Не маловажным в подготовке ленточной пилы является ее развод зубьев. Очень много вопросов от наших клиентов поступает по этому поводу. Отвечаем на Ваши вопросы:

На сегодняшний день рынок переполнен станками для развода пил различных модификаций, но 95% их созданы для того чтобы заработать деньги предприятию изготовителю (продавцу), но не покупателю, а так же заставить покупателя как можно чаще покупать ленточные пилы.

Почему?

Ответ простой, станки, которые предлагают эти предприятия имеют слабые узлы фиксации пилы, люфты, плохую сварку основных узлов.

Пример:

Вы ставите пилу в разводной станок, рукояткой давите вперед, чтобы игла станка отогнула зуб пилы на должное значение (смотрится по индикатору, который идет в комплекте), а станок вместо того чтобы отогнуть зуб вперед на должное значение, выгибает низ пилы назад, а сам зуб как и положено вперед, но, тем самым, происходит эффект качелей, что приводит к деформации пилы, и такой инструмент спустя не долгое время будет не годен к работе.

Так как у пилы каждый зуб индивидуален, и после развода пружинит по разному, то на одну пилу должно уходить около 20-25 минут времени, дабы максимально выверить угол отклонения каждого зуба.

На большинстве станков, индикатор может показать верное отклонение зуба, а реальность окажется далеко не такой

Так как, станок просто не способен выдавать точность. Это легко проверить, прислонив к зубьям - ручной индикатор для измерения развода зубьев пил (производства Германия), который максимально точно покажет уровень отклонения зубов, результат будет удручающим.

Так же на рынке имеются станки которые разводят два зуба одновременно. На это очень любят покупаться сервисные организации и частные лица которым нужна "сумасшедшая скорость".

НО........!

Опять же эти станки не дадут требуемую точность, каждый раз развод будет не предсказуем.

На вопрос почему так, есть простой ответ:

Так как рычаги которые разводят зуб, настроены только на одну силу развода (отклонения), и не имеют свойства дожать зуб, как именно требуется. Соответственно каждый зуб будет разведен по-разному.

Как выходить из такой ситуации, чтобы развод был точным, а подготовка пил и последующее пиление не приносило головной боли?

На сегодняшний день на рынке, появились станки с четкой фиксацией тела пилы в виде пресса, то есть в одно нажатие вы фиксируете пилу, фиксация идет жесткая, на столько что вы при желании не сможете ее пошевелить, а вторым нажатием разводите зуб, и дожимаете как оно того требует, пресс исключает режим качелей (приведен пример выше), и в итоге вы получаете отлично разведенную пилу.

Так же при подготовке пилы следует учитывать тип древесины:

*Мягкие лиственные породы: (угол заточки 12-16 градусов, минимальная высота зуба 4,8мм, величина развода зубьев 0,54-0.66мм)

*Мягкие хвойные породы, средней смолистости: (угол заточки 12-15 градусов, минимальная высота зуба 4,8мм, величина развода зубьев 0,52-0.66мм)

*Мягкие хвойные породы, высокой смолистости: (угол заточки 12-16 градусов, минимальная высота зуба 4,8мм, величина развода зубьев 0,52-0.60мм)

*Твердолиственные породы: (угол заточки 8-12 градусов, минимальная высота зуба 4,5мм, величина развода зубьев 0,41-0.46мм)

*Мягкие лиственные породы, мороженые: (угол заточки 8-12 градусов, минимальная высота зуба 4,5мм, величина развода зубьев 0,46-0.56мм)

*Мягкие хвойные породы, средней смолистости, мороженые: (угол заточки 8-12 градусов, минимальная высота зуба 4,5мм, величина развода зубьев 0,41-0.46мм)

*Мягкие хвойные породы, высокой смолистости, мороженые: (угол заточки 10-12 градусов, минимальная высота зуба 4,8мм, величина развода зубьев 0,41-0.51мм)

*Твердолиственные породы, мороженые: (угол заточки 8-12 градусов, минимальная высота зуба 4,5мм, величина развода зубьев 0,41-0.46мм)

Так как при пилении определенного типа пород, у пилы должен быть разный угол заточки и разное отклонение развода зубьев. Только тогда пила будет пилить идеально, без волны и с высоким качеством.

Теперь поговорим о том как продлить срок службы пилы:

В среднем пила служит 25-30 м3, после чего происходит разрыв, а то и полная негодность пилы к дальнейшей работе.

Основных причины этому две:

Не соблюдается требуемый развод, и не верно заточенная пила.

На рынке существуют два типа станков для заточки пил, станки простые с абразивным кругом и станки полнопрофильные с алмазным кругом.

В чем разница?

Станок с абразивным кругом точит пилу только по передней и задней грани, при этом чтобы хорошо наточить таким станком пилу, нужен высококвалифицированный персонал, способный выполнять рутинную работу. Так как такой станок нужно регулировать не только перед заточкой пилы но часто и даже во время заточки, пила с таким заточным станком отслужит вам положенный 20 м3 после чего придет в негодность.

