Eine Maschine für die industrielle Revolution. Drehmaschine: Erfindungsgeschichte und moderne Modelle Henry Maudsley Drehmaschine

Heutzutage ist die Drehmaschine weithin bekannt. Die Geschichte seiner Entstehung beginnt im 7. Jahrhundert n. Chr. Die ersten Modelle dienten der Bearbeitung von Holz, drei Jahrhunderte später entstand eine Einheit zur Bearbeitung von Metallen.

Erste Erwähnungen

Im 7. Jahrhundert n. Chr. Es entstand eine Einheit, die teilweise einer modernen Drehmaschine ähnelt. Die Geschichte seiner ersten erfolgreichen Markteinführung beginnt mit der Holzbearbeitung durch Drehen des Werkstücks. Kein einziges Teil der Installation bestand aus Metall. Daher ist die Zuverlässigkeit solcher Geräte recht gering.

Zu dieser Zeit hatte die Drehmaschine einen geringen Wirkungsgrad. Die Produktionsgeschichte wurde anhand erhaltener Zeichnungen und Zeichnungen rekonstruiert. Für das Abwickeln des Werkstückes brauchte es 2 kräftige Lehrlinge. Die Genauigkeit der resultierenden Produkte ist gering.

Die Geschichte datiert Informationen über Installationen, die entfernt an eine Drehbank erinnern, auf das Jahr 650 v. Chr. e. Gemeinsam war diesen Maschinen jedoch lediglich das Bearbeitungsprinzip – das Rotationsverfahren. Die übrigen Knoten waren primitiv. Das Werkstück wurde buchstäblich von Hand in Bewegung gesetzt. Es kam Sklavenarbeit zum Einsatz.

Die im 12. Jahrhundert entstandenen Modelle verfügten bereits über einen Antrieb und konnten zur Herstellung eines vollwertigen Produkts genutzt werden. Allerdings gab es noch keine Werkzeughalter. Daher war es noch zu früh, über die hohe Genauigkeit des Produkts zu sprechen.

Das Gerät der ersten Modelle

Eine antike Drehmaschine spannte das Werkstück zwischen Spitzen ein. Die Drehung erfolgte nur wenige Umdrehungen von Hand. Der Zuschnitt erfolgte mit einem stationären Werkzeug. Ein ähnliches Verarbeitungsprinzip ist in modernen Modellen vorhanden.

Als Antrieb zum Drehen des Werkstücks verwendeten die Handwerker: Tiere, einen Bogen mit Pfeilen, der mit einem Seil am Produkt befestigt war. Einige Handwerker bauten zu diesem Zweck so etwas wie eine Wassermühle. Es gelang jedoch nicht, die Produktivität wesentlich zu steigern.

Die erste Drehmaschine bestand aus Holzteilen, und mit zunehmender Anzahl der Komponenten ging die Zuverlässigkeit des Geräts verloren. Wassergeräte verloren aufgrund der Komplexität der Reparaturen schnell an Bedeutung. Erst im 14. Jahrhundert erschien ein einfacher Antrieb, der den Verarbeitungsprozess erheblich vereinfachte.

Frühe Antriebsmechanismen

Von der Erfindung der Drehmaschine bis zur Implementierung eines einfachen Antriebsmechanismus vergingen mehrere Jahrhunderte. Man kann es sich in Form einer Stange vorstellen, die mittig am Rahmen oben auf dem Werkstück befestigt ist. Ein Ende der Schaufel ist mit einem Seil festgebunden, das um das Werkstück gewickelt wird. Der zweite wird mit einem Fußpedal gesichert.

Dieser Mechanismus funktionierte erfolgreich, konnte jedoch nicht die erforderliche Leistung erbringen. Das Funktionsprinzip basierte auf den Gesetzen der elastischen Verformung. Wenn Sie das Pedal betätigen, wird das Seil gespannt, die Stange biegt sich und erfährt eine erhebliche Spannung. Letzterer wurde auf das Werkstück übertragen und versetzte es in Bewegung.

Nachdem das Produkt ein oder zwei Mal gedreht wurde, wurde die Stange gelöst und erneut gebogen. Mit einem Pedal regulierte der Meister den konstanten Betrieb des Schlauchs und zwang das Werkstück zu einer kontinuierlichen Drehung. Gleichzeitig waren seine Hände mit dem Werkzeug beschäftigt und bearbeiteten das Holz.

Dieser einfachste Mechanismus wurde von nachfolgenden Maschinenversionen übernommen, die bereits über einen Kurbelmechanismus verfügten. Mechanische Nähmaschinen des 20. Jahrhunderts verfügten später über eine ähnliche Antriebskonstruktion. Auf Drehmaschinen erreichten sie mit einer Kurbel eine gleichmäßige Bewegung in eine Richtung.

Aufgrund der gleichmäßigen Bewegung begannen die Handwerker, Produkte mit der richtigen zylindrischen Form herzustellen. Das Einzige, was fehlte, war die Steifigkeit der Komponenten: Spitzen, Werkzeughalter und Antriebsmechanismus. Die Messerhalter waren aus Holz gefertigt, was dazu führte, dass sie bei der Bearbeitung herausgedrückt wurden.

Doch trotz der aufgeführten Nachteile wurde es möglich, auch kugelförmige Teile herzustellen. Die Metallverarbeitung war immer noch ein schwieriger Prozess. Selbst weiche Legierungen ließen sich nicht durch Rotation drehen.

Eine positive Veränderung in der Konstruktion von Werkzeugmaschinen war die Einführung der Vielseitigkeit in der Bearbeitung: Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern und Längen wurden bereits auf einer Maschine bearbeitet. Dies wurde durch verstellbare Halter und Zentren erreicht. Allerdings erforderte die Umsetzung der Drehung bei großen Teilen erhebliche körperliche Anstrengungen des Handwerkers.

Viele Handwerker haben ein Schwungrad aus Gusseisen und anderen schweren Materialien angepasst. Die Nutzung von Trägheit und Schwerkraft erleichterte die Arbeit des Prozessors. Allerdings war es immer noch schwierig, einen industriellen Maßstab zu erreichen.

Metallteile

Die Hauptaufgabe der Werkzeugmaschinenerfinder bestand darin, die Steifigkeit der Einheiten zu erhöhen. Der Beginn der technischen Umrüstung war der Einsatz von Metallzentren, die das Werkstück spannen. Später wurden Zahnradgetriebe aus Stahlteilen eingeführt.

Metallteile ermöglichten die Herstellung von Schraubenschneidmaschinen. Für die Bearbeitung weicher Metalle reichte die Steifigkeit bereits aus. Einzelne Komponenten wurden nach und nach verbessert:

Werkstückhalter, später Haupteinheit genannt - Spindel;
die konischen Anschläge waren mit einstellbaren Mechanismen ausgestattet, um die Position entlang der Länge zu ändern;
Die Arbeit an einer Drehmaschine wurde mit der Erfindung des Metallwerkzeughalters einfacher, aber zur Steigerung der Produktivität war eine ständige Spanentfernung erforderlich.
Das gusseiserne Bett erhöhte die Steifigkeit der Struktur, was die Bearbeitung von Teilen mit beträchtlicher Länge ermöglichte.

Durch das Einbringen von Metallkomponenten wird das Abwickeln des Werkstücks schwieriger. Die Erfinder dachten darüber nach, einen vollwertigen Antrieb zu schaffen, um manuelle Arbeit zu eliminieren. Das Übertragungssystem half bei der Umsetzung des Plans. Erstmals wurde eine Dampfmaschine zum Rotieren von Werkstücken adaptiert. Vorgeschaltet war eine Wassermaschine.

Die gleichmäßige Bewegung des Schneidwerkzeugs erfolgte über ein Schneckengetriebe mittels Handgriff. Dies führte zu einer saubereren Oberfläche des Teils. Austauschbare Blöcke ermöglichten die Umsetzung universeller Arbeiten an der Drehmaschine. Mechanisierte Designs wurden im Laufe der Jahrhunderte verfeinert. Doch bis heute basiert das Funktionsprinzip der Geräte auf den ersten Erfindungen.

Wissenschaftler und Erfinder

Derzeit werden beim Kauf einer Drehmaschine zunächst die technischen Eigenschaften analysiert. Sie bieten die wichtigsten Verarbeitungsmöglichkeiten, Abmessungen, Steifigkeit und Produktionsgeschwindigkeit. Zuvor wurden mit der Modernisierung der Anlagen sukzessive Parameter eingeführt, nach denen die Modelle miteinander verglichen wurden.

