle dreiere nå jobber med.
Denne mekanismen hadde V-formede føringer som var nøyaktige for sin tid, og kaliperen hadde evnen til å bevege seg ikke bare i tverrretningen, men også i lengderetningen. Men heller ikke her var alt i orden - spesielt var det ingen chuck der arbeidsstykket som skulle bearbeides skulle sikres.
Dette reduserte de teknologiske egenskapene til utstyret betydelig: for eksempel var det umulig å dreie arbeidsstykker som hadde forskjellige lengder. Og generelt, utfør andre operasjoner enn å kutte gjenger på skruer, bolter osv.
Og så dukker Henry Maudsley opp på den historiske scenen.
Universal dreiebenk – tiden er inne
I mange grener av menneskelig kreativ aktivitet går håndflaten til den som ikke bare fant opp noe, men også var i stand til analytisk korrekt å generalisere opplevelsen fra tidligere generasjoner. Henry Maudsley er intet unntak.
Det er ingen grunn til å hevde at Maudsley rett og slett stjal kaliperkretsen fra Andrey Nartov. Ja, i løpet av Peter I's tid var ikke bånd med England spesielt velkommen, men forholdet til Holland var sterkt. Men gitt det faktum at nederlenderne på sin side ofte var vertskap for engelske gründere og rett og slett håndverkere, er det sannsynlig at Nartovs oppfinnelse veldig snart ble kjent ved bredden av Foggy Albion (selv om Maudsley selv kunne ha lært om Nartovs maskin, siden i disse årene han var engasjert i bygging av dampmaskiner for Russland).
Storheten til Henry Maudsley ligger et annet sted - han introduserte interesserte parter for retten (og i England var den industrielle revolusjonen i gang på det tidspunktet i full gang) konseptet med den første, virkelig universal maskin for å utføre ulike dreieoperasjoner. Utstyr der alle problemene med dreiemetoden for å behandle produkter ble organisk løst.
Maudsleys første skyvelære hadde en korsformet design: det var to blyskruer for å bevege seg langs føringene. Men i 1787 endret Maudsley radikalt rekkefølgen på bevegelsene til verktøyet og arbeidsstykket: sistnevnte forble ubevegelig fast, og skyvelæret gled nå langs generatrisen. For å implementere denne endringen koblet Maudsley en av kaliperskruene til hodestokken ved hjelp av et girdrev (en nyanse som Nartov ikke hadde tenkt på). Som et resultat begynte trådkutting å utføres automatisk, og bare støtten ble fjernet manuelt etter bearbeiding av delen.
Ved senere å legge til et sett med utskiftbare gir til maskinen, oppnådde Maudsley det som nå er iboende i enhver dreiebenk - allsidighet og teknologisk brukervennlighet.
Video: Betjening av en dreiebenk
22.8.1771 — 14.2.1831
"Engelsmannen er en utspekulert mann, for å hjelpe arbeidet,
Jeg fant opp en bil bak bilen;
V. Bogdanov
Engelsk mekaniker og industrimann.
Han laget en skruedreiebenk med en mekanisert støtte (1797), mekaniserte produksjonen av skruer, muttere, etc.
Tidlige år tilbrakt i Woolwich nær London. I en alder av 12 begynte han å jobbe som patronfyller ved Woolwich Arsenal, og som 18-åring var han arsenalets beste smed og mekaniker i verkstedet til J. Bram, det beste verkstedet i London. Senere åpnet han sitt eget verksted, deretter en fabrikk i Lambeth. Opprettet Maudsley Laboratory. Designer. Maskiningeniør. Han skapte en mekanisert dreiebenkstøtte etter eget design.
Jeg kom opp med et originalt sett med erstatningsgir. Oppfant en krysshøvlingsmaskin med sveivmekanisme. Laget eller forbedret et stort antall forskjellige metallskjæremaskiner.
Han bygde dampskipsmotorer for Russland.
Siden begynnelsen av 1800-tallet begynte en gradvis revolusjon innen maskinteknikk. Den gamle dreiebenken erstattes én etter én med ny høypresisjon automatiske maskiner utstyrt med skyvelære.
Begynnelsen på denne revolusjonen ble lagt av skruedreiebenken til den engelske mekanikeren Henry Maudsley, som gjorde det mulig å skru skruer og bolter automatisk med hvilken som helst gjenge. Skrueskjæremaskinen designet av Maudsley representerte et betydelig fremskritt. Historien til oppfinnelsen er beskrevet som følger av samtidige. I 1794-1795 jobbet Maudsley, fortsatt en ung, men allerede svært erfaren mekaniker, på verkstedet til den berømte oppfinneren Brahma. Hovedproduktene til verkstedet var vannklosett og låser oppfunnet av Bramo. Etterspørselen etter dem var veldig stor, og det var vanskelig å lage dem manuelt. Bramah og Maudsley sto overfor oppgaven med å øke antall deler produsert på maskinene. Den gamle dreiebenken var imidlertid upraktisk for dette. Etter å ha begynt arbeidet med forbedringen, utstyrte Maudsley den med en kryssstøtte i 1794.
