Instrument, un instrument pentru a face schimbări materiale asupra altor obiecte, cum ar fi prin tăiere, forfecare, lovire, frecare, măcinare, stoarcere, măsurare sau alte procese. O unealtă manuală este un mic instrument manual acționat în mod tradițional de forța musculară a utilizatorului, iar o mașină-unealtă este un mecanism antrenat cu putere, folosit pentru a tăia, a forma sau a forma materiale precum lemnul și metalul. Instrumentele sunt mijloacele primare prin care ființele umane își controlează și își manipulează mediul fizic.
unealta de mana
acestea pot fi considerate unelte de mână.
Urmează un scurt tratament al instrumentelor. Pentru un tratament complet, consultați scula manuală și mașina-unealtă.
Cele mai vechi instrumente cunoscute - alcătuite din ciocane primitive, nicovale și unelte de tăiere - au fost descoperite în 2011 și 2012 pe situl Lomekwi 3 situat pe un albia uscată din apropierea lacului Turkana din Kenya. Găsite într-un strat de rocă datând aproximativ 3,3 milioane de ani, în mijlocul Epochiei Pliocenului (acum 5,3 milioane până la 2,6 milioane de ani), instrumentele predează apariția celor mai vechi exemplare confirmate de Homo cu aproape 1 milion de ani. Paleontologii speculează că, cu excepția descoperirii unei specii de Homo încă nedescoperite, instrumentele au fost construite probabil de către membrii Australopithecus sau Kenyanthropus, care locuiau în acea perioadă.
Următoarele instrumente mai vechi, găsite în rocile etiopiene datând în urmă cu aproximativ 2,6 milioane de ani - începutul tradițional al perioadei paleolitice sau vechimei epoci - se crede că a fost realizat de H. habilis. Colecția respectivă era alcătuită din exemple de dimensiuni diferite ale sculei de pietricele sau ale tocătorului. Tocatorul a fost format, de obicei, dintr-o stâncă purtată cu apă, de dimensiunea pumnului, care fusese tăiată la un capăt pentru a crea o margine aproximativ masată. A fost folosit pentru tăierea pielii și a sinusurilor animalelor capturate în timpul vânătoarei. Tocatorul a fost folosit de umanitate de aproape doua milioane de ani, pana la aparitia toporului de mana, o versiune superioara a tocatorului. În acel instrument s-a lucrat întreaga suprafață a stâncii. Deoarece ambele fețe erau tăiate, marginea axei mâinii era considerabil mai ascuțită decât cea a tocătorului anterior.
Între 300.000 și 200.000 de ani în urmă, neanderthalii au evoluat. Fabricanți de instrumente excelenți, neanderthalii au folosit multe tipuri diferite de axe de mână, precum și primii alezători, cuțite și sulițe. Lamele puternic dărâmate erau asemănătoare cu fierăstrăul, permițându-le să fie folosite pentru cioplirea și tăierea cornului, oaselor și lemnului.
Cro-Magnonii, primii oameni moderni, au apărut între 45.000 și 30.000 de ani în urmă și au creat existența unor noi tipuri de instrumente. Printre aceștia se numărau burinul, sau graverul, acesta fiind un flint puternic, cu lama îngustă, capabil să răzuie incizii înguste în os, ceea ce a făcut posibilă fabricarea de ace, cârlige și proiectile. Cea mai semnificativă inovație ulterioară a perioadei a fost hafting-ul sau montarea unui mâner la o unealtă. Cuțitele fără mânere sunt doar incomode, însă topoarele sau ciocanele fără ele sunt aproape imposibil de utilizat eficient.
Perioada neolitică (Noua epocă a pietrei) a avut loc în diferite momente din întreaga lume, dar se consideră, în general, că a început cândva între 10.000 și 8.000 de a.c., când au fost făcute primele unelte de sol și șlefuit și a început domesticirea plantelor și animalelor. Uneltele de piatră de măcinare le fac mai puternice și le conferă o tăiere uniformă; creșterea uneltelor de sol a permis apărătorilor de topoare neolitice să curețe pădurile pentru agricultură, combustibil și adăpost. Trei mii de ani mai târziu, însă, topoarele din piatră din perioada neolitică au început să dea loc primelor unelte fabricate din metal, de obicei cupru bătut. Secole mai târziu, oamenii au învățat cum să mirosă cupru și, mult mai târziu, fierul și utilizarea instrumentelor metalice răspândite în întreaga lume. Pentru prima dată, au fost făcute unelte cu proiecte aproximative la utilizarea curentă, în mare parte deoarece ușurința relativă a prelucrării fierului a făcut posibilă existența unor instrumente specializate pentru anumite sarcini.
