La storia dello sviluppo delle macchine utensili

La macchina utensile embrionale del XV secolo, per la necessità di realizzare orologi e armi, fu il tornio a filettare e la macchina per ingranaggi per orologiai, nonché la foratrice a barilotto ad azionamento idraulico. Intorno al 1501, l'italiano Leonardo Da Vinci abbozzò l'idea di un tornio, alesatrice, filettatrice e rettifica interna con nuovi meccanismi come manovella, volano, centro e cuscinetto. Tiangong Kaiwu, pubblicato durante la dinastia cinese Ming, contiene anche la struttura di una macchina per la molatura, che utilizzava un metodo del piede per avvolgere il ferro a spirale e sabbia e acqua per tagliare la giada.
La rivoluzione industriale ha portato alla creazione e al miglioramento di tutti i tipi di macchine utensili. La rivoluzione industriale del XVIII secolo diede impulso allo sviluppo delle macchine utensili. Nel 1774, l'inglese Wilkinson (nome completo John Wilkinson) inventò la più sofisticata alesatrice a botte. L'anno successivo, ha utilizzato questa alesatrice per barili per alesare cilindri per soddisfare i requisiti di un motore a vapore da watt. Per forare cilindri più grandi, nel 1775 costruì anche un'alesatrice per cilindri azionata da ruote idrauliche, che promosse lo sviluppo della macchina a vapore. Da quel momento in poi, le macchine utensili furono azionate da motori a vapore tramite alberi a gomiti.
Nel 1797, il britannico Maudsley realizzò il tornio con un portautensili con azionamento a vite che poteva realizzare l'alimentazione del motore e la filettatura di tornitura, che fu un cambiamento importante nella struttura delle macchine utensili. Maudsley è conosciuto come il padre dell'industria britannica delle macchine utensili.
Nel XIX secolo emersero vari tipi di macchine utensili, guidate dalla produzione di tessuti, energia, macchinari per il trasporto e munizioni. Nel 1817, il britannico Roberts creò una pialla; nel 1818, l'americano Whitney (nome completo Eli Whitney) realizzò una fresatrice orizzontale; nel 1876 gli Stati Uniti realizzarono una rettificatrice cilindrica universale; e nel 1835 e nel 1897 inventò successivamente una dentatrice per ingranaggi e una macchina per la formatura di ingranaggi.
Il centro dello sviluppo della tecnologia industriale si è spostato silenziosamente dalla Gran Bretagna agli Stati Uniti dal XIX secolo. Whitney è stato tra coloro che hanno rubato il prestigio tecnologico della Gran Bretagna. Whitney era brillante e visionario, e fu il primo a sviluppare il sistema come parte sostituibile prodotta in serie. La Whitney Engineering Company, attiva ancora oggi, sviluppò un tornio a torretta già negli anni Quaranta dell'Ottocento. Questo tipo di tornio è nato con la complessità e la raffinatezza della lavorazione dei pezzi. In questo tipo di tornio veniva installato un argano sul quale venivano montati i vari utensili necessari, in modo che l'utensile potesse essere ruotato nella posizione desiderata ruotando la torretta che lo teneva in posizione.
Con l'invenzione del motore, le macchine utensili hanno iniziato a utilizzare azionamenti a motore e quindi azionamenti a motore separati ampiamente utilizzati, noti anche come macchina madre funzionante o macchina utensile, comunemente indicati come macchine utensili. Generalmente suddiviso in macchine utensili per il taglio dei metalli, macchine utensili per forgiatura e macchine utensili per la lavorazione del legno. Esistono molti modi per lavorare le parti meccaniche nella moderna produzione di macchinari: oltre alla lavorazione meccanica, ci sono fusione, forgiatura, saldatura, stampaggio, estrusione, ecc., ma dove i requisiti di precisione sono più elevati e i requisiti di rugosità superficiale sono più fini, in genere si necessità di utilizzare il metodo di taglio sulla macchina utensile per la lavorazione finale.
All'inizio del XX secolo, al fine di lavorare con maggiore precisione gli utensili per la lavorazione del pezzo, dell'attrezzatura e della filettatura, sono state sviluppate successivamente la foratrice a maschera e la rettificatrice per filettature. Allo stesso tempo, per soddisfare le esigenze della produzione di massa nell'industria automobilistica e dei cuscinetti, abbiamo sviluppato una varietà di macchine utensili automatiche, macchine copiatrici, macchine utensili combinate e linee di produzione automatiche.
Nel 1900 entrò in un periodo di affinamento. Dalla fine dell'Ottocento all'inizio del Novecento, il tornio singolo si è progressivamente evoluto in fresatrice, pialla, mola, foratrice e così via. Queste principali macchine utensili sono state fondamentalmente impostate in modo da creare le condizioni per le macchine utensili di precisione e la meccanizzazione e semiautomazione della produzione dell'inizio del XX secolo.
Nei primi due decenni del 20° secolo, le persone sono state costruite attorno a fresatrici, rettificatrici e catene di montaggio. A causa dei requisiti della produzione di automobili, aeromobili e motori, è urgente disporre di fresatrici e rettificatrici di precisione e automatiche per un gran numero di parti di lavorazione con forme complesse, alta precisione e alta finitura. Come risultato dell'avvento della fresa per bordi multi-elica, sostanzialmente risolto la vibrazione e la finitura generate dalla fresa per tagliente singolo e la difficoltà dello sviluppo della fresatrice, in modo che la fresatrice diventi un'attrezzatura importante per la lavorazione parti complesse.