Історія токарного верстата

У 1765 році з-за неможливості розсвердлити з достатньою точністюциліндр довжиною в два фути і діаметром в  шість дюймів Уатт змушений буввдатися до ковкого циліндра. Розточення циліндра довжиною в дев'ять футів ідіаметром в 28 дюймів допускала точність до "товщини маленького пальця".

З початку XIX століття почався поступовий п?? реворот в машинобудуванні. Намісце  старому токарного верстата один за одним приходять нові високоточніавтоматичні верстати, оснащені супортами. Початок цієї революції поклавтокарний гвинторізний верстат англійської механіка Генрі Модслі, що дозволявавтоматично виточувати гвинти та болти з будь-якою нарізкою.

Нарізка гвинтів довго залишалася складним технічним завданням, оскількивимагала високої точності і майстерності. Механіки давно замислювалися надтим, як спростити цю операцію. Ще в 1701 році в праці Ш. Плюмописувався спосіб нарізки гвинтів за допомогою примітивного супорта.

Для цього до заготівлі припаювали відрізок гвинта як хвостовика.  
Крок напоюються гвинти повинен був бути рівний кроку того гвинта, що потрібнобуло нарізати на заготівлі. Потім заготовку встановлювали в найпростішихрознімних дерев'яних бабках; передня бабка підтримувала тіло заготовки, ав задню вставлявся припаяної гвинт. При обертанні гвинта дерев'яне гніздозадньої бабки мнеться за формою гвинта і служило гайкою, внаслідок чого всязаготівля переміщалася в бік передньої бабки. Подача на оборот булатака, що дозволяла нерухомого різцю різати гвинт з необхідним кроком.

Подібного ж роду пристосування  було на токарно-гвинторізний верстаті  
1785, який був безпосереднім попередником верстата Модслі.  
Тут нарізка різьблення, слугувала зразком для виготовляється гвинта,наносилася безпосередньо на шпиндель, який утримував заготівлю іщо приводив її в обертання. (Шпинделя називають обертовий вал токарноговерстата з пристроєм для затиску оброблюваної деталі.) Це даваломожливість робити нарізку на гвинтах машинним способом: робочий приводив уобертання заготовку, яка за рахунок різьби шпинделя, точно так само як і впристосуванні Плюм, починала поступально переміщатися щодонерухомого різця, який робочий тримав на палиці.

Таким чином, на виробі виходила різьба, точно відповіднарізьби шпинделя. Втім, точність і прямолінійність обробки залежалитут виключно від сили і твердості руки робітника, що спрямовувавінструмент. У цьому полягала велика незручність. Крім того, різьблення нашпинделі була всього 8-10 мм, що дозволяло нарізати тільки дуже короткігвинти.

гвинторізний верстат, сконструйований  Модслі, являв собоюзначний крок вперед. Історія його винаходу так описуєтьсясучасниками. У 1794-1795 роках Модслі, ще молодий, але  вже доситьдосвідчений механік, працював у майстерні відомого винахідника Брами.

Перед Брама і Модслі стояло завдання збільшити число деталей,що виготовляються на верстатах. Але старий токарний верстат  був для цьогонезручний. Почавши  роботу з його удосконалення, Модслі в 1794 роцізабезпечив його хрестовим  супортом.

Нижня частина супорта (санчата) встановлювалися  на одній рамі з задньоїбабкою  верстата і могла ковзати уздовж її направляє. У будь-якому її місцісуппорт міг бути міцно закріплений за допомогою гвинта. На нижніх полозкузнаходилися верхні, влаштовані подібним же чином. За допомогою них різець,закріплений гвинтом в прорізи на кінці сталевого бруска, міг переміщатися впоперечному напрямку.

Довжина супорта в поздовжньому і поперечному напрямках відбувалося  здопомогою двох ходових гвинтів. Підсунувши різець за допомогою супорта впритул дозаготівлі, жорстко встановивши його на поперечних полозку, а потім переміщаючивздовж оброблюваної поверхні, можна було з великою точністю зрізатизайвий метал. При цьому суппорт виконував функцію руки робітника,утримуючого різець. У описуваної конструкції, власне, не було щенічого нового, але вона була необхідним кроком до подальшихудосконаленням.

