2015-10-22
699
До середини ХVІ ст. існував тільки простий центровий токарний верстат. Заготовка на такому верстаті оберталась між двома закріпленими центрами за допомогою шнура, обмотаного навкруги заготовки, і поєднаного за звичай з педаллю внизу й з гнучким коромислом вгорі. Найперше зображення токарного верстата з патроном відноситься до 1568 року. На такому верстаті привід обертав ходовий шпиндель (патрон), до якого виріб кріпили болтами або затискачами. Верстати з гвинтовими направляючими патронами для нарізки різьби з’явились ще в ХVІІ столітті, причому цей спосіб, за якого виріб переміщується вдовж направляючих, а інструмент закріплюється нерухомо, широко використовувався в ХVІІІ столітті. На сучасному токарному верстаті переміщується ріжучий інструмент, а сам виріб тільки обертається. До нас дійшла картинка примітивного гвинтонарізного верстата подібного устрою (рис. 4.2), тоді коли Леонардо да Вінчі залишив після себе ескіз ще більш реального походження, на якому був зображений верстат аналогічної конструкції. Навряд чи той чи інший із цих верстатів мали практичне значення. Мабуть, їх навіть взагалі не вдалось би побудувати. На протязі ХVІІІ століття володарі годинникових і приладових майстерень користувались мініатюрними гвинтонарізними верстатами з пересувним інструментом. У таких машинах були втілені елементи різцевого супорту, але тільки у вигляді, пристосованому для легких робіт.
|
|
|
Рис. 4.2. Гвинтонарізний верстат Бессона
До кінця ХVІІ ст. на таких токарних верстатах обточували деталі з дерева та інших м’яких матеріалів і тільки в окремих випадках із дуже м’яких металів.
На протязі ХVІІІ ст. володарі-годинникарі й золотих справ майстри, що створювали виключно художні візерунки, стали широко користуватись токарними верстатами для оброблення металів, але тільки на штучних роботах.
До кінця століття з ускладненням машин виник запит на токарні верстати для обробки крупних металевих деталей.
Історія удосконалення токарного верстата складна, тому тут ми обмежимось лише згадкою про те, що вирішальним моментом у цій історії було створення Генрі Моделем сучасного виду металорізального верстата. Поштовхом для винайдення цього верстата була необхідність виготовлення замка, винайденого Брамом. Для виготовлення цього замка потрібна була така точність, яка набагато перевершувала тодішні можливості. Брам запросив до себе на роботу Моделя, який в цей час працював над створенням свого токарного верстата. Модель продовжив свою роботу після 1797 року вже у власній майстерні. Його верстат (1797 рік) і особливо його удосконалений варіант (1800 рік) відкрив нову епоху в машинобудуванні (рис. 4.3).
|
|
|
Рис. 4.3. Гвинторізний верстат Моделя. (приблизно 1797 рік)
Привідні шестерні справа утрачені.
Прийнято вважати, що Модель винайшов тільки різцевий супорт, проте це ствердження перекручує істину й недооцінює заслуги Моделя. Примітивний різцевий супорт у ті часи годинникарі вже використовували на невеликих токарних верстатах, але на крупних існуючих верстатах цього зробити не було можливості. Модель значно удосконалив цей верстат і пристосував для важких робіт. У подальшому він же вніс у конструкцію токарного верстата три новини, які набагато підвищили його точність і перетворили його в цілому в універсальний пристрій із різцевим супортом як головним вузлом. Ці новини полягали в наступному:
- у виготовленні суцільнометалевої конструкції;
- у точному одержанні плоских поверхонь для переміщення полозок різця;
- розробці технології точного виготовлення ходового гвинта достатньої довжини, що забезпечує необхідне переміщення ріжучого інструмента вздовж заготовки великих габаритів.
Створення суцільнометалевого верстата замість монтування металевих робочих частин на дерев’яній основі може на перший погляд здатися, що він не має великого значення. Проте жорсткість металевої станини забезпечила підвищення точності оброблення металів різанням. Планерність поверхонь полозок перетворювала цю потенціальну можливість у дійсність. А наполеглива і кропітка робота Моделя над удосконаленням способів виготовлення ходових гвинтів достатньої довжини на початку ХІХ століття корінним чином змінила практику токарних робіт. Йому ж належить заслуга з впровадження коробки передач.
Хоч у токарних верстатах Моделя немає такої особливості, яка раніше була б невідома, його верстат був настільки досконалішим, що повністю відрізнявся від усіх своїх попередників. Його можна було використовувати для важких режимів обробки твердих металів із високою точністю.
Подальших успіхів в області нарізання різьби й підвищення класу точності обробки різанням досягнув приблизно до 1833 р. Джозеф Вітфорт, його трудова діяльність почалась у Моделя.
У період з 1814 по 1840 роки був створений стругальний верстат, який теж відіграв велику роль у підвищенні точності механічної обробки.
Підвищення точності загального машинобудування було пов’язано головним чином з переходом до методів масового виробництва й змінюваності частин в конструкціях.