Полнопрофильный же станок, точит пилу не только по передней и задней грани, а по всему ее профилю, так же при заточки используется охлаждающая жидкость, для того чтобы пила не прижигалась, станок помимо заточки пилы, так же выполняет такие свойства, как шлифовка, при заточке станком с абразивным кругом, очень сильно развиваются микротрещины, из за которых в последствии происходит разрыв пилы. Полнопрофильный станок, шлифует пилу так, что микротрещины исчезают, тем самым срок службы пилы может достичь до ~60 м3 вместо 20-30, а так же он снимает напряжение с пилы что очень важно, каждый зуб будет иметь одинаковый профиль, что повысит устойчивость пилы в пропиле.

Работать пила должна не более 1-1.5 часов, после чего снимается, выворачивается наизнанку, и веситься на гвоздь на 24 часа, для снятия напряжения, затачивать пилу не надо после каждой смены, чем чаще точите тем быстрее убиваете пилу, режущие свойства пилы сохраняются как минимум еще1-2 смены.

Развод же нужно смотреть постоянно, если в процессе пиления оператор чувствует что пилорама идет туго, снимите пилу и в первую очередь проверьте развод пилы именно он является фундаментом.

Если у вас есть заточной станок для ленточных пил, совсем несложно самостоятельно точить такой инструмент, не обращаясь в специализированные мастерские, где за простые услуги требуют немалых денег.

1 Общая информация о ленточных пилах

Под такими пилами, представляющими собой ленту замкнутого типа с зубьями, понимают режущий инструмент, который используется в разнообразных ленточнопильных установках. Они имеют ряд отличий от дисковых приспособлений для резки.

Основное из них заключается в том, что ленточные инструменты обеспечивают малую ширину пропила.

Это важно в тех случаях, когда обработке подвергаются ценные породы древесины и дорогостоящий металл.

При помощи ленточных пил можно производить резку любой детали. При этом их применение гарантирует минимальные отходы стружки, превосходное качество реза, достаточно высокую скорость выполнения работы. Но, во всех этих достоинствах можно лично удостовериться лишь в том случае, если заточка ленточной пилы выполняется регулярно и грамотно. Другими словами, ленточный инструмент будет качественно выполнять свои задачи при своевременном его обслуживании в соответствии с рекомендациями специалистов.

Геометрия зубов у рассматриваемых нами пил бывает разной. Она зависит непосредственно от механических и иных характеристик материала, который предполагается распиливать. Как правило, для обработки металлических заготовок используется инструмент из стали 9ХФ и В2Ф, деревянных – из с НRС не менее 45.

Причем пилы для древесины делят дополнительно на делительные, столярные, для распиловки бревен. Каждый из этих подтипов инструмента характеризуется собственными конфигурациями зубьев и общими размерами. Угол заточки таких пил устанавливается с учетом различных факторов. Главной же тенденцией в данном случае является то, что передний угол инструмента изготавливают тем меньшим, чем тверже древесину предстоит резать или распиливать.

Нередко для резки металлических деталей применяют ленточные биметаллические пилы. В них лента с зубьями изготавливается из составов, в которых в достаточно высоких количествах имеется вольфрам и молибден, а полотно делают из пружинных . Подобные приспособления по своей стоимости дороже стандартных, так как технология их производства весьма трудоемкая. Она предполагает использование электронного луча для соединения основания инструмента с твердой сталью.

2 Разводка и заточка ленточных пил – суть процессов

Режущая кромка инструмента теряет свои свойства после каждого его использования по назначению. Исправить данную ситуацию невозможно, естественный износ пилы в процессе эксплуатации считается неизбежным . В связи с этим разводка, осуществляемая перед заточкой приспособления для резки, и непосредственно заточка оказывают большое влияние на функциональность инструмента.

Разводка представляет собой процедуру по отгибу в стороны зубьев режущего приспособления, необходимую для снижения трения полотна и предотвращения его зажатия. Указанная операция выполняется по трем вариантам:

• зачищающий: в начальном положении оставляют каждый третий зуб пилы, такой способ разводки рекомендован в тех случаях, когда ленточнопильный станок обрабатывает очень твердые сплавы и материалы;
• классический: производится поочередный отгиб зубьев в левую и в правую сторону;
• волнистый: наиболее сложный вид процедуры, при котором показатель отгиба каждого отельного зуба является сугубо индивидуальным.

Разводка выполняется посредством разводных специальных приспособлений. Ее величина, как правило, не превышает показателя в 0,7 мм (на практике зубы разводятся и на меньшую величину – от 0,3 до 0,6 мм). Обратите внимание на то, что отгибают 2/3 либо 1/3 зуба, а не весь зуб.

После грамотно сделанной разводки можно отправлять инструмент на заточной станок для ленточных пил, и приступать к его заточке. Известно, что более 80 процентов случаев потери пилой своих рабочих параметров связано с неправильной их заточкой или же с тем, что таковая не была произведена своевременно. Определить необходимость выполнения процедуры несложно визуально – по повышенной шероховатости стенок пропила, либо по виду зубьев.

