Кто изобрел токарный станок: История появления токарного станка | Онлайн энциклопедия Мифы народов мира

История токарного станка – основные этапы развития токарного дела

Токарный станок – агрегат, без которого сегодня не обходится ни одно производство. Несмотря на нанотехнологии и множество заводов, которые штампуют запчасти, токарные станки остаются востребованными и популярными. Сегодня мы расскажем, как появились токарные станки, кто их изобрел, а также об особенностях первых моделей.

История токарного дела

Самые старые токарные станки использовались в Египте еще в бронзовом веке. Это были струнно-токарные станки с возвратно-поступательным движением. Особенности таких конструкций:

• В качестве их движущей силы выступал человек, тянущий один или другой конец веревки, намотанной на вал, установленный с возможностью вращения на двух подшипниках.
• На конце вала зажималась заготовка, при этом другой человек держал режущий инструмент в руках и прижимал его к заготовке.

В середине 2-го тысячелетия до нашей эры появилась новая конструкция привода токарного станка, просуществовавшая до 16 века. Это был струнный привод, поэтому также использовался шнур, обмотанный вокруг приводного вала, но с одной стороны он был прикреплен к ножной педали, а с другой – к упругому элементу (это могло быть молодое дерево загнутое особым способом). Когда человек нажимал на педаль, он тянул шнур вниз, одновременно заставляя вал вращаться и упругий элемент сжимался. Когда давление на педаль уменьшалось – пружинный элемент тянул шнур вверх, одновременно поворачивая вал в обратном направлении. Позже вместо дерева использовали арку в форме пружины, подвешенную к потолку.

Примерно в 1500 году великий Леонардо да Винчи усовершенствовал привод токарного станка, используя канатный и ременной привод и одновременно зубчатые передачи – так был создан токарный станок с непрерывным (необратимым) движением. Появление маховика, который позволяет накапливать большое количество энергии, упростило обработку все более твердых материалов.

Кто изобрел первый современный токарный станок?

История токарного станка, оснащенного механической опорой для поддержки ножа началась в 1569 году.  Его сконструировал французский математик и механик Жак Бессон. Он также использовал прототип передней бабки в своем токарном станке – появились шестерни для изменения скорости вращения заготовки. Мы также обязаны ему первыми токарными станками, которые были разработаны для нарезания как цилиндрической, так и конической резьбы.

Особенности первых моделей токарных станков

Рассмотрим особенности моделей станков, которые были изобретены позже:

• В 1797 году англичанин Генри Модсли сконструировал токарный станок по металлу, в котором впервые каретка могла приводиться в движение ходовым винтом, то есть режущий инструмент двигался вдоль заготовки. Дополнительным преимуществом этой конструкции было использование поперечного суппорта, позволяющее ножу двигаться не только вдоль, но и в перпендикулярном направлении.
• В 1810 году все тот же Г. Модсли построил токарный станок с винтовым вращением. Они были настолько тщательно изготовлены, что стали взаимозаменяемыми. Это был важный шаг на пути к массовому производству.
• В 1820 году Модсли сконструировал еще один станок – шпиндельный токарный станок, пригодный для серийного производства.
• Токарный станок с механической подачей, как продольной, так и поперечной, был изобретен в 1835 году англичанином Джозефом Уитвортом.
• В 1839 году Фредерик Бодмер в Швейцарии строит первый вертикальный токарный станок, на котором заготовка зажимается на горизонтальном столе, что позволило работать с очень тяжелыми (более 200 тонн) и крупными объектами (диаметром более 24 метров).
• В 1845 году американец С. Фитч сконструировал прототип револьверного станка, в котором лафет снабжен вращающейся частью (револьверной головкой), к которой можно одновременно прикрепить несколько различных инструментов. Это позволило быстрее изготавливать заготовку, устраняя перерывы, необходимые для замены инструмента. Одновременно с усовершенствованием конструкции была разработана и усовершенствована система привода от трансмиссионного привода от водяного колеса через паровую машину, до современных токарных станков с собственным источником энергии – электродвигателем. Также были изменены материалы, из которых изготавливались режущие инструменты. Первоначально они производились из низкоуглеродистой стали, но по мере увеличения твердости заготовок впервые появились ножи из быстрорежущей стали. В 1925 году для лезвий инструментов впервые был использован карбид вольфрама. 

