Шейпак А.А. История науки и техники. Материалы и технологии. Учебное пособие. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

111

Кривошипно-шатунный механизм появился в Европе не ранее X в., а

широкое использование получил через три столетия. Примерно в то же

время стал известен и кулачковый принцип передачи движения. Оба эти

механизма были известны в Китае раньше, однако не нашли там широкого

применения. Скорее всего в Европе они были изобретены самостоятельно.

Неизвестно

время и место появления храпового колеса с защелкой.

Зубчатая передача стала известна за несколько веков до н. э., сначала она

применялась в мукомольных мельницах с приводом от животных, затем

для передачи движения от водяного колеса. Происходило постепенное

улучшение формы зубьев.

Архимед (около 250 г. до н.э.) подтвердил необходимость использо-

вания

зубчатых зацеплений. Его механизмы, использовавшиеся в военной

технике того времени, были предшественниками современной червячной

передачи. Архимед также являлся одним из первых конструкторов астро-

номических часовых механизмов. Во времена Герона из Александрии

(около 60 г. н.э.) шестерни были уже широко распространены. Они счита-

лись приемлемым средством передачи заданного движения для решения

возникающих механических проблем.

Римская Империя в период между 16 и 100 г. н. э. гордилась повсеме-

стным использованием шестерен: они применялись в лесопильнях, в мель-

ницах, в мраморных каменоломнях, в часах, в астрономических приборах,

а также для измерения скорости и расстояний.

Дальнейшее развитие зубчатых колес связано с таким блестящим

ученым, как итальянец Леонардо

Да Винчи. В XV в. Да Винчи разработал

дифференциальный привод и роликовую цепь. Тем не менее, средневеко-

вые шестерни были не более чем необработанными колесами с квадрат-

ными зубьями или цилиндрами со штырями. Такие шестерни использова-

лись на мельницах для передачи вращения от водяных колес или с помо-

щью животной тяги.

Знание римлян медленно возвращалось обратно в Ев-

ропу, но в целом оно не ушло дальше того, что было известно тысячу лет

назад.

Использовать эвольвенту впервые, по-видимому, предложил Эйлер

(около 1760 г.). Авраам Кестнер, немец, в 1781 г. написал о практических

методах расчета профилей зубьев эвольвентного зацепления. Он считал

угол профиля в 15

°С минимально необходимым для практического ис-

пользования. В 1832 г. англичанин Роберт Виллис разработал стандарт

размера зубьев, используемый и по сей день. Он также предложил считать

стандартным угол профиля исходного контура в 14,5°С, так как его синус

очень близок к 0,250.

Значение 14,5°С было единственным для угла профиля исходного

контура до

начала Второй Мировой войны, когда увеличившийся спрос на

большую мощность означал разработку нового угла профиля. Его значение

составило 20°С. До сих пор существуют шестерни в обеих системах. Глав-

112

ное, что следует знать о двух этих системах, что они не могут работать со-

вместно.

В наше время наиболее значительные усовершенствования шестерней

происходят в области материалов для их производства. Современная ме-

таллургия значительно продлила срок службы шестерней в автомобилях и

промышленных механизмах, в то время как в бытовой электронике приме-

няются

практически бесшумные пластиковые шестеренки, не нуждающие-

ся в смазывании.

Для соединения отдельных неподвижных деталей использовались за-

клепки и резьбовые соединения, известные по крайней мере с бронзового

в..

Следует отметить вклад в становление современного машиностроения

таких ученых, как Г.Монж (1746-1818 гг.), А.Бетанкур (1758-1824 гг.),

Ж.Понселе (1788-1867 гг.), Р. Виллис (1800-1875 гг.), Ф.

Рело(1829-1905

гг.), Ф.Редтенбахер (1809-1863 гг.), П.Л.Чебышев (1821-1894 гг.). Их тру-

дами были заложены основы технической общепрофессиональной дисцип-

лины «Детали машин и основы конструирования».

3.2. МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТ

3.2.1. СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК

Основным инструментом для создания отверстий является сверло.