Den nedre delen av støtten (sliden) ble installert på samme ramme med bakstokken til maskinen og kunne gli langs føringen. Hvor som helst kan kaliperen festes godt med en skrue. På den nederste sleden var de øverste, arrangert på lignende måte. Med deres hjelp kunne kutteren, festet med en skrue i et spor i enden av en stålstang, bevege seg i tverrretningen. Kaliperen beveget seg i langsgående og tverrgående retning ved hjelp av to blyskruer. Ved å flytte kutteren ved hjelp av en støtte nær arbeidsstykket, stivt montere den på en tverrsleide, og deretter flytte den langs overflaten som behandles, var det mulig å kutte av overflødig metall med stor presisjon.
I dette tilfellet utførte støtten funksjonen til arbeiderens hånd som holdt kutteren. Faktisk var det ikke noe nytt i det beskrevne designet, men det var et nødvendig skritt mot ytterligere forbedringer.
Etter å ha forlatt Brahma like etter oppfinnelsen, grunnla Maudsley sitt eget verksted og i 1798 skapte en mer avansert dreiebenk. Denne maskinen var en viktig milepæl i utviklingen av maskinverktøykonstruksjon, siden den for første gang gjorde det mulig å automatisk kutte skruer av hvilken som helst lengde og stigning. Som allerede nevnt, svakt punkt Problemet med den gamle dreiebenken var at den kun kunne kutte korte skruer. Det kunne ikke være annerledes, fordi det ikke var noen støtte, arbeiderens hånd måtte forbli ubevegelig, og selve arbeidsstykket beveget seg sammen med spindelen.
I Maudsley-maskinen forble arbeidsstykket ubevegelig, og støtten med kutteren festet i den beveget seg. For å få caliperen til å bevege seg på den nedre sleiden langs maskinen, koblet Maudsley toppspindelen til caliperens ledeskrue ved hjelp av to gir. Den roterende skruen ble skrudd inn i en mutter, som trakk skyveskyveren bak seg og tvang den til å gli langs rammen. Siden blyskruen roterte med samme hastighet som spindelen, ble det kuttet en gjenge på arbeidsstykket med samme stigning som var på denne skruen.
For å kutte skruer med forskjellig stigning hadde maskinen tilførsel av blyskruer. Automatisk skruskjæring på maskinen skjedde som følger. Arbeidsstykket ble klemt og slipt til de nødvendige dimensjonene, uten å slå på den mekaniske matingen til kaliperen. Etter dette ble blyskruen koblet til spindelen, og skruing ble utført i flere omganger av kutteren. Hver skyvelæres returbevegelse ble gjort manuelt etter å ha slått av det selvgående fôret.
Dermed erstattet blyskruen og caliperen helt arbeiderens hånd. Dessuten gjorde de det mulig å kutte tråder mye mer nøyaktig og raskere enn på tidligere maskiner. I 1800 gjorde Maudsley en bemerkelsesverdig forbedring av maskinen sin - i stedet for et sett med utskiftbare blyskruer, brukte han et sett med utskiftbare tannhjul som koblet sammen spindelen og blyskruen (det var 28 av dem med et antall tenner fra 15 til 50). Nå var det mulig å få forskjellige gjenger med forskjellige stigninger ved hjelp av én blyskrue. Faktisk, hvis det for eksempel var nødvendig å skaffe en skrue hvis slag er n ganger mindre enn blyskruens, var det nødvendig å få arbeidsstykket til å rotere med en slik hastighet at det ville gjøre n omdreininger i løpet av tiden mens blyskruen fikk sin rotasjon fra spindelen, dette ble enkelt oppnådd ved å sette inn ett eller flere tannhjul mellom spindelen og skruen. Å vite antall tenner på hvert hjul, var det ikke vanskelig å oppnå den nødvendige hastigheten. Ved å endre kombinasjonen av hjul var det mulig å oppnå forskjellige effekter, for eksempel kutte en høyregjenger i stedet for en venstregjenger.
På maskinen sin kuttet Maudsley tråder med så utrolig presisjon og nøyaktighet at det nesten virket som et mirakel for hans samtidige. Spesielt kuttet han justeringsskruen og mutteren til et astronomisk instrument, som i lang tid ble ansett som et uovertruffent mesterverk av presisjon. Skruen var fem fot lang og to tommer i diameter med 50 omdreininger for hver tomme. Utskjæringen var så liten at den ikke kunne sees med det blotte øye. Snart ble den forbedrede Maudsley-maskinen utbredt og fungerte som modell for mange andre metallskjæremaskiner.
Maudsleys enestående prestasjon ga ham stor og velfortjent berømmelse. Faktisk, selv om Maudsley ikke kan betraktes som den eneste oppfinneren av skyvelæret, var hans utvilsomme fortjeneste at han kom opp med ideen sin i det mest nødvendige øyeblikket og satte den i den mest perfekte form. Hans andre fortjeneste var at han introduserte ideen om en støtte i masseproduksjon og bidro derved til dens eventuelle spredning. Han var den første som slo fast at hver skrue med en viss diameter må ha en gjenge med en viss stigning. Inntil skruegjenger ble påført for hånd, hadde hver skrue sine egne egenskaper. Hver skrue hadde sin egen mutter, som vanligvis ikke passet til noen annen skrue.
