Lịch sử quá trình hiệu chuẩn máy công cụ

Trước cuối những năm 1870, các máy công cụ đã được thiết kế và chế tạo với các chi tiết gia công được sản xuất bởi Selective Assembly. Các thành phần chi tiết ghép nối với nhau trong các tổ hợp cấu trúc của máy công cụ được gia công riêng lẻ, sau đó được ráp lại với nhau một cách độc lập, điều này được thiết lập trên cơ sở lắp ráp ăn khớp fit-for-fit, thay vì xuất phát từ khái niệm triết lý và cơ sở thực tế hơn của khả năng lắp lẫn (có thể hoán vị – hoán đổi lẫn nhau) – trong đó tất cả các chi tiết tương tự đều tương thích với nhau trong thiết kế và xây dựng lắp ráp. Chỉ khi trên thế giới ngành sản xuất chế tạo máy với khối lượng sản xuất cho các máy công cụ như vậy tăng lên đáng kể, cùng với nhu cầu cấp thiết về mức độ tin cậy và chính xác cao hơn nhiều, thì một số hình thức chiến lược cơ bản nhằm thực hiện các quá trình xác nhận và thử nghiệm cần phải được chính thức hóa. Ở các nước công nghệ lớn liên quan đến việc gia tăng mức độ chất lượng của các sản phẩm máy công cụ, điều này đã thúc đẩy động lực một ngành công nghiệp hướng tới phần dung sai lắp ráp cho các chi tiết gia công trở nên chặt chẽ và khắt khe hơn đáng kể. Một số hình thức kiểm tra xác nhận và thử nghiệm cơ bản đã trở thành một yêu cầu cốt yếu, để trình bày đến nền tảng khách hàng tương ứng một sản phẩm đáng tin cậy và chất lượng cao, sau đó có thể được đảm bảo và sẽ đáp ứng các nhu cầu hiện tại và tương lai của họ.

Những tiêu chí của máy công cụ ban đầu như vậy, đã được Dr Georg Schlesinger quan tâm đặc biệt. Ông đã dành phần lớn cuộc đời làm việc của mình để phát triển các kỹ thuật và phương pháp để hiệu chỉnh một loạt các máy công cụ như vậy và trong phần sau đây – trình bày bản lý lịch về một số vấn đề liên quan đến sự nghiệp và thành tựu đáng chú ý của ông.

Quy trình thử nghiệm máy công cụ tiên phong của Georg Schlesinger (1874 – 1949)

Người sáng lập được công nhận của hiện đại ngày nay – về các kỹ thuật và quy trình kiểm tra thử nghiệm máy công cụ là Tiến sĩ Georg Schlesinger cùng với việc nghiên cứu ứng dụng của mình. Cuốn sách nguyên bản bằng tiếng Đức của ông về chủ đề này có tựa đề: Prüfbuch für Werkzeugmaschinen (dịch cơ bản là: Máy công cụ thử nghiệm), được xuất bản lần đầu tiên vào năm 1927, thiết lập một loạt đầy đủ các thông số kỹ thuật nghiệm thu cho các máy công cụ. Trên thực tế, Tiến sĩ Schlesinger đã bị thuyết phục bởi tầm quan trọng của Tiêu chuẩn hóa quốc tế và, trước khi Thế chiến thứ II bùng nổ, ông là một thành viên tích cực của Ủy ban I.S.A – vốn là tiền thân của Tiêu chuẩn ISO ngày nay. Để có được sự hiểu biết về động lực thúc đẩy trong công việc của Tiến sĩ Schlesinger, chúng ta cần phải lùi lại một bước để nhìn vắn tắt về cuộc sống ban đầu hơi bi thảm của ông ở Đức trong cả học viện và ngành công nghiệp, các hoạt động sau này và cuộc đời nghiên cứu làm việc của ông ở các nước châu Âu khác.

Năm 1891-1892: Sau một năm học nghề Cơ khí, Schlesinger học ngành Kỹ thuật cơ khí tại Đại học Kỹ thuật Charlottenburg (Đức).

Năm 1897, ông được thuê làm Nhà thiết kế tại hãng kỹ thuật Berlin của Ludwig Loewe.

Năm 1902, hãng kỹ thuật Berlin này đây ông đã trở thành Nhà thiết kế chính.

Tháng 2 năm 1904, ông một lần nữa tiếp tục công việc học tập nghiên cứu kỹ thuật của mình tại Charlottenburg Tech – Đại học Công nghệ Charlottenburg, nơi ông đã hoàn thành bằng tiến sĩ, mang tên: Sự phù hợp (ăn khớp) trong kỹ thuật cơ khí (The Fits in Mechanical Engineering).

Tháng 7 năm 1904, ông đã được trao cho vị trí giáo sư đại học của lĩnh vực Máy công cụ và Quy trình sản xuất chế tạo – tại trường Đại học Kỹ thuật của Charlottenburg.

