タレット旋盤

タレット旋盤は金属加工旋盤の一種で、切削工程の性質上、通常は互換性のある重複部品の繰り返し生産に使用されます。タレット旋盤は、インデックス可能なツールホルダーであるタレットが追加されて初期の旋盤から進化しました。タレットを使用すると、それぞれ異なる切削ツールを使用して複数の切削操作を簡単かつ迅速に連続して実行でき、オペレーターが途中でセットアップタスク (ツールのインストールやアンインストールなど) を実行したり、ツールパスを制御したりする必要がなくなります。ツールパスは、ジグのように、タレットのスライドとストップによって設定された機械的制限を介して、またはコンピューター数値制御旋盤のデジタル制御サーボ機構を介して、マシンによって制御されるためです。

この名前は、初期の砲塔が、旋盤のクロススライドに取り付けられた平らな円筒形のブロックという一般的な形状をしており、垂直軸を中心に回転でき、ツールホルダーがすべての方向に突き出ており、そのため漠然と旋回する砲塔に似ていたことに由来しています。

キャプスタン旋盤は英国および連邦では一般的な名称ですが、この 2 つの用語は対比的に使用されることもあります。以下の「キャプスタンとタレット」を参照してください。

歴史

タレット旋盤は、互換性のある部品の製造や大量生産に欠かせないものとなりました。

最初のタレット旋盤は、1845年にスティーブン・フィッチによってピストルの打撃部品用のネジを製造するために作られました。^[2] 19世紀半ば、コルト社製のリボルバーの交換可能な部品の必要性が高まり、武器製造の「アメリカンシステム」の一部としてこの目標を達成する上でタレット旋盤の役割が高まりました。時計製造や自転車製造にも同様の要件がありました。^[3] クリストファー・スペンサーは1873年に最初の完全自動化タレット旋盤を発明し、カムアクションや油圧機構を使用した設計につながりました。^[2]

19世紀後半から20世紀半ばにかけて、手動式と自動式の両方のタレット旋盤（スクリューマシンとチャッカー）は、大量生産のための最も重要な工作機械の1つでした。第二次世界大戦では、戦争のための大量生産に広く使用されました。^[4]

種類

タレット旋盤には多くの種類があります。最も一般的には、サイズ (小型、中型、大型)、制御方法 (手動、機械的に自動化、コンピューターによる自動化 (数値制御 (NC) またはコンピューター数値制御 (CNC))、ベッドの向き (水平または垂直) によって分類できます。

典型的: 水平、手動

1830年代後半、タレットを備えた「キャプスタン旋盤」が英国で特許を取得しました。^[5]米国初のタレット旋盤は、1845年にスティーブン・フィッチによって発明されました。^[6]典型的なタレット旋盤は、水平ベッドの手動タレット旋盤であり、歴史的に最初に登場したものです。「タレット旋盤」という用語は、特に修飾語がなければ、今でもこのタイプを指すと理解されています。このクラスの機械の形成期は1840年代から1860年代で、この時期に、ベンチ旋盤またはエンジン旋盤にインデックス可能なタレットを搭載するという基本的なアイデアが生まれ、開発され、元の工場から他の多くの工場に普及しました。この開発における重要な工具製造者には、スティーブン・フィッチ、ゲイ、シルバー＆カンパニー、コルトのエリーシャ・K・ルート、シャープス兵器庫のJD・アルボードなどがいます。ロビンズ・アンド・ローレンスのフレデリック・W・ハウ、リチャード・S・ローレンス、ヘンリー・D・ストーン、ブラウン・アンド・シャープのJR・ブラウン、プラット・アンド・ホイットニーのフランシス・A・プラット。^[7]これらの会社や他の会社のさまざまなデザイナーが後にさらに改良を加えました。

半自動

時には、上記の機械に似ているが、動力送りと戻りストロークの終わりに自動的にタレットを割り出す機械を「半自動タレット旋盤」と呼ぶことがある。この命名法の区別はあいまいで、一貫して守られているわけではない。「タレット旋盤」という用語は、これらすべてを包含する。半自動タレット旋盤が開発された1860年代には、^[6]それらは「自動」と呼ばれることもあった。今日「オートマチック」と呼ばれるもの、つまり全自動機械はまだ開発されていなかった。その時代、手動および半自動タレット旋盤は両方とも「スクリューマシン」と呼ばれることがあったが、今日ではその用語は全自動機械にのみ使用されている。^[8]

自動

1870 年代から 1890 年代にかけて、機械的に自動化された「自動」タレット旋盤が開発され、普及しました。これらの機械は、人間の介入なしに多くの部品切削サイクルを実行できます。そのため、手動タレット旋盤によってすでに大幅に軽減されていたオペレーターの作業がさらに軽減され、生産性が向上しました。これらの機械は、カムを使用してタレットのスライドとインデックス、およびチャックの開閉を自動化します。したがって、部品切削サイクルは、精巧なカッコー時計が自動劇場ショーを実行する方法と多少似ています。小型から中型の自動タレット旋盤は通常、「スクリューマシン」または「自動スクリューマシン」と呼ばれ、大型のものは「自動チャッキング旋盤」、「自動チャッカー」、または「チャッカー」と呼ばれます。^{[引用が必要]}

