Комментарии: Борьба за точность — 2: Винт

Автор: 4eshirkot

4eshirkot — Wed, 14 Dec 2022 14:16:52 +0000

В ответ на 4eshirkot.

О возникновении метода
http://www.circuitousroot.com/artifice/machine-shop/surface-finishing/hand-scraping/index.html#whitworth-1840-misc

Автор: 4eshirkot

4eshirkot — Wed, 14 Dec 2022 14:14:17 +0000

В ответ на 4eshirkot.

Шабрение контрольных плит
https://instrumentalshchik.blogspot.com/2011/10/blog-post_9307.html?m=1

Автор: 4eshirkot

4eshirkot — Wed, 14 Dec 2022 14:11:08 +0000

Борьба за точность-3: Плоскость
Без правильной плоскости немыслимы ни точные металлообрабатывающие станки, ни измерительные инструменты. Можно сказать, что именно плоскость является фундаментом точности.
С древних времен плоские поверхности получали пришлифовыванием двух поверхностей порошком подходящего абразива — песка, наждака и т.д. Постепенно уменьшая зерно абразива, можно добилься идеального прилегания двух деталей, но при этом обычно одна поверхность получается выпуклой, а вторая вогнутой. Следует отметить, что этот недостаток оборачивается большим преимуществом, когда нужна правильная сферическая поверхность для линзы или зеркала телескопа, поэтому весьма качественные оптические инструменты могут быть изготовлены очень простыми приемами.
Вероятно, также с давних времен было известно, как получить именно плоскость — нужно притирать друг к другу не две, а три поверхности, постоянно их чередуя.
Именно таким способом получал оптически плоские поверхности Исаак Ньтон, для отклоняющего зеркала своего телескопа. Несмотря на всю примитивность этого способа, при аккуратной работе легко достигается точность обработки в 1/4 длины световой волны, т.е. 100-150 нм.
Когда появилась потребность в плоских поверхностях, например, для золотников паровой машины или направляющих станов, метод шлифовки и притирания был единственным известным. Но для этих целей он был малопригоден, так как шлифование больших поверхностей металла гораздо более трудоемко. Таким методом сложно и даже практически невозможно обрабатывать поверхности, отличающиеся от круглых или квадратных, а частицы абразива, внедрившиеся в металл, вызывают быстрый износ трущихся деталей.
Одним из первых занялся решением этой проблемы знанитый Генри Модсли, но, вероятно, основной вклад внес его ученик, а впоследствии не менее известный механик Джозеф Витворт.
Витворт прменил метод обработки шабрением, при котором остро заточенным инстументом срезались или соскабливались тонкие стружки металла,
При этом используется контрольная поверхность, покрытая тонким слоем краски (сначала охрой, потом перешли на берлинскую лазурь в масле). Если прислонить к этой поверхности обрабатываемую деталь, все выступающие участки окрасятся, и их можно легко удалить шабером.
Эталонная поверхность тоже получалась шабрением. Для этого три квадратные плиты из чугуна, тщательно отожженные для релаксации напряжений, после предварительного опиливания или строгания шабрились в определенной последовательности.
Сначала пришабривались друг к другу две плиты, при этом металл снимался с обоих. Затем к одной из них, допустим, к первой, пришабривалась третья плита, на этот раз металл снимался только с третьей. Таким образом вторая и третья плита становились копиями друг друга, и при их складывании все выступающие дефекты хорошо проявлялись. Удаляя эти участки с обоих плит, можно получить намного более правильную плоскость, а повторяя процесс несколько раз и не забывая переодически поворачивать плиты относительно друг друга, — довести все три плиты до практически идеального плоского состояния, с отклонениями не более 1-2 микрона.
Легко заметить аналогию между методом трех плит и методами нарезки точных винтов, о которых говорилось в предыдущей заметке — и в том, и в другом случае высокая точность достигается простым уравниванием всех отклонений.

Автор: KT315

KT315 — Sun, 03 Apr 2022 10:57:31 +0000

В ответ на dan14444.