Отверстие в наше время можно сделать струей жидкости, истекающей из

миниатюрного сопла с большой скоростью, или лучом лазера. Интересным

методом «сверлили» совсем недавно на островах Меланезии, где перво-

бытные племена сначала нагревали камень, а затем в одно и то же место

время от

времени опускали капли холодной воды, вызывая тем самым

микроскопические сколы, которые в результате многократного повторения

приводили к образованию углубления и даже отверстия. Еще в палеолите

и, особенно, в неолите зародилась и развилась техника сверления с помо-

щью деревянных или каменных сверл. Поначалу отверстия ими просто вы-

скабливали. Потом додумались каменное сверло

привязать к древку и то-

гда его можно было вращать двумя руками, зажав древко между ладонями.

А затем появилась идея обмотать тетиву лука вокруг древка и двигать лук

от себя и к себе, а другой рукой придерживать древко сверху и прижимать

его к обрабатываемой детали, т.е. создавать осевое усилие.

Такое лучковое

сверление оказалось почти в 20 раз производительнее ручного. Сверление

при помощи деревянных стержней или трубчатых костей с обязательной

подсыпкой абразивного песка, например кварцевого, явилось крупным ша-

гом вперед, поскольку при этом достигалась экономия сил, повышалась

производительность труда. При применении трубчатых костей 70% мате-

риала в зоне отверстия не разрушалась, а оставалась

в виде каменных

113

столбиков. Следует отметить, что эффективность такого процесса сверле-

ния с абразивными частичками и смазкой водой была очень высока и с ус-

пехом применялась со времен неолита и в бронзовом веке, особенно при

обработке каменных орудий.

Сверлить умели в древности и на Руси. Так, археологические находки

и письменные источники, относящиеся к IX-XI вв

., дают представление о

применении двух видов сверл по дереву. Это спиральные сверла: бурав,

сверель, которые имели правое, по часовой стрелке, рабочее вращение и

достигали длины до 370 мм при диаметре от 6 до 21 мм. Были в практике

мастеровых и перовидные сверла – напарья, похожие на ложку, которыми

сверлили отверстия большого диаметра.

Технология получения

сверл была простой. Винтовые канавки на бу-

равах выбивались с помощью молотка и зубила с закругленным лезвием.

На железную основу наваривалось стальное острие, которое затем подвер-

галось закалке и заточке. Иногда наконечники перовидных сверл делали

многослойными таким образом, чтобы на острие выходила стальная пла-

стинка очень высокой твердости. Металлический анализ показывает

, что

стальное острие имело повышенное содержание углерода. Применялась и

цементация. Тогда содержание углерода в стали достигало 1,2%. Для этого

инструмент покрывали салом, обматывали полосками из козлиной кожи,

затем обмазывали глиной и помещали в кузнечный горн и держали в горне

до сгорания кожи.

В XVI в. появился сверлильный станок с водяным приводом. В 1713

г.

швейцарец Жан Мориц–старший создал вертикальный сверлильный ста-

нок, а несколько позже Мориц-младший – усовершенствованный горизон-

тальный.

Только в начале XIX в., в 1822 г. появилось всем известное сверло с

винтовыми канавками. Обычное спиральное сверло состоит из двух зубьев,

свернутых по спирали и образующих так называемую рабочую часть. Не-

смотря на то

, что рабочая часть сверла весьма протяжная, тем не менее,

основную работу резания осуществляет только небольшой ее конический

участок. Его называют режущей частью сверла. Здесь-то и расположены

под углом друг к другу главные режущие кромки. Как и положено они об-

разуются при пересечении передних и задних поверхностей зубьев-

клиньев.

Винтовое

сверло стали применять в металлообработке не сразу, а по-

сле преодоления значительных технических трудностей, связанных со

сложностью изготовления. Но до появления винтового сверла отверстия в

металле все же делались, и даже весьма глубокие.

