Анна Феоктистова

ИСТОРИЯ ТОКАРНОГО ДЕЛА

От ручного труда к машинному и обратно!
…Сделав несколько кругов, он снял ногу с педали станка, обтер стамеску, кинул ее в кожаный карман, приделанный к станку, и, подойдя к столу, подозвал дочь...
Цитата из романа Л.Н. Толстого "Война и мир", повествование о князе Николае Болконском
Токарный станок по дереву в наше время редкость. И чаще всего современные токари – это люди старшего поколения. А ведь когда-то было модно иметь свою мастерскую!
Но давайте по порядку:
Устройство токарного станка
На токарном станке создаются тела вращения – балясины, конусные ножки, чаши, миски, наши светильники. Поэтому основной принцип работы станка – вращение заготовки вокруг своей оси. Резцом вручную (или автоматически на ЧПУ) снимается лишний материал и придается нужная форма.
1. Станина – каркас, на котором всё держится. Он должен быть прочным и тяжелым. В древние века его делали из дерева, современные станки оснащены чугунной или стальной станиной.

2 и 3. Передняя и задняя бабки. Это центра, между которыми зажимается заготовка. Они расположены на станине. Передняя бабка (или шпиндель) обычно с четырьмя шипами, жестко фиксирует будущее изделие в станке. Она передает вращение на заготовку. Задняя – подпирает заготовку с противоположной стороны. Эти элементы изготавливаются из металла.

4. Подручник или резцедержатель. На него опирается резец при работе. В старину делали из дерева, в настоящее время из чугуна. Важное изобретение сделал Нартов в Петровские времена. Он изобрел суппорт – устройство для крепления и перемещения резца вдоль заготовки. Это позволило сделать обработку более точной, а также копировать изделия. Суппорт используется обычно на металлообрабатывающих станках, где нужна высокая точность.

5. Приводной механизм. Главный вопрос - как вращать заготовку? Сейчас это электродвигатель с ременными передачами. История станков повествует о ручном и ножном вращении с помощью тетивы лука или жерди, о водяных колесах, паровых двигателях. И еще множество способов было придумано людьми!

6. Резцы. Для наружной обработки используются плоские и полукруглые стамески из стали. Для внутренней - специальный резец «крючок».
Что и как вытачивали на Руси
В основном на Руси на токарных станках изготавливали посуду – миски и чашки. В качестве материала использовали дерево или слоновую кость. В процессе археологических раскопок в России находят изделия из кости, датируемые 10 веком. Всё это говорит о раннем освоении токарного дела.
Формы мисок и чашек на Руси, выполненных на токарных станках
Любопытно, что заготовки закрепляли не продольно волокнам, а поперек. Т.е. волокна дерева не совпадали с осью вращения. Такой способ называется пластинчатым или тангенальным. Известно, что бревно при высыхании растрескивается к центру ствола. Поэтому ствол продольно раскалывали на баклуши (большие куски). И при обработке ядро дерева не использовалось. Так посуда была прочной, долговечной и не растрескивалась.

Сам процесс резания не изменился за многие века. Снаружи заготовка обрабатывается плоской или полукруглой стамеской, а внутри специальным резаком. В простонародье называется «крючок» и выглядит он так же. И если всевозможные плоские стамески без проблем можно купить в магазине, то «крючок» делает кузнец. Его использовали и в 13 веке и до сих пор ничего более технологичного не придумали для внутренней обработки. Мы так же используем его в производстве.

Сейчас, чтобы обработать заготовку внутри, используются планшайбы и кулачковые патроны. Они позволяют закрепить заготовку с одной стороны и полноценно вырабатывать углубления вовнутрь. В древности такого не было. Поэтому заготовку фиксировали в двух центрах. Обтачивали снаружи, затем внутри насколько это возможно. Оставалась конусовидная бобышка по центру, на которой держалась заготовка. Затем их вручную срезали. Целую деревянную посуду археологи находят редко. Она плохо сохранилась до наших дней. Зато такие бобышки, которые были отходами, прекрасно сохранились. По ним и можно судить о развитии токарного мастерства.