Твердость зубьев напрямую влияет на то, какие конкретно круги следует установить на станок для заточки ленточных пил. Для биметаллических приспособлений обычно выбирают боразоновые или алмазные круги, для сделанных из инструментальных сталей – корундовые. А вот форму изделий для заточки определяют по характеристикам пилы. С этой точки зрения круги могут быть:

• тарельчатыми;
• чашечными;
• профильными;
• плоскими.

Выполняя заточку зубьев, нужно придерживаться следующих обязательных требований:

• не должно появляться заусенцев;
• по профилю зуба съем металла должен быть равномерным;
• следует использовать жидкость для охлаждения агрегата для заточки;
• профиль зуба и его высота не должны изменяться в результате проведения процедуры;
• чрезмерно сильный нажим на круг недопустим, так как в данной ситуации высока опасность формирования отжига.

Перед проведением заточки желательно оставить инструмент на 10–12 часов в вывернутом подвешенном состоянии. Это значительно облегчит процесс.

В большинстве случаев заточка в домашних условиях выполняется по задней поверхности зубьев пил, хотя рекомендации производителей позволяют осуществлять операцию и по передней поверхности.

3 Заточной станок для ленточных пил и способы их заточки

На сегодняшний день имеется два варианта заточки:

1. Полнопрофильная. Выполняют ее на автоматических заточных агрегатах с использованием эльборовых кругов. Для каждой операции круг подбирают индивидуально с учетом формы инструмента. Затачивающее изделие пронзает межзубовую впадину пилы за одно движение, захватывая при этом и поверхности зубьев, расположенных рядом. Такая технология признается максимально качественной. Она исключает вероятность появления у основания зубьев угловатых форм. Минусом же способа можно считать необходимость приобретения большого числа кругов с разными параметрами для обработки различных пил.
2. Граней зубьев. Данный вид заточки производится и вручную, и на станке. При ручном труде обычно применяют гравер (если "мастеру" совсем не жалко своих рук, можно использовать и надфиль). Понятно, что на станке заточка граней идет намного более качественно и быстро. Но в этом случае, опять же таки, нужно будет позаботиться о достаточном количестве разноразмерных кругов.

Стандартный заточной станок состоит из основания и устройства привода вращения круга для шлифования, который крепится на нем. Также в конструкции предусматривается наличие приводов подачи ленточного инструмента и качания заточного круга, узла, с помощью коего осуществляется зажим пилы. Управление механизмом производится при помощи специального блока.

При заточке инструмента человеком, у которого нет опыта выполнения подобной операции, могут возникнуть некоторые проблемы. Очень часто наблюдается кривизна формы пазух зубьев и неверный угол их наклона, вызванных неправильно выбранным профилем круга, неточной настройкой наклонного угла заточного агрегата, сносом его эксцентрика.

По станку типа "Верблюжий горб" могу потихоньку выкладывать перевод страницы сайта http://www.beautifuliron.com. Разрешение у автора сайта не спрашивал, переводил сам, с помощью Переводчик Google и собственных познаний в технике. Английского не учил, так что просьба не забрасывать табуретками. Стиль изложения автором старался сохранить в меру здравого смысла. Если ошибся темой, просьба модераторам направить на путь истинный.

Camelback Drills

Сверлильный станок "Верблюжий Горб"

Название "Верблюжий Горб" происходит от своеобразного вида рамы станка, из-за крепления на которой главного вала, шкивов и передач, образуется своеобразный "горб". "Верблюжий Горб" имеет наиболее характерный внешний вид по сравнению с любым сверлильным станком когда-либо производившимся. Этот сверлильный станок в старинном стиле изготовлялся примерно в конце 19-го века и до первой половины 20 века, вплоть до 1970-х. Сегодня эти сверлильные станки старинного стиля часто встречаются в продаже, когда старые сварочные и кузнечные мастерские и фермы продаются с молотка. Сегодня некоторые люди скептически относятся к этим старым сверлильным станкам, часто ошибочно полагая, что они не работают только потому, что не похожи на современные сверлильные станки. Но для тех из нас, кто использует их, эти старинные станки являются очень практичными и подходящими, почти под все работы по сверлению. Вращение у станков типа "Верблюжий Горб" гораздо медленнее (судя по видео в интернете, примерно от 120 до 400 об/мин – прим пер. ), чем в современных сверлильных станках, и это значительно продлевает срок службы сверла за счет снижения его температуры при сверлении. "Верблюжий Горб" работает гораздо более тише и плавнее, чем современный станок, тем самым, снижая утомляемость оператора. Эти старые станки были построены крепко, на всю жизнь, многие из них пережили своих первоначальных владельцев и продолжают служить уже следующим нескольким поколениям металлистов сегодня!

Strong, quiet, smooth running, long life.

Сильный, тихий, плавный ход, долгий срок службы.

Эти черты были присущи более крупным станкам "Верблюжий Горб" с отверстием в шпинделе размером КМ2 и более.