После Первой мировой войны различные высокопроизводительные специализированные токарные станки быстро развивались и применялись для производства оружия, автомобилей и другого оборудования. Для повышения производительности малых партий заготовок в конце 1940-х годов были появились токарные станки с гидравлическими профилирующими устройствами. В то же время были разработаны многоинструментальные токарные станки. В середине 1950-х годов были разработаны токарные станки с программным управлением с перфокартами, стопорными пластинами и дисками. Технология ЧПУ начала использоваться в токарных станках в 1960-х годах и быстро развивалась после 1970-х годов.

 

Если Вам требуется лазерная резка металла мы будем ждать заявок по данному вопросу.

Токарные станки. История :: ТОЧМЕХ

История относит изобретение токарного станка к 650 г. до н. э. Он представлял собой два установленных центра, между которыми зажималась заготовка из дерева, кости или рога. Раб или подмастерье вращал заготовку (один или несколько оборотов в одну сторону, затем в другую). Мастер держал резец в руках и, прижимая его в нужном месте к заготовке, снимал стружку, придавая заготовке требуемую форму.

Позднее для приведения заготовки в движение на «токарном» применяли лук со слабо натянутой (провисающей) тетивой. Тетиву оборачивали вокруг цилиндрической части заготовки так, чтобы она образовала петлю вокруг заготовки. При движении лука то в одну, то в другую сторону, аналогично движению пилы при распиливании бревна, заготовка делала несколько оборотов вокруг своей оси сначала в одну, а затем в другую сторону.

В XIV — XV веках были распространены токарные станки с ножным приводом. Ножной привод состоял из очепа — упругой жерди, консольно закрепленной над станком. К концу жерди крепилась бечевка, которая была обернута на один оборот вокруг заготовки и нижним концом крепилась к педали. При нажатии на педаль бечевка натягивалась, заставляя заготовку сделать один — два оборота, а жердь — согнуться. При отпускании педали жердь выпрямлялась, тянула вверх бечевку, и заготовка делала те же обороты в другую сторону.

Примерно к 1430 г. вместо очепа стали применять механизм, включающий педаль, шатун и кривошип, получив, таким образом, привод, аналогичный распространенному в XX веке ножному приводу швейной машинки. С этого времени заготовка на токарном получила вместо колебательного движения вращение в одну сторону в течение всего процесса точения.

В 1500 г. уже имел стальные центры и люнет, который мог быть укреплен в любом месте между центрами.

На них обрабатывали довольно сложные детали, представляющие собой тела вращения, — вплоть до шара. Но привод был слишком маломощным для обработки металла, а усилия руки, держащей резец, недостаточными, чтобы снимать большую стружку с заготовки. В результате обработка металла оказывалась малоэффективной. Необходимо было заменить руку рабочего специальным механизмом, а мускульную силу, приводящую в движение, более мощным двигателем.

В середине XVI Жак Бессон (умер в 1569 г.) — изобрел токарный станок для нарезки цилиндрических и конических винтов.

В начале XVIII века Андрей Константинович Нартов (1693-1756), механик Петра первого, изобретает оригинальный токарный станок с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колес. Чтобы по-настоящему понять мировое значение этих изобретений, вернемся к эволюции токарного станка .

В XVII в. появились токарные станки, в которых обрабатываемое изделие приводилось в движение уже не мускульной силой токаря, а с помощью водяного колеса, но резец, как и раньше, держал в руке токарь. В начале XVIII в. токарные станки все чаще использовали для резания металлов, а не дерева, и поэтому проблема жесткого крепления резца и перемещения его вдоль обрабатываемой поверхности стола весьма актуальной. И вот впервые проблема самоходного суппорта была успешно решена в копировальном А. К. Нартова в 1712 г.