Die Klassifizierung von Maschinen half dabei, den Grad der Perfektion einer bestimmten Maschine einzuschätzen. Nach der Analyse der gesammelten Daten modernisierte der einheimische Erfinder aus der Zeit Peters des Großen die Vorgängermodelle. Seine Idee war eine echte mechanisierte Maschine, die verschiedene Arten der Bearbeitung rotierender Körper und das Schneiden von Fäden ermöglicht.

Der Vorteil von Nartovs Design war die Möglichkeit, die Rotationsgeschwindigkeit des beweglichen Zentrums zu ändern. Sie stellten auch austauschbare Getriebeblöcke zur Verfügung. Das Aussehen der Maschine und ihr Aufbau ähneln der modernen einfachen TV3, 4, 6-Drehmaschine. Auch moderne Bearbeitungszentren verfügen über ähnliche Aggregate.

Im 18. Jahrhundert stellte Andrei Nartov der Welt den selbstfahrenden Bremssattel vor. gleichmäßige Bewegung des Werkzeugs übertragen. Henry Maudsley, ein englischer Erfinder, stellte gegen Ende des Jahrhunderts seine Version des wichtigen Knotens vor. Bei seiner Konstruktion wurde die Bewegungsgeschwindigkeit der Achsen aufgrund unterschiedlicher Gewindesteigungen der Leitspindel verändert.

Hauptknoten

Drehmaschinen eignen sich ideal für die Bearbeitung von 3D-Teilen mittels Rotationsschneiden. Eine Übersicht über eine moderne Maschine enthält die Parameter und Eigenschaften der Hauptkomponenten:

Das Bett ist das Hauptbelastungselement, der Rahmen der Maschine. Sie werden aus langlebigen und harten Legierungen hergestellt, hauptsächlich wird Perlit verwendet.
Eine Halterung ist eine Insel zur Montage rotierender Werkzeugköpfe oder statischer Werkzeuge.
Spindel – dient als Werkstückhalter. Die wichtigste leistungsstarke Rotationseinheit.
Zusätzliche Komponenten: Kugelumlaufspindeln, Gleitachsen, Schmiermechanismen, Kühlmittelversorgung, Lufteinlässe aus dem Arbeitsbereich, Kühler.

Eine moderne Drehmaschine enthält Antriebssysteme, die aus einer komplexen Steuerelektronik und einem Motor, meist einem Synchronmotor, bestehen. Zusätzliche Optionen ermöglichen es Ihnen, Späne aus dem Arbeitsbereich zu entfernen, das Werkzeug zu vermessen und Kühlmittel unter Druck direkt dem Schneidbereich zuzuführen. Die Mechanik der Maschine wird individuell für die Produktionsaufgaben ausgewählt und die Kosten für die Ausrüstung hängen davon ab.

Der Träger enthält Einheiten zur Lagerung von Lagern, die auf einer Kugelumlaufspindel (Kugelumlaufspindel) montiert sind. Darauf sind auch Elemente für den Kontakt mit den Gleitführungen montiert. Bei modernen Maschinen erfolgt die Schmierstoffzufuhr automatisch und der Füllstand im Tank wird kontrolliert.

Bei den ersten Drehmaschinen bewegte eine Person das Werkzeug und wählte die Bewegungsrichtung. Bei modernen Modellen werden alle Manipulationen vom Controller ausgeführt. Es dauerte mehrere Jahrhunderte, einen solchen Knoten zu erfinden. Die Elektronik hat die Verarbeitungsmöglichkeiten erheblich erweitert.

Kontrolle

In letzter Zeit sind CNC-Drehmaschinen für Metall – mit numerischer Steuerung – weit verbreitet. Die Steuerung steuert den Schneidvorgang, überwacht die Position der Achsen und berechnet die Bewegung entsprechend den vorgegebenen Parametern. Bis zum fertigen Teil werden mehrere Schnittschritte gespeichert.

CNC-Drehmaschinen für Metall können über eine Prozessvisualisierung verfügen, die dabei hilft, das geschriebene Programm zu überprüfen, bevor sich das Werkzeug zu bewegen beginnt. Der gesamte Schnitt ist virtuell sichtbar und Codefehler können rechtzeitig korrigiert werden. Moderne Elektronik steuert die Achslast. Mit den neuesten Versionen der Software können Sie ein defektes Werkzeug identifizieren.

Die Technik zur Überwachung gebrochener Platten an einem Halter basiert auf dem Vergleich des Diagramms der Achslasten im Normalbetrieb und beim Überschreiten der Notfallschwelle. Die Nachverfolgung erfolgt im Programm. Informationen zur Analyse werden der Steuerung von einem Antriebssystem oder einem Leistungssensor mit der Möglichkeit zur Digitalisierung von Werten zugeführt.

Positionssensoren

Die ersten Maschinen mit Elektronik verfügten über Endschalter mit Mikroschaltern zur Steuerung der Extrempositionen. Später begann man, Encoder am Schraubenpaar zu installieren. Derzeit werden hochpräzise Lineale verwendet, die ein Spiel von mehreren Mikrometern messen können.

Ausgestattet mit kreisförmigen Sensoren und Rotationsachse. kontrolliert werden konnte. Dies ist erforderlich, um die Fräsfunktionen umzusetzen, die vom angetriebenen Werkzeug ausgeführt wurden. Letzteres wurde oft in den Turm eingebaut.

Die Integrität des Werkzeugs wird mithilfe elektronischer Sonden gemessen. Sie erleichtern auch das Auffinden von Referenzpunkten zum Starten des Schneidzyklus. Sonden können die Geometrie der resultierenden Konturen eines Teils nach der Bearbeitung messen und automatisch Korrekturen vornehmen, die in die wiederholte Endbearbeitung einfließen.

Das einfachste moderne Modell

Die Drehmaschine TV 4 ist ein Schulungsmodell mit einfachem Antrieb. Die gesamte Steuerung erfolgt manuell.

Griffe:

Passen Sie die Position des Werkzeugs relativ zur Drehachse an.
Stellen Sie die Richtung des Fadenschneidens nach rechts oder links ein.
dienen dazu, die Geschwindigkeit des Hauptantriebs zu verändern;
Bestimmen Sie die Gewindesteigung.
Längsbewegung des Werkzeugs einschließen;
sind für die Befestigung der Komponenten verantwortlich: Reitstock und Pinolen, Köpfe mit Fräsern.

Schwungräder bewegen Knoten:

Reitstockpinole;
Längswagen.

Das Design beinhaltet einen Beleuchtungskreis für den Arbeitsbereich. Ein Sicherheitssystem in Form einer Schutzscheibe schützt die Arbeiter vor Spänen. Das Design der Maschine ist kompakt und ermöglicht den Einsatz in Klassenzimmern und Servicebereichen.

Die Schraubendrehmaschine TV4 ist ein schlichtes Design, das alle notwendigen Komponenten für ein vollwertiges Design für die Metallbearbeitung bietet. Der Antrieb der Spindel erfolgt über ein Getriebe. Das Werkzeug ist auf einem Träger mit mechanischem Vorschub montiert und wird über ein Schraubenpaar angetrieben.

Maße

Die Spindel wird von einem Asynchronmotor gesteuert. Die maximale Größe des Werkstücks kann im Durchmesser liegen:

nicht mehr als 125 mm, wenn die Bearbeitung über einem Bremssattel erfolgt;
nicht mehr als 200 mm, wenn die Bearbeitung über dem Bett erfolgt.

Die Länge des in der Mitte eingespannten Werkstücks beträgt maximal 350 mm. Die zusammengebaute Maschine wiegt 280 kg, die maximale Spindeldrehzahl beträgt 710 U/min. Diese Drehzahl ist für die Endbearbeitung entscheidend. Die Stromversorgung erfolgt über ein 220-V-Netz mit einer Frequenz von 50 Hz.

Modellmerkmale

Das Getriebe der TV4-Maschine ist über einen Keilriemenantrieb mit dem Spindelmotor verbunden. Die Drehung wird vom Getriebe über eine Reihe von Zahnrädern auf die Spindel übertragen. Durch die Phasenlage des Hauptmotors kann die Drehrichtung des Werkstücks einfach geändert werden.

Die Gitarre dient dazu, die Drehung von der Spindel auf die Bremssättel zu übertragen. Es besteht die Möglichkeit, 3 Vorschubgeschwindigkeiten umzuschalten. Dementsprechend werden drei verschiedene Arten von metrischen Gewinden geschnitten. Die Laufruhe und Gleichmäßigkeit der Bewegung wird durch die Leitspindel gewährleistet.