Сверло вращается силой, которая легко позволяет сделать крупные отверстия в стали. "Верблюжий Горб" значительно тяжелее, чем современные сверлильные станки на колонне, больший вес обеспечивает гораздо более уверенные ощущения, меньший уровень вибрации и шума во время работы, по сравнению с современным станком такого же размера. Тяжелые чугунные детали служат долго, в конце концов, станки по-прежнему работают после века эксплуатации.

Станки "Верблюжий Горб" производившиеся в позже, часто имеют автоматический механизм подачи, что позволяет сверлить отверстия без участия человека (однако оператор должен контролировать работу и отключить автоподачу в конце процесса). Станок можно использовать с приводом плоскими ремнями от балочно-потолочной системы либо установить современный электрический двигатель. Противовес возврата шпинделя скрыт внутри центральной рамы и призван обеспечить лёгкость хода шпинделя. Использование противовеса, а не пружины предпочтительней для удержания равновесия шпинделя, по сравнению с современными сверлильными станками, потому что шпиндель останется на месте, а не внезапно прыгнет обратно в раму сверлильника, когда пользователь рычагом отключет автоподачу.

Типичные размеры разъёмов (отверстие шпинделя – прим пер. ) сверлильных станков доступны и сегодня. Большинство станков "Верблюжий Горб" имеют отверстия в шпинделе КМ2 и КМ3. Эти два размера конуса являются наиболее многочисленными, поскольку они используются для сверления отверстий в диапазоне от 1/8" до 1-1/8" (3,175 - 27,675мм – прим пер. ), и были типичны для кузниц, механических цехов и других предприятий малого бизнеса. Большие станки были также в вариантах с КМ4 - КМ6, и были задействованы на заводах. Большие сверлильники были менее многочисленны, но все еще встречаются, хотя их гораздо труднее получить, т.к. владельцу трудно расстаться с большим станком"Верблюжий Горб", поскольку нет недорогой современной замены.

В дополнение к размерам указанным выше, многие настольные сверлильные со шпинделем КМ1 были также распространены. Небольшие дешевые станки, такие же дешевые, как и современные небольшие сверлильники, дошли до наших дней в очень малом количестве, т.к. при поломке, были не оправданы затрачиваемые усилия для их восстановления (проще было приобрести новый – прим пер. )).

Ещё один мастер-одиночка бережёт сокровище (фото красного станка CanedyOtto, Chicago Heights, ILL, из мастерской этого человека). В то время как "Верблюжий Горб" был буквально отправлен на антикварную свалку, большинством современных сервисов и промышленными предприятиями, он по-прежнему предоставляет огромный выбор видов работ для изготовления элементов декора из металла в современной кузне. Уродливо и странно, как много людей, вероятно найдет, что эти старые станки прекрасно работают. Так почему же большинство «современных» предприятий отказались от этих сверлильных станков?

Возможные причины, почему наиболее «современным» предприятиям не нужны старые станки:

1. "Верблюжий Горб" обладает медленной скоростью вращения. Это большое преимущество! Сверлильный станок будет сверлить с рекомендуемой скоростью, или медленнее, для используемого размера сверла. Чем медленнее скорость (вращения шпинделя – прим пер. ), тем меньше будут "гореть" сверла. Крутящий момент у "Верблюжего Горба" гораздо больше, чем у современных сверлильных станков, благодаря эффективности соотношения передач и размеров шкивов (большая инерционность шпинделя – прим пер. ). Поэтому старые станки будут сверлить большие отверстия быстрее, чем современные высокоскоростные сверлильные станки.
2. Ограждения и экраны можно легко довести эти упражнения до стандартов OSHA (Occupational Safety and Health Administration – Администрация Профессиональной Безопасности и Гигиены труда – прим пер. ). Очевидно, что изготовление ограждения не является преимуществом для покупки дрели. Но значение низких оборотов делает ценным приобретением "Верблюжего Горба", а хорошо сделанное ограждение резко повышает цену перепродажи станка, который находится в хорошем состоянии. Отсутствие ограждения приводит к тому, что цена на эти станки останется на низком уровне, так как современный бизнес не может продать по более высокой цене станок, который нарушает стандарты OSHA (видимо использование такого оборудования карается серьёзными штрафами – прим пер. ). Если владелец станка работает на нём сам, делать ограждение не требуется. Однако если сверлильный станок будет использоваться другими людьми, то ограждение должно быть. Дальше на фото (7,8) предложения по ограждению приводного ремня
3. Эти сверлильные станки имеют большой вес. Это большое преимущество! Тяжелый вес поглощает вибрацию и шум, и делает "Верблюжий Горб" более комфортным в использовании. Отличное преимущество!
4. Машины из ушедшей эпохи индустриализации требуют регулярный и ежедневный уход, чистку и смазку. Необходимое техническое обслуживание отталкивает современные предприятия от покупки этих станков. Поэтому цены на торгах снижаются. Техническое обслуживание легкое и быстрое. Каплю масла в каждую из тавотниц, впрыснуть смазку в каждый подшипник скольжения. Вытрите один раз тряпкой. Делайте это раз в пару недель, если сверлильный станок не используется. В сравнении по разнице времени затраченным на сверление отверстий больше чем 1/2 " (12,7мм – прим пер. ), "Верблюжий Горб" будет завершить работу в два раза быстрее. Ряд из 4 отверстий 1-1/8" (28,5мм – прим пер. ) может занять час на сверлильнике "Верблюжий Горб". А сколько пройдет времени, если взять современный сверлильный, которому не хватает мощности, чтобы вращать сверло в крупных отверстиях? Сколько часов будет потрачено на заточку свёрл, которые сожгли, потому что современный сверлильный имеет слишком большие обороты? Большой компромисс, проводить несколько минут в день, заботясь о нашем оборудовании, при этом сократив время сверления примерно вполовину, которое потребовалось бы современному сверлильному станку.
5. К старым станкам "Верблюжий Горб" отсутствуют запчасти и профессиональное техобслуживание (их нравы! – прим пер. ) Единственное преимущество в том, что цены на станки типа "Верблюжий Горб" сдержаны отсутствием спроса на них. Если станок сломан или изношен, то потребуются запчасти и ремонтные работы, которые придётся делать только пользователю. Если станок не работает, то и цена предложения низкая.

