Перший фрезерний верстат
Фрезерний верстат застосовується для обробки багатьох видів матеріалу. Але якщо вже напрямок діяльності нашої компанії - агрегати для металообробки, то в даній статті мова піде саме про обробку металу. Фрезерний верстат - металорізальний верстат для обробки різанням за допомогою фрези, зовнішніх і внутрішніх плоских і фасонних поверхонь, пазів, уступів, поверхонь тіл обертання, резьб, зубів зубчастих коліс і т.п. Якщо потрібно зняти фаску, обробити торець труби або кромку металевого листа, то Вам підійде саме цей вид техніки.
Елі Уітні (Eli Whitney) (1765-1825)
Винахідником того, що можна назвати першим фрезерним верстатом (див. Малюнок) вважається Елі Уітні. Він жив за часів розквіту і активного розвитку промисловості та індустрії. Для багатьох операцій була потрібна спеціальна техніка і нові винаходи набагато спрощували роботу. Одним з таких нововведень став різали метал верстат Уїтні.
Як діяв верстат, винайдений Уїтні?
Металевий лист кріпився на верстаті. Лекало накладалося на лист зверху, і ріжучий інструмент рухався по контурах лекала. Стіл верстата був рухливий; привести його в рух можна було за допомогою черв'ячної передачі. Раніше для подібної обробки використовувався різець, але з ним не кожен міг працювати: різець вимагав від робочого спеціальних навичок. Уїтні спростив завдання, замінивши різець на залізне колесо з зубцями по краях (багатолезовий ріжучий диск). Грань кожного зубця була злегка зігнута, заточена і загартована. При обертанні колеса зубці по черзі вступали в роботу і кожен з них діяв як різець. Всі зубці вгризалися в метал з однаковою силою, тому колесо мало властивістю рівно розрізати метал. Таким колесом обводилися обриси лекала, укріпленого на металевій заготівлі.
Як Уїтні прийшов до свого винаходу?
Для своїх робіт по винаходу і вдосконаленню металообробного верстата він використовував сферу збройового виробництва. Приводом для цього послужила ідея Уїтні переконати уряд передати йому замовлення на виготовлення для американської армії 10000 мушкетів. Термін виконання замовлення - два роки, що в ті часи і з уже існуючою технікою було просто неможливо. Отримати це замовлення йому допоміг його попередній успіх: машина для обробки бавовни. Він зарекомендував себе як геніальний винахідник, і завдяки цьому отримав замовлення.
До появи верстата Уїтні всі деталі рушниці виготовлялися вручну. А ручна робота, як відомо, може відрізнятися від машинної численними неточностями. Деталі рушниць відрізнялися один від одного параметрами. Як пояснює Мітчел Вілсон у своїй книзі «Американські вчені і винахідники», в ті часи ніхто не бачив особливої необхідності в точності. Уїтні запропонував обробляти деталі рушниць машинним способом, що дозволило б отримувати деталі, максимально схожі один з одним за параметрами. Результат збільшення точності обробки - деталь одного рушниці може замінити таку ж деталь іншого рушниці. Завдяки цьому виробництво йшло б швидше, економила б матеріали і засоби, а експлуатація зброї проходила б з меншими перешкодами. Ідея була здійснена через виготовлення за допомогою верстата лекала для кожної деталі. З цього лекалом робочий вирізав з металу частини рушниці, так як було описано вище.
Але виконати поставлене завдання йому не вдалося. За 1-ий рік роботи він зміг виготовити всього 500 рушниць, замість 4000, заявлених до цього відрізка часу. І чим ближче він наближався до заданій кількості продукції, тим більше у нього виникало труднощів з верстатами. В процесі роботи все частіше і частіше доводилося допрацьовувати і переробляти машини. У підсумку він зміг представити замовникам і кредиторам все 10000 рушниць тільки через 8 років. Це була перша спроба. Уїтні врахував всі помилки і друга спроба увінчалася успіхом. У 1811 році він отримав нове замовлення на 15000 рушниць і виконав його за 2 роки.
Новий металорізальний інструмент став найважливішим відкриттям, що дозволив підвищити якість і точність обробки. В цілому Уїтні працював над верстатами протягом 2 десятків років, постійно їх удосконалюючи. За цей час для різних операцій Уїтні сконструював безліч видів фрезерних верстатів.