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简体中文 선반은 가공 산업의 고전적인 주제입니다. 그런데 선반의 발전 역사를 아시나요? 어떤 역사적 배경과 우연이 그들의 창작을 이끌었나요? 이 기사에서 답을 얻을 수 있습니다.
선반의 프로토타입
인간이 유인원에서 진화한 이유는 바로 우리의 손 덕분이다. 하지만 손만으로는 부족하므로 도구 과정을 지원하는 데 필요합니다. 우리 조상들은 영리했고, 가공 도구의 사용을 용이하게 하기 위해 최초의 선반 프로토타입인 목재 선반이 약 2000년 전에 탄생했습니다.
프로토타입으로서는 사진에서 볼 수 있듯이 여전히 상당히 거칠었습니다. 조작할 때는 로프 아래의 고리를 밟고 나뭇가지의 유연성을 이용해 작업물을 회전시키며, 돌이나 조개껍데기를 절단 도구로 사용하여 수평 막대를 따라 물건을 절단합니다.
13세기에는 선반의 원형도 개발되었습니다. 항상 나무에만 의존할 수는 없습니다. 이때 탄성폴선반이라고도 불리는 '발로 작동하는 선반'이 발명됐다. 사용자는 풋 페달로 크랭크샤프트를 회전시켜 플라이휠과 메인 스핀들을 구동하게 됩니다. 회전하도록 합니다. 그러나 절삭 공구에 금속을 사용했다는 점을 제외하면 작동 원리는 이전과 동일했습니다.
유럽의 Besson이라는 프랑스인은 나사산을 사용하여 절단 도구가 나사를 통해 미끄러지도록 하는 나사 절단용 선반을 설계했습니다. 절삭 공구가 더 이상 한 위치에 고정되지 않았습니다.
이 단계에서 선반의 프로토타입이 도입되었습니다. 프로토타입은 계속해서 진화했지만, 동력원은 여전히 원래의 목선반에서 벗어나지 않았습니다. 아무리 숙련된 사람이라도 피로를 느낄 수 있기 때문에 지속적인 전원 공급은 여전히 큰 문제였습니다.
증기 엔진 및 선반
철강 전문가인 Wilkinson은 1774년에 세계 최초의 진정으로 의미 있는 보링 기계인 보링 기계를 발명했습니다.
1775년에 윌킨슨은 와트의 증기 기관의 요구 사항을 충족시키기 위해 대포 천공기를 사용하여 결함이 많았던 와트의 증기 기관용 실린더를 구멍을 뚫었습니다. 물론 사업가로서 Wilkinson은 Watt의 증기기관 실린더에 대한 독점 공급권도 획득했습니다.
더 큰 실린더를 보링하기 위해 같은 해에 물레방아 구동 실린더 보링 머신을 만들어 증기 기관의 개발을 촉진했습니다. 그 이후로 선반은 크랭크샤프트를 통해 증기 엔진으로 구동되기 시작했습니다. 선반과 증기기관 모두 협력하여 상호 발전을 도모했습니다. 산업혁명 시대가 정점에 이르렀다.
산업혁명 당시의 선반
Maudslay라는 이름은 선반과 분리될 수 없습니다. 1797년에 선반 산업의 아버지는 리드 스크류와 가이드 바가 있고 슬라이딩 공구 홀더(Maudslay의 공구 홀더)와 가이드를 사용하여 다양한 피치의 나사산을 절단하는 최초의 나사 절단 선반을 만들었습니다.
그 후에도 Maudslay는 계속해서 선반을 개선했습니다. 1800년에 그는 삼각 철제 막대 프레임 대신 튼튼한 주철 침대를 갖춘 선반을 만들었고, 나사의 피치를 변경하여 다양한 나사 피치를 절단하는 대신 체인지 기어열이 있는 아이들러 기어를 사용했습니다. 이것은 현대 선반의 원형이었으며 영국의 산업 혁명에 매우 중요한 역할을 했습니다.
19세기로 접어들면서 다양한 산업의 발전으로 인해 다양한 종류의 선반이 필요하게 되었습니다. 1817년 로버츠는 갠트리 선반을 발명했고, 미국의 휘트니는 수평 밀링 머신을 제조했습니다. 이 두 가지 유형의 선반은 다양한 산업 분야의 부품 제조 요구 사항에 맞게 의도적으로 사용되었습니다. 산업혁명의 발전과 함께 선반은 계속해서 진화했습니다.
19세기의 가장 뛰어난 기계 공학자 중 한 명은 의심할 바 없이 Henry Maudslay였습니다. 1834년에 그는 1만분의 1인치까지 측정할 수 있는 측정기를 만들었습니다. 1년 후인 32세에 그는 나사 절단 선반을 발명했습니다. 그는 또한 모든 선반 제조업체에 표준 나사 크기를 채택할 것을 권장했는데, 이는 Maudslay 나사로 알려졌으며 많은 국가에서 표준으로 채택되었습니다.
기계화, 자동화 정도를 향상시키기 위해 1845년 미국의 Henry Maudslay가 포탑 육각 선반을 발명했습니다.