Пішовши незабаром після свого  винаходу від Брами, Модслі заснуваввласну майстерню і в 1798 році створив  більш досконалий токарнийверстат. Цей верстат став важливою віхою в розвитку верстатобудування, так як вінвперше дозволив автоматично проводити нарізку гвинтів будь-якої довжини ібудь-якого кроку.

Слабким місцем колишнього токарного  верстата було те, що на ньому можна  булонарізати тільки короткі гвинти. Інакше й бути не могло ж там не булосупорта, рука робочого повинна була залишатися нерухомою, а рухаласясама заготовка разом з шпинделем. У верстаті Модслі заготівля залишаласянерухомою, а рухався супорт із закріпленим у ньому різцем.

Для того щоб змусити суппорт  переміщатися на нижніх полозку уздовжверстата, Модслі з'єднав за допомогою двох зубчастих коліс шпиндель переднійбабки  з ходовим гвинтом супорта. Обертовий  гвинт вкручуються в гайку,яка  тягла за собою санчата супорта  і змушувала їх ковзати уздовжстанини. Оскільки ходовий гвинт обертався з тією ж швидкістю, що йшпиндель, то на заготівлі нарізати різьблення з тим же кроком, що була наце винте. Для нарізки гвинтів з різним кроком при верстаті був запасходових гвинтів.

Автоматичне нарізування гвинта на верстаті відбувалося таким чином.  
Заготівлю затискали і обточували до потрібних розмірів, не включаючи механічноїподачі супорта. Після цього з'єднували ходовий гвинт зі шпинделем, ігвинтова нарізка здійснювалася за кілька проходів різця. Зворотний відхідсупорта кожен робився вручну після відключення самохідної подачі. Такимчином, ходовий гвинт і суппорт повністю замінювали руку робітника. Малотого, вони дозволяли нарізати різьблення набагато точніше і швидше, ніж напорожніх верстатах.

У 1800 році Модслі вніс чудове удосконалення  у свій верстат  
- Замість набору змінних ходових гвинтів він застосував набір змінних зубчастихколіс, які з'єднували шпиндель і ходовий гвинт (їх було 28 з числомзубів від 15 до 50).

На своєму верстаті Модслі виконував нарізку різьблень з такою дивовижноюточністю та ретельністю, що це здавалося сучасникам майже дивом. Він,зокрема, нарізав регулювальні гвинт і гайку для астрономічногоприладу, який протягом довгого часу вважався неперевершенимшедевром точності. Гвинт мав п'ять футів довжини і два дюйма в діаметрі з 50-мавитками на кожен дюйм. Різьба була такої дрібної, що її неможливо булорозглянути неозброєним оком. Незабаром вдосконалений  
Модслі верстат отримав повсюдне розповсюдження і став зразком длябагатьох інших металорізальних верстатів. У 1817 році був створений стругальнийверстат з супортом, що дозволив швидко обробляти плоскі поверхні. У  
1818 Уїтні придумав фрезерний верстат. У 1839 році з'явився карусельнийверстат і т.д.

5) Нартов Андрій Костянтинович

(1683 - 1756)

Діяч часу Петра Великого. Російський механік і винахідник. Навчавсяв  Школі математичних і навігацкіх наук у Москві. Близько 1718 бувпосланий  царем за кордон для вдосконалення  в токарному мистецтві і  
"придбання знань в механіці та математики". За вказівкою Петра I, Нартовнезабаром був переведений до Петербурга і призначений особистим токарем царя в палацовійтокарної майстерні.

Працюючи тут у 1712-1725, Нартов винайшов і побудував ряд скоєних іоригінальних  за кінематичного схемою токарних верстатів (у тому числікопіювальних), частина яких була забезпечена механічними супортами. Зпоявою супорта вирішувалося завдання виготовлення частин машин строгопевної геометричної форми, завдання виробництва машин машинами.

