История изобретения токарного станка

Токарное дело остается популярным направлением в производстве, но мало кто задумывается о том, кто изобрел токарный станок. История появления этого устройства уходит в глубокую древность, когда подобные механизмы начали активно использоваться мастерами.

Сегодня токарный станок представляет собой универсальное оборудование для обработки металлов, которое играет важнейшую роль практически на любом производстве. Несмотря на достижения в области нанотехнологий и обилие заводов, массово производящих детали, токарные устройства продолжают оставаться незаменимыми и широко используемыми. С помощью токарных станков обрабатывают заготовки из различных материалов, включая металл, дерево, сплавы, пластик и другие.

Сегодня токарные установки получили массовое распространение благодаря множеству функций по обработке деталей:

Прообразом такого станка послужило древнее приспособление: первые упоминания о подобном устройстве относят еще к временам Древнего Египта. Древние китайцы также использовали такие приспособления для заточки ножей и других инструментов.

Потребность в таких ремесленных агрегатах была, так как люди стремились улучшить условия жизни.

Первый токарный станок в мире был создан в VI веке до н. э. в Древней Греции, благодаря трудам Теодора Самосского. Его устройство было крайне примитивным: вращающаяся ось приводилась в движение тетивой лука. Для обработки материалов, таких как камень, дерево или кожа, использовались песок или зола в качестве абразивного материала.

Работа с таким станком требовала значительных физических усилий, поэтому им управляли минимум два человека. Со временем, в середине II тысячелетия до нашей эры, была разработана новая конструкция привода, которая применялась вплоть до XVI века. Эта модификация включала струнный привод: шнур, обмотанный вокруг вала, соединял ножную педаль с упругим элементом, например жердью или очепом.

Изобретение токарного станка стало длительным процессом, требующим кропотливого труда. В течение многих веков талантливые мастера и изобретатели из разных стран неустанно работали над усовершенствованием этого устройства.

Уже в 14-15 веках использование ножного привода с педалью дало возможность обрабатывать заготовки более эффективно и точно.

Ближе к середине 15 века жердь была заменена механизмом, отдаленно напоминающим кривошипно-шатунный механизм (напоминает ножной привод швейной машинки 20 столетия). Конечно, привод на агрегатах того времени был малоэффективным: не хватало для обработки металлов и камня усилий.

Жак де Вокансон — французский изобретатель. Он разработал в середине 18 века первый цельнометаллический агрегат для обработки металлов и дерева. Такое устройство имело решающее значение для дальнейшего развития технического прогресса.

Этот станок можно назвать «прародителем» будущего оборудования, изобретение это дало мощный толчок разработке других станков. В 17 века появились токарные агрегаты, где заготовка обрабатывалась с помощью водяного колеса. Но по –прежнему токарь прилагал большие физические усилия.

В 1567 году французский механик и математик Жак Бессон разработал токарный станок с важной инновацией — механической опорой для фиксации режущего инструмента. В этой конструкции впервые появились элементы передней бабки, а также шестерни, которые позволяли регулировать скорость вращения обрабатываемой детали.

Токарный станок Генри Модсли стал важным шагом в эволюции токарного оборудования. Этот универсальный агрегат был создан благодаря гениальному английскому инженеру Генри Модсли, который изобрел токарно-винторезный станок. Он также разработал приспособления для точения, которые значительно упростили процесс обработки.

До внедрения станка Модсли гайки и болты изготавливались вручную, что приводило к их нестандартным размерам и несовместимости. Однако в 1797 году Модсли представил усовершенствованную конструкцию: каретка станка приводилась в движение ходовым винтом, а поперечный суппорт обеспечивал движение ножа как вдоль, так и поперек заготовки.

Генри Модсли также создал специальные наборы метчиков и плашек, которые позволяли резьбе на болтах и гайках быть полностью совместимой. Это изобретение стало революцией, так как теперь любой болт подходил к соответствующей гайке. Позже, в 1820 году, Модсли спроектировал шпиндельный токарный станок, идеально подходящий для массового производства.

Развитие и совершенствование токарного оборудования активно продолжались на протяжении XVIII и XIX веков. К началу XIX века появились универсальные станки, оснащенные патронами для зажима заготовок. Эти инновации сделали устройства более гибкими, производительными и эффективными, что позволило им справляться с разнообразными задачами обработки материалов.