Среди инструментов и оснастки видное место занимали сверлильные

головки со вставными резцами, с помощью которых рассверливали отвер-

стия

в основном в литых заготовках. Для сверления в сплошном металле

существовали разнообразные сверла. Это были железный прут, один конец

которого был выполнен в виде квадрата с «крылышками» для удобного за-

114

хвата. Другой конец сверла – рабочий – имел также четырехгранную фор-

му, но только с острыми режущими кромками. Вершине же сверла прида-

вался вид то угловатый, то кругообразный, то прямолинейный. А начинали

сверлить инструментом с острым треугольным концом, который выставля-

ли по центру будущего отверстия. Коническая часть венчает и современ-

ное винтовое сверло

3.2.2.

ТОКАРНЫЙ СТАНОК

Токарный станок, самый важный представитель машин для механиче-

ской обработки, явился, по-видимому, продуктом волны изобретений, свя-

занной с началом железного в.. Его создание относят к 1200 или к 1000 г.

до н. э. К 800 г. до н. э. токарный станок уже достаточно широко приме-

нялся. Древний токарный станок был устроен достаточно

просто. Он со-

стоял из нескольких соединенных между собой бревен, вбитых в землю.

Деталь вращалась попеременно в обоих направлениях подмастерьем, тя-

нущим за концы обмотанной вокруг заготовки веревки. Веревка могла

быть удлиненной тетивой лука. Токарь держал режущий инструмент рука-

ми, не пользуясь опорой или направляющими приспособлениями. На ан-

тичных геммах часто

изображали Амура, обтачивающего свои любовные

стрелы на токарном станке. Амуру приходилось выполнять нелегкую ра-

боту: вращать шпиндель станка или непосредственно заготовку для стрел,

а в руках держать инструмент – резец в виде стамески.

В средние в. появилась жесткая задняя бабка станка. В XIII в. начали

применять токарный станок с ножным приводом, чтобы

освободить руки.

В середине XIII в. ремень или веревку, приводящих деталь в движение,

стали прикреплять внизу к педальному механизму, а вверху - к пружиня-

щей консольной балке. Таким образом педаль соединялась гибкой связью с

деревянной пружиной, называемой в России - очерп (деревянный брусок,

сечение которого на одном конце меньше, чем на другом; ранее для

тех же

целей применяли лук).

У токаря в связи с этим появилась возможность вращать деталь ногой

через педаль, освободив руки для работы с режущим инструментом. С се-

редины XIV в. для привода токарного станка стали использовать водяные

колеса. Ременным приводом через колесо с кривошипом стали пользовать-

ся с начала XV в. До

середины XVI в. существовал только простой центро-

вой станок. Изделие на таком станке вращалось между двумя закреплен-

ными центрами с помощью шнура, обмотанного вокруг детали. Самое

первое изображение токарного станка с патроном относится к 1568 г. При-

вод вращал ходовой шпиндель (патрон), к которому крепили заготовку бу-

дущей детали. Станки с винтовыми направляющими

патронами для нарез-

ки резьбы широко использовались и в XVIII в. На таком станке инструмент

закреплен неподвижно, а изделие перемещается вдоль салазок. На совре-

менном токарном станке перемещается режущий инструмент, а деталь

только вращается.

115

Леонардо да Винчи работал над проектами токарных станков с пе-

дальным приводом, однако при его жизни такие станки не нашли практи-

ческого применения. То же самое можно сказать и о станке Бессона. Тем

не менее в XVI в. произошло отделение привода от станка, т.е. стали при-

меняться станки с приемным шкивом

На Западе высоко ценили токарное дело. Германский император Мак-

симилиан I любил работать на токарном станке, который был изготовлен в

1518 г. и не имел суппорта. Продольная и поперечная подачи, перемеще-

ние инструмента механизмами станка … Как сейчас просто звучат эти сло-

ва. Однако первые попытки создать передвижной суппорт были сделаны

только в

1480 г. Настоящая история суппорта начинается со второй поло-

вины XVI в. Так, в станке Жака Бессона в 1565 г. появилась специальная

«поддержка». Она была еще весьма несовершенная, тем не менее, францу-

зы назвали ее суппортом.