Die Griffe legen die Drehrichtung des Spindelstockschraubenpaars fest. Auch die Vorschubgeschwindigkeiten werden über die Griffe eingestellt. Der Bremssattel bewegt sich nur in Längsrichtung. Die Komponenten sollten entsprechend den Maschinenvorschriften manuell geschmiert werden. Die Zahnräder nehmen das Schmiermittel aus dem Bad auf, in dem sie arbeiten.

Die Maschine kann manuell arbeiten. Hierzu werden Schwungräder verwendet. Das Zahnstangengetriebe greift in die Zahnstange ein. Letzterer wird mit dem Rahmen verschraubt. Dieses Design ermöglicht es Ihnen, bei Bedarf eine manuelle Steuerung der Maschine zu ermöglichen. Ein ähnliches Schwungrad wird zum Bewegen der Reitstockpinole verwendet.

Englischer Mechaniker und Industrieller. Er schuf eine Schraubendrehmaschine mit mechanisiertem Support (1797) und mechanisierte die Herstellung von Schrauben, Muttern usw. Seine frühen Jahre verbrachte er in Woolwich bei London. Im Alter von 12 Jahren begann er als Patronenfüller im Woolwich Arsenal zu arbeiten, mit 18 Jahren war er der beste Schmied des Arsenals und Mechaniker in der Werkstatt von J. Bram, der besten Werkstatt Londons. Später eröffnete er seine eigene Werkstatt, dann eine Fabrik in Lambeth. Erstellte das Maudsley-Labor. Designer. Maschinenbauingenieur. Er schuf einen mechanisierten Drehmaschinenständer nach seinem eigenen Entwurf. Ich habe mir einen Originalsatz Ersatzzahnräder ausgedacht. Erfand eine Querhobelmaschine mit Kurbelmechanismus. Erstellte oder verbesserte eine große Anzahl verschiedener Metallschneidemaschinen. Er baute Dampfschiffmotoren für Russland. Seit Beginn des 19. Jahrhunderts begann eine allmähliche Revolution im Maschinenbau. Die alte Drehmaschine wird nach und nach durch neue hochpräzise Automaten mit Messschiebern ersetzt. Den Anfang dieser Revolution legte die Schraubendrehmaschine des englischen Mechanikers Henry Maudsley, die es ermöglichte, Schrauben und Bolzen mit beliebigem Gewinde automatisch zu drehen.

Die von Maudsley entwickelte Schraubenschneidemaschine stellte einen bedeutenden Fortschritt dar. Die Geschichte seiner Erfindung wird von Zeitgenossen wie folgt beschrieben. In den Jahren 1794–1795 arbeitete Maudsley, ein noch junger, aber bereits sehr erfahrener Mechaniker, in der Werkstatt des berühmten Erfinders Brahma. Die Hauptprodukte der Werkstatt waren von Bramo erfundene Wasserklosetts und Schlösser. Die Nachfrage nach ihnen war sehr groß und es war schwierig, sie manuell herzustellen. Bramah und Maudsley standen vor der Aufgabe, die Anzahl der auf den Maschinen produzierten Teile zu erhöhen. Allerdings war die alte Drehmaschine hierfür ungeeignet. Nachdem Maudsley mit der Verbesserung begonnen hatte, stattete er es 1794 mit einer Querstütze aus. Der untere Teil des Trägers (Schlitten) war auf demselben Rahmen wie der Reitstock der Maschine montiert und konnte entlang seiner Führung gleiten. An jeder beliebigen Stelle könnte der Bremssattel mit einer Schraube fest befestigt werden. Auf dem unteren Schlitten befanden sich die oberen, ähnlich angeordnet. Mit ihrer Hilfe konnte der mit einer Schraube in einem Schlitz am Ende einer Stahlstange befestigte Fräser in Querrichtung bewegt werden. Der Bremssattel bewegte sich mithilfe von zwei Leitspindeln in Längs- und Querrichtung. Durch die Bewegung des Fräsers mithilfe einer Halterung nahe am Werkstück, die starre Montage auf einem Querschlitten und die anschließende Bewegung entlang der zu bearbeitenden Oberfläche war es möglich, überschüssiges Metall mit großer Präzision abzutrennen. In diesem Fall erfüllte die Stütze die Funktion der Hand des Arbeiters, die den Fräser hielt. Tatsächlich war das beschriebene Design nichts Neues, aber es war ein notwendiger Schritt in Richtung weiterer Verbesserungen.

Maudsley verließ Brahma kurz nach seiner Erfindung, gründete seine eigene Werkstatt und schuf 1798 eine fortschrittlichere Drehmaschine. Diese Maschine war ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung des Werkzeugmaschinenbaus, da sie erstmals das automatische Schneiden von Schrauben beliebiger Länge und beliebiger Steigung ermöglichte. Der Schwachpunkt der alten Drehmaschine war, wie bereits erwähnt, dass sie nur kurze Schrauben schneiden konnte. Es konnte nicht anders sein, denn es gab keine Unterstützung, die Hand des Arbeiters musste bewegungslos bleiben und das Werkstück selbst bewegte sich mit der Spindel. Bei der Maudsley-Maschine blieb das Werkstück bewegungslos und der Träger mit dem darin befestigten Fräser bewegte sich. Um den Bremssattel auf dem unteren Schlitten entlang der Maschine bewegen zu können, verband Maudsley die Spindel des Spindelstocks über zwei Zahnräder mit der Leitspindel des Bremssattels. Die rotierende Schraube war in eine Mutter eingeschraubt, die den Bremssattelschlitten hinter sich herzog und ihn zwang, am Rahmen entlang zu gleiten. Da sich die Leitspindel mit der gleichen Drehzahl wie die Spindel drehte, wurde am Werkstück ein Gewinde mit der gleichen Steigung wie an dieser Spindel geschnitten. Zum Schneiden von Schrauben mit unterschiedlichen Steigungen verfügte die Maschine über einen Vorrat an Leitspindeln. Das automatische Schraubenschneiden an der Maschine erfolgte wie folgt. Das Werkstück wurde eingespannt und auf das erforderliche Maß geschliffen, ohne den mechanischen Vorschub des Messschiebers einzuschalten. Danach wurde die Leitspindel mit der Spindel verbunden und das Schneiden der Spindel erfolgte in mehreren Durchgängen des Fräsers. Die Rückbewegung jedes Bremssattels erfolgte manuell nach Abschalten des selbstfahrenden Vorschubs. Somit ersetzten die Leitspindel und der Bremssattel vollständig die Hand des Arbeiters. Darüber hinaus war es möglich, Gewinde deutlich präziser und schneller zu schneiden als mit früheren Maschinen.

Im Jahr 1800 nahm Maudsley eine bemerkenswerte Verbesserung an seiner Maschine vor – anstelle eines Satzes austauschbarer Leitspindeln verwendete er einen Satz austauschbarer Zahnräder, die die Spindel und die Leitspindel verbanden (es gab 28 davon mit einer Zähnezahl von 15 bis). 50). Nun war es möglich, mit einer Leitspindel unterschiedliche Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen zu erzeugen. Wenn es beispielsweise notwendig war, eine Spindel zu erhalten, deren Hub n-mal kleiner ist als der der Leitspindel, musste das Werkstück mit einer solchen Geschwindigkeit rotieren, dass es in dieser Zeit n Umdrehungen machte Die Leitspindel erhielt ihre Drehung von der Spindel. Dies konnte leicht dadurch erreicht werden, dass ein oder mehrere Zahnräder zwischen Spindel und Spindel eingefügt wurden. Da man die Anzahl der Zähne an jedem Rad kannte, war es nicht schwierig, die erforderliche Geschwindigkeit zu erreichen. Durch die Änderung der Radkombination konnten unterschiedliche Effekte erzielt werden, beispielsweise das Schneiden eines Rechtsgewindes statt eines Linksgewindes. Mit seiner Maschine schnitt Maudsley Fäden mit solch erstaunlicher Präzision und Genauigkeit, dass es seinen Zeitgenossen fast wie ein Wunder vorkam. Insbesondere schnitt er die Stellschraube und Mutter für ein astronomisches Instrument, das lange Zeit als unübertroffenes Meisterwerk der Präzision galt. Die Schraube war fünf Fuß lang und hatte einen Durchmesser von zwei Zoll mit 50 Umdrehungen pro Zoll. Die Schnitzerei war so klein, dass man sie mit bloßem Auge nicht erkennen konnte. Bald verbreitete sich die verbesserte Maudsley-Maschine und diente als Vorbild für viele andere Metallschneidemaschinen. Maudsleys herausragende Leistung brachte ihm großen und wohlverdienten Ruhm ein. Obwohl Maudsley nicht als der einzige Erfinder des Bremssattels angesehen werden kann, bestand sein unbestrittenes Verdienst darin, dass er seine Idee im nötigsten Moment hatte und sie in die perfekteste Form brachte.