Innføringen av mekanisert skjæring sørget for jevnhet av alle gjenger. Nå passer alle skruer og muttere med samme diameter sammen, uavhengig av hvor de ble laget. Dette var begynnelsen på standardiseringen av deler, som var ekstremt stor verdi for maskinteknikk.
En av Maudsleys studenter, James Nesmith, som senere selv ble en fremragende oppfinner, skrev i sine memoarer om Maudsley som standardiseringens pioner. "Han gikk videre til spredningen av det viktigste spørsmålet om enhetlighet av skruer. Du kan kalle dette en forbedring, men det ville være mer nøyaktig å kalle det revolusjonen gjort av Maudsley innen maskinteknikk. Før ham var det ikke noe system forholdet mellom antall skruer og deres diameter. Hver bolt og mutter var kun egnet for hverandre og hadde ingenting til felles med en bolt av tilstøtende størrelser.
Derfor fikk alle boltene og de tilsvarende mutrene spesielle merker som indikerte at de tilhørte hverandre. Enhver blanding av dem førte til uendelige vanskeligheter og utgifter, ineffektivitet og forvirring - en del av maskinparken måtte stadig brukes til reparasjoner.
Bare en som levde i de relativt tidlige dagene med maskinproduksjon kan ha en korrekt ide om problemene, hindringene og utgiftene som en slik situasjon medførte, og bare én vil sette pris på den store tjenesten Maudsley yter til maskinteknikk."
Engelsk mekaniker og industrimann. Han skapte en skruedreiebenk med en mekanisert støtte (1797), mekaniserte produksjonen av skruer, muttere osv. De første årene tilbrakte han i Woolwich nær London. I en alder av 12 begynte han å jobbe som patronfyller ved Woolwich Arsenal, og som 18-åring var han arsenalets beste smed og mekaniker i verkstedet til J. Bram, det beste verkstedet i London. Senere åpnet han sitt eget verksted, deretter en fabrikk i Lambeth. Opprettet Maudsley Laboratory. Designer. Maskiningeniør. Han skapte en mekanisert dreiebenkstøtte etter eget design. Jeg kom opp med et originalt sett med erstatningsgir. Oppfant en krysshøvlingsmaskin med sveivmekanisme. Laget eller forbedret et stort antall forskjellige metallskjæremaskiner. Han bygde dampskipsmotorer for Russland. Siden begynnelsen av 1800-tallet begynte en gradvis revolusjon innen maskinteknikk. Den gamle dreiebenken erstattes én etter én av nye høypresisjonsautomater utstyrt med skyvelære. Begynnelsen på denne revolusjonen ble lagt av skruedreiebenken til den engelske mekanikeren Henry Maudsley, som gjorde det mulig å skru skruer og bolter automatisk med hvilken som helst gjenge.
Skrueskjæremaskinen designet av Maudsley representerte et betydelig fremskritt. Historien til oppfinnelsen er beskrevet som følger av samtidige. I 1794-1795 jobbet Maudsley, fortsatt en ung, men allerede svært erfaren mekaniker, på verkstedet til den berømte oppfinneren Brahma. Hovedproduktene til verkstedet var vannklosett og låser oppfunnet av Bramo. Etterspørselen etter dem var veldig stor, og det var vanskelig å lage dem manuelt. Bramah og Maudsley sto overfor oppgaven med å øke antall deler produsert på maskinene. Den gamle dreiebenken var imidlertid upraktisk for dette. Etter å ha begynt arbeidet med forbedringen, utstyrte Maudsley den med en kryssstøtte i 1794. Den nedre delen av støtten (sliden) ble installert på samme ramme med bakstokken til maskinen og kunne gli langs føringen. Hvor som helst kan kaliperen festes godt med en skrue. På den nederste sleden var de øverste, arrangert på lignende måte. Med deres hjelp kunne kutteren, festet med en skrue i et spor i enden av en stålstang, bevege seg i tverrretningen. Kaliperen beveget seg i langsgående og tverrgående retning ved hjelp av to blyskruer. Ved å flytte kutteren ved hjelp av en støtte nær arbeidsstykket, stivt montere den på en tverrsleide, og deretter flytte den langs overflaten som behandles, var det mulig å kutte av overflødig metall med stor presisjon. I dette tilfellet utførte støtten funksjonen til arbeiderens hånd som holdt kutteren. Faktisk var det ikke noe nytt i det beskrevne designet, men det var et nødvendig skritt mot ytterligere forbedringer.
