점점 더 정확한 기계는 어떻게 만들어 집니까?

매우 정확한 기계를 만드는 것은 닭고기와 계란 문제처럼 보입니다. 아직 가지고 있지 않다면 어떻게 만드나요?

예를 들어, 인덱싱 플레이트를 만들기 위해 인덱싱 헤드없이 첫 번째 인덱싱 헤드 는 어떻게 만들어 졌습니까? 스핀들을 만들기 위해 선반없이 첫 번째 선반을 어떻게 만들었습니까? 수작업으로 시작하는 반복적 인 프로세스입니까? 각 머신은 마지막 머신보다 조금 더 나아질 수 있습니까? 기하학적 구성 이 일부 원시 기계의 정확성의 원천 이라고 가정합니다 . 그러나 정확한 선반 또는 마이크로 미터에 필요한 정밀 스크류와 같은 방법으로 어떻게 이동합니까?

매우 정확한 기계를 만들기 전에 먼저 매우 정확한 측정 장치를 사용했습니다.

예를 들어 "첫 번째 선반"을 사용하겠습니다. 선반의 베드는 기계의 나머지 부분을 교정 할 수 있으므로 매우 평평해야합니다. 그렇게 할 수있는 한 가지 방법은 평평하지 않은 베드를 훨씬 평평한 표면 플레이트에 대고 선반 ​​베드의 높은 지점을 완전히 만날 때까지 긁어내는 것입니다.

평평한 표면 판은 어딘가에서 왔을 것입니다. 그리고 제가 기억하는 것은 적어도 3 개의 다소 평평한 판을 가져 와서 서로 래핑하여 만듭니다. 결국 모든 판은 매우 평평하게됩니다.

표면이 평평하면 매우 직선적 인 측정 기기를 만들 수 있고 간단한 표면 게이지와 페어링하면 표면이 매우 평행 한 품목을 생산할 수 있습니다. 플레이트에 둥근 막대를 굴리면 얼마나 직선인지 확인할 수 있으며 표면 게이지가 테이퍼를 감지 할 수 있습니다.

이제 직선 원형 막대를 사용하여 회전 축을 선반의 베드에 정렬하여 첫 번째 기초 선반을 만들 수 있습니다.

정확한 선반 베어링은 회전 샤프트 / 부품을 제자리에 고정하고 바 주변의 용융 된 리드에서 베어링을 캐스팅하는 방식으로 바 비트 베어링 방식으로 수행 된 다음 막대를 강제로 비틀어 거의 제로의 클리어런스 베어링을 생성합니다. 올바르게 수행하면 상당히 정확하며 선반 헤드에 뚫린 구멍과 회전축이 약간 잘못 정렬 될 수 있습니다.

이것은 Feynman이 그의 유명한 논문에서 큰 소리로 말한 실제 사고 과정이었습니다 . 1959 년에 바닥에 충분한 공간이 있습니다 .

관련 부분은 다음과 같습니다.

백 작은 손

첫 번째 노예 "손"을 1/4 스케일로 만들 때, 나는 10 세트를 만들 것입니다. 나는 10 세트의 "손"을 만들고 그것들을 원래의 레버에 연결하여 각각 동시에 동시에 똑같은 일을합니다. 이제 새 장치를 1/4로 작게 만들 때 1/16 크기로 백 개의 "손"을 갖도록 각 장치에서 10 개의 사본을 제조하게했습니다.

내가 가진 백만개의 선반을 어디에 넣을 것인가? 왜 아무 것도 없습니다. 볼륨은 하나의 풀 스케일 선반보다 훨씬 적습니다. 예를 들어, 일반 선반 규모의 1/4000 개씩 10 억 개의 작은 선반을 만든 경우, 10 억 개의 작은 선반에는 하나의 큰 선반에 2 % 미만의 재료가 있기 때문에 사용 가능한 재료와 공간이 충분합니다. .

재료 비용은 들지 않습니다. 그래서 십억 개의 작은 공장, 서로의 모델, 동시에 제조, 구멍 드릴링, 부품 스탬핑 등을 만들고 싶습니다.

몇 가지 잠재적 인 제조 공정에 대해 다음과 같이 기록하기 때문에 전체 논문은 완전히 소화 할 가치가 있습니다.

• 증발에 의한 소형화
• 원자 재 배열

정밀한 공작 기계를 처음부터 새로 작성하는 데 대한 자세한 내용은 Wayne R. Moore의 우수하고 상세한 "기계적 정확성의 기초"를 읽으십시오. 오래된 책이며 좋아하는 웹 검색 엔진을 사용하면 많은 사본이 있습니다.

정확도를 높이기위한 기본 원칙은 표면의 랩핑 및 비교입니다.

메모리에서 무어의 주요 단계 중 일부는 다음과 같습니다.

• 마스터 표면 플레이트를 형성하기 위해 3 개의 표면 플레이트를 평평하게 랩핑
• 마스터 표면 플레이트에서 직선 가장자리 복사
• 최초의 실린더를 만들기위한 센터리스 연삭
• 실린더를 개선하기위한 원통형 랩핑
• 거친 초기 나사에서 정확한 나사산 래핑

오늘날 많은 현대 도구는 "같은 도구"(이전의 사본)를 사용하여 생산되기 때문에 "첫 번째 도구는 어떻게 만들어 졌습니까?" 닭고기와 달걀 문제 의 일종으로 볼 수 있습니다 .

상대적으로 거칠고 조잡한 도구에서 정확한 기계를 부트 스트랩하는 방법은 "자체 금속 제작 작업장 시리즈"의 일부인 David J. Gingery의 "스크랩에서 자체 금속 작업장 제작"책에 설명되어 있습니다. 있습니다.

관련 : Gingery 기계 및 Morgan Demers 선반 프로젝트 및 자체 제작 (금속 가공) 선반 . 더 먼 관련 : 자기 조립 .