Sein weiteres Verdienst bestand darin, dass er die Idee des Bremssattels in die Massenproduktion einführte und dadurch zu ihrer späteren Verbreitung beitrug. Er stellte als Erster fest, dass jede Schraube mit einem bestimmten Durchmesser ein Gewinde mit einer bestimmten Steigung haben muss. Bis zum manuellen Anbringen von Schraubengewinden hatte jede Schraube ihre eigenen Eigenschaften. Jede Schraube hatte eine eigene Mutter, die meist zu keiner anderen Schraube passte. Die Einführung des maschinellen Schneidens sorgte für die Gleichmäßigkeit aller Fäden. Jetzt passen jede Schraube und jede Mutter mit dem gleichen Durchmesser zusammen, unabhängig davon, wo sie hergestellt wurden. Dies war der Beginn der für den Maschinenbau äußerst wichtigen Standardisierung von Teilen. Einer von Maudsleys Schülern, James Nesmith, der später selbst ein herausragender Erfinder wurde, schrieb in seinen Memoiren über Maudsley als den Pionier der Standardisierung. „Er ging zur Verbreitung des wichtigsten Themas der Einheitlichkeit von Schrauben über. Man kann dies eine Verbesserung nennen, aber es wäre zutreffender, es die Revolution zu nennen, die Maudsley im Maschinenbau vollbrachte. Vor ihm gab es kein System.“ das Verhältnis zwischen der Anzahl der Gewindegänge der Schrauben und ihrem Durchmesser. Jede Schraube und jede Mutter war nur füreinander geeignet und hatte nichts mit einer Schraube benachbarter Größen gemeinsam. Daher erhielten alle Schrauben und die dazugehörigen Muttern spezielle Markierungen, die auf ihre Zugehörigkeit hinweisen Jede Vermischung führte zu endlosen Schwierigkeiten und Kosten, Ineffizienz und Verwirrung – ein Teil des Maschinenparks sollte ständig für Reparaturen genutzt werden. Nur wer in den vergleichsweise frühen Tagen des Maschinenbaus lebte, kann sich eine richtige Vorstellung davon machen die Probleme, Hindernisse und Kosten, die eine solche Situation verursacht hat, und nur einer, der den großartigen Dienst, den Maudsley für den Maschinenbau geleistet hat, richtig würdigen wird.“

Henry Maudsley(englisch Henry Maudslay; 22. August 1771 – 14. Februar 1831) – britischer Erfinder von Werkzeugen, Matrizen und Maschinen, gilt als einer der Erfinder der Schraubendrehmaschine.

Lebensjahre der Kindheit

Maudsleys Vater, auch Henry genannt, arbeitete als Rad- und Kutschenreparaturmann für die Royal Engineers. Nachdem er im Kampf verwundet worden war, wurde er Lagerhalter im Royal Arsenal in Woolwich im Süden Londons, einer Fabrik, die Waffen, Munition und Sprengstoffe herstellte und wissenschaftliche Forschung für die britischen Streitkräfte durchführte. Dort heiratete er eine junge Witwe, Margaret Londy, und sie hatten sieben Kinder, von denen der junge Henry das fünfte war. 1780 starb Heinrichs Vater. Wie viele Kinder dieser Zeit begann Henry schon in jungen Jahren in der Fertigung zu arbeiten. Im Alter von 12 Jahren war er ein „Pulveraffe“, einer der Jungen, die im Royal Arsenal angeheuert wurden, um Patronen zu füllen. Zwei Jahre später wurde er dorthin versetzt die Tischlerei, ausgestattet mit einer Stanzschmiedepresse, wo er im Alter von fünfzehn Jahren begann, das Schmiedehandwerk zu erlernen.

Karriere

Im Jahr 1800 entwickelte Maudsley die erste industrielle Metallschneidemaschine zur Standardisierung der Gewindegrößen. Dies ermöglichte die Einführung des Konzepts der Austauschbarkeit, um Schrauben und Muttern in die Praxis umzusetzen. Vor ihm wurden Gewinde in der Regel von Facharbeitern auf sehr primitive Weise gefüllt: Sie markierten eine Nut auf dem Bolzenrohling und schnitten ihn dann mit einem Meißel, einer Feile und verschiedenen anderen Werkzeugen aus. Dementsprechend stellte sich heraus, dass die Muttern und Schrauben keine standardmäßige Form und Größe hatten und eine solche Schraube ausschließlich zu der dafür hergestellten Mutter passte. Muttern wurden selten verwendet, Metallschrauben wurden hauptsächlich in der Holzbearbeitung verwendet, um einzelne Blöcke zu verbinden. Metallbolzen, die durch den Holzrahmen geführt wurden, wurden zur Befestigung auf der anderen Seite eingeklemmt, oder es wurde eine Metallscheibe auf die Kante des Bolzens gelegt und das Ende des Bolzens aufgeweitet. Maudsley standardisierte den Gewindeherstellungsprozess für den Einsatz in seiner Werkstatt und stellte Sätze von Gewindebohrern und Matrizen her, sodass jede Schraube der entsprechenden Größe auf jede Mutter der gleichen Größe passte. Dies war ein großer Fortschritt im technologischen Fortschritt und in der Geräteproduktion.

Maudsley erfand als erster ein Mikrometer mit einer Messgenauigkeit von einem Zehntausendstel Zoll (0,0001 in 3 Mikrometer). Er nannte es „Lordkanzler“, weil es zur Klärung aller Fragen bezüglich der Genauigkeit der Teilemessungen in seinen Werkstätten verwendet wurde.

Im Alter entwickelte Maudsley ein Interesse an der Astronomie und begann mit dem Bau eines Teleskops. Er hatte vor, in einem der Londoner Stadtteile ein Haus zu kaufen und ein privates Observatorium zu bauen, doch er wurde krank und starb, bevor er seinen Plan verwirklichen konnte. Im Januar 1831 erkältete er sich bei der Überquerung des Ärmelkanals, als er von einem Besuch bei einem Freund in Frankreich zurückkehrte. Henry war vier Wochen lang krank und starb am 14. Februar 1831. Er wurde auf dem Pfarrfriedhof von St. beigesetzt. Maria Magdalena in Woolwich (Südlondon), wo nach seinem Entwurf ein gusseisernes Denkmal für die Familie Maudsley errichtet wurde, das in einer Fabrik in Lambeth gegossen wurde. Anschließend wurden 14 Mitglieder seiner Familie auf diesem Friedhof beigesetzt.

Viele angesehene Ingenieure wurden in Henrys Werkstatt ausgebildet, darunter Richard Roberts, David Napier, Joseph Clement, Sir Joseph Whitworth, James Nasmith (Erfinder des Dampfhammers), Joshua Field und William Muir.

Henry Maudsley trug zur Entwicklung des Maschinenbaus bei, als dieser noch in den Kinderschuhen steckte. Seine wichtigste Innovation war die Entwicklung von Werkzeugmaschinen, die später in technischen Werkstätten auf der ganzen Welt eingesetzt wurden.

Die Maudsley Company war eine der bedeutendsten britischen Maschinenbaubetriebe des 19. Jahrhunderts und existierte bis 1904.

Literatur

John Cantrell und Gillian Cookson, Hrsg., Henry Maudslay and the Pioneers of the Machine Age, 2002, Tempus Publishing, Ltd, S., (ISBN 0-7524-2766-0)
Henry Maudsley / F. N. Zagorsky, I. M. Zagorskaya, Verlag: Nauka – 1981 – 144 Seiten,

Maudsleys Vater, auch Henry genannt, arbeitete als Rad- und Kutschenreparaturmann für die Royal Engineers ( Englisch). Nachdem er im Kampf verwundet worden war, wurde er Lagerhalter im Royal Arsenal ( Englisch) mit Sitz in Woolwich im Süden Londons, einer Anlage, die Waffen, Munition und Sprengstoffe herstellt und wissenschaftliche Forschung für die britischen Streitkräfte durchführt. Dort heiratete er eine junge Witwe, Margaret Londy, und sie hatten sieben Kinder, von denen der junge Henry das fünfte war. 1780 starb Heinrichs Vater. Wie viele Kinder dieser Zeit begann Henry schon in jungen Jahren in der Fertigung zu arbeiten. Im Alter von 12 Jahren war er ein „Pulveraffe“, einer der Jungen, die im Royal Arsenal angeheuert wurden, um Patronen zu füllen ( Englisch). Zwei Jahre später wurde er in eine Tischlerei mit Schmiedepresse versetzt, wo er im Alter von fünfzehn Jahren begann, das Schmiedehandwerk zu erlernen.