Etter å ha forlatt Brahma like etter oppfinnelsen, grunnla Maudsley sitt eget verksted og i 1798 skapte en mer avansert dreiebenk. Denne maskinen var en viktig milepæl i utviklingen av maskinverktøykonstruksjon, siden den for første gang gjorde det mulig å automatisk kutte skruer av hvilken som helst lengde og stigning. Som allerede nevnt var det svake punktet med den gamle dreiebenken at den kun kunne kutte korte skruer. Det kunne ikke være annerledes, fordi det ikke var noen støtte, arbeiderens hånd måtte forbli ubevegelig, og selve arbeidsstykket beveget seg sammen med spindelen. I Maudsley-maskinen forble arbeidsstykket ubevegelig, og støtten med kutteren festet i den beveget seg. For å få caliperen til å bevege seg på den nedre sleiden langs maskinen, koblet Maudsley toppspindelen til caliperens ledeskrue ved hjelp av to gir. Den roterende skruen ble skrudd inn i en mutter, som trakk skyveskyveren bak seg og tvang den til å gli langs rammen. Siden blyskruen roterte med samme hastighet som spindelen, ble det kuttet en gjenge på arbeidsstykket med samme stigning som var på denne skruen.
I 1800 gjorde Maudsley en bemerkelsesverdig forbedring av maskinen sin - i stedet for et sett med utskiftbare blyskruer, brukte han et sett med utskiftbare tannhjul som koblet sammen spindelen og blyskruen (det var 28 av dem med et antall tenner fra 15 til 50). Nå var det mulig å få forskjellige gjenger med forskjellige stigninger ved hjelp av én blyskrue. Faktisk, hvis det for eksempel var nødvendig å skaffe en skrue hvis slag er n ganger mindre enn blyskruens, var det nødvendig å få arbeidsstykket til å rotere med en slik hastighet at det ville gjøre n omdreininger i løpet av tiden mens blyskruen fikk sin rotasjon fra spindelen, dette ble enkelt oppnådd ved å sette inn ett eller flere tannhjul mellom spindelen og skruen. Å vite antall tenner på hvert hjul, var det ikke vanskelig å oppnå den nødvendige hastigheten. Ved å endre kombinasjonen av hjul var det mulig å oppnå forskjellige effekter, for eksempel kutte en høyregjenger i stedet for en venstregjenger. På maskinen sin kuttet Maudsley tråder med så utrolig presisjon og nøyaktighet at det nesten virket som et mirakel for hans samtidige. Spesielt kuttet han justeringsskruen og mutteren til et astronomisk instrument, som i lang tid ble ansett som et uovertruffent mesterverk av presisjon. Skruen var fem fot lang og to tommer i diameter med 50 omdreininger for hver tomme. Utskjæringen var så liten at den ikke kunne sees med det blotte øye. Snart ble den forbedrede Maudsley-maskinen utbredt og fungerte som modell for mange andre metallskjæremaskiner. Maudsleys enestående prestasjon ga ham stor og velfortjent berømmelse. Faktisk, selv om Maudsley ikke kan betraktes som den eneste oppfinneren av skyvelæret, var hans utvilsomme fortjeneste at han kom opp med ideen sin i det mest nødvendige øyeblikket og satte den i den mest perfekte form.
Hans andre fortjeneste var at han introduserte ideen om skyvelæret i masseproduksjon og derved bidro til dens eventuelle spredning. Han var den første som slo fast at hver skrue med en viss diameter må ha en gjenge med en viss stigning. Inntil skruegjenger ble påført for hånd, hadde hver skrue sine egne egenskaper. Hver skrue hadde sin egen mutter, som vanligvis ikke passet til noen annen skrue. Innføringen av mekanisert skjæring sørget for jevnhet av alle gjenger. Nå passer alle skruer og muttere med samme diameter sammen, uavhengig av hvor de ble laget. Dette var begynnelsen på standardiseringen av deler, som var ekstremt viktig for maskinteknikk. En av Maudsleys studenter, James Nesmith, som senere selv ble en fremragende oppfinner, skrev i sine memoarer om Maudsley som standardiseringens pioner. "Han gikk videre til spredningen av det viktigste spørsmålet om enhetlighet av skruer. Du kan kalle dette en forbedring, men det ville være mer nøyaktig å kalle det revolusjonen gjort av Maudsley innen maskinteknikk. Før ham var det ikke noe system forholdet mellom antall skruer og deres diameter. Hver bolt og mutter var kun egnet for hverandre og hadde ingenting til felles med en bolt av tilstøtende størrelser. Derfor fikk alle bolter og deres tilhørende muttere spesielle merker, som indikerer deres tilhørighet til hverandre Enhver blanding av dem førte til uendelige vanskeligheter og kostnader, ineffektivitet og forvirring - en del av maskinparken bør stadig brukes til reparasjoner problemene, hindringene og utgiftene som en slik situasjon forårsaket, og bare én vil virkelig sette pris på den store tjenesten Maudsley yter til maskiningeniør."
Henry Maudsley, grunnlegger av den moderne maskinverktøyindustrien, ble født 22. august 1771.