コンピュータ以前の時代には機械的に自動化されていた「自動」タイプの工作機械は、第一次世界大戦までにすでに高度な段階に達していた。^[要出典]

コンピュータ数値制御

第二次世界大戦が終わると、デジタルコンピュータは、巨大な実験室の好奇心から、ビジネスや産業に普及し始める実用的なテクノロジーへと発展する準備が整っていました。数値制御(NC) およびコンピュータ数値制御(CNC)による工作機械のコンピュータベースの自動化の出現により、それまで存在していた手動および機械的に自動化されたマシンは大幅に置き換えられましたが、完全に置き換えられたわけではありません。

数値制御タレットは、タレット上の工具の自動選択を可能にします。^[9] CNC旋盤は水平または垂直方向に配置でき、1つまたは複数のタレットに6つの別々の工具を取り付けることができます。^[10]このような工作機械は、タレットごとに2軸で動作でき、複雑な作業には最大6軸が可能です。^[10]

垂直

垂直タレット旋盤はワークピースを垂直に保持するため、主軸台を床に置き、フェイスプレートを水平に回転するテーブルとして使用できます。これは、巨大なろくろに似ています。これは、非常に大きく、重く、短いワークピースの取り扱いに役立ちます。垂直旋盤は一般に「垂直ボーリングミル」または単に「ボーリングミル」とも呼ばれます。したがって、垂直タレット旋盤は、タレットを備えた垂直ボーリングミルです。^[9]

CNC VTL、46インチ（1168 mm）Bullard High Column Dynatrol、1960年代半ばに製造
CNC VTL、88インチ（2235 mm）のナイルズ垂直タレット旋盤、1950年代半ばに製造
CNC VTL、キング垂直タレット旋盤モデル100、1955年製造
CNC VTL、16フィートのロックフォードオープンサイド、1980年製

その他のバリエーション

キャプスタン対タレット

「キャプスタン旋盤」という用語は、「タレット旋盤」という用語とかなり意味が重複している。多くの時代と場所では、「タレット旋盤」と同義であると理解されてきた。他の時代と場所では、「タレット旋盤」とは技術的に区別されており、タレットのスライドがベッドに固定されているか（ラム型タレット）ベッドの台座上をスライドするか（サドル型タレット）の違いがある。^[11]^{[12]用語の違いは、主に}イギリスと連邦の使用法と米国の使用法の違いによる。^[7]

フラット

水平タレット旋盤のサブタイプとしてフラットタレット旋盤がある。この旋盤のタレットは平らで（回転テーブルに似ている）、部品の下をタレットが通過できる。ジョーンズ＆ラムソンのジェームズ・ハートネスが特許を取得し、1890年代に初めて普及したこの旋盤は、特に部品が比較的長い場合に、工具のセットアップに必要なオーバーハングを少なくすることで剛性を高めるために開発された。^[13]

中空六角形

中空六角タレット旋盤は、従来の六角タレットを中空にすることで、部品が切削中に平タレットを通過するのと同じように部品が中に入るようにすることで、平タレット旋盤と競合しました。どちらの場合も、主なアイデアは、平らでも中空でもない従来のタレットで必要となる工具の突出なしで比較的長い部品を旋削できるようにすることで剛性を高めることです。^[14]

モニター旋盤

「モニター旋盤」という用語は、以前（1860年代から1940年代）は、比較的小規模な作業に使用される小型から中型の手動タレット旋盤を指していました。この名前は、モニター旋盤のタレットがモニター級の軍艦に似ていることから付けられました。今日では、ハーディングDSM-59やその多くのクローンなど、そのような外観の旋盤はまだ一般的ですが、「モニター旋盤」という名前は業界ではもはや使われていません。^[8]

ツールポストタレットとテールストックタレット

タレットは、ツールポスト、テールストック、またはその両方に取り付けることで、タレットのない旋盤 (ベンチ旋盤、エンジン旋盤、工具室旋盤など) に追加できます。これらのタレットは、タレット旋盤ほど大きくないことが多く、タレット旋盤のタレットのようなスライドや停止機能を備えていませんが、連続したツール設定をインデックスする機能は備えています。

