История токарного дела на руси кратко
Обновлено: 03.07.2024
Для тех, кому интересно — небольшой экскурс в историю токарного дела.
Основоположником токарного дела в России, в наиболее приближенном к современности виде, принято считать Андрея Константиновича Нартова (1683-1756), русского механика и изобретателя времен Петра Великого. После обучения за границей токарному искусству, механике и математике в 1718 году, Нартов был назначен личным токарем царя в дворцовой токарной мастерской (Вам, конечно же, известна любовь Петра к токарному делу).
Работая в мастерской в период с 1712 по 1725 годы, Нартов изобрел и построил ряд совершенных и оригинальных по кинематической схеме токарных станков (в том числе копировальных), часть которых была снабжена механическими суппортами, которые решали задачу изготовления частей машин строго определенной геометрической формы, задачу производства машин машинами.
С 1742 по 1744 годы Нартов состоял советником академии. С 1738 по 1756 годы, работая в Артиллерийском ведомстве, Нартов создал станки для сверления канала и обточки цапф пушек, оригинальные запалы, оптический прицел, предложил новые способы отливки пушек и заделки раковин в канале орудия. В 1741 году Нартов изобрел скорострельную батарею из 44 трехфунтовых мортирок. В этой батарее впервые в истории артиллерии был применен винтовой подъемный механизм, который позволял придавать мортиркам желаемый угол возвышения.
Однако, значение изобретений Нартова было столь велико, что 2 мая 1746 года был издан указ о награждении его за артиллерийские изобретения пятью тысячами рублей. Кроме этого, ему отписали несколько деревень в Новгородском уезде. В 1754 году Нартов был произведен в генеральский чин статского советника.
Известно, что первые примитивные токарные станки были сооружены еще в VII веке до н.э. Один человек вручную приводил в движение ось, на которой закреплялись куски дерева или кости, а другой срезал с этих заготовок ненужные части. Однако для более твердых материалов подобной скорости вращения было недостаточно.
В XVI веке французы придумали водяное колесо. Стало возможным обрабатывать металлы. Но происходило это все равно в очень сложных условиях: мастер вращал привод ногой, задыхаясь в облаке пара.
Лишь в конце XIX века был изобретен станок на электрическом приводе. Его устройство до сих пор служит основой для современных токарных агрегатов.
В России первый токарный станок был сконструирован в 1717 году русским механиком Андреем Нартовым. Этот умелец изобрел механический суппорт – исполнительный механизм токарного станка, который освободил руки токаря от необходимости держать резец во время обтачивания детали и ознаменовал собой начало новой эпохи в развитии токарного дела.
В те времена станочное дело так захватывало людей, что даже короли брались за инструмент и создавали различные детали. Много времени проводил в токарной мастерской император Петр I. Историки утверждают, что одним из его подарков прусскому королю был металлический кубок, выточенный собственными руками.
Современные станки – это уже не просто станина, электродвигатель и коробка передач. Это целые комплексы, оснащенные специальной микропроцессорной техникой. Иногда небольшие, помещающиеся на рабочем столе – для производства мелких деталей, используемых, например, в стоматологии. Но чаще – огромные, занимающие помещение целиком. Ну а самый большой токарный станок в истории был построен в 1973 году в ФРГ. Его длина – 38,4 м, диаметр поворотного основания – 5 м, вес – 416,2 тонн. Этот станок способен обрабатывать детали весом 300 тонн.
Развитие вычислительной техники привело к созданию станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Их преимуществами стали малое время переналадки и высокая повторяемость обработки, что позволило резко увеличить выход готовых деталей.
Значительную долю станочного парка составляют станки токарной группы: токарно-винторезные, токарно-карусельные, лоботокарные, токарно-револьверные, автоматы продольного точения, многошпиндельные токарные автоматы, токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Фрезерная группа станков отличается от токарных способом обработки материала. В них главным движением является вращение фрезы, а движение заготовки – относительное, как правило, прямолинейное.
Потом торговать стало намного выгоднее, и работа в заводском цеху перестала быть престижной. Но чем меньше находилось желающих приобрести рабочую специальность, тем больше ценились такие работники.
Сегодня в мире существует множество рабочих профессий. Но есть среди них такие, без которых не обойдется ни один завод. Для таких специальностей даже придумали отдельный термин – сквозные. И станочник как раз одна из них.
Освоение этих профессий доступно не всякому. Работа у станка требует большой физической выносливости: только такой человек способен провести за станком 6–8 часов, к тому же металлические детали имеют зачастую огромный вес. Настоящий профессионал должен обладать такими природными данными, как отличное зрение, быстрая реакция, хорошая координация движений, ручная моторика, мышечно-суставная чувствительность, длительная переносимость статичного напряжения и звукового раздражителя, слуховая дифференциация (способность различать тембр, длительность, высоту, силу звука, ритм, фоновые или разнообразные шумы), способность к концентрации и распределению внимания, хороший объемный, линейный и угловой глазомер. Ему необходимы наглядно-образное и техническое мышление, пространственное воображение, чувство симметрии, внимание к деталям, способность к распознаванию небольших отклонений параметров.