På gamle dreiebenker måtte man holde kutteren i hendene. Maudsley bygde en maskin der en kutter montert på en støtte kunne bevege seg i langsgående og tverrgående retning ved hjelp av to skruer (Figur, 1841)
Foto: gettyimages.ruP Den industrielle revolusjonen i England på 1700-tallet er vanligvis forbundet med forbedring av vevstolen og oppfinnelsen av dampmaskinen.
Disse og andre forbedringer og oppfinnelser skapte et presserende behov for å øke produksjonen av nye maskiner. Det samme ble krevd av utviklingen av skipsbygging og våpenproduksjon, på grunn av utvidelsen av det britiske koloniimperiet og handel med hele verden. England ble «havets elskerinne».
Flåten seilte da. Seilene ble kontrollert av et system av tau som ble ført gjennom blokker. På begynnelsen av 1800-tallet krevde den britiske marinen mer enn 130 tusen blokker per år. Behovet for en slik mengde av samme type produkt kunne bare tilfredsstilles ved masseproduksjon.
Foto: gettyimages.ru
Men den enestående etterspørselen etter maskiner kunne ikke tilfredsstilles så lenge de ble laget for hånd: Maskinene ble skapt av dyktige håndverksmekanikere, som ofte holdt sine produksjonshemmeligheter hemmelige. For dette ble de til og med ofte kalt arkanister, det vil si folk som besitter hemmelig kunnskap. Kvaliteten på maskinene var avhengig av arbeidernes dyktighet. Så biler var sjeldne og dyre.
Det er kjent at den samme James Watt ikke var i stand til å produsere dampmaskinen han oppfant i ganske lang tid, siden han ikke var i stand til å oppnå den nødvendige presisjonen i produksjonen av sylinderen.
Håndlaget maskindeler utelukket deres utskiftbarhet som et resultat, hver maskin ble unik, og reparasjonen var umulig eller krevde møysommelig justering av nye deler. Lignende problemer oppsto i produksjonen av alle komplekse enheter. For eksempel samme våpen.
Hovedrollen i å løse disse problemene ble spilt av forbedringen av dreiebenken utført av en britisk maskiningeniør Henry Maudsley(1771–1831). Han kan betraktes som grunnleggeren av den moderne maskinverktøyindustrien - det var Maudsley som først organiserte produksjonen av maskiner med maskiner i industriell skala, laget en metodikk for å designe maskiner og utvikle teknologiske prosesser, og introduserte presisjonsmåleinstrumenter i den daglige praksisen innen maskinteknikk.
Den manuelle produksjonen av maskindeler utelukket deres utskiftbarhet som et resultat, hver maskin ble unik, og reparasjonen var umulig eller krevde møysommelig justering av nye deler
Barndom og ungdom
Henry Maudsley ble født 22. august 1771 i Woolwich, åtte mil fra London, det femte barnet i en stor familie av en snekker ved det lokale arsenalet. Ingenting er kjent om barndomsårene til den fremtidige maskinbyggeren, bortsett fra at han, sønnen til en snekker, ble utestengt fra å gå på skolen. Tilsynelatende mestret han lesing og skriving på egenhånd og ganske sent. Som andre barn fra arbeiderklassefamilier ble Henry sendt på jobb i en alder av tolv. Han sluttet seg til det samme arsenalet som en patronstopper - i England ble slike arbeidere kalt pudderape,"pudderape" To år senere ble han overført som lærling til et snekkerverksted. Og et år senere spurte han selv om å bli lærling i smia, hvor han på eget initiativ også jobbet som mekaniker. I en alder av atten var Maudsley blitt ikke bare den beste smeden i arsenalet, men også en mekaniker, noe som fremgår av måleinstrumentene han laget selv mens han jobbet ved Woolwich Arsenal.
På den tiden, i Pimlico, en forstad til London, eide Joseph Bramah, en berømt mekaniker og oppfinner, en pioner innen hydraulikk og metallarbeid, et stort verksted. Han var lesekyndig og kunne tegne godt.
Brama installerte opprinnelig vannklosett i London. Han kom opp med et helt nytt apparat for dem, som han tok patent på. Siden den gang har Brams oppfinnelse kun gjennomgått mindre endringer.
Brahma forbedret deretter dørlåsen. Han utviklet et nytt mekanismedesign som overgikk alt kjent før ham i kvalitet og pålitelighet. Riktig drift av den nye låsen var avhengig av nøyaktigheten til delene. Og Brama begynte å lete etter en dyktig mekaniker som han kunne betro dette arbeidet til. Men jeg ville ikke betale mye. Maudsley viste seg å være en slik person: den unge fyren var glad interessant arbeid og krevde ikke mye betaling.
Henry Maudsleys originale skruedreiebenk
Foto: gettyimages.ru
Han ble snart den beste arbeideren på verkstedet. Brahma utnevnte ham til en mester og betrodde ham mekaniseringen av produksjonen av deler av slottet hans. Underveis mestret Maudsley leseferdighet og lærte å tegne. Arbeidet med låsen ble utført i hemmelighet, i et eget, alltid låst rom, noe som ga Maudsley tilleggsfunksjoner for selvstendig dybdearbeid.
