История токарного станка

3. История токарного станка

Ознакомимся с историей токарного станка, изобретением первого токарного станка по дереву и развитием токарного дела вообще. История относит изобретение токарного станка к 650 гг. до н. э.


Токарный станок по дереву представлял собой два установленных центра, между которыми зажималась заготовка из дерева, кости или рога.

Раб или подмастерье вращал заготовку (один или несколько оборотов в одну сторону, затем в другую). Мастер держал резец в руках и, прижимая его в нужном месте к заготовке, снимал стружку, придавая заготовке требуемую форму.

Позднее для приведения деревянной заготовки в движение применяли лук со слабо натянутой (провисающей) тетивой. Тетиву оборачивали вокруг цилиндрической части заготовки так, чтобы она образовала петлю вокруг заготовки.

При движении лука то в одну, то в другую сторону, аналогично движению пилы при распиливании бревна, заготовка делала несколько оборотов вокруг своей оси сначала в одну, а затем в другую сторону.

В XIV - XV веках были распространены токарные станки с ножным приводом. Ножной привод состоял из очепа - упругой жерди, консольно закрепленной над станком. К концу жерди крепилась бечевка, которая была обернута на один оборот вокруг заготовки и нижним концом крепилась к педали.


При нажатии на педаль бечевка натягивалась, заставляя заготовку сделать один - два оборота, а жердь - согнуться. При отпускании педали жердь выпрямлялась, тянула вверх бечевку, и заготовка делала те же обороты в другую сторону.

Примерно к 14 30 г. вместо очепа стали применять механизм, включающий педаль, шатун и кривошип, получив, таким образом, привод, аналогичный распространенному в XX веке ножному приводу швейной машинки. С этого времени заготовка на токарном станке получила вместо колебательного движения вращение в одну сторону в течение всего процесса точения.

В 1500 г. токарный станок уже имел стальные центры и люнет, который мог быть укреплен в любом месте между центрами.

На таких станках обрабатывали довольно сложные детали, представляющие собой тела вращения, вплоть до шара. Но привод существовавших тогда станков был слишком маломощным для обработки.

В начале XVIII века Андрей Константинович Нартов (1693-1756), механик Петра первого, изобретает оригинальный токарно-копировальный станок. Чтобы по-настоящему понять мировое значение этих изобретений, вернемся к истории токарного станка.

В XVII веке появились токарные станки, в которых обрабатываемое изделие приводилось в движение уже не мускульной силой токаря, а с помощью водяного колеса, но резец, как и раньше, держал в руке токарь.

Вначале XVIII в. токарные станки все чаще использовали для резания металлов, а не дерева, и поэтому проблема жесткого крепления резца и перемещения его вдоль обрабатываемой поверхности стола весьма актуальной. И вот впервые проблема самоходного суппорта была успешно решена в копировальном станке А.К. Нартова в 1712 г.

К идее механизированного передвижения резца в токарном станке изобретатели шли долго.

Впервые эта проблема особенно остро встала при решении таких технических задач, как нарезание резьбы, нанесение сложных узоров на предметы роскоши, изготовление зубчатых колес и т.д.

Для получения резьбы на валу, например, сначала производили разметку, для чего на вал навивали бумажную ленту нужной ширины, по краям которой наносили контур будущей резьбы. После разметки резьбу опиливали напильником вручную. Не говоря уже о трудоемкости такого процесса, получить удовлетворительное качество резьбы таким способом весьма трудно.

А Нартов не только решил задачу механизации этой операции, но в 1718-1729 гг. сам усовершенствовал схему. А.К. Нартов остается первым, кто нашел путь к решению этой задачи. Это дало большой толчок в истории развития токарных станков.


Вторая половина XVIII в. в станкостроении ознаменовалась поиском удовлетворительной схемы универсального токарного станка, который мог бы использоваться в различных целях.В 1751 г. Ж. Вокансон во Франции построил станок, который по своим техническим данным уже походил на универсальный.

Он был выполнен из металла, имел мощную станину, два металлических центра, две направляющие V-образной формы, медный суппорт, обеспечивающий механизированное перемещение инструмента в продольном и поперечном направлениях.

В то же время в этом станке отсутствовала система зажима заготовки в патроне, хотя это устройство существовало в других конструкциях станков.

Здесь предусматривалось крепление заготовки только в центрах. Расстояние между центрами можно было менять в пределах 10 см. Поэтому обрабатывать на станке Вокансона можно было лишь детали примерно одинаковой длины.

Накопленный опыт позволил к концу XVIII века создать универсальный токарный станок по металлу, ставший основой машиностроения. Его автором стал Генри Модели. В 1794 г. он создал конструкцию суппорта, довольно несовершенную.

В 1798 г., основав собственную мастерскую по производству станков, он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка.

В 1800г. Г. Модели усовершенствовал этот станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарно-винторезные станки сегодня.


В 1835г. Д. Витворт изобрел автоматическую подачу в поперечном направлении, которая была связана с механизмом продольной подачи. Этим было завершено принципиальное совершенствование токарного оборудования.

Следующий этап - автоматизация токарных станков. Здесь пальма первенства принадлежала американцам.

Во второй половине XIX в. качество американских станков было уже достаточно высоким. Станки выпускались серийно, причем вводилась полная взаимозаменяемость деталей и блоков, выпускаемых одной фирмой. При поломке детали достаточно было выписать с завода аналогичную, и заменить сломанную деталь на целую без всякой подгонки.

Однако основным достижением американского станкостроения было не развитие традиционного токарного станка шаг к созданию станков-автоматов.

В деревообработке первые токарные станки-автоматы по дереву уже появились: в 1842 г. такой автомат построил К. Випиль, а в 1846 г. Т. Слоан. Первый универсальный токарный автомат изобрел в 1873г.

Плотник, столяр, наверное, самая древняя профессия на земле. Дедушка рассказывал, что мастеровые люди всегда ценились. Каждый мастер имел свой инструмент и бережно к нему относился.

Острые инструменты (топор, долото, рубанок) заворачивали в ткань и переносили в сумках из холщевой ткани. Каких то особых ящиков раньше небыло. Но во второй половине 20 века, начинают появляться разнообразные укладки для инструментов.