Εργαλείο, ένα όργανο για την πραγματοποίηση αλλαγών υλικού σε άλλα αντικείμενα, όπως κοπή, διάτμηση, χτύπημα, τρίψιμο, λείανση, συμπίεση, μέτρηση ή άλλες διαδικασίες. Ένα εργαλείο χειρός είναι ένα μικρό χειροκίνητο όργανο που λειτουργεί παραδοσιακά από τη μυϊκή δύναμη του χρήστη και ένα μηχανοκίνητο εργαλείο είναι ένας ηλεκτροκίνητος μηχανισμός που χρησιμοποιείται για την κοπή, το σχήμα ή τη διαμόρφωση υλικών όπως ξύλο και μέταλλο. Τα εργαλεία είναι τα κύρια μέσα με τα οποία τα ανθρώπινα όντα ελέγχουν και χειρίζονται το φυσικό τους περιβάλλον.
εργαλείο χειρός
Αυτά μπορεί να θεωρηθούν εργαλεία χειρός.
Ακολουθεί μια σύντομη επεξεργασία των εργαλείων. Για πλήρη επεξεργασία, ανατρέξτε στο εργαλείο χειρός και εργαλειομηχανών.
Τα παλαιότερα γνωστά εργαλεία - αποτελούμενα από πρωτόγονα σφυριά, αμόνι και εργαλεία κοπής - ανακαλύφθηκαν το 2011 και το 2012 στην τοποθεσία Lomekwi 3 που βρίσκεται σε μια ξηρή κοίτη του ποταμού κοντά στη λίμνη Turkana της Κένυας. Βρίσκονται σε ένα στρώμα βράχου που χρονολογείται περίπου 3,3 εκατομμύρια χρόνια, κατά τη μέση της εποχής του Pliocene (πριν από 5,3 εκατομμύρια έως 2,6 εκατομμύρια χρόνια), τα εργαλεία πριν από την εμφάνιση των παλαιότερων επιβεβαιωμένων δειγμάτων του Homo κατά σχεδόν 1 εκατομμύριο χρόνια. Οι παλαιοντολόγοι εικάζουν ότι, εμποδίζοντας την ανακάλυψη ενός ακόμη μη ανακαλυφθέντος είδους Homo, τα εργαλεία πιθανότατα κατασκευάστηκαν από μέλη του Australopithecus ή του Kenyanthropus, τα οποία κατοικούσαν στην περιοχή εκείνη την εποχή.
Τα επόμενα παλαιότερα εργαλεία, που βρέθηκαν σε αιθιοπικά πετρώματα που χρονολογούνται πριν από περίπου 2,6 εκατομμύρια χρόνια - την παραδοσιακή αρχή της Παλαιολιθικής περιόδου ή την Παλαιά Λίθινη Εποχή - πιστεύεται ότι έχουν κατασκευαστεί από τον H. habilis. Αυτή η συλλογή αποτελείται από διάφορα μεγέθη παραδείγματα του εργαλείου με βότσαλα ή ελικόπτερο. Το ελικόπτερο αποτελούσε συνήθως έναν βραχώδη βράχο μεγέθους γροθιάς, ο οποίος είχε αποκοπεί στο ένα άκρο για να δημιουργήσει ένα χοντρό οδοντωτό άκρο. Χρησιμοποιήθηκε για την κοπή του δέρματος και των νεύρων των ζώων που συλλήφθηκαν κατά τη διάρκεια του κυνηγιού. Το ελικόπτερο χρησιμοποιήθηκε από την ανθρωπότητα για σχεδόν δύο εκατομμύρια χρόνια, μέχρι την εμφάνιση του χεριού τσεκούρι, μια ανώτερη έκδοση του ελικόπτερο. Σε αυτό το εργαλείο εργαζόταν ολόκληρη η επιφάνεια του βράχου. Επειδή και τα δύο πρόσωπα ήταν πελεκημένα, η άκρη του χεριού τσεκούρι ήταν σημαντικά πιο έντονη από εκείνη του προηγούμενου ελικόπτερο.
Μεταξύ 300.000 και 200.000 ετών πριν, οι Νεάντερταλ εξελίχθηκαν. Εξαιρετικοί κατασκευαστές εργαλείων, οι Νεάντερταλ χρησιμοποίησαν πολλούς διαφορετικούς τύπους αξόνων χειρός, καθώς και τους πρώτους τρυπάνι, μαχαίρια και δόρατα. Οι έντονα οδοντωτές λεπίδες ήταν πριονωτές, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιηθούν για σκάλισμα και κοπή κέρατων, οστών και ξύλου.
