перші верстати
Створенню першого верстата передувало багатовікове накопичення людським суспільством виробничого і технічного досвіду, навичок і експериментів, в результаті яких поступово з'являлися, удосконалювалися і знаходили своє технічне вираз і оформлення прообрази окремих конструктивних елементів майбутнього верстата. Цей багатовіковий процес тягнувся, починаючи з давніх часів, як історія виникнення та вдосконалення різноманітних металообробних, деревообробних, каменеобробних та інших знарядь праці, інструментів і пристосувань.
Передісторія появи перших верстатів починається з найдавніших історичних періодів, коли наші предки, котрі володіли примітивними знаряддями-інструментами (головним чином з каменю), просвердлювали отвори, наприклад, для насадження молота або сокири на палицю. І вже тоді виникло пристрій, який споруджувалося приблизно наступним нехитрим чином. З міцного дерева вирізував стрижень, один кінець якого загострювався. Цим загостреним кінцем стрижень упирався в поглиблення в камені, наповнене дрібнозернистим піском. Навколо стержня спірально закручуватися тятива лука. При приведенні лука в рух стрижень починав обертатися (як свердло), що забезпечувало шліфування поглиблення за допомогою піску. В результаті в камені просвердлюють отвір.
Пристосування для свердління отворів епохи палеоліту
У стародавні століття в Греції і Римі також існували пристосування для обробки кераміки та дерева. За твердженням історика Плінія, якийсь Феодор, житель острова Самоса (в Егейському морі), за 400 років до нашої ери з успіхом застосовував пристрій, на якому обточувалися механічно оберталися (від ножного приводу) вироби з металу. Збереглися до нашого часу свідчать про це древні прикраси.
Дійшов до наших днів малюнок токарного верстата
грецького майстра Феодора (VI століття до нашої ери)
Важко судити, якою мірою Пліній правдиво описав досягнення Феодора, віднісши на його рахунок винахід механічного пристосування для обертання укріпленої між двома бабками металевої деталі, що піддається точіння. Однак і інші історичні пам'ятники підтверджують факт застосування таких пристроїв в стародавньому світі. Найбільш древніми і найбільш поширеними були пристрої та верстати для токарної обробки і процесів свердління. Всі інші групи і види верстатів були хіба що похідними від цих двох основних видів знарядь обробки.
Так, ще в стародавньому Єгипті застосовувався токарний "верстат" з лучковим ручним приводом. На цьому пристрої обточувалися кам'яні і дерев'яні вироби. У цьому далекому прообраз сучасних верстатів вже фігурували в зародку такі основні конструктивні елементи верстата, як станина, бабки, підставки для різців та ін. В роботі "верстата" активну участь брали обидві руки робітника. Ще Одне обертання виробу, подача різця вимагали докладання великих фізичних зусиль людини. Ці "верстати" з невеликими модифікаціями протягом багатьох століть застосовувалися в різних країнах світу.
"Верстат" з ручним лучковим приводом, що застосовувався в
стародавньому Єгипті для токарної роботи
Робота на давньоєгипетському токарному верстаті
Надалі пристрій для точіння зазнало ряд конструктивних змін. Воно наводилося в рух уже ногою людини і прив'язувалася Бичевий до двох сусідніх деревах. Оброблюваний виріб кріпилося між двома, прив'язаними до стовбурів дерев, відточеними колами.
Токарний "верстат" з ножним приводом
Обертання вироби здійснювалося мотузкою, верхній кінець якої був прив'язаний до пружної гілці дерева, посередині мотузка обвивала виріб, а нижній кінець мотузки закінчувався петлею. Людина вставляв ногу в петлю, і, натискаючи і відпускаючи мотузку, приводив виріб в обертальний рух. Це токарне пристрій застосовувалося дуже довго в найрізноманітніших модифікаціях.
На початку XV століття підставу токарного верстата представляло собою дерев'яну лавку. На лавці-станини знаходилося дві бабки, з'єднані бруском, які служили опорою для різця. Це рятувало токаря від необхідності тримати різець у висячому положенні. Деталі верстата виготовлялися з дерева. Над верстатом звисали укріплена на стовпі гнучка жердину. До кінця жердини прикріплювалася мотузка. Мотузка обвивалася навколо вала, спускалася вниз і прив'язувалася до дерев'яної педалі. Натискаючи на педаль, токар приводив в обертання деталь. Коли токар відпускав педаль, гнучка жердина тягнула мотузку назад. При цьому заготовка оберталася у зворотний бік, так що токареві доводилося, як і в лучкових верстатах, поперемінно то притискати, то відсувати різець.
Токарний верстат приводиться в рух ногою
(З книги "Будинок 12-ти братів Менделя", 1400 г.)
До нашого часу зберігся токарний верстат XVI століття імператора Максиміліана I. Верстат в основному був виготовлений також з дерева, але центри для установки вироби у нього були металеві. Цей верстат (виготовлений в 1518 г.) вже мав люнет з рамкою для направлення вироби. Рухома рамка регулювалася гвинтом. Люнет верстата був виготовлений з бронзи. Ножний мотузковий привід з пружною жердиною нічим не відрізнявся від описаного вище.
Токарний верстат імператора Максиміліана I (1518 г.)
Люнет і бабки токарного верстата імператора Максиміліана I
У збережених записах Леонардо да Вінчі є ряд креслень токарних верстатів, хоча всі ці верстати побудовані не були.
У 70-х роках XVI століття французьким королем Карлом IV була видана майстру Жаку Бессона привілей на токарний верстат для нарізування різьблення. У цьому верстаті були три бабки. Дві малі бабки давали напрямок коробці з ходовим гвинтом. Сама коробка, проходячи через третю (ліву на малюнку) бабку, тримала вертикальну стійку з різцем. Виріб встановлювалося між лівою стійкою верстата і великий бабкою. Середня бабка була гайкою ходового гвинта. На малюнку видно підвіска вертикального стрижня з різцем на поздовжньої бабці, підвішеною через дві системи блоків на вантажах. На холостому ходу нижня бабка опускалася і різець відходив від вироби. При одночасному обертанні робочими гілками мотузок ходового гвинта і вироби різець нарізав різьблення на останньому. У міру нарізування різьблення ставилися різці з поступово збільшуються колінами.
Токарно-гвинторізний верстат Ж. Бессона з копіром і
ножним приводом для нарізування різьблення
Результат роботи на таких верстатах цілком залежав від уміння і окоміру токаря.
На початку XVII століття починають застосовуватися верстати з безперервним канатним ручним приводом від маховика, розташованого за верстатом. На наступному малюнку показаний токарний верстат, описаний в книзі Соломона де Ко, виданої у Франції в 1615 г. На цьому верстаті оброблялися торці вироби, причому опора каретки притискалася до копиру вантажами.
Токарний верстат з канатним ручним приводом від маховика
(З книги Соломона де Ко, 1615 г.)
На наступному малюнку зображений інший верстат, також відноситься до XVII століття. Цей верстат, описаний в книзі Шерюбена (видана у Франції в 1671 р), мав ряд конструктивних поліпшень. Привід біля верстата був ніжний, з тятивою, але обертання передавалося вже через колінчастий вал. У цьому верстаті був застосований східчасто-шківних привід.
Токарний верстат Шерюбена (1617 г.)
При використанні змісту даного сайту, потрібно ставити активні посилання на цей сайт, видимі користувачами і пошуковими роботами.