Karriere

Im Jahr 1800 entwickelte Maudsley die erste industrielle Metallschneidemaschine zur Standardisierung der Gewindegrößen. Dies ermöglichte die Einführung des Konzepts der Austauschbarkeit, um Schrauben und Muttern in die Praxis umzusetzen. Vor ihm wurden Gewinde in der Regel von Facharbeitern auf sehr primitive Weise gefüllt: Sie markierten eine Nut auf dem Bolzenrohling und schnitten ihn dann mit einem Meißel, einer Feile und verschiedenen anderen Werkzeugen aus. Dementsprechend stellte sich heraus, dass die Muttern und Schrauben keine standardmäßige Form und Größe hatten und eine solche Schraube ausschließlich zu der dafür hergestellten Mutter passte. Muttern wurden selten verwendet, Metallschrauben wurden hauptsächlich in der Holzbearbeitung verwendet, um einzelne Blöcke zu verbinden. Metallbolzen, die durch den Holzrahmen geführt wurden, wurden zur Befestigung auf der anderen Seite eingeklemmt, oder es wurde eine Metallscheibe auf die Kante des Bolzens gelegt und das Ende des Bolzens aufgeweitet. Für den Einsatz in seiner Werkstatt standardisierte Maudsley den Gewindeherstellungsprozess und stellte Sätze von Gewindebohrern und Matrizen her, sodass jede Schraube der entsprechenden Größe auf jede Mutter der gleichen Größe passte. Dies war ein großer Fortschritt im technologischen Fortschritt und in der Geräteproduktion.

Maudsley erfand als erster ein Mikrometer mit einer Messgenauigkeit von einem Zehntausendstel Zoll (0,0001 Zoll ≈ 3 Mikrometer). Er nannte es „Lordkanzler“, weil es zur Klärung aller Fragen bezüglich der Genauigkeit der Teilemessungen in seinen Werkstätten verwendet wurde.

Im Alter entwickelte Maudsley ein Interesse an der Astronomie und begann mit dem Bau eines Teleskops. Er hatte vor, in einem der Londoner Stadtteile ein Haus zu kaufen und ein privates Observatorium zu bauen, doch er wurde krank und starb, bevor er seinen Plan verwirklichen konnte. Im Januar 1831 erkältete er sich bei der Überquerung des Ärmelkanals, als er von einem Besuch bei einem Freund in Frankreich zurückkehrte. Henry war vier Wochen lang krank und starb am 14. Februar 1831. Er wurde auf dem Pfarrfriedhof von St. beigesetzt. Maria Magdalena ( Englisch) in Woolwich (Südlondon), wo nach seinem Entwurf ein gusseisernes Denkmal für die Familie Maudsley errichtet wurde, das in einer Fabrik in Lambeth gegossen wurde. Anschließend wurden 14 Mitglieder seiner Familie auf diesem Friedhof beigesetzt.

Viele bedeutende Ingenieure wurden in Henrys Werkstatt ausgebildet, darunter Richard Roberts ( Englisch), David Napier, Joseph Clement ( Englisch), Sir Joseph Whitworth, James Nesmith (Erfinder des Dampfhammers), Joshua Field ( Englisch) und William Muir.

Die Maudsley Company war eine der bedeutendsten britischen Maschinenbaubetriebe des 19. Jahrhunderts und existierte bis 1904.

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Literatur

Anmerkungen

Auszug über Maudsley, Henry

„Aber wissen Sie, Exzellenz, die kluge Regel ist, vom Schlimmsten auszugehen“, sagte der österreichische General und wollte offenbar mit den Witzen aufhören und zur Sache kommen.
Er blickte unwillkürlich zum Adjutanten zurück.
„Entschuldigen Sie, General“, unterbrach ihn Kutusow und wandte sich ebenfalls an Prinz Andrei. - Das ist es, meine Liebe, nehmen Sie alle Berichte unserer Spione aus Kozlovsky. Hier sind zwei Briefe des Grafen Nostitz, hier ist ein Brief Seiner Hoheit Erzherzog Ferdinand, hier ist noch einer“, sagte er und reichte ihm mehrere Papiere. - Und verfassen Sie aus all dem sorgfältig auf Französisch ein Memorandum, eine Notiz, um alle Nachrichten, die wir über die Aktionen der österreichischen Armee hatten, sichtbar zu machen. Dann stellen Sie ihn doch Seiner Exzellenz vor.
Prinz Andrei senkte den Kopf als Zeichen dafür, dass er von den ersten Worten an nicht nur verstand, was gesagt wurde, sondern auch, was Kutusow ihm sagen wollte. Er sammelte die Papiere ein, machte eine allgemeine Verbeugung und ging leise über den Teppich hinaus in den Empfangsraum.
Obwohl seit der Abreise von Prinz Andrei aus Russland noch nicht viel Zeit vergangen ist, hat er sich in dieser Zeit stark verändert. In seinem Gesichtsausdruck, in seinen Bewegungen, in seinem Gang waren die frühere Vortäuschung, Müdigkeit und Faulheit fast nicht spürbar; Er wirkte wie ein Mann, der keine Zeit hat, über den Eindruck nachzudenken, den er auf andere macht, und der damit beschäftigt ist, etwas Angenehmes und Interessantes zu tun. Sein Gesicht drückte mehr Zufriedenheit mit sich selbst und den Menschen um ihn herum aus; Sein Lächeln und sein Blick waren fröhlicher und attraktiver.
Kutuzov, den er in Polen traf, empfing ihn sehr freundlich, versprach ihm, ihn nicht zu vergessen, unterschied ihn von anderen Adjutanten, nahm ihn mit nach Wien und gab ihm ernstere Aufgaben. Aus Wien schrieb Kutusow an seinen alten Kameraden, den Vater von Fürst Andrei:
„Ihr Sohn“, schrieb er, „zeigt die Hoffnung, Offizier zu werden, und ist außergewöhnlich in seinen Studien, seiner Entschlossenheit und seinem Fleiß.“ Ich schätze mich glücklich, einen solchen Untergebenen zur Hand zu haben.“
Im Hauptquartier Kutusows, bei seinen Kameraden und Kollegen und in der Armee im Allgemeinen hatte Fürst Andrei sowie in der St. Petersburger Gesellschaft zwei völlig gegensätzliche Rufe.
Einige, eine Minderheit, erkannten Prinz Andrei als etwas Besonderes an sich und allen anderen Menschen, erwarteten großen Erfolg von ihm, hörten ihm zu, bewunderten ihn und ahmten ihn nach; und im Umgang mit diesen Leuten war Prinz Andrei einfach und angenehm. Andere, die Mehrheit, mochten Prinz Andrei nicht und hielten ihn für einen pompösen, kalten und unangenehmen Menschen. Aber Prinz Andrei wusste sich bei diesen Menschen so zu positionieren, dass er respektiert und sogar gefürchtet wurde.
Als Prinz Andrei aus Kutusows Büro in den Empfangsbereich kam, näherte er sich mit Papieren seinem Kameraden, dem diensthabenden Adjutanten Kozlovsky, der mit einem Buch am Fenster saß.
- Nun, was, Prinz? – fragte Kozlovsky.
„Uns wurde befohlen, eine Notiz zu schreiben, in der wir erklären, warum wir nicht weitermachen sollten.“
- Und warum?
Prinz Andrey zuckte mit den Schultern.
- Keine Neuigkeiten von Mac? – fragte Kozlovsky.
- Nein.
„Wenn es wahr wäre, dass er besiegt wurde, dann würde die Nachricht kommen.“
„Wahrscheinlich“, sagte Prinz Andrei und ging zur Ausgangstür; Doch gleichzeitig betrat ein großer, offensichtlich zu Besuch kommender österreichischer General im Gehrock, mit einem schwarzen Schal um den Kopf und dem Maria-Theresien-Orden um den Hals schnell den Empfangsraum und schlug die Tür zu. Prinz Andrei blieb stehen.
- Generalchef Kutusow? - sagte der zu Besuch kommende General schnell mit einem scharfen deutschen Akzent, blickte sich auf beiden Seiten um und ging, ohne anzuhalten, zur Bürotür.
„Der Obergeneral ist beschäftigt“, sagte Kozlovsky, näherte sich hastig dem unbekannten General und versperrte ihm den Weg zur Tür. - Wie möchten Sie berichten?
Der unbekannte General blickte verächtlich auf den kleinen Kozlovsky herab, als wäre er überrascht, dass er möglicherweise nicht bekannt war.
„Der Obergeneral ist beschäftigt“, wiederholte Kozlovsky ruhig.
Das Gesicht des Generals runzelte die Stirn, seine Lippen zuckten und zitterten. Er holte ein Notizbuch heraus, zeichnete schnell etwas mit einem Bleistift, riss ein Blatt Papier heraus, gab es ihm, ging schnell zum Fenster, warf seinen Körper auf einen Stuhl und sah sich nach denen im Raum um, als würde er fragen: Warum schauen sie ihn an? Dann hob der General den Kopf, reckte den Hals, als wollte er etwas sagen, aber sofort, als würde er beiläufig vor sich hin summen, gab er ein seltsames Geräusch von sich, das sofort verstummte. Die Tür zum Büro öffnete sich und Kutusow erschien auf der Schwelle. Der General mit verbundenem Kopf, als würde er vor der Gefahr davonlaufen, bückte sich und näherte sich Kutusow mit großen, schnellen Schritten seiner dünnen Beine.
„Vous voyez le malheureux Mack, [Sie sehen den unglücklichen Mack.]“, sagte er mit gebrochener Stimme.
Das Gesicht Kutusows, der in der Tür des Büros stand, blieb mehrere Augenblicke völlig reglos. Dann lief eine Falte wie eine Welle über sein Gesicht, seine Stirn wurde geglättet; Er senkte respektvoll den Kopf, schloss die Augen, ließ Mac schweigend an sich vorbei und schloss die Tür hinter sich.
Das bereits zuvor verbreitete Gerücht über die Niederlage der Österreicher und die Kapitulation der gesamten Armee bei Ulm erwies sich als wahr. Eine halbe Stunde später wurden Adjutanten in verschiedene Richtungen geschickt mit Befehlen, die bewiesen, dass die bis dahin untätigen russischen Truppen bald auf den Feind treffen müssten.

