Làm thế nào là máy ngày càng chính xác được thực hiện?

Làm cho máy móc cực kỳ chính xác có vẻ như một vấn đề gà và trứng. Làm thế nào để bạn tạo một cái nếu bạn chưa có?

Ví dụ, làm thế nào đầu chỉ mục đầu tiên được thực hiện mà không có đầu lập chỉ mục để làm tấm chỉ mục? Làm thế nào là máy tiện đầu tiên được thực hiện mà không có máy tiện để làm cho trục chính? Đây có phải là một quá trình lặp đi lặp lại khi bạn bắt đầu với một thứ gì đó được làm bằng tay và mỗi máy có thể làm cho một cái tốt hơn một chút so với cái trước không? Tôi cho rằng các công trình hình học là nguồn chính xác của một số máy móc nguyên thủy. Nhưng làm thế nào để bạn có được từ đó đến một cái gì đó như vít chính xác cần thiết cho một máy tiện hoặc micromet chính xác?

Trước khi các máy cực kỳ chính xác được chế tạo, trước tiên chúng có các thiết bị đo cực kỳ chính xác.

Tôi sẽ sử dụng "máy tiện đầu tiên" làm ví dụ. Giường của máy tiện cần phải rất phẳng, vì phần còn lại của máy có thể được hiệu chỉnh với nó. Một cách có thể được thực hiện theo cách đó là đặt chiếc giường không thẳng lên trên một tấm bề ​​mặt phẳng hơn, và cạo các điểm cao trên giường máy tiện cho đến khi chúng gặp nhau hoàn hảo.

Tấm bề ​​mặt phẳng phải đến từ một nơi nào đó, và từ những gì tôi nhớ họ đã tạo ra nó bằng cách lấy ít nhất 3 tấm phẳng và đặt chúng với nhau. Cuối cùng, tất cả các tấm sẽ kết thúc rất phẳng.

Với một bề mặt đủ phẳng, bạn có thể tạo ra các dụng cụ đo cực kỳ thẳng, ghép nó với một máy đo bề mặt đơn giản và bạn có thể bắt đầu sản xuất các mặt hàng có bề mặt cực kỳ song song. Lăn một thanh tròn trên tấm có thể kiểm tra độ thẳng của nó và thiết bị đo bề mặt có thể phát hiện độ côn.

Bây giờ với thanh tròn thẳng, bạn có thể sử dụng thanh đó để căn chỉnh trục quay với giường của máy tiện, do đó tạo ra máy tiện thô sơ đầu tiên.

Vòng bi máy tiện chính xác có lẽ đã được thực hiện theo cách vòng bi babbitt khi bạn giữ trục / bộ phận quay tại chỗ và đúc ổ trục từ chì nóng chảy xung quanh thanh, sau đó bạn vặn mạnh thanh tạo ra ổ trục gần như bằng không. Khá chính xác nếu được thực hiện đúng cách và nó có thể xử lý sự sai lệch nhỏ của lỗ khoan trong đầu máy tiện và trục quay.

Đây là một quá trình suy nghĩ thực tế đã được Feynman nói to trong bài báo nổi tiếng của ông Có rất nhiều phòng ở phía dưới , vào năm 1959.

Đây là phần liên quan:

Một trăm bàn tay nhỏ

Khi tôi thực hiện bộ "nô lệ" đầu tiên của mình ở quy mô một phần tư, tôi sẽ thực hiện mười bộ. Tôi tạo ra mười bộ "tay" và tôi nối chúng với các đòn bẩy ban đầu của mình để mỗi bộ chúng thực hiện chính xác cùng một thứ cùng một lúc. Bây giờ, khi tôi làm cho các thiết bị mới của mình một phần tư một lần nữa, tôi cho phép mỗi người tạo ra mười bản sao, để tôi có một trăm "bàn tay" ở kích thước 1/16.

Tôi sẽ đặt hàng triệu máy tiện mà tôi sẽ có ở đâu? Tại sao, không có gì với nó; khối lượng ít hơn nhiều so với một máy tiện toàn thang. Chẳng hạn, nếu tôi tạo ra một tỷ máy tiện nhỏ, mỗi 1/4000 tỷ lệ của một máy tiện thông thường, có rất nhiều vật liệu và không gian có sẵn vì trong một tỷ máy nhỏ có ít hơn 2% nguyên liệu trong một máy tiện lớn .

Nó không tốn bất cứ thứ gì cho vật liệu, bạn thấy. Vì vậy, tôi muốn xây dựng một tỷ nhà máy nhỏ, mô hình của nhau, đang sản xuất đồng thời, khoan lỗ, dập các bộ phận, v.v.

Toàn bộ bài viết đáng để tiêu hóa hoàn toàn, vì nó viết về một số quy trình sản xuất tiềm năng, tức là:

• Thu nhỏ bằng cách bốc hơi
• Sắp xếp lại các nguyên tử

Để biết nhiều chi tiết về việc xây dựng các công cụ máy móc chính xác từ đầu, hãy đọc "Cơ sở chính xác cơ học" tuyệt vời và chi tiết của Wayne R. Moore. Đó là một cuốn sách cũ và có rất nhiều bản sao xung quanh nếu bạn sử dụng công cụ tìm kiếm web yêu thích của mình.

Các nguyên tắc cơ bản để tăng độ chính xác là lapping và so sánh các bề mặt.

Từ bộ nhớ, một số bước chính của Moore là:

• Xẹp phẳng 3 tấm bề ​​mặt với nhau để tạo thành một tấm bề ​​mặt chính
• Sao chép các cạnh thẳng từ tấm bề ​​mặt chính
• Không mài để tạo ra các hình trụ đầu tiên
• Lapping hình trụ để tinh chỉnh xi lanh
• Lapping chủ đề vít chính xác từ các ốc vít ban đầu thô

Vì nhiều công cụ hiện đại ngày nay được sản xuất bằng cách sử dụng (một bản sao trước đó) của các công cụ "tương tự", "Công cụ đầu tiên được tạo ra như thế nào?" có thể được xem như là một loại vấn đề gà và trứng .

Một cách để khởi động máy chính xác từ các công cụ tương đối thô và thô được mô tả trong cuốn sách "Xây dựng cửa hàng làm việc kim loại của riêng bạn từ phế liệu" của David J. Gingery , một phần của Chuỗi cửa hàng làm việc kim loại của riêng bạn .

Liên quan: máy Gingery và Morgan Demers lathe dự án và Xây dựng riêng của bạn (kim loại) Lathe . Liên quan xa hơn: Tự hội .