Волос довольно неоднородный, гляньте «волос под микроскопом». Сегодня хорошо поел-поспал, завтра стресс и голодание. То тоньше, то толще, как годовые кольца у деревьев. Паутина тоже совсем не ровная под микроскопом. Она как бусы из-за капелек клея. Шелковая нить тоже неоднородна. Это 2 нити, склееные вместе. Количество клея неодинаково.
Даже обычная проволока будет точнее как-то.
Мне не приходит в голову никакой природный эталон.

Автор: ДідДмитро

ДідДмитро — Tue, 08 Feb 2022 11:23:17 +0000

В ответ на dan14444. Да хоть паутиной. Это повлияет на шаг резьбы (позволит сделать меньше), но никоим образом - на точность.

Автор: 4eshirkot

4eshirkot — Thu, 03 Feb 2022 10:25:19 +0000

Для менее требовательных задач можно ограничиться последовательной нарезкой нескольких метчиков и плашек.
//The progressive stages which may be supposed to have been formerly in pretty general use for originating screws, may be thus enumerated:
1. The first screw-tap may be supposed to have been made by the inclined templet, the file, and screw-tool; it was imperfect in all respects, and not truly helical, but full of small irregularities.
2. The dies formed by the above were considerably nearer to perfection, as the multitude of pointed edges of 1, being passed
3. The screw cut with such dies would much more resemble a true helix than 1; but from the irregularities in the first tap, the grooves in the die 2 would necessarily be wide, and their sides, instead of meeting as a simple angle, would be more or less filled with ridges, and 3 would become the exact counterpart of 2.
4. A pointed tool applied in the lathe, would correct the form of the thread or groove in 3, without detracting from its improved cylindrical and helical character; especially if the turning tool were gradually altered, from the slightly rounded to the acute form, in accordance with the progressive change of the screw. The latter is occasionally changed end for end, either in the die-stocks or in the lathe, to reverse the direction in which the tools meet the work, and which reversal tends to equalise the general form of the thread.
5. The corrected screw 4, when converted into a master-tap, would make dies greatly superior to 2; it would also serve for cutting up screw tools; and lastly,
6. The dies 5 would be employed for making the ordinary screws and working taps; and this completes the one series of screwing apparatus.
One original tap having been obtained, it is often made subservient to the production of others; for example, a screw tool, with several points cut over the corrected original 4, would serve for striking, in the lathe, other master-taps of the same thread but different diameters. //

Автор: dan14444

dan14444 — Wed, 02 Feb 2022 12:26:52 +0000

Любопытно, возможно ли обойти ранне-станочную проблему, используя природные темплаты?
Например, навить резьбу волосом, и по ней сделать гальванопластику?

Автор: molibden

molibden — Tue, 01 Feb 2022 17:31:05 +0000

В ответ на 4eshirkot. Ну для производства можно обойтись и эталонами. Но станки (и металургия) это то что отделяет доиндустриальный мир от индустриального. Какое то мелкое производство можно наладить и с ручными инструментами но чтобы усторить индустриальную революцию нужны мелообрабатывающие станки, измерительные приборы и стабильно качественная сталь.

Автор: 4eshirkot

4eshirkot — Tue, 01 Feb 2022 14:59:29 +0000

В ответ на Эрнесто де сырно. Даже если не рассматривать возможность развития нормального станкостроения, хотя бы сама возможность отсчитывать деления на любых измерительных инструментах не плюс-минус миллиметр, а на порядок или два точнее явно была бы полезна поактически в любое время.

Автор: Эрнесто де сырно

Эрнесто де сырно — Tue, 01 Feb 2022 00:12:45 +0000

Хорошая и интересная статья об истории техники. Она не очень попаданческая, так как, судя по всему, технологии нарезки резьбы в принципе, итак понятны хронаборигенам, и их несложно изобрести, но нужно очень много усилий для реализации. Впрочем, это проблема всей тяжелой промышленности. Но как история развития техники она очень ценна.