Henry Maudsley, Begründer der modernen Werkzeugmaschinenindustrie, wurde am 22. August 1771 geboren.

Bei alten Drehmaschinen musste man den Fräser in den Händen halten. Maudsley baute eine Maschine, bei der sich ein auf einem Träger montierter Fräser mithilfe von zwei Schrauben in Längs- und Querrichtung bewegen konnte (Abbildung, 1841).

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P Die industrielle Revolution in England im 18. Jahrhundert wird üblicherweise mit der Verbesserung des Webstuhls und der Erfindung der Dampfmaschine in Verbindung gebracht.

Diese und andere Verbesserungen und Erfindungen führten zu einem dringenden Bedarf, die Produktion neuer Maschinen zu steigern. Dasselbe war für die Entwicklung des Schiffbaus und der Waffenproduktion aufgrund der Ausweitung des britischen Kolonialreichs und des Handels mit der ganzen Welt erforderlich. England wurde zur „Herrin der Meere“.

Die Flotte segelte dann. Die Segel wurden durch ein System von Seilen gesteuert, die durch Blöcke geführt wurden. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts benötigte allein die britische Marine mehr als 130.000 Blöcke pro Jahr. Der Bedarf an einer solchen Menge gleichartiger Produkte konnte nur durch Massenproduktion gedeckt werden.

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Doch die beispiellose Nachfrage nach Maschinen konnte nicht befriedigt werden, solange sie von Hand gefertigt wurden: Die Maschinen wurden von erfahrenen Handwerksmechanikern hergestellt, die ihre Herstellungsgeheimnisse oft geheim hielten. Dafür wurden sie sogar oft gerufen Arkanisten, also Menschen, die geheimes Wissen besitzen. Die Qualität der Maschinen hing von der Geschicklichkeit der Arbeiter ab. Autos waren also selten und teuer.

Es ist bekannt, dass derselbe James Watt lange Zeit nicht in der Lage war, die von ihm erfundene Dampfmaschine herzustellen, da er bei der Herstellung des Zylinders nicht die erforderliche Präzision erreichen konnte.

Die manuelle Herstellung von Maschinenteilen schloss deren Austauschbarkeit aus; dadurch wurde jede Maschine zu einem Unikat und ihre Reparatur war unmöglich oder erforderte den mühsamen Einbau neuer Teile. Ähnliche Probleme traten bei der Herstellung aller komplexen Geräte auf. Zum Beispiel die gleiche Waffe.

Die Hauptrolle bei der Lösung dieser Probleme spielte die Verbesserung der Drehmaschine durch einen britischen Maschinenbauingenieur Henry Maudsley(1771–1831). Er kann als Begründer der modernen Werkzeugmaschinenindustrie gelten – Maudsley war der erste, der die Produktion von Maschinen durch Maschinen im industriellen Maßstab organisierte, eine Methodik für die Konstruktion von Maschinen und die Entwicklung technologischer Prozesse entwickelte und Präzisionsmessgeräte einführte in die alltägliche Praxis des Maschinenbaus.

Kindheit und Jugend

Henry Maudsley wurde am 22. August 1771 in Woolwich, acht Meilen von London entfernt, als fünftes Kind einer großen Familie eines Zimmermanns im örtlichen Arsenal geboren. Über die Kindheit des späteren Werkzeugmaschinenbauers ist nichts bekannt, außer dass ihm, dem Sohn eines Tischlers, der Schulbesuch verwehrt wurde. Anscheinend beherrschte er das Lesen und Schreiben selbstständig und erst recht spät. Wie andere Kinder aus Arbeiterfamilien wurde Henry im Alter von zwölf Jahren zur Arbeit geschickt. Er gehörte zum gleichen Arsenal wie ein Patronenfüller – in England wurden solche Arbeiter genannt Pulveraffe,„Pulveraffe“ Zwei Jahre später wurde er als Lehrling in eine Tischlerei versetzt. Und ein Jahr später beantragte er selbst eine Lehre in der Schmiede, wo er auf eigene Initiative auch als Mechaniker arbeitete. Mit achtzehn Jahren war Maudsley nicht nur der beste Schmied des Arsenals, sondern auch Mechaniker, wie die Messinstrumente beweisen, die er während seiner Arbeit im Woolwich Arsenal selbst herstellte.

Zu dieser Zeit besaß Joseph Bramah, ein berühmter Mechaniker und Erfinder, ein Pionier auf dem Gebiet der Hydraulik und Metallverarbeitung, in Pimlico, einem Vorort von London, eine große Werkstatt. Er war gebildet und konnte gut zeichnen.

Brama installierte zunächst Toiletten in London. Für sie entwickelte er ein völlig neues Gerät, für das er ein Patent anmeldete. Seitdem hat Brams Erfindung nur geringfügige Änderungen erfahren.

Brahma verbesserte daraufhin das Türschloss. Er entwickelte ein neues Mechanismusdesign, das in Qualität und Zuverlässigkeit alles vor ihm Bekannte übertraf. Die korrekte Funktion des neuen Schlosses hing von der Präzision der Teile ab. Und Brama begann, nach einem erfahrenen Mechaniker zu suchen, dem er diese Arbeit anvertrauen konnte. Aber ich wollte nicht viel bezahlen. Maudsley erwies sich als solch ein Mensch: Der junge Mann freute sich über die interessante Arbeit und verlangte keine große Bezahlung.

Henry Maudsleys originale Schraubendrehmaschine

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Er wurde bald der beste Arbeiter in der Werkstatt. Brahma ernannte ihn zum Meister und beauftragte ihn mit der Mechanisierung der Herstellung von Teilen seiner Burg. Nebenbei beherrschte Maudsley das Lesen und Schreiben und lernte das Zeichnen. Die Arbeit mit dem Schloss wurde heimlich in einem separaten, immer verschlossenen Raum durchgeführt, was Maudsley zusätzliche Möglichkeiten für unabhängige, vertiefte Arbeiten gab.

Einige der Maschinen und Geräte aus Joseph Brams geheimer Werkstatt sind erhalten geblieben, darunter eine Motorsäge, eine Federwickelmaschine und eine Bohrschablone. Die Motorsäge verfügt über prismatische Führungen, deren Verwendung in den Konstruktionen späterer Drehmaschinen von Maudsley als eine seiner wichtigsten Verbesserungen gilt. Und in der Konstruktion der Maschine zum Aufziehen von Federn gibt es neben prismatischen Führungen einen Bremssattel, der mit einem „Schrauben-Mutter“-Paar mechanisiert wird, und einen Satz austauschbarer Zahnräder. Mit anderen Worten: Der Satz all dieser Geräte, die die Grundlage zukünftiger Drehmaschinen bildeten, wurde von Maudsley während seiner Tätigkeit bei Bram entwickelt.