У 1726-1727 і в 1733 Нартов працював при Московському монетному дворі, дестворив оригінальні монетні верстати. У тому ж 1733 Нартов створивмеханізм для підйому "Цар дзвони". Після смерті Петра, Нартова булодоручено зробити "тріумфальний стовп" на честь імператора, із зображеннямвсіх його "баталій".

Коли в Академію наук були здані  всі токарні речі і предмети  
Петра, а також і "тріумфальний стовп", то, на настійну вимогу начальникаакадемії, барона Корфа, який вважав Нартова єдиною людиною,здатним закінчити "стовп", він був переведений в академію "до токарнихверстатів ", для завідування учнями токарного і механічного справи таслюсарями. Петровська токарно, перетворена Нартова в академічнімайстерні, послужила базою для наступних робіт М. В. Ломоносова, а потім  
І. П. Кулібіна (особливо в галузі приладобудування).

У 1742 році Нартов приніс Сенату скаргу на радника академії Шумахера,з яким у нього відбувалися сперечання з грошового питання, а потімдомігся призначення слідства над Шумахером, на місце якого було визначеносам Нартов. На цій посаді він пробув лише 1,5 року, тому що виявився  
"нічого крім токарного художества сторонній і самовладним"; він звелівзапечатати архів академічної канцелярії, грубо поводився з академіками, інарешті, довів справу до того, що Ломоносов і інші члени стали проситиповернення Шумахера, який знову вступив в управління академією в 1744році, а Нартов зосередив свою діяльність "на гарматно-артилерійськомусправі ".

1738-1756, працюючи в Артилерійському  відомстві, Нартов створив верстати  длясвердління каналу і обточування  цапф гармат, оригінальні запали, оптичнийприціл; запропонував нові способи відливання гармат і закладення раковин в каналігармати. У 1741 Нартов винайшов скорострільних батарею з 44 трехфунтовихмортірок. У цій батареї вперше в історії артилерії був застосований гвинтовийпідйомний механізм, який дозволяв надавати мортіркам бажаний кутпіднесення.

У виявленої рукописи Нартова "Ясна видовище махина" описується більш  
20 токарних, токарно-копіювальних, токарно-гвинторізних верстатів різнихконструкцій. Виконані Нартова креслення і технічні описисвідчать про його великих інженерних знанні. Він видав також:  
"Достопам'ятні оповіді й мови Петра Великого" і "Театрум махінарум.

Авторство багатьох анекдотів про  Петра приписується Нартова.

6) Генрі Модслі

Maudslay Henry (1771 -- 1831)

Англійська механік і промисловець. Створив токарно-гвинторізний верстат  змеханізованим супортом (1797), механізованого виробництва гвинтів, гайокта ін Ранні роки провів у Вулвіче під  Лондоном.

У 12 років став працювати набівальщіком  патронів в Вулвічском арсеналі, ав 18 років він найкращий коваль арсеналу і слюсар-механік, у майстерні Дж.  
Брама - кращої майстерні Лондона. Пізніше відкрив власну майстерню,потім завод в Ламбеті.

Створив "Лабораторію Модслі". Дизайнер. Машинобудівник. Створивмеханізований суппорт токарного верстата, власної конструкції.  
Придумав оригінальний набір змінних зубчастих коліс. Винайшов поперечно -стругальний верстат з кривошипно-шатунним механізмом. Створив абоудосконалив велика кількість різних металорізальних верстатів.  
Будував для Росії корабельний парові машини.

Література 
Інтернет-ресурси:  
V http://turner.narod.ru/dir1/modsli.htm

V http://turner.narod.ru/dir1/nartov.htm

V http://www.100top.ru/encyclopedia/article/?articleid=11490

V http://savelaleksandr.narod.ru/IZOB/page33.html < p> V http://turner.narod.ru/dir1/histori.htm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    ПЛАН

 

 

 

1) Походження токарного верстата

 

2) Удосксналення верстата

 

3) Автоматизація токарних верстатів

4) Супорт

 

5) Нартов Андрій Костянтинович

 

6) Генрі Модслі