Вторая половина XVIII в. в станкостроении ознаменовалась резким увеличением сферы применения металлорежущих и поисками удовлетворительной схемы универсального токарного станка , который мог бы использоваться в различных целях.

В 1751 г. Ж. Вокансон во Франции построил токарный станок, который по своим техническим данным уже походил на универсальный. Он был выполнен из металла, имел мощную станину, два металлических центра, две направляющие V-образной формы, медный суппорт, обеспечивающий механизированное перемещение инструмента в продольном и поперечном направлениях. В то же время в этом токарном отсутствовала система зажима заготовки в патроне, хотя это устройство существовало в других конструкциях . Здесь предусматривалось крепление заготовки только в центрах. Расстояние между центрами можно было менять в пределах 10 см. Поэтому обрабатывать на токарном Вокансона можно было лишь детали примерно одинаковой длины.

В 1778 г. англичанин Д. Рамедон разработал два типа токарных для нарезания резьб. В одном вдоль вращаемой заготовки по параллельным направляющим передвигался алмазный режущий инструмент, скорость перемещения которого задавалась вращением эталонного винта. Сменные шестерни позволяли получать резьбы с разным шагом. Второй токарный станок давал возможность изготавливать резьбу с различным шагом на детали большей длины, чем длина эталона. Резец продвигался вдоль заготовки с помощью струны, накручивавшейся на центральную шпонку.

В 1795 г. французский механик Сено изготовил специализированный токарный станок для нарезки винтов. Конструктор предусмотрел сменные шестерни, большой ходовой винт, простой механизированный суппорт. Токарный станок был лишен каких-либо украшений, которыми любили украшать свои изделия мастера прежде.

Накопленный опыт позволил к концу XVIII века создать универсальный токарный станок, ставший основой машиностроения. Его автором стал Генри Модсли. В 1794 г.  он создал конструкцию суппорта, довольно несовершенную. В 1798 г., основав собственную мастерскую по производству токарных , он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка .

В 1800 г. Модсли усовершенствовал этот токарный станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарные станки сегодня. При этом существенно то, что Модсли понял необходимость унификации некоторых видов деталей и первым стал внедрять стандартизацию резьб на винтах и гайках. Он начал выпускать наборы метчиков и плашек для нарезки резьб.

Одним из учеников и продолжателей дела Модсли был Р. Робертс. Он улучшил токарный станок тем, что расположил ходовой винт перед станиной, добавил зубчатый перебор, ручки управления вынес на переднюю панель токарного станка , что сделало более удобным управление станком. Этот токарный станок работал до 1909 г.

Другой бывший сотрудник Модсли — Д. Клемент создал токарный станок для обработки деталей большого диаметра. Он учел, что при постоянной скорости вращения детали и постоянной скорости подачи по мере движения резца от периферии к центру скорость резания будет падать, и создал систему увеличения скорости.

В 1835 г. Д. Витворт изобрел автоматическую подачу в поперечном направлении, которая была связана с механизмом продольной подачи. Этим было завершено принципиальное совершенствование токарных .

Следующий этап — автоматизация токарных . Здесь пальма первенства принадлежала американцам. В США развитие техники обработки металлов началось позднее, чем в Европе. Американские токарные станки первой половины XIХ в. значительно уступали м Модсли.

Во второй половине XIХ в. качество американских токарных было уже достаточно высоким. Токарные станки выпускались серийно, причем вводилась полная взаимозаменяемость деталей и блоков, выпускаемых одной фирмой. В токарных х имелись элементы автоматики — автоматический останов токарного станка при достижении определенного размера, система автоматического регулирования скорости лобового точения и т. д.

