2. Станки, приводимые в действие с помощью деревянной

ПРУЖИНЫ

Потребность в изготовлении значительного количества более сложных изделий заставила искать способы улучшения конструкции примитивного токарного станка с ручным лучковым приводом. Прежде всего требовалось освободить для работы над изделием обе руки токаря. Это было достигнуто открытием ножного привода, который состоял из педали, соединенной гибкой связью с деревянной пружиной. Пружины имели вид либо очепа, либо лука.

Очеп обычно имел форму бруска, прямоугольное сечение которого на одном конце было значительно больше, чем на другом. Он прикреплялся толстым концом к стене или стойке, а к другому его концу присоединя- лась веревка, которой обматывалась один—два раза заготовка. Другой конец веревки прикреплялся к педали. Упругость очепа, тянувшего веревку, заставляла заготовку вращаться.

Первый полностью сохранившийся до наших дней токарный станок также приводился в действие с помощью деревянной пружины. Этот станок был подарен в 1500 г. тирольскими сословными представителями императору Максимилиану I.

В деревянных бабках вставлены стальные центры. Винт, вращаясь, перемещался в неподвижно закрепленной гайке 6 и пе­ремещал резцедержатель 7 и резец 8. Таким образом, в описываемой кон­струкции на один оборот заготовки была предусмотрена определенная величина подачи резца.

Поперечная подача регулировалась рабочим с помощью педали, на­жимая на которую он отводил резец от обрабатываемой детали. Попереч­ная составляющая усилия резания обеспечивалась грузом 9.

Рис. 7. Токарно-винторезный станок. 1569 г. По Кессону

Устройство для прижимания резца к обрабатываемой поверхности не позволяло резцу отрываться от детали при изменении формы последней. Это позво­ляло наносить винтовые линии также и на детали с переменным сечением. Поэтому ошибочным является мнение проф. Фельдхауза о том, что на рас­сматриваемом рисунке обрабатываемая деталь изображена конической неправильно, по произволу художника — иллюстратора книги.¹⁹ Слож­ная работа по нанесению декоративной винтовой нарезки не только на из­делия конической формы, но даже на изделия с переменным сечением на описываемом станке была вполне осуществима.

Неправильным на иллюстрации является положение рабочего, кото­рый должен наблюдать за ходом обработки и поэтому стоять несколько левее.

Станок с ножным приводом осободил руку ток.лрн, двигающую лучок, но холостое вращение заготовки и связанный с этим отвод и подвод резца остались. Сохранилась также вреднан для качества работы и производи- тельности квалифицированного труда токаря затрата тяжелого физического неквалифицированного труда на приведение станка в движение. Кроме того, прерывистость и неплавность движения привода с очепом отражались на качестве изделий.

3. Отделение привода от станка; станки с маховиками;

ВВЕДЕНИЕ ПОДДЕРЖЕК И СУППОРТОВ ДЛЯ РЕЗЦА

следующим после ножного привода крупнейшим преобразованием в конструкции токарного станка явилось отделение привода от станка. Это было сделано на станках, предназначенных для выполнения массовых или сложных работ. Отделение привода можно впервые увидеть на токарном станке, предназначенном для очистки и отделки литой из олова посуды. Здесь на станке впервые появляется специальный приемник энергии — шкив. Этот шкив получал энергию с помощью канатной передачи от махового колеса, вращаемого вручную отдельным рабочим (не самим токарем).

К 1671 г. относятся два весьма важных документа, касающихся токарного дела в Пушкарском приказе. Они являются наиболее старыми из известных русских документов, содержащих сведения о станках, инструментах и токарях.

Приведенные документы позволяют ознакомиться с русскими терминами, обозначавшими отдельные токарные инструменты и станочные принадлеж­ности, а именно: крюки, долота прямые и желобчатые, трубки, тиски с их принадлежностями (шурупами, гайками и ключами). Определить назначение каждой из перечисленных деталей стало возможным после изучения перевода на русский язык книги Плюмье «Токарное искусство», о которой подробно сообщается ниже (см. стр. 36). В этой книге описываются пред­меты, фигурирующие в документах Пушкарского приказа.