Дизайн

все еще

популярен

Это один из самых востребованных станков на рынке мастерских по декору из металла, кузниц, малых металлургических производств, механиков, фермеров и хоббийщиков. А когда станки в хорошем рабочем состоянии, они часто поднимают достаточно высокие ставки на аукционах и частных торгах, чем типичный современного стиля сверлильный станок. Это потому, что эти сверлильники строились в расчёте на тяжелые условия работы, чем их современные аналоги, более комфортны и удобны в использовании, и более тихоходны, что позволяет уменьшить поломки или повреждения дорогих свёрел.

Позвольте мне дать вам представление о том, насколько популярны эти сверлильные станки являются сегодня. Почти на каждых торгах, на которых я присутствовал, сверлильник "Верблюжий Горб" было продано, начальные ставки высоки и растут быстро, часто торги начинаются с удваивания цены за новый сверлильный станок. Эти станки зачастую, очень часто являются главными предметами торгов с хорошими стартовыми ценами за них. Даже станки, которые не являются комплектными или которые находятся в плохом состоянии, получают высокие ценовые предложения.

How they are used.

Как этим пользоваться (на примере станка Excelsior 20").

Устройство подачи и валы сверлильного станка. Основным и наиболее распространенным типом управления подачей является один рычаг подачи с длинной рукояткой и рычагом фиксатора положения - для регулировки положения на зубчатом валу подачи

Сверлильный станок автора Excelsior (дословно «Превосходный» или «Древесная стружка» подходят оба, 20 дюймов – максимальный клиренс между столом и шпинделем, произведен в США – прим пер .), на фото ниже, является примером с длинной рукояткой подачи с рычагом фиксатора положения. Рычаг фиксатора на рукоятке подачи, тянет собачку из выемки в колесе вала подачи, вокруг которого рукоятка вращается. При нажатии на рычаг, рукоятка подачи может быть установлена в различные положения в пазы колеса вала подачи, при отпускании рычага фиксатора, собачка занимает свое место в одном из пазов колеса. Это действие позволяет, по желанию пользователя, работать на станке, установив рычаг подачи на нужной высоте. Дополнительная рукоятка подачи установлена на противоположном конце вала подачи (на противоположной правой стороне станка (слева от оператора – прим пер .)), также может быть использована для перемещения шпинделя вверх и вниз, в то время как пользователь нажмёт рычаг фиксатора положения рукоятки подачи, позволяя валу механизма подачи свободно вращаться. Этот тип подачи, рукоятка с рычагом фиксатора положения, гораздо удобнее в работе, по сравнению с 3-х рычажными рукоятками современных сверлильных станков. На станках типа "Верблюжий Горб" рукоятка подачи шпинделя длиннее обычной 3-х рычажной рукояткой подачи на современных сверлильных станках, и большая длина позволяет пользователю, применять те же или меньшее усилие на рукоятке, что и на станках с дополнительными рычагами (3-х рычажными – прим пер .).

Крупный план: 1 - колесо с пазами на валу механизма подачи, 2- собачка рычага фиксатора в пазе.

1 - рычаг фиксатора положения рукоятки ручной подачи, в нижней части колесо с пазами, в которые становится «собачка» для выбора нужного положения рычага;

2 - ограничитель хода рукоятка ручной подачи;

3 - шкивы для отбора мощности механизма автоподачи;

4 - корпус шпинделя с зубчатой рейкой;

5 - рукоятка включения выключения автоподачи;

6 - механизм автоподачи;

7 - фрагмент механизма вертикального перемещения стола, сама рукоятка отсутствует.

Крупный план: момент нажатия на рычаг фиксатора, который освобождает собачку внизу рычага и позволяет переставить рукоятку подачи в нужное положение.

Крупный план: 1- рукоятка перемещения шпинделя (с другой стороны), 2- ролик противовеса шпинделя, 3- цепь соединяющая противовес со шпинделем

Продолжение следует...