Instrumente de mână moderne au fost dezvoltate în perioada de după 1500 de ani. În prezent, acestea sunt luate în considerare în general în următoarele clase: instrumente percuționale, care produc lovituri (toporul, adzul și ciocanul); unelte de tăiere, găurire și abraziune (cuțitul, pivotul, găuritul, ferăstrăul, fila, dalta și avionul); unelte pe șurub (șurubelnițe și chei); instrumente de măsurare (riglă, linie de plumb, nivel, pătrat, busolă și linie de cretă); și instrumente accesorii (bancul de lucru, menghina, pințele și cleștele).
Odată cu invenția motorului cu aburi din secolul 18, omenirea a descoperit cum să conducă scule mecanic. În special, instrumentele acționate de mașini au devenit necesare pentru fabricarea pieselor pentru mașinile care acum confecționau mărfuri anterior fabricate manual. Cele mai multe mașini-unelte obișnuite au fost proiectate până la mijlocul secolului al XIX-lea. Astăzi, scoruri de mașini-unelte diferite sunt utilizate în atelierele de acasă și industrie. Acestea sunt clasificate frecvent în șapte tipuri: mașini de strunjire; masini de slefuit si planse; burghie de putere; mașini de frezat; masini de slefuit; ferăstrău electric; și apasă.
Cea mai fundamentală dintre toate cele șapte este mașina de întoarcere orizontală a metalului numită strung, care este utilizată într-un număr mare de operații de strunjire, orientare și foraj.
Masini de modelat și de asezonat folosesc instrumente cu un singur punct pentru a prelucra suprafețele plane. Formatoarele deplasează instrumentul de tăiere înainte și înapoi peste material, îndepărtând suprafața, în timp ce planșoarele au unelte fixe, iar suprafața este deplasată pentru a le întâlni. Perforatoarele de putere sunt de obicei cunoscute sub formă de prese de foraj și au un burghie care taie găurile din metal și alte substanțe. Ele pot fi, de asemenea, utilizate pentru multe dintre înfășurarea, plictisirea, atingerea și alte scopuri pentru care sunt utilizate frecvent strunguri.
Mașinile de frezat au suprafețe de tăiere rotative care degradează substanțele cu care intră în contact. În mașinile de frezat standard, o masă glisantă cu o piesă de prelucrat deasupra este împinsă cu freza rotativă. Mașinile de rectificat funcționează într-o manieră similară, cu excepția faptului că freza este înlocuită cu un disc abraziv rotativ numit roată de șlefuire sau cu o centură. Cea mai precisă dintre toate procesele de prelucrare, măcinarea poate crea suprafețe metalice la 0,0001 inci (0,0025 cm) de dimensiunea dorită.
Fierăstraiele electrice constau frecvent în curele mobile lungi sau în lanțuri căptușite cu dinți, ca în ferăstraiele cu bandă sau cu ferăstrău. Presele sunt utilizate pentru a împrăștia materialul pe o suprafață dură; suprafața constă adesea dintr-o matriță, iar acțiunea presei este de a imprima metal sau plastic bătut în forma matriței.
Unele materiale și aliaje metalice sunt prea tari sau prea fragile pentru a fi prelucrate cu unelte convenționale; pentru aceste materiale, au fost concepute mai multe metode neconvenționale. În prelucrarea cu fascicule electronice sau cu raze ionice, un flux de electroni sau ioni puternic energizați este îndreptat împotriva piesei de prelucrat. În prelucrarea cu descărcare electrică și electrochimică, o sarcină electrică care trece printr-un mediu lichid peste un mic gol dizolvă materialul din piesa de prelucrat. În prelucrarea cu ultrasunete, o unealtă vibrantă determină eliminarea materialului unui mediu abraziv lichid. Alte metode neconvenționale sunt prelucrarea cu laser, arc cu plasmă, chimică, fotochimică și jet de apă.
Mașinile-unelte automate pot produce piese în mod repetat fără asistența operatorului. Controlul numeric al calculatorului creează sisteme automate complet automate, alimentând instrucțiunile care au fost reduse la valori digitale sau numerice.