参考文献

^ ハートネス 1910年。
^ ab 張、Ce;楊建明（2020-01-03）。機械工学の歴史。スプリンガーの自然。ページ 128、177–9、429。ISBN 978-981-15-0833-2。
^ ハウンシェル、デイビッド（1985年）。『アメリカ式システムから大量生産へ、1800-1932年：米国における製造技術の発展』JHU Press。pp.48-50。ISBN 978-0-8018-3158-4。
^ パーカー、ダナT.勝利を築く：第二次世界大戦中のロサンゼルス地域の航空機製造、 p。81、123、カリフォルニア州サイプレス、2013年。ISBN 978-0-9897906-0-4。
^ 編集者 (1924). American Machinist. McGraw-Hill. p. 273. {{cite book}}:|last=一般的な名前があります (ヘルプ)
^ ab Crosher, William P. (2014). A Gear Chronology. ブルーミントン、インディアナ: Xlibris. p. 144. ISBN 978-1499071146。
^ ab Rolt 1965、p. 165より。
^ ab 編集者 (1901)。「パート 5: 旋盤作業」。作業図面の読み方。算術。測定器。旋盤作業。Colliery Engineer Company。pp. 3–11。 {{cite book}}:|last=一般的な名前があります (ヘルプ)
^ ab Bawa, HS (2004).製造プロセス. 第1巻. ニューデリー: Tata McGraw-Hill. p. 57. ISBN 0-07-053525-6. OCLC 57660758.
^ ab Smid, Peter (2003). CNCプログラミングハンドブック：実践的CNCプログラミングの包括的なガイド（第2版）。ニューヨーク：インダストリアルプレス。pp. 11–14。ISBN 0-8311-3158-6. OCLC 52364066.
^ キャプスタンとタレットの違い
^ HW Ward & Co., Ltd 1938年。
^ ロー1937年、34-36頁。
^ 編集者 (1921). ASME 機械カタログおよびディレクトリ. アメリカ機械学会. p. 456. {{cite book}}:|last=一般的な名前があります (ヘルプ)

文献

ハートネス、ジェームズ（1910）、ハートネスフラットタレット旋盤マニュアル、スプリングフィールド、バーモント：ジョーンズアンドラムソンマシンカンパニー、ISBN 9780282208783、 2016年2月26日閲覧。
ハウンシェル、デビッド・A（1984）『アメリカ式システムから大量生産へ、1800-1932年：米国における製造技術の発展』、メリーランド州ボルチモア：ジョンズ・ホプキンス大学出版局、ISBN 978-0-8018-2975-8、LCCN 83016269、OCLC 1104810110
HW Ward & Co., Ltd (1938)、オペレーターズハンドブック(第 4 版)、Dale Road、Bournbrook、バーミンガム、イギリス: HW Ward & Co., Ltd。
ロー、ジョセフ・ウィッカム（1937）、ジェームズ・ハートネス：機械時代の最高の代表、ニューヨーク：アメリカ機械学会、LCCN 37016470、OCLC 3456642。HathiTrustからのリンク。

ロルト、LTC (1965)、工作機械の小史、マサチューセッツ州ケンブリッジ、米国：MIT プレス、OCLC 250074. 共同版として出版されたRolt, LTC (1965)、Tools for the Job: a Short History of Machine Tools、ロンドン: BT Batsford、LCCN 65080822。
[1]

外部リンク

手動タレット旋盤のサイクル例（YouTube のオペレーターによるナレーション付き）
YouTube の CNC 垂直タレット旋盤でのタレットの動きとさまざまなカットの実施
YouTube の CNC タレットを後付けした手動エンジン旋盤でのタレットの動きとさまざまなカットの実施

[1] ハートネス 1910年。

[:3-2] 張、Ce;楊建明（2020-01-03）。機械工学の歴史。スプリンガーの自然。ページ 128、177–9、429。ISBN 978-981-15-0833-2。

[3] ハウンシェル、デイビッド（1985年）。『アメリカ式システムから大量生産へ、1800-1932年：米国における製造技術の発展』JHU Press。pp.48-50。ISBN 978-0-8018-3158-4。

[4] パーカー、ダナT.勝利を築く：第二次世界大戦中のロサンゼルス地域の航空機製造、 p。81、123、カリフォルニア州サイプレス、2013年。ISBN 978-0-9897906-0-4。

[5] 編集者 (1924). American Machinist. McGraw-Hill. p. 273. {{cite book}}:|last=一般的な名前があります (ヘルプ)

[Gear-6] Crosher, William P. (2014). A Gear Chronology. ブルーミントン、インディアナ: Xlibris. p. 144. ISBN 978-1499071146。

[Rolt_1965_p=165-7] Rolt 1965、p. 165より。

[:2-8] 編集者 (1901)。「パート 5: 旋盤作業」。作業図面の読み方。算術。測定器。旋盤作業。Colliery Engineer Company。pp. 3–11。 {{cite book}}:|last=一般的な名前があります (ヘルプ)

[:0-9] Bawa, HS (2004).製造プロセス. 第1巻. ニューデリー: Tata McGraw-Hill. p. 57. ISBN 0-07-053525-6. OCLC 57660758.

[:1-10] Smid, Peter (2003). CNCプログラミングハンドブック：実践的CNCプログラミングの包括的なガイド（第2版）。ニューヨーク：インダストリアルプレス。pp. 11–14。ISBN 0-8311-3158-6. OCLC 52364066.

[11] キャプスタンとタレットの違い

[12] HW Ward & Co., Ltd 1938年。

[13] ロー1937年、34-36頁。

[14] 編集者 (1921). ASME 機械カタログおよびディレクトリ. アメリカ機械学会. p. 456. {{cite book}}:|last=一般的な名前があります (ヘルプ)