Спустя 50 лет герцог Максимилиан Баварский, проводивший свой до-

суг за токарным станком (весьма похвальное занятие для герцога

), исполь-

зовался приспособлением, которое с полным основанием можно было на-

звать суппортом. Его появление было обусловлено развитием в XVI в. ма-

нуфактур, стремлением повысить производительность труда и качество

обработки деталей.

До конца XVII в. на токарных станках обрабатывались детали из де-

рева и других мягких материалов. В следующем столетии часовщики, вла-

дельцы

приборных мастерских и золотых дел мастера стали широко поль-

зоваться токарным станком для обработки металлов. В этих машинах с пе-

ремещаемыми инструментами были воплощены элементы резцового суп-

порта, но только в виде приспособления для выполнения легких работ. К

концу столетия с усложнением машин возник спрос на токарные станки

для обработки крупных

металлических деталей.

Токарь Петра Великого

Нартов Андрей Константинович (1683 – 1756 гг.), токарь Петра Велико-

го, отец писателя Андрея Андреевича Нартова (1736 – 1813 гг.), статский со-

ветник, член академии наук. Сподвижник Петра I. Родился 28 марта 1693 г. в

Москве, сын ремесленника-токаря. Работал с 1705 г. токарем в Сухаревой баш-

не, принадлежащей Навигационной школе. Нартов после прохождения школы в

Московской мастерской

стал личным токарем царя. Старшим токарем был

Иоганн Блеер. Он строил станки для художественного точения. Нартов при-

нимал в этом участие и сделался его помощником. Петр I заметил его и после

смерти Блеера (1712г.) отдал в ведение Нартова все станки, так как тот стал

уже опытным специалистом.

Около 1718 г. Нартов был

послан царем в Пруссию, Голландию, Францию и

Англию для усовершенствования в токарном искусстве и приобретения знаний в

механике и математике. В 1723 г. был назначен главным токарем. В 1724 г. он

представил Петру проект учреждения академии художеств. После смерти

116

Петра ему было поручено сделать "триумфальный столп" в честь императора

с изображением всех его баталий, но эта работа не была им завершена.

В 1742 г. Нартов был назначен советником академии. На этой должности

он пробыл всего полтора года, потому что оказался самовластным и ничего

кроме токарного художества не знающим. Он велел запечатать

архив акаде-

мической канцелярии, содержавший ученую перемену академиков, грубо обра-

щался с ними. В 1744 г. Нартов был отстранен от должности, а свою деятель-

ность направил "на пушечно – артиллерийское дело".

Нартову принадлежат некоторые сочинения, которые, по мнению многих,

написаны его сыном.

В России суппорт изобрел токарь Петра I Андрей Нартов. Его «дер-

жалка», над которой он работал много лет, была совершенно новым, ори-

гинальным и точным устройством. В западной Европе таких еще не было.

В 1729 г. А.К. Нартов построил токарно-копировальный станок, на кото-

ром был применен суппорт, перемещавшийся в продольном

направлении с

помощью ходового винта, а специальный копир отводил резец от заготов-

ки согласно заданному профилю будущего изделия. В 1738 г. Нартов спро-

ектировал и изготовил токарно-винторезный станок для изготовления

крупных многозаходных винтов с механизированным суппортом и набо-

ром зубчатых колес. Он также сконструировал и изготовил продольно-

строгальный станок, строгально-копировальный

станок, станок для фрезе-

рования канавок на цилиндрических предметах, зубофрезерный станок.

Токарно-винторезный – для нарезания винтов с различным шагом -

имел две системы привода, предназначенных для изготовления коротких

винтов с малым числом ниток и для винтов значительной длины. Шпин-

дель опирался на подшипники двух стоек, в которых он мог вращаться и

перемещаться по направлению своей оси. Между стойками располагался

образец винта, соответствующий данным того винта, который требовалось

нарезать. Образец легко и быстро устанавливался и снимался. Один конец

имел замок, а другой был конусным и упирался в углубление на торце вин-

та, служившего выдвижным центром. Между стойками находилось уст-

ройство для гаек, для

образцовых винтов, т.е. набор пластинок. Ширина

пластинки соответствовала впадине нарезки одного из образцовых винтов.