Однако основным достижением американского станкостроения было не развитие традиционного токарного станка, а создание его модификации — револьверного . В связи с необходимостью изготовления нового стрелкового оружия (револьверов) С. Фитч в 1845 г. разработал и построил револьверный станок с восемью режущими инструментами в револьверной головке. Быстрота смены инструмента резко повысила производительность при изготовлении серийной продукции. Это был серьезный шаг к созданию -автоматов.

В деревообработке первые станки-автоматы уже появились: в 1842 г. такой автомат построил К. Випиль, а в 1846 г. Т. Слоан.

Первый универсальный токарный автомат изобрел в 1873г. Хр. Спенсер.

Когда был изобретен токарный станок? История токарного станка

Первый задокументированный современный токарный станок датируется 1751 годом, когда он был изобретен изобретателем и художником Жаком де Вокансоном. Хотя это первый официальный токарный станок, вращающиеся инструменты, похожие на токарные, используются уже давно, и устройство токарного станка претерпело множество изменений с момента его первоначального создания.

Чтобы узнать больше об истории токарного станка, продолжайте читать. Долгая и интересная история этого устройства свидетельствует об изобретательности и изобретательности человеческого духа.

Когда был изобретен токарный станок?

Официально первый современный токарный станок был изобретен примерно в 1751 году французским изобретателем Жаком де Вокансоном. Устройство, которое сделал этот изобретатель, имело цельнометаллический затвор и даже было описано в Encyclopédie , важной энциклопедии во Франции того времени. Это устройство является старейшей записью современного токарного станка.

Изображение предоставлено: QBR, Shutterstock. С древних времен до наших дней, вот взгляд на историю токарного станка.

Древняя история: пре-токарный станок

Идея токарного станка стара как древние времена. Есть некоторые свидетельства того, что токарный станок восходит к древней Греции в 13 или 14 веке до нашей эры. Однако наиболее явные свидетельства наличия токарного станка относятся к 6 веку до нашей эры в гробницах, найденных на территории современной Турции.

К 400 г. до н.э. токарный станок был важным вращающимся инструментом во всем мире. В Китае ротационный токарный станок был необходим для заточки оружия и инструментов в промышленных масштабах в период Сражающихся царств. В Древнем Египте есть даже картина, на которой изображен древний токарный станок, написанный в 3 веке до нашей эры.

Средневековье

Между 3-м веком до н.э. и 18-м веком токарный станок не получил большого развития. Устройство в основном имело те же части и предназначение, что и древний токарный станок, а это означает, что за это время не было никаких заметных применений или изменений.

Изображение предоставлено: tima-miroshnichenko, Pexels

18

^th Century

К 18 веку токарный станок претерпел множество усовершенствований. Первый официально зарегистрированный современный токарный станок был создан в 1751 году Жаком де Вокансоном. Несмотря на то, что первый современный токарный станок не был изобретен до 1751 года, модернизация инструмента происходила и раньше.

В 1718 году русский инженер Андрей Нартов изобрел один из первых составных токарных станков. Этот токарный станок включал инструмент, поддерживающий каретку и шестерни, похожие на токарные станки, которые мы используем сегодня. Историки считают, что Леонардо да Винчи даже изобрел такой токарный станок еще во времена высокого Возрождения.

К 1772 году токарный станок был значительно улучшен. Ян Вербрюгген установил горизонтально-сверлильный станок в Королевском арсенале в Вулидже. Этот продукт использовал лошадиные силы, чтобы продукт был более эффективным и прочным. Это даже позволило Англии производить более эффективное оружие во время американской революции.

Всего 11 коротких лет спустя, в 1783 году, Генри Модслей добавил в токарный станок еще много усовершенствований. Его токарный станок был очень похож на станок Вербрюггена, но они работали отдельно и, вероятно, не знали о планах друг друга.

19 век

Век

Девятнадцатый век известен своими промышленными улучшениями. Хотя в токарном станке не было серьезных технических изменений, использование механизированной энергии в то время позволило создать гораздо более эффективные, прочные и долговечные токарные станки. В результате 19В 20-м веке были созданы одни из самых эффективных токарных станков, которые когда-либо видел мир.