Οι Cro-Magnons, οι πρώτοι σύγχρονοι άνθρωποι, εμφανίστηκαν πριν από 45.000 έως 30.000 χρόνια και έθεσαν σε λειτουργία νέους τύπους εργαλείων. Επικεφαλής μεταξύ αυτών ήταν το μπούστο ή το χαράκτη, που ήταν ένας ισχυρός, στενός λεπίδων που ήταν ικανός να ξύσει στενές τομές σε οστά, κάτι που κατέστησε δυνατή την κατασκευή βελόνων, αγκιστριών και βλημάτων. Η πιο σημαντική μεταγενέστερη καινοτομία της περιόδου ήταν η αλλαγή, ή η προσαρμογή μιας λαβής σε ένα εργαλείο. Τα μαχαίρια χωρίς λαβές είναι απλώς αμήχανα, αλλά οι άξονες ή τα σφυριά χωρίς αυτά είναι σχεδόν αδύνατο να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά.
Η Νεολιθική περίοδος (Νέα Λίθινη Εποχή) εμφανίστηκε σε διαφορετικές χρονικές στιγμές σε όλο τον κόσμο, αλλά γενικά θεωρείται ότι ξεκίνησε κάποτε μεταξύ 10.000 και 8.000 π.Χ., όταν δημιουργήθηκαν τα πρώτα εργαλεία γείωσης και γυαλίσματος και άρχισε η εξημέρωση των φυτών και των ζώων. Το λείανση των πέτρινων εργαλείων τα καθιστά ισχυρότερα και τους δίνει μια ομοιόμορφη αιχμή. Η ανάπτυξη των επίγειων εργαλείων επέτρεψε στους νεολιθικούς θωρακιστές να καθαρίσουν δάση για γεωργία, καύσιμα και καταφύγια. Τρία χιλιάδες χρόνια αργότερα, ωστόσο, οι πέτρινοι άξονες της Νεολιθικής Περιόδου άρχισαν να υποχωρούν στα πρώτα εργαλεία από μέταλλο, συνήθως χτυπημένο χαλκό. Αιώνες αργότερα, οι άνθρωποι έμαθαν πώς να μυρίζουν χαλκό και, πολύ μετά, σίδερο, και τη χρήση μεταλλικών εργαλείων που εξαπλώνονται σε όλο τον κόσμο. Για πρώτη φορά, έγιναν εργαλεία με σχέδια που προσεγγίζουν την τρέχουσα χρήση, κυρίως επειδή η σχετική ευκολία της σιδηρουργίας επέτρεψε στα άτομα να έχουν εξειδικευμένα εργαλεία για συγκεκριμένες εργασίες.
Σύγχρονα εργαλεία χειρός αναπτύχθηκαν την περίοδο μετά το 1500 π.Χ. Τώρα εξετάζονται γενικά στις ακόλουθες κατηγορίες: κρουστά εργαλεία, τα οποία παρέχουν χτυπήματα (το τσεκούρι, το adz και το σφυρί). εργαλεία κοπής, διάτρησης και τριβής (το μαχαίρι, το τρυπάνι, το τρυπάνι, το πριόνι, το αρχείο, η σμίλη και το αεροπλάνο) · τα εργαλεία με βάση τις βίδες (κατσαβίδια και κλειδιά) · εργαλεία μέτρησης (χάρακας, υδραυλική γραμμή, επίπεδο, τετράγωνο, πυξίδα και γραμμή κιμωλίας) · και αξεσουάρ εργαλεία (πάγκο εργασίας, μέγγενη, λαβίδες και πένσα).
Με την εφεύρεση της ατμομηχανής τον 18ο αιώνα, η ανθρωπότητα ανακάλυψε πώς να οδηγεί μηχανικά εργαλεία. Συγκεκριμένα, τα μηχανοκίνητα εργαλεία έγιναν απαραίτητα για την κατασκευή των εξαρτημάτων για τις μηχανές που τώρα έκαναν προϊόντα που παλιότερα παρήχθησαν με το χέρι. Τα πιο συνηθισμένα εργαλεία εργαλείων σχεδιάστηκαν από τα μέσα του 19ου αιώνα. Σήμερα, πολλές διαφορετικές μηχανές χρησιμοποιούνται στα εργαστήρια του σπιτιού και της βιομηχανίας. Αυτά ταξινομούνται συχνά σε επτά τύπους: μηχανές περιστροφής. διαμορφωτές και πλάνες · ασκήσεις ισχύος μηχανήματα άλεσης · μηχανήματα λείανσης πριόνια ισχύος και πρέσες.