Пластинки были шарнирно прикреплены. При вращении винта образец

должен был перемещаться вдоль своей оси. Заготовка укреплялась на кон-

це шпинделя и перемещалась соответственно шагу образца, находясь в

контакте с резцом, закрепленным в суппорте. Резец снимал

стружку и

осуществлял на заготовке винтообразную впадину. На шпинделе устанав-

ливался шкив, который шнуром связывался с маховым колесом ручного

индивидуального привода. Это устройство было приводом при изготовле-

нии длинных винтов.

Принцип Нартова - установка образцового винта на одной оси со

шпинделем и совместное движение винта и шпинделя в этом направлении

был широко

распространен и использован до 30-х гг. XIX в.

117

Нартов и другие русские мастера (М. Сидоров-Красильников, С. Ше-

лашников, Я. Батищев) сконструировали в XVIII в. ряд металлорежущих

станков (станки для сверления стволов пушек, различные агрегатные стан-

ки). Машины Батищева относились к станкам, которые в настоящее время

называются многопозиционными. Однако изобретения русских мастеров

не могли получить широкого применения и известности, т

.к. потребность

феодально-крепостнической России в небольшом количестве машин

(главным образом для изготовления вооружения) обеспечивалась отдель-

ными небольшими заводами.

В Великобритании в конце XVIII в. сложились благоприятные усло-

вия для развития машинного производства машин. К 1790 г. относятся ра-

боты английского механика Генри Модсли (1771-1831 гг.) по созданию

станка с механическим суппортом. Для

изготовления замка нового типа,

придуманного Джозефом Брама, требовалась высокая точность, превосхо-

дившая существующие тогда возможности. Замок предстояло выпускать

большими партиями. Брама нанял к себе на работу Модсли. Брама в 1794 г.

изготовил токарный станок с суппортом ( это установил Л. Рольт - англий-

ский ученый и исследователь). Модсли был тогда у Брама на

правах под-

мастерья, но таланта у него было не меньше.

Модсли продолжил работу самостоятельно в собственной мастерской

при материальной поддержке известного скульптора Чендри. Его станок,

созданный в 1797 г. и, особенно, его усовершенствованный вариант, вы-

пущенный в 1800 г., открыли новую эпоху в машиностроении. Он приме-

нил чугунную станину, которая состояла из двух

трехгранных чугунных

брусьев трех футов длины, скрепленных болтами с массивными чугунны-

ми опорами. Продольные брусья служили направляющими. Шпиндель был

соединен с ходовым винтом парой зубчатых колес, закрытых металличе-

ским ограждением (первое стационарное защитное устройство в конструк-

ции станка). Суппорт получал движение от ходового винта с помощью па-

ры зубчатых колес.

Имелся запас ходовых винтов. Их смена облегчалась

устройством разъемных подшипников-зажимов.[16]

Так называемый крестовый суппорт имел две подвижные взаимно

перпендикулярные каретки. Благодаря этому укрепленный на верхней ка-

ретке резец мог передвигаться с помощью винтов по независимым друг от

друга направлениям – вдоль оси вращающейся заготовки и перпендику-

лярно к ней, как в

современных станках. Необходимо подчеркнуть, что

идея суппорта с несколькими каретками была не нова. Так, около 1770 г.

во Франции пока неизвестным историкам техники изобретателем было

сконструировано устройство, с помощью которого резец можно было пе-

ремещать в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Однако, не-

смотря на это, Модсли по праву считают создателем крестового

суппорта,

так как его суппорт отличался новизной и полной пригодностью для раз-

нообразных целей промышленного производства.

118

Модсли внес в конструкцию токарного станка кроме суппорта три

новшества, которые превратили его в универсальное устройство для самых

тяжелых режимов обработки с высокой точностью: изготовление цельно-

металической конструкции станины, получение точной плоской поверхно-

сти для перемещения салазок резца, разработка технологии точного изго-

товления ходового винта достаточной длины.