История относит изобретение токарного станка к 650 гг. до н. э. Станок представлял собой два соосно 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 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 станке получила вместо колебательного движения вращение в одну сторону в течение всего процесса точения.

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

На таких станках обрабатывали довольно сложные детали, представляющие собой тела вращения, — вплоть до шара. Но привод существовавших тогда станков 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 станок в движение, более мощным двигателем.

Появление водяного колеса привело к повышению производительности труда, оказав при этом мощное революционизирующее действие на развитие техники. А с середины XIV в. водяные приводы стали распространяться в металлообработке.

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 токарно-копировальный и винторезный 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 станке А.К.Нартова в 1712 г.

К идее механизированного передвижения резца изобретатели шли долго. Впервые эта проблема особенно остро встала при решении таких технических задач, как нарезание резьбы, нанесение сложных узоров на предметы роскоши, изготовление зубчатых колес и т.д. Для получения резьбы на валу, например, сначала производили разметку, для чего на вал навивали бумажную ленту нужной ширины, по краям которой наносили контур будущей резьбы. После разметки резьбу опиливали напильником вручную. Не говоря уже о трудоемкости такого процесса, получить удовлетворительное качество резьбы таким способом весьма трудно. А Нартов не только решил задачу механизации этой операции, но в 1718-1729 гг. сам усовершенствовал схему. Копировальный палец и суппорт приводились в движение одним ходовым винтом, но с разным шагом нарезки под резцом и под копиром. Таким образом было обеспечено автоматическое перемещение суппорта вдоль оси обрабатываемой заготовки. Правда, поперечной подачи еще не было, вместо нее было введено качание системы «копир-заготовка». Поэтому работы над созданием суппорта продолжались. Свой суппорт создали, в частности, тульские механики Алексей Сурнин и Павел Захава. Более совершенную конструкцию суппорта, близкую к современной, создал английский станкостроитель Модсли, но А.К. Нартов остается первым, кто нашел путь к решению этой задачи.

Вообще нарезка винтов долго оставалась сложной технической задачей, поскольку требовала высокой точности и мастерства. Механики давно задумывались над тем, как упростить эту операцию. Еще в 1701 году в труде Ш. Плюме описывался способ нарезки винтов с помощью примитивного суппорта. Для этого к заготовке припаивали отрезок винта в качестве хвостовика. Шаг напаиваемого винта должен был быть равен шагу того винта, который нужно было нарезать на заготовке. Затем заготовку устанавливали в простейших разъемных деревянных бабках; передняя бабка поддерживала тело заготовки, а в заднюю вставлялся припаянный винт. При вращении винта деревянное гнездо задней бабки сминалось по форме винта и служило гайкой, вследствие чего вся заготовка перемещалась в сторону передней бабки. Подача на оборот была такова, что позволяла неподвижному резцу резать винт с требуемым шагом. Подобного же рода приспособление было на токарно-винторезном станке 1785 года, который был непосредственным предшественником станка Модсли. Здесь нарезка резьбы, служившая образцом для изготавливаемого винта, наносилась непосредственно на шпиндель, удерживавший заготовку и приводивший ее во вращение. (Шпинделем называют вращающийся вал токарного станка с устройством для зажима обрабатываемой детали.) Это давало возможность делать нарезку на винтах машинным способом: рабочий приводил во вращение заготовку, которая за счет резьбы шпинделя, точно так же как и в приспособлении Плюме, начинала поступательно перемещаться относительно неподвижного резца, который рабочий держал на палке. Таким образом ни изделии получалась резьба, точно соответствующая резьбе шпинделя. Впрочем, точность и прямолинейность обработки зависели здесь исключительно от силы и твердости руки рабочего, направлявшего инструмент. В этом заключалось большое неудобство. Кроме того, резьба на шпинделе была всего 8-10 мм, что позволяло нарезать только очень короткие винты.

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

В 1751 г. Ж. Вокансон во Франции построил 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 станке отсутствовала система зажима заготовки в патроне, хотя это устройство существовало в других конструкциях станков. Здесь предусматривалось крепление заготовки только в центрах. Расстояние между центрами можно было менять в пределах 10 см. Поэтому обрабатывать на станке Вокансона можно было лишь детали примерно одинаковой длины.

В 1778 г. англичанин Д. Рамедон разработал два типа станков для нарезания резьб. В одном станке 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 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. Станок был лишен каких-либо украшений, которыми любили украшать свои изделия мастера прежде.

Токарный станок МодслиНакопленный 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 станков, он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка. В 1800 г. Модсли усовершенствовал этот станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарно-винторезные 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.

Токарный станок Робертса 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 станка, что сделало более удобным управление станком. Этот станок работал до 1909 г.

Другой бывший сотрудник Модсли — Д. Клемент создал лоботокарный 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 токарного оборудования.

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

Во второй половине XIХ в. качество американских станков было уже достаточно высоким. Станки выпускались серийно, причем вводилась полная взаимозаменяемость деталей и блоков, выпускаемых одной фирмой. При поломке детали достаточно было выписать с завода аналогичную и заменить сломанную деталь на целую без всякой подгонки.