Впервые проблема самоходного суппорта была решена русским изобретателем Андреем Нартовым еще в XVIII веке. В этот период появилось множество новых идей и технических решений, которые существенно повлияли на развитие токарного дела.

Одним из ключевых событий стало создание промышленного токарного станка в Российской империи. Его разработал Андрей Нартов, талантливый механик и ученый, работавший при дворе Петра I. В 1717 году Нартов создал первый в мире токарно-нарезной станок. Это устройство впервые использовало механический резцедержатель и самоходный суппорт-автомат с набором сменных зубчатых колес. Благодаря этому стало возможным автоматическое движение резца вдоль обрабатываемой заготовки, что позволило точно и быстро изготавливать детали любой формы.

Изобретение Нартова не только избавило мастеров от необходимости выполнять сложные операции вручную, но и стало настоящим прорывом своего времени. Его идеи значительно опережали существующий уровень технологий.

Долгие годы Андрей Нартов руководил царскими мастерскими, где трудились лучшие ремесленники России. За это время он создал сразу несколько уникальных станков, которые заложили основу для дальнейшего развития токарной техники.

Он закрепил резец в специальной специальных тисках («лапа»), которые перемещались с помощью винта по четко заданной траектории. Это существенно облегчило работу мастерам. Конструкция усовершенствованного механизма позволяла токарям вытачивать детали любой формы и отпала необходимость выверять точность обработки на глазок.

Впоследствии это изобретение русского механика не было официально зарегистрировано. Потому изобретателем токарно-винторезного станка с механическим суппортом и гитарой сменных зубчатых колёс официально считается британец Генри Модсли.

Сегодня токарные механизмы Нартова хранятся в Эрмитаже, они занимают почетное место как шедевры инженерии 18 -го столетия.

За годы технической революции и быстрого технического прогресса были усовершенствованы токарные установки.

Используя данные станки, токари превращают бесформенные заготовки в готовые детали сложных механизмов. Обработку металлов и других материалов выполняют сегодня станки и машины по профилю:

Выпускают токарное оборудование разных видов. На токарных станках выполняют обработку деталей и заготовок из таких материалов -как:

Точность снятия стружки на современном токарном оборудовании столь ювелирная, что погрешность составляет сотые доли миллиметра.

Значение древнего изобретения трудно представить: они повлияли коренным образом на развитие технического прогресса и экономического роста. Современное токарное режущее оборудование в 21 веке - это высокотехнологичные машины, которые выполняют точную обработку заготовок из разного сырья с высокой производительностью.

Токарные станки последнего поколения для обработки корпусных деталей и крепежных заготовок стали важным фактором в развитии многих отраслей — например, машиностроение, судостроение и производство оружия.

Металлорежущее токарное оборудование можно разделить на три основных группы по уровню автоматизации процессов — ручные, автоматизированные и полностью автоматические (участие токаря минимально).

Токарные станки имеют широкую область использования — это оборонная отрасль и нефтяная, аэрокосмическая и газовая промышленность, сельское, лесное, коммунальное хозяйство и др.

Токарные массивные станки весом в несколько тонн применяют в промышленных масштабах, а небольшие компактные агрегаты — в домашних мастерских.

Любая сфера, где требуется метало – и деревообработка, не обходится без такого станкостроительного оборудования. На нем можно изготавливать втулки и шкивы, валы и шестерни, гайки и болты, сложные фигурные элементы и др. Металл и дерево, пластик и камень – все эти материалы можно подвергать обработке на токарных установках.

В быту такие станки – только небольших размеров и производительности – тоже востребованы для работ. Токарные станки используются в домашних и школьных мастерских.

Токарное оборудование обеспечивает получения на финише деталей большой точности и сложности: они входят в состав оборудования в разных сферах промышленности и народного хозяйства.

Создание токарного станка и усовершенствование в лабораториях и производственных цехах позволяло ученым создавать сложную высокотехнологичную технику, облегчить ручной труд и повысить качество заготовок.

За последние десятилетия промышленные токарные станки значительно эволюционировали вместе с технологическим прогрессом.