Jahre des Studiums und der Arbeit in Brams Werkstatt bereiteten Maudsley weitgehend auf seine zukünftige Arbeit vor. Bramah führte viele seiner Aufträge unter Beteiligung von Maudsley aus, der von Joseph nicht nur die Kunst eines Maschinenbauingenieurs, sondern auch Geschäftssinn lernte: Er begann zu verstehen, bei der Herstellung welcher Konsumgüter Mechanisierung und Automatisierung am effektivsten sind.

Bramah schuldete Maudsley viel, wollte sein Gehalt aber trotzdem nicht erhöhen. Dies veranlasste Maudsley, seinen geizigen Besitzer zu verlassen.

Darüber hinaus hatte jeder Fabrikarbeiter einen gehegten Traum – selbst Besitzer einer Werkstatt zu werden. Sie näherten sich diesem Schritt nach und nach und stellten nach und nach selbst Schmiede-, Klempner- und Messwerkzeuge her. Maudsley begann damit, als er noch beim Woolwich Arsenal war. Während er für Brahm arbeitete, sammelte er weiterhin Vorräte an. Mit der Zeit wurden diese Werkzeuge für ihn sehr nützlich.

Henry sparte grausam am Nötigsten, sparte einen kleinen Betrag und mietete 1797 eine kleine Werkstatt und eine verlassene Schmiede. Also verließ Maudsley Brahm, nachdem er acht Jahre lang für ihn gearbeitet hatte.

Henry Maudsley Lambeth-Werk

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Neuartige Maschine

Lange Zeit waren die Aufträge in der Werkstatt knapp und Maudsley hatte freie Zeit, die er mit der Verbesserung der Schraubendrehmaschine verbrachte, deren Konstruktion er in Brahms Werkstatt zu entwickeln begann.

Eines der Hauptprobleme bei Drehmaschinen war damals, dass der Fräser mit der Hand gehalten werden musste. Der Einfachheit halber haben sich Dreher lange Messerhalter und spezielle Anschläge dafür ausgedacht. Aber es war auch sehr schwierig, mit ihnen zu arbeiten. Mit einem Handwerkzeug ist es nahezu unmöglich, die korrekte runde Form des zu drehenden Werkstücks zu erreichen. Rückständige Technologien zur Verarbeitung von Materialien verzögerten die Entwicklung der Technologie. Es war nahezu unmöglich, präzise Schraubengewinde in eine Metallstange zu schneiden, während man einen Fräser in der Hand hielt.

Im Jahr 1798 baute Maudsley eine Maschine mit Querschlitten, um darauf einen Fräser zu installieren, dessen Bewegung in Längs- und Querrichtung über zwei Leitspindeln erfolgte. Durch die Bewegung des Fräsers mithilfe einer Halterung nahe am Werkstück, die starre Montage auf einem Querschlitten und die anschließende Bewegung entlang der zu bearbeitenden Oberfläche war es möglich, überschüssiges Metall mit großer Präzision abzutrennen.

Um die Bewegung des Schlittens entlang der Maschine zu erzwingen, verband Maudsley die Spindel des Spindelstocks über zwei Zahnräder mit der Spindel des Schlittens. Die rotierende Schraube war in eine Mutter eingeschraubt, die den Bremssattelschlitten hinter sich herzog und ihn zwang, am Rahmen entlang zu gleiten. Da sich die Leitspindel mit der gleichen Drehzahl wie die Spindel drehte, wurde das Gewinde am Werkstück mit der gleichen Steigung wie an der Spindel geschnitten.

Zum Schneiden von Schrauben mit unterschiedlichen Steigungen verfügte die Maschine über einen Vorrat an Leitspindeln.

Im Jahr 1800 verbesserte Maudsley seine Maschine – anstelle eines Satzes austauschbarer Leitspindeln verwendete er einen Satz austauschbarer Zahnräder, die die Spindel und die Leitspindel verbanden (es gab 28 davon mit einer Zähnezahl von 15 bis 50). ). Nun war es möglich, mit einer Leitspindel unterschiedliche Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen zu erzeugen.

Durch die Änderung der Radkombination konnten unterschiedliche Effekte erzielt werden, beispielsweise das Schneiden eines Rechtsgewindes statt eines Linksgewindes. Mit seiner Maschine schnitt Maudsley Fäden mit einer solchen Präzision und Genauigkeit, dass es seinen Zeitgenossen fast wie ein Wunder vorkam. Insbesondere schnitt er die Stellschraube und Mutter für ein astronomisches Instrument, das lange Zeit als unübertroffenes Meisterwerk der Präzision galt. Die Schraube war fünf Fuß lang und hatte einen Durchmesser von zwei Zoll mit 50 Umdrehungen pro Zoll.

Die Schnitzerei war so klein, dass man sie mit bloßem Auge nicht erkennen konnte. Bald verbreitete sich die verbesserte Maudsley-Maschine und diente als Vorbild für viele andere Metallschneidemaschinen. Maudsleys herausragende Leistung brachte ihm großen und wohlverdienten Ruhm ein.

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Obwohl Versuche, einen Bremssattel zu verwenden, wie auch seine anderen Verbesserungen schon vor Maudsley bekannt waren, bestand sein Verdienst darin, dass er sie als erster kombinierte und seine Version sich als strukturell am weitesten fortgeschritten erwies. Er stellte als Erster fest, dass jede Schraube mit einem bestimmten Durchmesser ein Gewinde mit einer bestimmten Steigung haben muss. Bis das Schraubengewinde manuell angebracht wurde, hatte jede Schraube ihre eigenen Eigenschaften.

Jede Schraube hatte eine eigene Mutter, die meist zu keiner anderen Schraube passte. Die Einführung des maschinellen Schneidens sorgte für die Gleichmäßigkeit aller Fäden. Jetzt passen jede Schraube und jede Mutter mit dem gleichen Durchmesser zusammen, unabhängig davon, wo sie hergestellt wurden.

Darüber hinaus stellte Maudsley zum ersten Mal in der Maschinenbaupraxis Sätze von Gewindebohrern und Matrizen her; Daher würde jede Schraube derselben Größe auf jede Mutter derselben Größe passen.

Dies war der Beginn der für den Maschinenbau äußerst wichtigen Vereinheitlichung und Standardisierung von Teilen.

Schließlich leistete Maudsley Pionierarbeit bei der Erfindung eines Mikrometers mit einer Messgenauigkeit von einem Zehntausendstel Zoll oder etwa 3 Mikrometern. Er nannte es „Lordkanzler“, weil es zur Lösung aller in seinen Werkstätten auftauchenden Fragen zur Genauigkeit der Vermessung von Teilen verwendet wurde.

James Nesmith, einer von Maudsleys Schülern, der später selbst ein herausragender Erfinder wurde, schrieb in seinen Memoiren über Maudsley als den Pionier der Standardisierung. „Er fuhr fort, das wichtigste Thema der Einheitlichkeit der Schrauben zu verbreiten. Man könnte es eine Verbesserung nennen, aber es wäre treffender, es die Revolution zu nennen, die Maudsley im Maschinenbau herbeigeführt hat ... Nur jemand, der in den vergleichsweise frühen Tagen des Maschinenbaus lebte ... wird den geleisteten großartigen Dienst richtig zu schätzen wissen von Maudsley zum Maschinenbau.“

Von der Entstehung einer Maschine bis zur Entstehung der Industrie

Die Einführung der von Maudsley geschaffenen Maschine in die Industrie war eines der wichtigsten Ereignisse der Ära der industriellen Revolution. Die Hauptkomponenten der Maschine aus dem Jahr 1800 sind in den Konstruktionen der heutigen Drehmaschinen erhalten geblieben.

Maudsley hatte keine einflussreichen Bekannten unter reichen Leuten, die ihm bei der Erlangung eines Großauftrags helfen würden. Er war nur ein einsamer Handwerker. Ein glücklicher Zufall war nötig. Und in den ersten Jahren des 19. Jahrhunderts bot sich eine solche Gelegenheit. Er war an der Entwicklung der englischen Flotte beteiligt.