Хотя токарные станки использовались в коммерческих целях в 18 веке, только в 19 веке эти продукты стали использоваться в массовом производстве. Во многих отношениях промышленная революция сформировала станок, точно так же, как станок сформировал промышленную революцию.

The 20

^th Century

К 20 веку токарные станки претерпели еще больше усовершенствований. Токарные станки были подключены к компьютерам в 1950s, что позволяет дистанционно управлять токарными станками. Токарные станки также использовались в большем количестве сценариев, потому что они стали более доступными.

Сегодня

Сегодня есть десятки токарных и токарных станков. Существуют компьютеризированные токарные станки, а также токарные станки с ручным управлением. Аксессуаров больше, чем когда-либо, и их легче найти. Как и большинство других продуктов 21 века, коммерциализация токарных станков значительно упростила использование, дублирование и применение токарных станков в работе.

Заключение

Хотя изобретение современного токарного станка официально датируется 1751 годом, более старые версии токарного станка использовались с древних времен. От Древней Греции до Древнего Китая ручные токарные станки использовались в качестве вращающихся инструментов.

С момента официального изобретения токарные станки значительно усовершенствовались. Сегодня вы можете найти токарные станки с множеством функций, аксессуаров и преимуществ. Будет интересно посмотреть, произойдут ли какие-либо кардинальные изменения в конструкции токарного станка в ближайшем будущем.

---

Авторы избранных изображений: Ralphs_Fotos, Pixabay

Содержание

• 1 Когда был изобретен токарный станок?
• 2 History of the Lathe
  • 2. 1 Ancient History: Pre-Lathe
  • 2.2 Dark Ages
  • 2.3 The 18th Century
  • 2.4 The 19th Century
  • 2.5 The 20th Century
  • 2.6 Today
• 3 Conclusion

Отцы-основатели машиностроения

Авторы: Кип Хэнсон и

Обновлено: 17.01.2018

Из книги: Обработка для чайников

Обработка для чайников

Изучите книгу Купить на Amazon

В прошлом существовало такое большое разнообразие станков и марок. два века, что невозможно назвать эквивалента Генри Форда, человека, ответственного за «изобретение» индустрии. (Конечно, Генри Форд не изобрел ни сборочного конвейера, ни автомобиля, хотя маловероятно, что без него автомобильная промышленность была бы такой, какая она есть сегодня.)

Как и в случае с большинством технологий, машиностроители стояли на плечах тех, кто был до них, постоянно совершенствуя свою продукцию, делая другие устаревшими, и в целом продвигая отрасль вперед. Пройдитесь по любому складу подержанного оборудования и прочитайте таблички с именами, прикрепленными к оборудованию: вы увидите такие имена, как Лэндис, ЛеБлонд, Ингерсолл, Дэвенпорт, Буллард, Блисс, Свази и другие — люди, оставившие прочное наследие станков. и вместе привели нас туда, где мы находимся сегодня. В произвольном порядке, вот несколько их историй:

• Шутки вокруг: Человеком, которому чаще всего приписывают изобретение первого настоящего токарно-винторезного станка, был британский инженер-механик Генри Модслей, который запатентовал свое изобретение примерно в 1799 году (см. следующий рисунок). Однако американец Дэвид Уилкинсон сконструировал аналогичное устройство пятью годами ранее, как и его коллега-англичанин и производитель инструментов Джесси Рамсден в 1775 году. самый важный из всех механических компонентов: точные и многоразовые резьбовые соединения.

Предоставлено: Nakamura-Tome

Несмотря на его передовые функции, Генри Модслей признал бы этот современный токарный станок прямым потомком своего изобретения, которому уже два века.