Из сравнения терминов видно, что токарные станки, установленные на Пушечном дворе, по своей конструкции не отличались от западно­европейских. Не отличались также используемые на них инструменты, а следовательно, и технологические процессы обработки.

Режущие инструменты изготовлялись, как отмечено в документах, из «уклада», т. е. стали. Ими были резцы — «крюки», у которых стер­жень был отогнут, а также «долота», т. е. токарные резцы обычного типа, прямые и желобчатые. К последним относятся также и упоминаемые в документах «трубки». Резцами-сверлами являются большие и малые «на­дари». Упоминаемые в документах «свайки» представляли собой штыри с большими шляпками и использовались для закрепления обрабатываемых изделий или в качестве опор для резца. Большой интерес представляют упоминаемые в документах «тиски с гайками и шурупы и с ключами», которые выдавались токарям по одному на два станка. Это были съемные бабки станков, позволявшие точить в подшипниках без центров. Они при­менялись главным образом для обработки валов и крупных винтов. Требование выдать пуд жестких варовых приводных веревок показывает, -что станки приводились в движение уже не самими работавшими на них токарями.

Некоторые дополнительные сведения относительно работы токарей на предприятии, занятом изготовлением артиллерийских орудий и бое­припасов, можно получить из относящегося к более позднему времени «Описания» Геннина. В описании говорится, что на заводе должен быть токарь и ученик.

Кроме инструментов, отмеченных в приведен­ной выше «скаске», токари должны были иметь конопляное масло для •смазки центров, бруски (печорские) для заточки режущих инструментов, рыбий клей для склейки заготовок моделей. Приводные варовые веревки заменены у Геннина сыромятными ремнями, что является шагом в сторону улучшения привода.

В России применение водяного колеса для станков, обрабатывавших орудийные стволы, известно с середины XVII в.

До настоящего времени еще не имеется сведений о применении силы ветра для приведения в движение токарных станков. Однако такое ис­пользование силы ветра в XVIII—XIX вв. вполне возможно, так как из­вестны факты использования энергии ветра не только в мукомольных мель­ницах. Например, сохранились чертежи лесопильного завода с обычными и дисковыми пилами, который в 1753 г. находился в эксплуатации в Киеве и приводился в движение ветряными крыльями.

Кроме введения шкива или маховика, токарные станки располагали еще одним ресурсом для улучшения условий труда и повышения каче­ства и количества продукции. Это была устройства для установки резца.

Поддержки для резца в виде продольного бруска можно было видеть уже на самых примитивных станках, описанных выше. Постепенно они становились более удобными, подвижными и превратились, наконец, в суппорты. Последние появились в XVII в. как немеханизированные устройства, а в начале XVIII в. уже были механизированы.

Французский ученый Шернбен д'Орлеан издал в 1671 г. капитальное сочинение по оп­тике и изготовлению оптических приборов.

На специализированном станке Шорюбена, являющемся прообразом лоботокарного (рис. 13), кроме маховика, впервые появился контрпри­вод К, позволивший изменять скорость вращения обрабатываемой детали. Последняя закреплялась на шпинделе. Держатель с установленным в нем резцом по направляющей подводился к детали и закреплялся барашком.

Другой станок Шернбена замечателен применением немеханизированого суппорта. На рис. 14 буквой с отмечен корпус суппорта, на кото­ром сверху имелась скоба с барашком, закреплявшим резец в держателе. Установленный таким образом резец мог быть подведен к обрабатываемой детали до контакта с ней. Глубина резания в дальнейшем регулировалась винтом поперечных подач, один конец которого был скреплен с подвижными салазками суппорта, а другой — с основанием.

Рис. 13. Токарный педальный станок с кривоши­пом, маховиком и суппортом.

1671 г. По Шернбену д'Орлеан.

Станок был специализирован для обработки деталей сравнительно небольшой ширины с помощью широкого резца, перекрывавшего ширину обрабатываемой поверхности. Поэтому перемещение резца вдоль образую­щей детали цилиндрической формы "в процессе резания не требовалось. Нижние салазки и длинная прорезь в станине позволяли устанавливать суппорт против каждой из четырех деталей, подлежавших обработке. Заметим, что здесь впервые встречается последовательная обработка группы деталей, собранных на одну оправку. Этот прием объединения деталей был широко использован значительно позже, только в середине XIX в.