Історія розвитку токарного верстата

Міністерство освіти і науки Російської Федерації

Федеральне агентство з освіти

ГОУ ВПО Череповецький Державний Університет

Інститут Педагогіки і Психології

кафедра: професійної освіти

Доповідь з дисципліни:

Історія розвитку науки, техніки і технологій:

«Історія розвитку токарного верстата».

виконала

студентка

групи 4ПО-41

Никифорова Т.В.

Перевірив доцент:

Златоустів В. Д.

Череповець 2007

Токарні верстати були винайдені і застосовувалися ще в глибоку давнину. Вони були дуже прості по пристрою, дуже недосконалі в роботі і мали спочатку ручної, а згодом ніжний привід.

Древній токарний верстат ручного приводу показаний на рис. 1. обточувати виріб, встановлене на двох дерев'яних стійках, обробляли двоє людей. Один обертав за допомогою мотузки виріб то вправо, то вліво, а інший тримав в руках ріжучий або скоолящіі інструмент і обробляв їм виріб.

Старовинний російський токарний верстат ножного приводу показаний на рис. 2. Цей верстат досконаліше попереднього: більш стійке взаємне положення вироби та інструменту забезпечувало і точнішу обробку, а заміна ручного приводу ножним дозволила працювати на верстаті замість двох одній людині. Обточувати виріб встановлювалося на загострених дерев'яних клинах 1 і 2 (перше представників сучасних центрів). Клин 1 закріплювався в стійці наглухо, а клин пересувався до упору в виріб 3 і закріплювався допоміжним клином 4, Мотузка 5, навита на виріб 1-2 обороту, одним кінцем прикріплювалася до гнучкої жердини 6, а іншим - до дерев'яній підставці 7. Натискаючи ногою на підніжку, токар приводив в обертання обточувати виріб. Утримуючи обома руками ріжучий інструмент, який спирається об дерев'яний брусок 8, він притискав інструмент до виробу і обробляв його.

Рис.1 Стародавній токарний верстат

Рис.2 Старовинний російський токарний верстат

Потім натиск ноги на підніжку припинявся, гнучка жердина випрямлялася, тягнула мотузку вгору і обертала виріб в зворотному напрямку. Обточування в цей час переривалося, і таким чином, як і на попередньому верстаті майже половина робочого часу витрачалася даремно.

Токарні верстати, показані па рис. 1 і 2 застосовувалися головним чином для обробки дерев'яних виробів. Необхідність обробки металевих виробів прискорила розвиток токарних верстатів, хоча цей розвиток відбувався дуже повільно. Пріоритет у розвитку токарних верстатів належить російським технікам.

Андрій Костянтинович Нартов, один з найбільш чудових російських техніків XVIII ст., Вихованець Московської школи «математичних і навігаційних наук», вперше в світі в 1715 р винайшов і потім побудував токарно-копіювальний верстат з супортом - механічним утримувачем ріжучого інструменту, який заміняє руку людини . На цьому верстаті, який зберігається нині в Державному Ермітажі в Санкт - Петербурзі, зберігся напис: «Початок проізвожденія до будови махини 1718-го, вирішена 1729- році. Механік Андрій Нартов ». У 1719 р Нартов писав Петру I -Велика майстру токарного справи по дереву і металу - з Лондона про те, що він «тут таких токарних майстрів, які перевершили російських майстрів, не знайшов, і креслення махина, які ваша царська величність наказав тут зробити , я майстрам казав, і оні зробити по них не можуть ... ». Так при першому знайомстві Нартова з зарубіжною технікою він зміг переконатися в тому, що російські майстри не тільки не поступаються зарубіжним, а й перевершують їх.

А. К. Нартов випередив майже на сторіччя Генрі Моделі, якому необґрунтовано приписується буржуазними авторами винахід супорта в 1797 р зберігаються в Державному Ермітажі верстати Нартова доводять, що він ще на початку XVIII ст. працював на верстатах свого винаходу, на яких ще з більшою точністю, ніж в кінці XVIII в, - у Моделі, можна було виготовляти, притому автоматично, металеві вироби будь-якої форми. Винахід супорта ознаменувало собою початок нової епохи в розвитку не тільки токарних, але і інших металорізальних верстатів.

Отже, завдяки винаходу А. К. Нартова Росія майже на сторіччя випередила Західну Європу і Америку в створенні токарних верстатів з супортами. А. К. Нартов за два з половиною століття до наших днів передбачив створення металорізальних верстатів, автоматично виготовляють вироби з металу, - тих верстатів, які є найбільш важливими для сучасної промисловості.