1873년 미국의 스펜서(Spencer)는 단축 자동 선반을 만들었고, 얼마 지나지 않아 3축 자동 선반을 만들었습니다.
전기 모터의 개발과 함께 선반은 증기 동력에서 전기 모터 구동으로 업그레이드되어 또 하나의 획기적인 개선을 이루었습니다. 인간의 힘에서 수력으로, 증기력에서 전력으로 발전하는 과정이 인류에게 수백 년이 걸렸음을 알 수 있습니다.
우리 삶 전체에 영향을 미친 사람들을 뽑는다면 헨리 포드(Henry Ford)를 무시할 수 없습니다. 지금으로부터 100년 후의 역사학자라면 포드가 오늘날까지도 전 세계 모든 제조 산업에 가장 큰 영향을 미쳤다고 결론을 내릴 수도 있을 것입니다. 왜냐하면 그가 자동차 생산의 새로운 방법을 개척했기 때문입니다.
포드는 한때 자동차가 "가벼워야 하고, 튼튼하고, 믿을 수 있고, 가격이 적당해야 한다"고 제안했습니다. 이 목표를 달성하려면 효율적인 연삭기를 개발해야 했습니다. 이를 달성하기 위해 미국의 노턴(Norton)사는 1900년에 다이아몬드와 커런덤을 사용하여 강성이 높고 견고한 중장비 연삭기를 갖춘 크고 넓은 연삭휠을 만들었습니다. 연삭기의 발달은 기계 제조 기술을 새로운 단계로 끌어올렸습니다. 정밀함.
향상된 제조 도구는 12시간 만에 자동차 한 대를 생산하던 방식에서 1시간 만에 자동차 한 대를 생산하는 수준으로 제조 공정 자체의 변화에도 기여했습니다. 1908년 10월, 최초의 표준화된 자동차인 Ford Model T가 조립 라인에서 제외되었습니다.
1913년 포드는 자동차 조립 과정 전체에 혁명을 일으켰습니다. 로프에 매달려 부분적으로 조립된 자동차가 각각 단일 부품을 조립하는 작업자 옆으로 끌려갔습니다. 곧, 포드 회사는 당시로서는 놀라운 성과인 연간 수십만 대의 자동차를 생산하게 되었고, 이것이 진정한 제조 조립 라인의 탄생이었습니다.
CNC 선반 기계
장기간의 제2차 세계대전이 끝난 후에도 제조업은 전쟁 전 수준의 발전을 계속 유지했다. 작업자는 전기 선반을 수동으로 제어하여 설계 도면에 따라 부품을 생산했습니다. 이 생산 방식은 증기 시대보다 더 효율적이었지만 인간은 결코 만족하지 않습니다.
핵심 질문은 어떻게 더 빠르고 효율적인 생산을 달성할 수 있는지, 제조 과정에서 해결할 수 없는 기술적 문제를 해결하는 방법이었습니다.
1940년대 후반에 파슨스(Parsons)라는 미국 엔지니어가 가공해야 하는 부품의 기하학적 구조를 나타내기 위해 단단한 판지에 구멍을 뚫는 방법을 생각해 냈습니다. 그는 선반의 움직임을 제어하기 위해 카드를 사용했습니다. 처음에는 아이디어에 불과했지만 파슨스는 1948년 미 공군에 이를 제시했습니다. 공군은 항공기 모형 형상 가공 문제를 해결하기 위한 첨단 가공 방법을 찾고 있었기 때문에 큰 관심을 보였습니다.
모델의 형상이 복잡하고 높은 정밀도가 요구되었기 때문에 기존 장비는 적용하기 어려웠습니다. 미 공군은 즉시 MIT에 단단한 판지로 제어되는 이 선반을 연구하고 개발하도록 의뢰하고 후원했습니다.
실험실에서는 수치 제어 선반 모델이 개발되었습니다. 마침내 1952년 MIT(Massachusetts Institute of Technology)와 Parsons Corporation이 협력하여 수많은 전자 튜브 부품을 사용하고 제어 장치가 선반 자체보다 훨씬 큰 최초의 데모 기계를 개발하는 데 성공했습니다.
1960년부터 세계 각국에서 수치 제어 선반을 개발, 생산, 사용하기 시작했습니다. 중국은 1968년 베이징 제1선반 공장에서 최초의 수치 제어 선반을 개발했습니다. 1974년에는 수치 제어 선반에 마이크로프로세서가 직접 사용되어 수치 제어 선반의 광범위한 적용과 급속한 발전이 더욱 촉진되었습니다.
CNC 선반 역시 6세대에 걸쳐 개발되었습니다. 처음 3세대는 첫 번째 단계에 속하며 CNC 시스템은 주로 하드웨어 CNC라고 불리는 하드웨어 연결로 구성됩니다. 마지막 3세대는 컴퓨터 수치 제어라고 불리며, 그 기능은 주로 소프트웨어에 의해 완성됩니다. 1990년부터 CNC 선반에는 범용 CNC 시스템이 채택되기 시작했습니다.