Zum ersten Mal in der Maschinenbaupraxis stellte Maudsley Sätze von Gewindebohrern und Matrizen her; Daher würde jede Schraube derselben Größe auf jede Mutter derselben Größe passen. Dies war der Beginn der für den Maschinenbau äußerst wichtigen Vereinheitlichung und Standardisierung von Teilen

Bis zum dritten Viertel des 18. Jahrhunderts wurden die oben bereits erwähnten Schiffsblöcke von Tischlern in Handarbeit hergestellt. Diese Arbeiten erforderten viel Zeit und waren teuer. Insgesamt gab es mehr als 45 Betriebe zur Herstellung von Blöcken. Nur ein kleiner Teil davon war mechanisiert.

Die Idee, den Prozess der Herstellung von Schiffsblöcken vollständig zu mechanisieren, entstand Ende des 18. Jahrhunderts vom französischen Militäringenieur Marc Isambard Brunel, einem Schüler des berühmten Mathematikers und Ingenieurs Gaspard Monge. Henry Maudsley war dazu bestimmt, diese Idee zu verwirklichen.

1798 zog Brunel nach England. Hier entwickelte er ein Projekt für eine Produktionslinie zur Herstellung von Schiffsblöcken und erhielt 1801 ein britisches Patent für seine Erfindung.

Der Generalinspekteur für Bau- und Reparaturarbeiten der englischen Marine, Samuel Bentham, unterstützte den Erfinder und begann, sich für ihn einzusetzen.

Nachdem Brunel die Genehmigung der Admiralität erhalten hatte, begann er mit der Fertigstellung seiner Zeichnungen und bereitete die Erstellung eines funktionierenden Modells einer Blockproduktionslinie vor. Das Modell musste von einem Mechaniker hergestellt werden, der noch nicht gefunden wurde.

Brunels Suche nach einem Mechaniker führte ihn zu Maudsley. Während des Treffens beschrieb Brunel die vorgeschlagene Verordnung in den allgemeinsten Worten. Aber Maudsley verstand sehr schnell den Kern der Sache und zeigte Brunel, wie man es umsetzt. Brunel war auch von der Maudsley-Maschine mit mechanisierter Unterstützung und einem Satz austauschbarer Zahnräder sehr beeindruckt. Diese Maschine sollte die wichtigste Maschine bei der Herstellung von Maschinenteilen für Produktionslinien werden. Es war damals die einzige Maschine zur Herstellung anderer Maschinen.

Der neue Job wurde gut bezahlt. Dank des Auftrags konnte Maudsley seine fortschrittlichen Ideen im Bereich der Maschinenbautechnik entwickeln und umsetzen. Während Maudsley Spezialmaschinen für die Herstellung von Blöcken baute, entwickelte er auch allgemeine Prinzipien für die Mechanisierung von Metallschneidegeräten.

Schruppmaschine und Kreissäge von Henry Maudsley zur Herstellung von Schiffsblöcken (Gravur, 1820)

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Am 15. April 1802 wurde an den Portsmouth Docks ein funktionierendes Modell einer Blockproduktionslinie installiert. Die Tests waren erfolgreich und Maudsley erhielt den Auftrag, eine Reihe von Maschinen in Form von Sachleistungen herzustellen.

Diese Linie bestand aus 43 spezialisierten Holzbearbeitungs- und Metallschneidemaschinen. Sie wurden von zwei Dampfmaschinen mit je dreißig PS angetrieben. Das Ergebnis war ein ganzes System von Maschinen, mit deren Hilfe die Arbeiter alle für die Herstellung des Blocks notwendigen Vorgänge durchführten: vom Sägen besonders harter Bäume – Hinterholz und Ulme – über das Drehen von Bronzelagern bis zum Schneiden von Gewinden an Verbindungsbolzen. Maudsleys Blockmaschinen werden als die allerersten Maschinen in die Geschichte eingehen, die unter Verwendung anderer Maschinen in den Werkstätten des Erfinders hergestellt wurden. Maschinen, die von Maschinen hergestellt werden. Damit begann die Geschichte der Großmaschinenindustrie.

Die Erfüllung dieses Befehls machte Maudsley zu einem wohlhabenden Mann (er erhielt einen riesigen Betrag – etwa 12.000 Pfund Sterling). Und Brunel und Bentham, die enge Freunde von Maudsley wurden, stellten ihn ihrem Freundes- und Bekanntenkreis vor – prominente Persönlichkeiten aus Technologie, Wissenschaft und Kultur.

Einer derjenigen, die mit Maudsley eng befreundet waren, war Michael Faraday, der in diesen Jahren an der Herstellung hochwertiger Stähle arbeitete. Henry Maudsley interessierte sich auch für hochwertige Stähle, insbesondere Werkzeugstähle.

Im Laufe der Zeit wurde Maudsley selbst nicht nur zu einer herausragenden Persönlichkeit der Technologie, sondern auch zu einem Experten und Kenner von Musik, Malerei, Bildhauerei und Architektur und sammelte eine große Bibliothek, die sein liebster Ort der Entspannung war.

Am Hafen von Portsmouth traf Maudsley Joshua Field, der als Zeichner arbeitete. Im Jahr 1805 begann er mit Maudsley zusammenzuarbeiten und wurde nach einiger Zeit sein Partner. Die Zusammenarbeit zwischen Maudsley und Field erwies sich als sehr erfolgreich. Das blieb ihr ganzes Leben lang so.

Field übernahm die Entwurfsabteilung, Buchhaltung und Berichterstattung, Verhandlungen und Korrespondenz mit Kunden und Lieferanten sowie die Einstellung und Entlassung von Arbeitskräften. Maudsley behielt die Entwicklung von Maschinenkonstruktionen und die Verwaltung des technologischen Prozesses ihrer Konstruktion bei.

In seiner eigenen Fabrik führte der berühmte Maschinenbauingenieur zahlreiche Aufträge für Metallschneidemaschinen, Münzpressen, Textil-, Mehlmahl- und andere Ausrüstungen für die Industrie, Pumpen, Schiffsdampfkessel und Maschinen für Bestellungen aus vielen Ländern der Welt aus .

Die Schaffung eines Maschinensystems zur Herstellung von Schiffsblöcken wurde unter Industriellen zu einer Sensation. Maudsleys Ruf als Maschinenbauingenieur wurde so stark, dass die Aufträge größer wurden, als die relativ kleinen Werkstätten mit bis zu 80 Arbeitern bewältigen konnten. Es stellte sich die Frage nach dem Bau eines großen Maschinenbauwerks.

Im Jahr 1810 wurde in Lambeth, einem der Stadtteile Londons, eine Fabrik gegründet, die bald berühmt wurde. Die dritte Phase von Maudsleys Aktivitäten begann. In seiner eigenen Fabrik führte der berühmte Maschinenbauingenieur zahlreiche und umfangreiche Aufträge für Metallschneidemaschinen, Münzpressen, Textil-, Mehlmahl- und andere Ausrüstungen für die Industrie, Pumpen, Schiffsdampfkessel und Maschinen aus, die in vielen Ländern der Welt bestellt wurden Welt.

Eine Beschreibung der Maudsley-Pflanze ist erhalten geblieben. Es gab etwa ein Dutzend Drehmaschinen mit Gusseisenbetten. Die meisten von ihnen waren mit angetriebenen Bremssätteln ausgestattet. Über den Maschinen befanden sich Hebezeuge zum Ein- und Ausbau schwerer Teile. Fast alle Maschinen wurden durch Getriebe einer Dampfmaschine angetrieben. Neben gewöhnlichen Drehmaschinen gab es eine Drehbank, mehrere Längshobelmaschinen, eine große Querhobelmaschine und eine Spezialmaschine zum Drehen von Kurbelwellenzapfen. Bei der letzten Maschine drehte sich das Werkzeug um ein stationäres Werkstück.

Maudsleys Aktivitäten wurden in vielen Ländern der Welt weithin bekannt, für die sein Werk Aufträge ausführte. Preußen war ein wichtiger Kunde. 1829 wurde Maudsley zum Ehrenmitglied der Preußischen Gesellschaft zur Förderung der Industrie in Berlin gewählt.

Anfang 1831 ging Maudsley nach Frankreich. Auf dem Rückweg bekam er eine schlimme Erkältung und ging, als er nach Hause kam, zu Bett. Die Krankheit dauerte etwa einen Monat und Maudsley starb am 14. Februar 1831. Er wurde in Woolwich auf dem Pfarrfriedhof der St. Mary's Church beigesetzt, wo nach seinem eigenen Entwurf ein in Lambeth gegossenes gusseisernes Denkmal für die Familie Maudsley errichtet wurde.