Заслугою Нартова є і виховання їм російських знавців обробки металу різанням. З петровської токарної майстерні, якою завідував Нартов, вийшов ряд учнів, в числі їх особливо виділялися токарі Олександр Журавський і Семен Матвєєв.

Учні та послідовники Нартова успішно вдосконалювали і будували токарні верстати. В кінці 18 століття товариський механік-годинникар Лев Собакін і тульський майстер Олексій Сурін розробили креслення, за якими виготовлялися токарно-гвинторізні верстати для обробки різних гвинтів. Сурін створив токарний верстат і для виготовлення рушничних стовбурів. На цьому верстаті обертання виробу здійснювалося від трансмісійного приводу, а супорт з ріжучим інструментом переміщався за допомогою ходового гвинта. Вперше на цьому верстаті було застосовано автоматичне вимикання супорта. Російські винахідники і в цьому удосконаленні токарного верстата випередили винахідників зарубіжних країн.

Особливо широко виготовлення токарних верстатів було розвинене на Тульському і інших збройових заводах. На рис. 3 показаний один з таких верстатів. На ньому виріб наводилося в обертання від трансмісії через ремінну передачу 1, а супорт 2 переміщався механічно за допомогою шестерень 3 і гвинта 4.

На рис. 4 показаний токарний верстат із ступінчастим шківом і перебором, створений в середині дев'ятнадцятого століття. На таких верстатах виробу повідомлялося різне число обертів за допомогою ступеневої шківа 1 і шестеренчатого перебору 2. Рух супорта 3 передавалося через суміжні шестерінки 4 і ходової валик або гвинт 5. Подібні токарні верстати виготовлялися і на початку ХХ століття.

В кінці дев'ятнадцятого і на початку двадцятого століття токарні верстати із ступінчастим шківом забезпечувалися коробками передач для зміни швидкості переміщення супорта, а так же ходовим валиком і ходовим гвинтом.

Рис.3 Токарський верстат, виготовлений на Тульському збройовому заводі в середині 18 століття.

Рис.4 Токарський верстат середини 19 століття із ступінчастим шківом

Рис.5 Токарно-гвинторізний верстат ТН-20

До Великої Жовтневої соціалістичної революції в Росії верстатобудування було погано розвинене. Парк верстатів становив всього 75 тисяч одиниць. У період довоєнних п'ятирічок було створено велику кількість верстатобудівних підприємств, освоєно випуск основних типів верстатів, а 1940 році парк верстатів виріс до 710 тисяч одиниць.

У 1932 році в країні було освоєно виробництво першого токарного верстата з коробкою швидкостей. Верстат називався ДІП ( «Наздогнати і перегнати»). Цим девізом радянські верстатобудівники кидали виклик світу: «Ми наздоженемо і переженемо вас з виробництва верстатів!».

На зміну Діпу в 1957 році прийшов верстат 1А62, а в наступні роки 1А16, 1А64, 1620, 16К20, 1К62 і ін.

Рис.6 Токарно-гвинторізний верстат 1620 заводу «Червоний пролетар»

Такий верстат, показаний на рис. 5, складається з коробки подач 1, передньої бабки 2, ступеневої шківа 3, резцедержателя 4, супорта 5, задньої бабки 6, ходового гвинта 7, ходового валика 8, станини ніжки 10, фартуха 9 і

тумби 11.

Після винаходу і успішного застосування швидкорізальної сталі, а потім і твердих сплавів з'явилися швидкохідні потужні верстати сучасної конструкції. Ці верстати мають масивні станини і забезпечені коробками швидкостей, що дозволяють швидку зміну чисел оборотів виробу, і більш досконалими коробками подач. На рис. 6 показаний найбільш досконалий токарно-гвинторізний верстат модель 1620, виготовлений заводом «Червоний пролетар».

В даний час на виробництві застосовуються вдосконалені багатофункціональні верстати, також верстати типу 16К20, і ДІП 100, ДІП 200, ДІП 300, ДІП 400, ДІП 500, ДІП 800, ДІП 1000.

Таким чином, до появи сучасного токарного верстата був пройдений важкий шлях від стародавніх часів, коли використовувалися верстати з застосуванням ручної фізичної сили, до сьогоднішнього моменту, коли застосовуватися у повному обсязі або частково автоматизовані верстати, що мають велику продуктивність і менші витрати робочої сили.

Список літератури:

1. Грошовий П.М., Стіскін Г.М., Тхор І.Є. Токарна справа. Уч. Посібник для проф. техн. училищ. - М: Вища школа, - 1972. - 304 с.

2. Ятченко С.В. «Токарна справа», М .: Сельхозгиз, 1958 р 532 с.