• Нарезки из Коннектикута: Большинство производителей станков называют свои изобретения в честь самих себя. Не так с Рудольфом Банноу. В 1936 году он и его деловой партнер Магнус Вальстрем изобрели, пожалуй, самый известный из всех станков — коленную мельницу Бриджпорта (см. следующее изображение). Зайдите в любой механический цех или производственную мастерскую, и вы обязательно найдете там по крайней мере один Бриджпорт; часто это было первое оборудование, которое приобретал владелец магазина. Так откуда взялось название? Завод, на котором Банноу и Уолстром впервые начали производить свои машины, находился в Бриджпорте, штат Коннектикут. К сожалению, в 2010 году его снесли.

Предоставлено: Американский музей точности; фото предоставлено Эзре Дистлеру

За последние 80 лет были произведены десятки тысяч коленных мельниц Bridgeport и почти идентичных клонов. Этот экземпляр из коллекции Американского музея точности имеет серийный номер 1.

.

• От Чикаго до Нью-Йорка:
  Спросите любого опытного механика назвать свой любимый токарный станок или цанговый патрон (зажимное устройство), и вы, вероятно, услышите «Hardinge». Начиная с 189 г.0, братья Хардинг Франклин и Генри начали производство часового оборудования и небольших токарных станков с ножным приводом в Чикаго. Двенадцать лет спустя они приобрели линейку настольных токарных станков у Cataract Tool and Optical Co. и в какой-то момент в истории компании зарегистрировали торговую марку SUPER-PRECISION, термин, который актуален и по сей день.
• Докопаться до истины: Американского изобретателя Эли Уитни часто называют изобретателем фрезерного станка, хотя ясно, что в то же время над ним работали и другие. Многие историки приписывают его разработку производителю оружия Роберту Джонсону из Коннектикута, но новаторы станков Роббинс и Лоуренс почти наверняка также сыграли свою роль. Самые ранние фрезерные станки представляли собой в основном модифицированные токарные станки, в которых концевая фреза (тип режущего инструмента) помещалась в шпиндель станка, а заготовка устанавливалась на поперечный суппорт токарного станка.

Выполните быстрый поиск в Google, и вы найдете много других авторов, внесших свой вклад в историю обработки и станков. Например, изобретение Джоном «Айронмастером» Уилкинсоном буровой машины в 1774 году сделало паровой двигатель коммерчески осуществимым, заложив основу для грядущей промышленной революции.

В 1818 году Томас Бланшар дал нам копировальный станок; в 1836 году Джеймс Нэсмит изобрел формирователь. Через двадцать два года после этого Эбенезер Ламсон приобрел активы компании Robbins & Lawrence, проложив путь к созданию одного из самых известных в мире производителей станков, Jones and Lamson. Инженер Джордж Гридли некоторое время работал там, а затем ушел, чтобы спроектировать свой собственный винтовой автомат — ныне не менее известный бренд Acme-Gridley.

Примерно в 1850 году Джозеф Браун и Люциан Шарп объединили свои фамилии, чтобы основать компанию, которая разрабатывала широкий спектр станков и инструментов, включая кулачковые автоматические винтовые станки, токарно-револьверные станки и контрольно-измерительные приборы. в следующий раз, когда вы возьмете штангенциркуль для измерения детали. Браун и Шарп также изобрели универсальный фрезерный станок, который добавил третью ось к ранее существовавшим двухосевым фрезерным станкам.

Уильям Дэвенпорт проработал там 12 лет (и, вероятно, разработал первый винтовой станок компании), прежде чем уйти, чтобы основать собственную компанию. Затем он разработал винтовой станок с пятью шпинделями, который он, конечно же, назвал в честь себя — посетите почти любую мастерскую винтовых станков, и вы можете увидеть один из его тускло-серых многошпиндельных станков Davenport, все еще работающих там.

Эта статья из книги:

• Обработка для чайников,

Об авторе книги:

Кип Хэнсон закончил школу в 1979 году и устроился на работу в небольшой механический цех в Миннеаполисе. В течение следующих тридцати лет он продвигался по карьерной лестнице и, в конце концов, занялся производственным консалтингом и писательством-фрилансером.