История изобретения токарного станка
Первые токарные работы осуществлялись так: один человек (раб) вращал заготовку, второй (мастер) резаком обтачивал ее. Упоминания о таком способе найдены в Египте и датируются 7 веком до н.э. Материалами для токарной обработки часто служили дерево, слоновая кость или камень.
Позднее появились лучковые станки. Каркас был собран из дерева. Они вращались с помощью тетивы лука. Ее оборачивали вокруг деревянной заготовки. И совершая движения туда-сюда, как если бы вы пилили, заготовка приводили в движение.

Еще позднее в 14-15 веках усовершенствовали станок ножной педалью. Вращение всё так же происходило через тетиву лука или жердь.

Минусом всех этих решений было то, что заготовка сначала вращалась в одну сторону, а потом в другую. И нужно было ждать. Это существенно замедляло и без того небыстрый процесс.

Большим шагом вперед стало изобретение кривошипно-шатунного механизма в первой половине 15 века. Теперь возвратно-поступательное движение педали превращалось во вращательное. Заготовка стала вращаться всегда в одну сторону, пока мастер нажимает на педаль. По такому принципу, кстати, были устроены советские ножные швейные машины (может кто-то помнит? В нашей семье до сих пор она есть).
В 17-18 веках в Европе и России токарное дело стало одним из самых модных увлечений светского общества! В том числе Петр Ⅰ был большим поклонником токарного дела, имел свою мастерскую, в которой мог провести весь день. Учителем царя стал Андрей Константинович Нартов – великий ученый, механик и виртуозный токарь. Именно он вывел токарное дело на новый уровень, изобрел копировальный и токарно-винторезный станок. На тот момент аналогов не существовало в мире.

Токарные станки в эпоху научно-технической революции и 20 века
Начиная с середины 16 века для токарных станков по металлу использовалась энергия водяного колеса.
В первой половине 19 века шотландский предприниматель Роберт Дэвидсон изобрел электродвигатель, который в том числе устанавливал и на токарный станок. Но не найдя финансирования, Роберт вернулся к своему бизнесу в области химии.
А в 1889 г. выходец из России Михаил Осипович Доливо-Добровольский изобрел и получил патент на трехфазный асинхронный двигатель. В России применение он нашел только после 1917 года. Эти двигатели и сейчас повсеместно используются в станкостроении.
Первые станки с ЧПУ
К середине 20 века стало понятно, что уже недостаточно существующей производительности станков. Так в США в 50-х годах изобретаются первые станки с ЧПУ. В СССР первые токарно-винторезные станки с ЧПУ появились 60-х годах 20 века.

Всё это мы говорим больше о промышленных токарных станках по металлу, где необходима высокая точность. Деревообработка не так была развита в промышленных масштабах и по-прежнему использовался ручной труд.
От истории к нашим дням
Машиностроение вырвалось далеко вперед. Часто используются станки с ЧПУ. Но ручной труд
по-прежнему остается востребованным.
Станки с ЧПУ используются по дереву, если необходимо сделать только наружную обработку. Это быстрее, точнее и можно сделать все детали одинаковыми. Например, если речь идет о балясинах.
Внутреннюю обработку, например, чашку или наш светильник, проще и быстрее сделать вручную. ЧПУ станок для таких операций дорогостоящий и нецелесообразный. Ведь ему нужно устанавливать пятую ось и прописывать сложный алгоритм работы.
Приведу в пример фабрику "Семёновская Хохлома". По сей день десятки мастеров на фабрике вручную вытачивают из липы чаши, вазы и миски. И делают это настолько мастерски и быстро, что невозможно отвести взгляд! Была. Видела!

Список ресурсов
В.В. Данилевский «Нартов», печатное издание 1960 г.
Статья Википедия. Токарный станок
Статья Википедия Асинхронная машина
Статья Википедия. «Дэвидсон, Роберт»
Статья «История токарного станка»
Фотографии станка Нартова

Другие статьи

ИП Феоктистова Анна Владимировна
ИНН 524407611857 ОГРНИП 319527500022294

603109 Нижний Новгород, Ильинская, 38,оф.1
hvoya.pro@yandex.ru
+7 |950| 600 07 92
Made on
Tilda