4.7. Развитие металлообработки

Металлы и прежде всего железо были средствами войны в античные времена, таковыми они продолжали оставаться и в средние века. Очень медленно, по мере роста мастерства металлургов и совершенствования кузнечного ремесла, железо становилось сырьем и для изготовления орудий труда. Появились профессии кузнецов (ковалей), оружейников, жестянщиков, литейщиков, коло-кольщиков, лудильщиков, замочников и др.

Средневековые кузнецы хорошо владели различными сложными приемами и способами механической и термической обработки металлов, особенно при изготовлении оружия и доспехов. На протяжении всего средневековья кузнецы считались самой почтенной и уважаемой категорией ремесленников, причем наибольшим почетом пользовались оружейники. Восток стал поставщиком холодного оружия и слитков дамасской стали, которая на Руси называлась булатом, там же начала использоваться цементация стали.

В XIV-XV вв. стали появляться вододействующие молоты и протяжные устройства для вытягивания проволоки и выделки жести. Для преобразования вращательного движения водяного колеса в колебательное, например молота, широко использовались кулачковые устройства.

В XI в. высокого расцвета достигло бронзовое литье. Бронзовые скульптуры того времени по своему художественному и техническому совершенству по праву принадлежат к самым значительным творениям средневековья. Еще раньше, в V в. в Италии и во Франции, а в X в. на Руси зародилось искусство литья колоколов. Широкое распространение получило литье по восковым моделям, освоенное еще во времена античности. С XIII в. русскими мастерами-литейщиками стал использоваться способ тонкостенного полого литья «на выплеск», при котором залитый через верхнее отверстие металл выпускался (выплескивался) через нижнее, застывая в виде тонкой оболочки у стенок.

При изготовлении оружия, доспехов, предметов роскоши и украшений широкое применение получили операции чеканки, гравировки, покрытие чернью и позолотой и т. п.

С появлением артиллерии потребовались станки и в первую очередь сверлильно-расточные, предназначенные для удаления неровностей в каналах литых артиллерийских стволов. При этом в ствол, установленный вертикально, дульной частью вверх, вводилась деревянная расточная борштанга с закрепленными в ней несколькими резцами. Вращение ее вначале осуществлялось вручную с помощью веревки, а позднее от водяного колеса. Существовала и другая схема, при которой ствол располагался сверху и подача его осуществлялась под действием собственного веса. При этом обеспечивался лучший отвод стружки, но усложнялись установка ствола и его вращение.

Со второй половины XVI столетия началась история суппорта. Специальная «поддержка» в станке для нарезания винтов была впервые описана в труде французского изобретателя Жака Бессона «Театр инструментов», появившемся в 1565 г. Впоследствии это изобретение повторили, но уже в ином виде, в начале XVIII в, русский механик Андрей Нартов, а в конце XVIII в, — английский промышленник Г. Модесли.

Французский математик и механик Жак Бессон в середине XVI в. в своей книге «Театр инструментов» впервые описал токарно-винторезный станок со специальной поддержкой для инструмента, которая была им названа суппортом (англ, и фр. support от лат. supportare -поддерживать). Им же были описаны токарно-копировальные станки, на которых по бронзовым образцам (копирам) можно было вытачивать неограниченное количество изделий из дерева и кости.

Другим важным совершенствованием станков явилось отделение привода от станка, что позволило не только повысить производительность обработки, но и полностью освободить руки рабочего для управления суппортом с установленным в нем инструментом.).