Хотя в токарных станках

, изготовленных Модсли, нет ни одной осо-

бенности, которая ранее не была неизвестна, его станки оказались намного

совершеннее, и отличались от всех своих предшественников. Недаром на

парадной лестнице Института инженеров-механиков в Лондоне на почет-

ном месте установлена скульптура сына плотника – выдающегося инжене-

ра Модсли, работавшего с 12 лет кузнецом и слесарем

в знаменитом арсе-

нале в Вулвиче.

В Кенсингтонском музее истории науки и техники в Лондоне хранит-

ся множество экспонатов, изобретенных Модсли и сделанных его руками.

С 1942 г. существует общество Модсли. Ренни Модели – праправнук Ген-

ри Модсли, ветеран Второй мировой войны, был президентом "Общества

Модсли" в 1981 г. Друзьями Модсли были скульптор Чендри

, Майкл Фа-

радей, а также Нэсмит (1816 – 1890 гг.) - создатель парового молота и мно-

гих других устройств. Модсли и Несмит на глаз, вручную могли сделать

плоскость, цилиндр, конус, сферу идеальной формы и с филигранной точ-

ностью.

К началу промышленного переворота в Англии конструкции токар-

ных станков достигли уровня такого совершенства, что позволяло

изготав-

ливать на них металлические детали машин. Это важнейшее условие пере-

вооружения промышленности. Это опровергает сложившееся в зарубеж-

ной литературе представление, что механизированный суппорт с набором

сменных зубчатых колес был изобретен Генри Модсли и внедрен в произ-

водство на рубеже XVIII-XIX в. Его заслуга состоит в том, что он в конст-

руктивном

отношении удачно оформил разработанные до него идеи и вне-

дрял элементы механизации во все изготовляемые им станки. Это направ-

ление деятельности Модсли соответствовало требованиям эпохи и принес-

ло ему заслуженный успех.

Однако в технической литературе имеются сведения, что в 1830 г. в

Европе хорошим токарем считался тот, который мог сделать деталь

с точ-

ностью до 1,6 мм.

Мастера Древней Руси делали резцы из нескольких материалов. Такие

резцы в сечении представляли собой трехслойный пирог. Слои были раз-

ной твердости, а резцы имели стальную закаленную головку с режущим

лезвием, приваренную к стержню из мягкого жезла. В Х в. резцы новго-

родцев для внешнего точения имели

вид обыкновенных стамесок с пря-

мым или наклонным лезвием. Несколько позже наряду с такими прямыми

резцами стамесками появились изогнутые и даже с зазубринами на внеш-

ней дугообразной стороне. Этими зазубринами резец упирали, скорее все-

119

го, в деревянную станину станка, что значительно облегчало условия рабо-

ты, позволяло снимать большую стружку и даже повышало точность обра-

ботки. Такие резцы с зазубринами просуществовали многие сотни лет -

вплоть до 20-х годов нашего столетия.

В наше время резцы отличаются большим разнообразием. Причина

этого не стремление усложнить дело, а производственная необходимость

как можно лучше приспособить резец под определенный вид работ. Для

обточки наружных поверхностей служат проходные резцы, при необходи-

мости проточить уступ перпендикулярно или наклонно к оси вращения де-

тали, обработать ее торец, применяют подрезные резцы, расточными рез-

цами растачивают сквозные и глухие отверстия, для получения резьб на

внутренних и наружных

цилиндрических и конических поверхностях ис-

пользуют резьбонарезные резцы, фасонными резцами воспроизводится

контур детали или ее части, отрезные резцы применяют для отделения от

заготовки ее части или уже обработанной детали.

Иногда инструментам присваивались имена, не оправданные их при-

оритетом. Так, резцы с прямоугольными режущими кромками назывались

у нас в 30-х годах английскими

резцами Герберта или немецкими. Эти рез-

цы были стандартизированы во время Первой мировой войны на заводе

Герберта в Англии и примерно тогда же в Германии. В России же подоб-

ные резцы применялись еще раньше и описаны в 1896 г. профессором Ар-

тиллерийской академии А. Бриксом. Аналогично обстояло дело с резцами,

имеющими

закругленную режущую кромку, которые именовались резцами

Тейлора и демонстрировались как новинка на пражской выставке в 1900 г.