Το πιο θεμελιώδες και από τα επτά είναι η οριζόντια μηχανή περιστροφής μετάλλου που ονομάζεται τόρνος, η οποία χρησιμοποιείται σε μεγάλο αριθμό εργασιών περιστροφής, όψης και διάτρησης.
Οι διαμορφωτές και οι πλάνες χρησιμοποιούν εργαλεία ενός σημείου για να επεξεργάζονται επίπεδες επιφάνειες. Οι διαμορφωτές μετακινούν το εργαλείο κοπής μπρος-πίσω πάνω από το υλικό, ξεφλουδίζοντας την επιφάνεια, ενώ οι πλάνες έχουν σταθερά εργαλεία και η επιφάνεια κινείται για να τα συναντήσει. Τα ηλεκτρικά τρυπάνια είναι συνήθως γνωστά ως πρέσες τρυπανιών και έχουν ένα τρυπάνι περιστροφής που κόβει τρύπες σε μέταλλο και άλλες ουσίες. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για πολλούς από τους μετρητές, βαρετό, χτύπημα και άλλους σκοπούς για τους οποίους χρησιμοποιούνται συχνά τόρνοι.
Οι φρεζαρισμένες μηχανές έχουν περιστρεφόμενες επιφάνειες κοπής που διαβρώνουν ουσίες με τις οποίες έρχονται σε επαφή. Στα τυποποιημένα μηχανήματα άλεσης, ένα συρόμενο τραπέζι με ένα κομμάτι προς τα πάνω ωθείται στον περιστρεφόμενο κόπτη. Οι μηχανές λείανσης λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο, εκτός από το ότι ο κόφτης αντικαθίσταται από έναν περιστρεφόμενο λειαντικό δίσκο που ονομάζεται τροχός λείανσης ή από έναν ιμάντα. Η πιο ακριβής από όλες τις διαδικασίες κατεργασίας, η λείανση μπορεί να δημιουργήσει μεταλλικές επιφάνειες σε απόσταση 0,0001 ίντσας (0,0025 cm) από την επιθυμητή διάσταση.
Τα ηλεκτρικά πριόνια αποτελούνται συχνά από μακρούς λεπτούς κινούμενους ιμάντες ή αλυσίδες επενδεδυμένες με δόντια, όπως σε πριόνια ταινιών ή αλυσοπρίονα. Χρησιμοποιούνται πρέσες για την τοποθέτηση υλικού σε σκληρή επιφάνεια. η επιφάνεια αποτελείται συχνά από ένα καλούπι, και η δράση της πρέσας είναι να σφραγίσει το μέταλλο ή το πλαστικό που χτυπιέται στο σχήμα της μήτρας.
Ορισμένα υλικά και κράματα μετάλλων είναι πολύ σκληρά ή πολύ εύθραυστα για κατεργασία με συμβατικά εργαλεία. Για αυτά τα υλικά, έχουν επινοηθεί πολλές μη συμβατικές μέθοδοι. Στη μηχανική κατεργασία δέσμης ηλεκτρονίων ή ιόντων, ένα ρεύμα πολύ ενεργοποιημένων ηλεκτρονίων ή ιόντων στρέφεται εναντίον του τεμαχίου εργασίας. Στην ηλεκτρική εκκένωση και την ηλεκτροχημική κατεργασία, ένα ηλεκτρικό φορτίο που διέρχεται από ένα υγρό μέσο σε ένα μικρό διάκενο διαλύει υλικό από το τεμάχιο εργασίας. Στην υπερηχητική κατεργασία ένα εργαλείο δόνησης προκαλεί ένα υγρό λειαντικό μέσο για την απομάκρυνση του υλικού. Άλλες μη συμβατικές μέθοδοι είναι η κατεργασία με λέιζερ, τόξο πλάσματος, χημικά, φωτοχημικά και πίδακες νερού.
Τα αυτόματα μηχανήματα μπορούν να παράγουν εξαρτήματα επαναλαμβανόμενα χωρίς τη βοήθεια του χειριστή. Ο αριθμητικός έλεγχος του υπολογιστή δημιουργεί πλήρως αυτόματα συστήματα εργαλειομηχανών τροφοδοτώντας τις οδηγίες του μηχανήματος που έχουν μειωθεί σε ψηφιακές ή αριθμητικές τιμές.