Năm 1907, Schlesinger lúc bấy giờ đang phát triển các kỹ thuật kiểm tra thử nghiệm cho một loạt các máy công cụ và củng trong cùng năm đó ông đã thành lập tạp chí kỹ thuật và tạp chí này đến ngày nay vẫn được xuất bản: Werkstattstechnik, ông chính là biên tập viên dài hạn.

Sau đó, với vai trò là Trưởng phòng Kỹ thuật tại Nhà máy Spandau Gun, ở Oberspree – Đức – trong suốt Thế chiến thứ I – ông chịu trách nhiệm chính trong cho việc vận hành sản xuất, chế tạo và thiết kế vũ khí. Khi ở nhà máy tại Spandau, Schlesinger cùng đồng nghiệp của mình là Ferdinand Sauerbruch đã có sự phát triển đáng chú ý về lĩnh vực thay ghép nhân tạo của một số bộ phận đó là cánh tay giả và chân giả. Đến năm 1917, Schlesinger là thành viên sáng lập của Ban chỉ đạo thuộc Ủy ban Tiêu chuẩn Đức (DIN) mới thành lập.

Với sự trỗi dậy của Chủ nghĩa quốc xã ở Đức vào giữa những năm 1920 và là một người Do Thái được công nhận, ông đã bị giam giữ từ tháng 4 đến tháng 11 năm 1933 – dưới cái cớ mơ hồ và nông cạn đó là: “bị cáo buộc tham ô; gián điệp công nghiệp và phản quốc”. Trớ trêu thay, cựu sinh viên Otto Kienzle của ông đã được bổ nhiệm vào vị trí trước đây của ông, bất chấp thực tế rằng các khoản phí của Schlesinger đã bị thủ tiêu bởi chính phủ nội các Prussian của Bộ Khoa học, Nghệ thuật và Giáo dục vào cuối năm đó. Vào tháng 1 năm 1934, Schlesinger được cho nghỉ hưu sớm từ Đại học Kỹ thuật Charlottenburg, với thông báo đáng kinh ngạc nhưng khủng khiếp rằng: “Ông không có khả năng giáo dục đào tạo các kỹ sư Đức.”

Năm 1934 – Vào thời điểm này, gia đình Schlesinger rời Đức, được sự chấp nhận của vị Giáo sư thỉnh giảng tại Eidgenössiche Technische Hoshscule (E.T.H.) tại Zurich (Thụy Sĩ), cùng làm việc với Giáo sư Bickel, và năm sau (1935), ông được bổ nhiệm làm Giáo sư tại Đại học Libre – tại Brussels (Bỉ). Ngoài ra, Schlesinger vẫn tiếp tục công việc được quốc tế công nhận về Tiêu chuẩn hóa quy trình thử nghiệm và trớ trêu thay, cuốn sách của ông cho nhà xuất bản Julius Springer ở Berlin – một tác phẩm tham khảo hai tập về Kiểm tra thử nghiệm máy công cụ, đã được xuất bản lần đầu tiên ở Đức, vào năm 1936. Ông cũng tiếp tục công việc nghiên cứu của mình tại Đại học Libre, cho đến tháng 12 năm 1938.

Năm 1939, Tiến sĩ Schlesinger sau đó đã bị tước quyền công dân Đức và cùng năm đó, ông và cả gia đình chuyển đến Anh, nơi mà ông trở thành Giám đốc phòng thí nghiệm nghiên cứu chuyên ngành tại Loughborough, cho Viện nghiên cứu kỹ thuật sản xuất. Trong suốt Thế chiến thứ II, ông đã xây dựng và lãnh đạo một nhóm tại Phòng thí nghiệm máy công cụ, bên trong Đại học Công nghệ tại Loughborough (1939 -1944) – hiện được gọi là Đại học Loughborough.

Cái được gọi là Biểu đồ kiểm tra Schlesinger sau đó đã tiêu chuẩn hóa và chính thức hóa cách thức tiến hành kiểm tra thử nghiệm và xác nhận trên máy công cụ – trong khi sử dụng phần lớn các thiết bị đo lường đã được giải thích trước đó. Các biểu đồ thử nghiệm cụ thể và chi tiết minh họa các thiết bị đo lường cần thiết được yêu cầu và cách bố trí thiết bị này trên máy công cụ với sự hỗ trợ của các sơ đồ đơn giản (xem Hình 1.6a – thường hiển thị một máy tiện ren vít vạn năng Engine-lathe / máy tiện chống tâm Centre-lathe được kiểm tra xác nhận một cách cục bộ) – cùng với tài liệu dễ đọc, về cách tiến hành các quy trình hiệu chuẩn này, cùng với các lỗi cho phép dự kiến cho mỗi thử nghiệm được thực hiện. Phần lớn công việc thử nghiệm tiêu chuẩn của Tiến sĩ Schlesinger vẫn còn hiệu lực cho đến tận ngày nay và sau khi ông qua đời năm 1949, Giáo sư F. Koenigsberger đã hợp nhất bất kể sự khác biệt nhỏ nào giữa các phiên bản tiếng Anh và tiếng Đức của các Biểu đồ thử nghiệm này.

Hình 1.6a: Kiểm tra – xác nhận – hiệu chuẩn máy công cụ