Чашечные резцы или грибовидные получили название французских, в то

время как на русских заводах чашечные резцы, разработанные отечествен-

ными специалистами, с успехом применялись для обработки бандажей. А в

1913 г. в мастерских Санкт-Петербургского Политехнического

института

испытывался даже не жестко закрепленный стационарный чашечный ре-

зец, а с вращающейся головкой. Изогнутые резцы с опущенной головкой

были разработаны в 1870 г. И. Тиме, а спустя 26 лет появилось их описа-

ние во французской литературе, после чего они «перекочевали» снова в

Россию как иностранные.

Станок с револьверной головкой появился в 40-х

годах XIX в. Неква-

лифицированный токарь выполнял на нем приблизительно до восьми раз-

личных операций.

Специальные вертикальные станки для расточки канала орудия поя-

вились в XIV в., а горизонтальные - в XVI в. Смитон сконструировал и из-

готовил в 1769 г. горизонтальный расточный станок с приводом и от водя-

ного колеса. По свидетельству Уатта, его

паровую машину было бы невоз-

можно изготовить без горизонтального расточного станка, созданного в

1774 г. Вилькинсоном. Вилькинсон поместил расточную головку на длин-

ный жесткий стержень, проходивший через весь цилиндр и имевший опо-

120

ры на своих обоих концах. К 1830 г. изобретатели довели его станок до со-

временного вида.

3.2.3.

ФРЕЗЕРНЫЙ И НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ СТАНКИ

Появление металлорежущих станков связано с развитием крупного

капиталистического производства, с организацией первых промышленных

предприятий заводского типа. Широкое распространение машин-орудий, а

затем и паровых машин требовало повышенной точности обработки дета-

лей. Эта задача могла быть решена только с изобретением машин для про-

изводства машин и в первую очередь металлорежущих станков

с механи-

ческим суппортом.

Механический суппорт, перенесенный с токарного на другие метал-

лорежущие станки, положил начало станкам с развитым исполнительным

механизмом. В дальнейшем основные типы металлорежущих станков бы-

ли сконцентрированы в Германии, Франции, США и других странах: над

их созданием работали многие изобретатели [17].

После применения шкива в приводе токарного станка такой

же прин-

цип передачи движения перенесли на строгальный станок. Первый стро-

гальный станок для металла, аналогичный подобному устройству для об-

работки дерева, был создан французским механиком Никола Фокком в

1751 г. Однако современный вид продольно-строгальные и поперечно-

строгальные станки приобрели только в XIX в. Создание одного из первых

строгальный станков в

1817 г. связано с именем Робертса. Однако сущест-

венно улучшенный вариант такого станка появился в 1835 г. благодаря ра-

ботам Витворта (1803-1887 гг.), который в течение восьми лет был учени-

ком Модсли, также являющегося автором нескольких моделей строгаль-

ных станков.

Устройство для нарезания зубьев появилось в XII в. Делительная го-

ловка была создана значительно

позже – в XVI в. Первый зуборезный ста-

нок появился в Дрездене в 1564 г. Во Франции в 1709 г. Никола Бион соз-

дал станок для изготовления зубчатых колес для часового производства.

Фрезерный станок для нарезания зубьев в нескольких модификациях был

существенно усовершенствован к XVIII в. Зуборезные станки автоматы

появились в 70-х годах, а червячно-фрезерные

– в 80-х годах XIX в.

В 1818 г. Бланшар изобрел свой станок для изготовления ружейных

лож, первый станок, позволявший по копиру делать изделие сложной фор-

мы. Это изобретение имело большую ценность. В том же году Уитни,

ставший известным благодаря созданной им хлопкоочистительной машине

(см. "Материалы и технология", ч. I), построил первый универсальный

фрезерный

станок и фрезу, близкую к современным. Уитни разработал для

своего оружейного завода несколько конструкций фрезерных станков. В

1829 г. патент на фрезерный станок был выдан на имя Джона Несмита,

владельца крупных машиностроительных заводов, в 1861 г. – патент на

усовершенствованный фрезерный станок на имя фирмы «Браун и Шари».