A kutatások eredményei

A szerszámgépek fejlődése a XX. században is rendületlenül folyt, de most más tényezők hatására történtek változások.

Eszterga transzmissziós hajtással

1900-ban a párizsi világkiállításon bemutatják a - Frederick Winslow Taylor és Maunsel White amerikai mérnökök átal kifejlesztett - gyorsacélt. Az amerikai Bethlehem Steel Co. viszi piacra az új anyagot, amelyet különösen forgácsolószerszámok készítéséhez használnak. A gyorsacélból készült szerszámokkal akár ötször nagyobb teljesítmény is elérhető, mint az addig használt acélszerszámokkal.

Amikor a meglévő szerszámgépeken elkezdték használni a gyorsacél szerszámokat, kiderült, hogy a gépek szilárdsága és merevsége nem megfelelő, nem bírja a fokozott igénybevételt. A meginduló korszerűsítés eredményei a szilárdabb, merevebb, könnyebben kezelhető, nagyobb teljesítményű gépek lettek.

Az 1920-as évek végén szinte ugyanez ismétlődött meg, amikor a - gyorsacélnál 5-10-szer nagyobb teljesítményű - keményfémet kezdték alkalmazni.

A gazdaságos termelésre való törekvés miatt a gépi mellékidők csökkentése volt az egyik fő fejlesztési terület, tehát csökkenteni kellett a szerszám és munkadarab cseréjére fordított időt, valamint fejleszteni kellett a gép kezelhetőségét és beállíthatóságát. A másik fejlesztési és kutatási irány a szerszám gazdaságos éltartama volt.

Mindezek oda vezettek, hogy a hajtóművekkel egyre finomabb fordulatszámsort lehetett elérni, megjelentek a fokozatnélküli hajtóművek. A szerszámok gyors cseréjét többféle szerkezet tette lehetővé.

Az 1920-as évekre a transzmissziós hajtás elavult, helyette minden gép egyedi hajtást kapott. A szerszámgépek meghajtásában szinte egyeduralkodó lett az villamos motor.

Eszterga villamos motorral

Villamos motor működtette ezentúl a fő és és mellékmozgások tengelyeit, szánjait.

A kutatások szinte az ipar minden területén hatással voltak a szerszámgépekre. Új szerszám- és hűtőanyagok, új szerkezeti- és kenőanyagok kerültek kifejlesztésre, amelyekkel a szerszámgépek felépítése és az alkalmazott technológiák is fejlődtek. Megjelentek az újfajta vezérlő rendszerek.

Nagy áttörést jelentett az 1960-as évektől kezdve a számvezérlés, azaz NC (Numerical Control) technika bevezetése, majd a programvezérlés, a CNC (Computer Numerical Control) megjelenése, azonban a szerszámgépek fejlődése nem állt le a CNC technikával, hanem azóta is töretlenül fejlődik.

CNC eszterga

A szerszámgépek és a szerszámgépekkel megvalósítható technológiák, az alkalmazott szerszámok fejlesztése szétágazott és külön irányokban napjainkban is folyik.

Külön foglalkoznak a szerszámokkal és a bevonatokkal, amiket a szerszámokra visznek fel különböző technológiákkal. Fontos kutatási terület napjainkban a szerszámok éltartamának vizsgálata. A hűtő és kenőanyagok alkalmazásának vizsgálata. Manapság kezd tért hódítani a szárazon, vagy legalábbis minimális hűtő-kenőanyaggal végzett forgácsolás.

Másik kutatási terület a gyorsforgácsolás, amihez sokkal masszívabb, merevebb gépek szükségesek, hiszen a több tízezres fordulatszámon működő marószerszámok által keltett rezgések a felületi minőséget is befolyásolhatják.

A szerszámgépek vezérlésére különböző elektronikai alkatrészek, berendezések kellenek. Ilyenek a különböző típusú motorok, relék, fordulatszám-, rezgés-, és elmozdulásmérők, érzékelők, jeladók. Az érzékelő és végrehajtó elemek között mikroprocesszorok dolgoznak, ezek és a programok határozzák meg a szükséges fordulatszámokat, elmozdulásokat.

Napjaink számítógépein a megfelelő programok segítségével megtervezhetjük az alkatrészeket, majd meg is irathatjuk a számítógéppel a legyártásához szükséges programot, amit egy vezetéken keresztül rátölthetünk a szerszámgépre és pillanatok alatt elkészül az általunk esetleg néhány órája kitalált alkaltrész. Ez tulajdonképpen a CAD-CAM technika lényege. A CAD (Computer Aided Design) a termék számítógéppel segített tervezése. A CAM (Computer Aided Manufacturing) a termék számítógéppel segített gyártása.

A szerszámgépek és a működésükhöz szükséges egyéb berendezések fejlődése még nem állt le. Hiba lenne olyan kijelentést tenni, mint amilyet 1899-ben az Egyesült Államok Találmányi Hivatalának New York-i részlegvezetője tett, miszerint minden feltalálhatót feltaláltak már, további jelentős találmányokra nem lehet számítani.