История токарного станка

Не будет преувеличением сказать, что токарный станок является тем агрегатом, без которого не обходится ни одно производство. И это несмотря на то, что “на дворе” век нанотехнологий и готовых штампованных запчастей.

Изобретение VII века

Изобретение токарного станка исследователи относят к самому раннему средневековью. Датой рождения предшественника современных агрегатов считают VII век н.э. Судя по сохранившимся рисункам и эскизам, это были простейшие установки из двух симметричных половинок, в которых располагалась деревянная заготовка. При этом, заготовка должна была свободно вращаться вокруг продольной оси. Движение задавалось при помощи рук одного или двух работников (вероятно с помощью веревки), а еще один занимался непосредственно обработкой детали. Подобная технология просуществовала достаточно долго. Разумеется, при подобной организации труда и речи быть не могло о серьезном производственном прорыве или техническом прогрессе.

Более совершенные станки появляются уже в XV веке. Как и прежде, все они были предназначены для обработки древесины, но это были уже качественно новые устройства. Абсолютно все работы осуществлялись одним человеком, был механизирован привод и появились первые "признаки" универсализации установок. То есть, на них теперь можно было обрабатывать заготовки достаточно произвольных размеров.

древний токарный станок

Но настоящего прорыва пришлось ждать еще 100 лет. Благодаря развитию металлургии и сталелитейного дела, токарные станки стали все больше и больше оснащаться металлическими деталями, что повысило их износоустойчивость, облегчило юстировку и позволило выполнять работы более высокой точности. На это самое время приходится ряд разработок, где конструктора того времени пытались в качестве движущей силы использовать энергию ветра или падающей воды. Прообразом послужили обычные и достаточно эффективные мельницы. Однако успех подобных агрегатов был относителен: громоздкость, крайне низкая точность обработки, невозможность оперативной замены большинства комплектующих и целый ряд сопутствующих проблем.

Самая главная проблема тех лет - обработка металлических изделий. Привода в виде мускульной силы одного человека явно не хватало для обработки самого "мягкого" металла. Приходилось, как и в ранние века, включать в процесс еще одного или двух (а иногда и более) подмастерий. Здесь очень своевременно были внедрены в жизнь изобретения Андрея Нартова (1693-1756) и Жака де Вокансона (1709-1782). Их станки, благодаря механизированному суппорту, наборам сменных зубчатых колес, специальных "патронов" с зажимами и иным инновациям позволили намного сократить сроки токарной работы металлических заготовок и увеличить точность.

Индустриальная революция

Токарный станок, в котором явно видны черты современного станка, появился в начале XIХ века. Он был сконструирован англичанином Генри Модсли и его помощниками - Реем Робертсом и Дэвидом Клементсом. Главное, чего добились англичане, это максимальная функциональность и эргономичность устройства. Станок был цельнометаллический, что снижало его восприимчивость к вибрации и колебаниям. Все компоненты станка располагались на расстоянии вытянутой руки в горизонтальном исполнении. Для удобства работника все рукоятки и рычаги управления были вынесены на переднюю панель. Конструкция была настолько совершенной, что ее базовые принципы использовались до конца ХХ века, а механические станки изготовленные в мастерской Модсли успешно работали и до Первой Мировой войны.

Автоматизация

Но самая главная проблема, которая была решена в XIХ веке, это автоматизация привода станка. Разработки и открытия таких физиков, как Якоби, Ленц, Тесла, Араго, Бейли и многих других позволили создать устройство, в котором присутствовала деталь (якорь) вращающаяся благодаря магнитной индукции. Говоря иными словами, со второй половины XIХ века токарные приспособления начали оснащаться электрическим приводом. Преимущества были налицо - несравнимо высокий КПД и минимум энергозатрат человека. К тому же ряд операций можно было автоматизировать, что позволяло повысить производительность труда.

Сегодня можно с уверенностью сказать, что хотя сам токарный станок зародился в очень отдаленное время, но его развитие, совершенствование и формирование современных очертаний пришлось на богатый открытиями XIХ век. Изобретателям и ученым именно того времени мы обязаны одной из основ современного машиностроения - токарному станку и его современным модификациям.

Токарный центр с ЧПУ GT-250MA