Noe av maskineriet og utstyret fra Joseph Brams hemmelige verksted overlever, inkludert en motorsag, en fjærviklingsmaskin og en boremal. Motorsagen har prismatiske føringer, hvis bruk i utformingen av senere dreiebenker laget av Maudsley regnes som en av hans viktigste forbedringer. Og i utformingen av maskinen for vikling av fjærer, i tillegg til prismatiske føringer, er det en skyvelære, mekanisert ved hjelp av et "skru-mutter"-par, og et sett med utskiftbare gir. Med andre ord, settet med alle de enhetene som dannet grunnlaget for fremtidige dreiebenker ble utviklet av Maudsley i løpet av hans arbeid hos Bram.
År med studier og arbeid i Brams verksted forberedte i stor grad Maudsley for hans fremtidige arbeid. Bramah utførte mange av sine bestillinger med deltakelse av Maudsley, som lærte av Joseph ikke bare kunsten til en maskiningeniør, men også forretningssans: han begynte å forstå i produksjonen av hvilke forbrukerprodukter mekanisering og automatisering er mest effektive.
Bramah skyldte Maudsley mye, men ønsket likevel ikke å øke lønnen. Dette fikk Maudsley til å forlate sin gjerrige eier.
Dessuten hadde hver fabrikkarbeider en kjær drøm - å bli eier av et verksted selv. De nærmet seg dette gradvis, litt etter litt lagde de personlig smed, rørleggerarbeid og måleverktøy til seg selv. Maudsley begynte å gjøre dette mens han fortsatt var i Woolwich Arsenal. Mens han jobbet for Brahm, fortsatte han å samle lager. Over tid ble disse verktøyene svært nyttige for ham.
Henry sparte grusomt på det viktigste, sparte et lite beløp og leide i 1797 et lite verksted og en forlatt smie med det. Så Maudsley forlot Brahm etter å ha jobbet for ham i åtte år.
Henry Maudsley Lambeth-anlegget
Foto: gettyimages.ru
Ny type maskin
Lenge var bestillingene i verkstedet trange, og Maudsley hadde bare fritid, som han brukte på å forbedre skruedreiebenken, hvis design han begynte å utvikle i Brahms verksted.
Et av hovedproblemene med dreiebenker på den tiden var at kutteren måtte holdes for hånd. For enkelhets skyld kom svingere med lange kutterholdere og spesielle stoppere for dem. Men det var også veldig vanskelig å jobbe med dem. Ved hjelp av et håndverktøy er det nesten umulig å oppnå den riktige runde formen på arbeidsstykket som dreies. Etterslepende teknologi for bearbeiding av materialer forsinket utviklingen av teknologi. Det var nesten umulig å kutte nøyaktige skrugjenger på en metallstang mens du holdt en kutter i hendene.
I 1798 bygde Maudsley en maskin med en tverrglide for å installere en kutter på den, hvis bevegelse i lengde- og tverretningen skjedde ved hjelp av to blyskruer. Ved å flytte kutteren ved hjelp av en støtte nær arbeidsstykket, stivt montere den på en tverrsleide, og deretter flytte den langs overflaten som behandles, var det mulig å kutte av overflødig metall med stor presisjon.
For å tvinge sleiden til å bevege seg langs maskinen, koblet Maudsley hodespindelen til glidelederskruen ved hjelp av to gir. Den roterende skruen ble skrudd inn i en mutter, som trakk skyveskyveren bak seg og tvang den til å gli langs sengen
For å tvinge sleiden til å bevege seg langs maskinen, koblet Maudsley hodespindelen til glidelederskruen ved hjelp av to gir. Den roterende skruen ble skrudd inn i en mutter, som trakk skyveskyveren bak seg og tvang den til å gli langs rammen. Siden blyskruen roterte med samme hastighet som spindelen, ble gjengen kuttet på arbeidsstykket med samme stigning som på skruen.
For å kutte skruer med forskjellig stigning hadde maskinen tilførsel av blyskruer.
I 1800 gjorde Maudsley en forbedring av maskinen sin - i stedet for et sett med utskiftbare blyskruer, brukte han et sett med utskiftbare tannhjul som koblet sammen spindelen og blyskruen (det var 28 av dem med et antall tenner fra 15 til 50 ). Nå var det mulig å få forskjellige gjenger med forskjellige stigninger ved hjelp av én blyskrue.
Ved å endre kombinasjonen av hjul var det mulig å oppnå forskjellige effekter, for eksempel kutte en høyregjenger i stedet for en venstregjenger. På maskinen sin kuttet Maudsley tråder med en slik presisjon og nøyaktighet at det nesten virket som et mirakel for hans samtidige. Spesielt kuttet han justeringsskruen og mutteren til et astronomisk instrument, som i lang tid ble ansett som et uovertruffent mesterverk av presisjon. Skruen var fem fot lang og to tommer i diameter med 50 omdreininger for hver tomme.