Во второй половине XIХ в. были введены элементы, обеспечивающие полную механизацию обработки — блок автоматической подачи по обеим координатам, совершенную систему крепления резца и детали. Режимы резания и подач изменялись быстро и без значительных усилий. В токарных станках имелись элементы автоматики — автоматический останов 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 станка. 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 станка при изготовлении серийной продукции. Это был серьезный шаг к созданию станков-автоматов. Спец-предложения на универсальный токарный станок! Спешите!

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 1873 г. Хр. Спенсер.

Токарный станок с канатным ручным приводом от маховика

Токарный станок с ножным приводом

Токарный станок с ручным приводом

Токарный станок с ножным приводом

Лобзиковый станок с ручным приводом

Станок-лобзик

Станок-лобзик

Станок-лобзик

Станок-лобзик

Станок-лобзик

Станок-лобзик

Станок-лобзик с приводом от электродвигателя

Циркулярная пила с ножным приводом

Передвижная циркулярная пила Токарный станок сделанный почти целиком из дерева по образу старых станков:

Токарный станок с ножным приводом (общий вид)

Взяться за написание этого поста меня побудило то, что на заброшенных и реконструируемых фабриках и заводах народ часто натыкается на раритетные станки и механизмы исторической ценности огромной. Вообще удивительно, как они дожили до наших дней. Натыкается... и не понимает, что это перед ними. Это обсуждалось здесь: Поэтому я и решил сделать небольшой экскурс в историю фабрично-заводской индустрии, чтобы все желающие могли отличить станок изготовленный при Царе-Батюшке, от станка современного. А также проиллюстрировать интересными и увлекательными старинными картинками.

Старинные станки, имеющие коллекционную ценность, имеют один основополагающий признак - у них есть шкив для трансмиссионного привода. Что это такое и для чего он нужен?
Вы когда-нибудь задумывались, обращали внимание, что у старых фабрик/заводов ОБЯЗАТЕЛЬНО есть ТРУБА? Даже своеобразным символом индустрии она стала. Казалось бы, нафига труба текстильной, ткацкой фабрике? Или трикотажной? Или чисто механическому заводу, который никаких литеек-вагранок не имеет, с печами не работает? Воткнул в сеть станок и работай себе. Да, так. Это сейчас. Но ещё каких-нибудь несчастных лет 130 назад электричества не было. То есть в природе-то оно было, законы физики как бы не изменились. И в лабораториях учёных оно было. А вот электростанций - не было. Первый электросвет питался от огромных гальванических элементов и получался тоже в лабораторных условиях. А улицы и дома освещались газом и керосином. Куда станок "втыкать"? А ведь индустрия тогда уже была. И больше скажу, это был самый расцвет "индустриальной эры"! В промышленно развитых странах большинство простого населения было занято в фабрично-заводском производстве. А откуда энергия бралась? Как станки крутили? Паровыми машинами крутили, это со школы все знают. Паровую машину изобрели ещё на рубеже VIII-XIX веков. Но как одна паровая машина могла крутить станки ЦЕЛОГО ЗАВОДА или фабрики? А вот тут мы подходим к вопросу "для чего труба у каждой мелкой фабрички". Труба нужна была для мощнейшей котельной, снабжавшей паром огромные паровые машины. Они вырабатывали мощность с очень большим избытком. Механическую мощность, генераторов тогда не было.

Паровые машины от самых первых до самых современных для Брокгауза и Ефрона. Сильно УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ПО КЛИКУ!

Почему с избытком? А потому, что крутящий момент от паровой машины передавался на станки с помощью валов и приводных ремней. Паросиловая установка находилась, обычно, в небольшом отдельном здании на территории фабрики/завода (меры безопасности на случай взрыва котлов, грамотно рассчитывать которые инженеры научились не сразу). От этого здания с паровой машиной к фабричным корпусам шли подземные галереи, в которых вращались огромные по длине и диаметру стальные валы. С помощью системы конических шестерней вращение от этих, горизонтально лежавших валов передавалось в подвале фабрики на валы, установленные вертикально. А те, в свою очередь, приводили в движение поэтажные горизонтальные валы, проложенные под потолком цехов. На этих валах были закреплены шкивы - колёса для приводных ремней. От этих колёс ремни спускались с потолка к шкивам станков, установленных на полу цеха. И крутили станки. Входишь в цех - целый "лес" дрожащих, бегущих ремней, от потолка к станкам...

Бельгийская FN (Fabrique Nationale d’Herstal, бельгийская оружейная компания, существующая до сих пор) 1900 год, токарный цех. Электричество мы видим только в освещении цеха.

Наиболее совершенные станки имели "контрприводы".


(вращение от трансмиссионного вала 1 со шкивами прямого 5 и обратного 6 хода передавалось на вторичный вал 2, со шкивами прямого 3 и обратного 4 хода. Обратный ход достигался за счёт перекрещивания ремня. Со ступенчатого шкива 8 основной трансмиссионный ремень 10 передавал вращение на ступенчатый шкив самого станка 9. С помощью рычага 7 можно было включать и отключать фрикционную муфту М - пуская и останавливая станок.)

