4.2 Металлорежущие станки. Развитие и усовершенствование.

Металлорежущие станки по своей конструкции являются преемниками механизмов, предназначенных для производства изделий из древесины, камня и кости. От своих предшественников металлорежущие станки уна­следовали основные принципы устройства и действия. Поэтому «Очерки истории станков для резания металлов» необходимо начать с исследова­ния развития станков, им предшествовавших.

Возможность получения гладких поверхностей с помощью вращатель­ного движения изделия или инструмента стала известна человеку в весьма отдаленную эпоху. Уже добывание огня трением показало возможность получения тела вращения и соответствующей формы отверстия.

Первые устройства для получения поверхностей вращения нельзя от­нести к какой-либо группе станков (токарной, сверлильной, шлифоваль­ной) в современном представлении. Эти устройства были элементарно просты и универсальны. Путем усовершенствования на протяжении тыся­челетий они превратились в станки. Токарный станок является наиболее старым. Он играл ведущую роль среди устройств для резания материа­лов. Значение станков токарной группы сохраняется и в современном ма­шиностроении, несмотря на то, что многие виды работ выполняются в на­стоящее время другими станками.

До эпохи промышленного переворота металлические изделия под­вергались токарной обработке редко, но с ростом производства машин понадобились станки, приспособленные специально для изготовления металлических частей.

В первой половине XVIII в. уже существовали токарные и токарно- винторезные станки по металлу, но широкого распространения они тогда еще не приобрели, так как не было массовых заказов на их изделия, и важнейшие детали машин, в том числе и паровых, изготовлялись слеса­рями вручную. Необходимость в машинном изготовлении металлических- деталей машин, связанная с широким переходом к машинному производ­ству во всех отраслях промышленности, в полной мере проявилась лишь в конце XVIII—первой четверти XIX в. и послужила толчком к усо­вершенствованию металлорежущих станков, в первую очередь токарных. При этом были использованы или открыты вновь ранее известные усовер­шенствования и сделаны новые замечательные изобретения, позволив­шие далеко двинуть вперед технику машиностроительного производства. Таким был, в самых общих чертах, путь развития токарных металлоре­жущих станков.

Выделение в самостоятельную группу сверлильно-расточных станков было связано с потребностью в изготовлении артиллерийских орудий. В XV в. появились сравнительно сложные и тяжелые металлорежущие станки, предназначенные для обработки канала ствола орудия. Затем были созданы агрегаты, которые производили, кроме того, наружную обточку орудийного ствола, отрезание литейной прибыли и обточку цапф. Эти станки в XVIII в. были использованы также для обработки цилин­дров насосов, воздуходувок и паровых машин. Как и для других метал­лорежущих станков, толчком для их усовершенствования послужило ши­рокое развитие в начале XIX в. машиностроения и прежде всего изго­товление паровых машин.

Абразивные станки (точила) выделились в самостоятельную группу оборудования довольно рано. Они представляли собой круги естествен­ного камня, приводимые в движение мускульной силой человека, лошадьми или водяным колесом. На протяжении весьма длительного времени кон­струкции этих станков менялись очень мало. Появление усовершенство­ванных абразивных станков относится уже ко второй половине XIX в.

Возникновение станков фрезерной группы, прежде всего зубофрезерных, связано с потребностью в большом количестве точно изготовленных зубчатых колес для часов, получивших в XVII в. весьма большое распро­странение. Опыт конструирования мелких зуборезных станков часового производства был впоследствии, в XVIII в., перенесен на изготовление крупных станков, предназначенных для обработки ответственнейших и наиболее трудоемких деталей машин — зубчатых колес. Фрезерование металлических поверхностей стало практиковаться еще в XVIII в., но в промышленности этот вид обработки металлов был применен лишь в пер­вой четверти XIX в.

Принцип возвратно-поступательного движения резца или изделия, легший в основу создания строгальных станков, возник из опыта англий­ских ремесленников, выстрагивавших модные в XVII в. узоры на черен­ках ножей. Конструкции английских устройств были описаны в литера­туре. В то же время возникла потребность в изготовлении инструментов с точными плоскостями для научной работы и делались попытки создания оборудования для исполнения этой работы. А. К. Нартов, выдающийся механик первой половины XVIII в., сконструировал и построил машины, имевшие все элементы современных нам продольно-и поперечно строгаль­ных станков. Далее француз Фок, англичане Модсли, Клемент, Робертс и другие создали станки, в которых не только принцип действия, но и конструктивное оформление приняло устойчивые формы.

Сложившееся в иностранной литературе мнение о единоличном изо­бретении строгального станка Фоком можно рассматривать лишь как доказательство недостаточности знаний в области истории техники маши­ностроения, каждая страница которой служит подтверждением справед­ливости слов Маркса о том, что «критическая история технологии вообще показала бы, как мало какое бы то ни было изобретение XVIII столетия принадлежит тому или иному отдельному лицу».1

Таким, вкратце, был путь развития металлорежущих станков. В лите­ратуре он отражен слабо, что не соответствует значению этого рода орудий производства, являющихся машинами для производства всех других машин.

Истории металлорежущих станков на русском языке посвящено не­много работ. Первой по времени является статья В. А. Каменского о ма­шинах для сверления канала ствола орудия.