Utskjæringen var så liten at den ikke kunne sees med det blotte øye. Snart ble den forbedrede Maudsley-maskinen utbredt og fungerte som modell for mange andre metallskjæremaskiner. Maudsleys enestående prestasjon ga ham stor og velfortjent berømmelse.
Foto: gettyimages.ru
Selv om forsøk på å bruke en skyvelære var kjent før Maudsley, som hans andre forbedringer, var hans fortjeneste at han var den første som kombinerte dem, og versjonen hans viste seg å være den mest avanserte strukturelt. Han var den første som slo fast at hver skrue med en viss diameter må ha en gjenge med en viss stigning. Inntil skruegjenging ble påført for hånd, hadde hver skrue sine egne egenskaper.
Hver skrue hadde sin egen mutter, som vanligvis ikke passet til noen annen skrue. Innføringen av mekanisert skjæring sørget for jevnhet av alle gjenger. Nå passer alle skruer og muttere med samme diameter sammen, uavhengig av hvor de ble laget.
Dessuten produserte Maudsley for første gang i mekanisk ingeniørpraksis sett med kraner og dyser; Derfor vil enhver bolt av samme størrelse passe til enhver mutter av samme størrelse.
Dette var begynnelsen på foreningen og standardiseringen av deler, noe som var ekstremt viktig for maskinteknikk.
Til slutt var Maudsley pioner for oppfinnelsen av et mikrometer med en målenøyaktighet på en ti tusendels tomme, eller omtrent 3 mikron. Han kalte det "Lord Chancellor" fordi det ble brukt til å løse eventuelle spørsmål som dukket opp i verkstedene hans angående nøyaktigheten av å måle deler.
James Nesmith, en av Maudsleys studenter, som senere selv ble en fremragende oppfinner, skrev i sine memoarer om Maudsley som pioneren innen standardisering. "Han fortsatte med å spre det viktigste spørsmålet om enhetlighet av skruer. Man kan kalle det en forbedring, men det ville være mer nøyaktig å kalle det revolusjonen forårsaket av Maudsley innen maskinteknikk... Bare en som levde i de relativt tidlige dagene med maskinproduksjon... vil verdsette den gode tjenesten som ble gitt. av Maudsley til maskinteknikk."
Fra etableringen av en maskin til etableringen av industri
Introduksjonen av maskinen skapt av Maudsley i industrien var en av de store begivenheteræra industriell revolusjon. Hovedkomponentene i maskinen fra 1800 er bevart i dreiebenkenes design i dag.
Maudsley hadde ikke innflytelsesrike bekjentskaper blant rike mennesker som ville hjelpe ham med å få en stor ordre. Han var bare en ensom håndverker. En lykkelig ulykke måtte til. Og i de første årene av 1800-tallet bød en slik mulighet seg. Han var assosiert med utviklingen av den engelske flåten.
For første gang i mekanisk ingeniørpraksis produserte Maudsley sett med kraner og dyser; Derfor vil enhver bolt av samme størrelse passe til enhver mutter av samme størrelse. Dette var begynnelsen på foreningen og standardiseringen av deler, noe som var ekstremt viktig for maskinteknikk
Fram til tredje kvartal av 1700-tallet ble skipsblokker, som vi allerede har nevnt ovenfor, laget for hånd av snekkere. Dette arbeidet krevde mye tid og var kostbart. Alle operasjoner i produksjonen av blokker nummererte mer enn førtifem. Bare en liten del av dem var mekanisert.
Ideen om fullstendig mekanisering av prosessen med å produsere skipsblokker oppsto på slutten av 1700-tallet fra den franske militæringeniøren Marc Isambard Brunel, en student av den berømte matematikeren og ingeniøren Gaspard Monge. Henry Maudsley var bestemt til å realisere denne ideen.
I 1798 flyttet Brunel til England. Her utviklet han et prosjekt for en produksjonslinje for produksjon av skipsblokker og fikk i 1801 britisk patent på sin oppfinnelse.
Generalinspektør for bygg og anlegg reparasjonsarbeid Den engelske marinen Samuel Bentham støttet oppfinneren og begynte å gå i forbønn på hans vegne.
Etter å ha mottatt godkjenning fra Admiralitetet, begynte Brunel å ferdigstille tegningene sine og forberede seg på å lage en arbeidsmodell av en blokkproduksjonslinje. Modellen måtte lages av en mekaniker som ennå ikke var funnet.
Brunels leting etter en mekaniker førte ham til Maudsley. Under møtet beskrev Brunel den foreslåtte rekkefølgen i de mest generelle termer. Men Maudsley forsto veldig raskt essensen av saken og viste Brunel hvordan den skulle utføres. Brunel var også sterkt imponert over Maudsley-maskinen med en mekanisert støtte og et sett med utskiftbare gir. Denne maskinen skulle bli den viktigste i produksjonen av produksjonslinje maskindeler. Det var da den eneste maskinen for produksjon av andre maskiner.