Перекидывая приводной ремень по ступенчатому, коническому шкиву, можно было регулировать количество оборотов. Вот фотографии старинных цехов, с "контрприводами" на стенах:

Опять - из электричества только лампочки, все станки с механической передачей.

На переднем плане интересный станок - универсал. Токарно-фрезерный или токарно-сверлильный.

А здесь на переднем плане первые станки с электроприводом, он даже огорожен - зачатки борьбы за ТБ!

Очень опасной была система механической передачи в плане производственного травматизма - стоило случайно полой одежды угодить в шкив - и тебя, буквально, наматывало на станок, так что кишки наружу. А спецодежды тогда не было даже в Америке - рабочие работали в своём, выбирая на работу одежёнку похуже...

Но главное неудобство такой системы было в том, что при механической передаче терялось огромное количество энергии зря (помните, я упомянул про излишнюю мощность силовой установки?). Поэтому, как только электродвигатели подешевели настолько, что стало выгодно ставить их на станки - сразу стали ставить. Сначала ставили один электромотор на цех - а дальше привычная система валов и шкивов (да и станки были старые). Потом, по мере выпуска новых станков с индивидуальным электроприводом от трансмиссионных станков со шкивами стали избавляться. Этот процесс вполне завершился годах в 30-х. Понятно, что такой станок в наше время потрясающая редкость? Но у нас они до сих пор попадаются в цехах. Примеры с Урбана:

(С любезного разрешения автора people239)

(Автор снимка юзер ЖЖ k_alexander_b.)

Это происходит потому, что советская промышленная техносфера была до ужаса консервативна. Советские предприятия всегда до конца держались за привычные, отработанные технологии и оборудование. И старые станки не шли в чермет, а использовались в подсобных мастерских. Почему? А потому, что модернизация производства в СССР ничего кроме головной боли, не сулила ни главному инженеру, ни главному технологу, ни самому директору завода. Свободного рынка промышленного оборудования в стране НЕ БЫЛО ВООБЩЕ! Купить станки и прочее оборудование просто так завод не мог! Оборудование относилось к так называемым "материально-техническим фондам", которые не продавались, а распределялись государством. Захотел, к примеру, директор обновить производство и поставить новое оборудование. Значит он должен засылать своих снабженцев-толкачей по всем главкам и министерствам, чтобы те собирали кучи совершенно левых подписей чиновников, которым до этого конкретного предприятия и дела нет. Потом "выбивать" поставку оборудования, когда разрешение уже получено. Потом всё это нужно монтировать, устанавливать, а предприятие-то работает и все пуско-наладочные работы приводят к временному снижению производства, а то и к его прекращению. А у директора "план по валу". Его за это по головке начальство не погладит. Поэтому, все модернизации в советской экономике проходили "из-под палки", "по приказу сверху" и никак иначе.
Потому-то и уцелели у нас станки, за которые на любом европейском аукционе сходу дают 8-10 тысяч евро за самый простенький...
А теперь выложу ещё фотографии интересных старинных станков.

1906 год. Огромные токарники для обточки крупногабаритных деталей, с установленным приспособлением для одновременной проточки сразу двух больших деталей:

Даже такие гигантские станки в то время приводились в действие приводным ремнём.

А вот коллекция старинных станков в каком-то зарубежном музее:

Это ФРЕЗЕРНЫЙ станок, с центрами для полукруглого фрезерования.

Это он же, но с другого ракурса.

А это - сверлильный станок дизайна "Camel Back", "верблюжий горб" в переводе. Той же схемы и станки, недавно найденные в Питере (см. фото выше). Подробнее можно об этих станках прочесть здесь: www.beautifuliron.com/gs_drills_camelback.htm но, к сожалению, на английском.

Как "наложить лапу" на станок.
Я не буду никого призывать к "хабарятничеству", даже если Вы найдёте ценнейший станок XIX века. Хотя бы потому, что схабарить станок, весом иногда несколько тонн, проблематично физически. :) Однако, те, кто разрушает предприятие, его номинальные владельцы, с радостью пойдут Вам навстречу в большинстве случаев и отдадут старинный станок по цене металлолома. В среднем - 3-4 тыс. рублей за станок, повторюсь, стоимостью в среднем 10 тыс. евро на европейских аукционах. Это происходит потому, что сложившегося рынка "технического антиквариата" в России нет, продать его здесь за истинную цену невозможно. Потому их и безжалостно режут на металл... :(
Я дал фотографии основных типов станков (токарный, фрезерный, сверлильный) "доэлектрической эпохи", рассказал основное по технической истории промышленного производства с помощью этих станков. Теперь дело за читателями этого блога, я приветствую любые поправки, дополнения и уточнения. Интересную информацию из комментариев можно будет включить в основной пост, если редактирование закроется, то, надеюсь, Red поможет. Спасибо за внимание!

P.S. При написании этого поста я использовал фотографии, находящиеся в открытом доступе, фотографии, предоставленные пользователем этого ресурса, а также ранее написанным своим комментом - чтобы не писать заново.