Den nye jobben betalte godt. Takket være bestillingen var Maudsley i stand til å utvikle og implementere sine avanserte ideer innen maskinteknisk teknologi. Mens han bygget spesielle maskiner for produksjon av blokker, utviklet Maudsley også generelle prinsipper mekanisering av skjæreutstyr.
Grovmaskin og sirkelsag laget av Henry Maudsley for produksjon av skipsblokker (gravering, 1820)
Foto: gettyimages.ru
Den 15. april 1802 ble en arbeidsmodell av en blokkproduksjonslinje installert ved Portsmouth Docks. Testene var vellykkede, og Maudsley fikk en ordre om å produsere en linje med maskiner i natura.
Denne linjen besto av førti-tre spesialiserte trebearbeidings- og metallskjæremaskiner. De ble drevet av to dampmaskiner, tretti hestekrefter hver. Det viste seg hele systemet maskiner, ved hjelp av hvilke arbeidere utførte alle operasjonene som er nødvendige for produksjonen av blokken: fra saging av spesielt harde trær - bakved og alm - til å dreie bronselagre og kutte gjenger på forbindelsesbolter. Maudsleys blokkmaskiner vil gå over i historien som de aller første maskinene laget med andre maskiner i oppfinnerens verksteder. Maskiner som er laget av maskiner. Dermed begynte historien til storskala maskinindustri.
Oppfyllelsen av denne ordren gjorde Maudsley til en velstående mann (han mottok et stort beløp - omtrent 12 tusen pund sterling). Og Brunel og Bentham, som ble nære venner av Maudsley, introduserte ham for deres venne- og bekjentskapskrets – fremtredende skikkelser innen teknologi, vitenskap og kultur.
En av dem som ble nære venner med Maudsley var Michael Faraday, som i løpet av disse årene jobbet med å lage stål av høy kvalitet. Henry Maudsley var også interessert i høykvalitetsstål, spesielt verktøystål.
Over tid ble Maudsley selv ikke bare en fremtredende figur innen teknologi, men også en ekspert og kjenner av musikk, maleri, skulptur, arkitektur, og samlet et stort bibliotek, som var hans favorittsted for avslapning.
Ved Portsmouth-dokken møtte Maudsley Joshua Field, som jobbet som tegner. I 1805 begynte han å jobbe med Maudsley, og ble hans partner etter en tid. Samarbeidet mellom Maudsley og Field viste seg å være svært vellykket. Det fortsatte hele livet deres.
Field overtok tegneavdelingen, regnskap og rapportering, forhandlinger og korrespondanse med kunder og leverandører, ansettelse og oppsigelse av arbeidere. Maudsley beholdt utviklingen av maskindesign og administrasjon teknologisk prosess bygningene deres.
På sin egen fabrikk utførte den kjente maskinbyggeren en rekke bestillinger for skjæremaskiner for metall, presser for å lage mynter, tekstil, melmaling og annet utstyr for industri, pumper, skipsdampkjeler og maskiner bestilt av mange land rundt om i verden
Opprettelsen av et system med maskiner for produksjon av skipsblokker ble en sensasjon blant industrimenn. Maudsleys rykte som maskiningeniør ble så sterkt at ordrene ble større enn de relativt små verkstedene med opptil 80 arbeidere kunne håndtere. Spørsmålet oppsto om byggingen av et stort maskinbyggende anlegg.
I 1810 ble det grunnlagt en fabrikk i Lambeth, et av distriktene i London, som snart ble kjent. Den tredje fasen av Maudsleys aktiviteter begynte. På sin egen fabrikk utførte den kjente maskiningeniøren tallrike og omfattende bestillinger på metallskjæremaskiner, presser for å lage mynter, tekstiler, melmaling og annet utstyr for industri, pumper, skipsdampkjeler og maskiner bestilt av mange land rundt om i verden.
En beskrivelse av Maudsley-anlegget er bevart. Det var omtrent et dusin dreiebenker med støpejernssenger. De fleste av dem var utstyrt med drevne skyvelære. Over maskinene var det taljer for montering og demontering av tunge deler. Nesten alle maskiner ble drevet av transmisjoner fra en dampmaskin. I tillegg til ordinære dreiebenker, var det en flikdreiebenk, flere langsgående høvler, en stor tverrhøvel og en spesialmaskin konstruert for å dreie veivakseltapper. I den siste maskinen roterte verktøyet rundt et stasjonært arbeidsstykke.
Maudsleys aktiviteter ble viden kjent i mange land i verden, som anlegget hans utførte bestillinger for. Stor kunde var Preussen. I 1829 ble Maudsley valgt til æresmedlem av den prøyssiske foreningen for industrifremme i Berlin.
Tidlig i 1831 dro Maudsley til Frankrike. På vei tilbake ble han kraftig forkjølet, og da han kom hjem, la han seg. Sykdommen varte omtrent en måned, og 14. februar 1831 døde Maudsley. Han ble gravlagt i Woolwich på sognekirkegården til St Mary's Church, hvor et minnesmerke i støpejern over Maudsley-familien, støpt på Lambeth-fabrikken, ble reist etter hans egen design.