А еще он должен разбираться в чертежах, уметь обращаться с громадным станком и цифровым управлением на нем. При наличии всех перечисленных условий по мере роста стажа работы и уровня профессионализма токарь и фрезеровщик могут повысить свой разряд от 2-го до 6-го. Только специалист высокого класса способен из грубой необтесанной болванки сделать сложную деталь для современного точного прибора. Поэтому вполне справедливо то, что сегодня профессию станочника многие считают не просто ремеслом, но и в каком-то смысле искусством.
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Рис. 101. Токарный станок 1 — токарный станок XI—XIII вв., реконструкция; 2 — бобышки от шпиндельной части токарного изделия, Новгород, XI в.; 3 — бобышки внутренние, Новгород, X в.; 4 — бобышки от заднего центра, Новгород, XI в.; 5 — схема изготовления сосуда (а—е — последовательность операции)
Конструкция древнерусского токарного станка удовлетворяла следующим техническим условиям: наличие шпинделя, надежность крепления изделия на шпинделе, достаточная мощность привода, прочность конструкции, большой ход лучкового привода и оптимальные скорости резания.
Макроструктурное исследование поверхности большого числа сосудов показало, что резцом на токарном станке выточены только стенки сосуда и частично его днище и поддон. Центральная часть дна сосуда и его нижняя поверхность в области поддона обработаны, точнее срезаны, вручную. Это говорит о том, что сосуд был закончен точением и снят с токарного станка, когда у него центральная часть дна и центр донца не были обработаны токарным резцом и имели конусовидные выпуклые приливы. Эти небольшие выпуклости на сосуде в дальнейшем снимали вручную.
Конусовидные приливы являются остатками центровых цилиндров — бобышек, на которых держался сосуд на шпинделе и в задней бабке токарного станка (рис. 101). Именно эти цилиндры-бобышки находят в токарных мастерских, поскольку их после изготовления сосуда выбрасывали как отходы производства. Такие бобышки найдены в Новгороде, в Москве, Пскове в разных хронологических слоях. В Новгороде их найдено более 60 штук и наиболее древние находились в слоях XI в.
Бобышки представлены двумя типами. Один тип имеет форму конуса с плавными стенками, на которых сохранились следы обработки круглым токарным резцом. На плоском основании конуса всегда остаются следы от металлического трезубца шпинделя, на который насаживали баклушу изготовляемого сосуда. Второй тип бобышек имел форму удлиненного цилиндра, оканчивающегося с одной стороны плоским дном, с другой — конусом (рис. 101). На стенках цилиндра и конуса сохраняются следы круглого токарного резца. На плоском донце цилиндра всегда расположен конусовидный выем диаметром 1—1, 5 см. В этот выем входил центр задней бабки при закреплении заготовки сосуда на токарном станке.
На памятниках, где сохраняется дерево, довольно частой находкой являются деревянные упорные подшипники. Они имели разнообразное применение в различных узлах и механизмах, в том числе в шпинделе токарного станка. В этот подшипник упирался вращающийся стержень шпинделя. В Новгороде в развалах токарных мастерских вместе с инструментами и бобышками мы находили и упорные подшипники.
Наиболее массовой и надежной находкой, характеризующей токарное дело Руси, являются стальные резцы. Число их находок в древнерусских слоях достигает 110 штук. Они найдены более чем на 35 памятниках, в том числе в Новгороде, Пскове, Серенске, Полоцке, Ярополче, Старой Рязани, Белгороде, Волковыске, на городищах Родень, Воинь, Райковецком, Лебедке и др. Только в Новгороде токарных резцов найдено 32 экз.
Основным типом этого инструмента являлись крючковидные резцы разных размеров. Конструкция их довольно проста и однотипна. Резцы X в. ничем не отличаются от резцов последующих столетий. Они имеют следующее устройство: на конце железного стержня имеется плоская круто загнутая языкообразная тонкая пластина с двусторонним лезвием. На другом конце инструмента делался заостренный черенок для насаживания большой массивной длинной деревянной рукоятки (рис. 98, 2, 7, 8, 9). Такая конструкция резца технологически оказалась наиболее целесообразной и дожила до наших дней. Даже в настоящее время крючковидный резец является единственным в токарном производстве по дереву для обработки внутренних поверхностей. Размеры резцов колебались значительно по длине от маленьких, размером в 12 см, до больших, длиной в 25— 30 см. Ширина лезвия колебалась в пределах 1— 2, 5 см. Радиус закругления лезвия колебался от 1 до 1, 5 см. Режущие лезвия резцов имели многослойную сварочную конструкцию с обязательным выходом на режущую грань стали. Все резцы, подвергнутые металлографическому анализу, на режущей грани показали структуру мартенсита, т. е. твердую закалку.
Технологический анализ точеных изделий, а также инструмента и бобышек позволили сделать реконструкцию древнерусского токарного станка. При определении того или иного узла брались самые упрощенные варианты, хорошо известные в русской этнографии (рис. 101, 1).
Основа станины — мощная рама — состояла из двух массивных стоек, сделанных из широких и толстых тесин. На высоте около 70 см между этими стойками проходили два поперечных бруса, образуя стол станка. Между поперечными брусьями был промежуточный паз, в котором закреплялись передняя стойка шпинделя и задняя бабка. Их закрепляли на столе шиповым хвостом с клиновым запором. Шпиндель представлял собой круглый стержень диаметром в 5 см. Один конец шпинделя имел конический срез, а на другом находилась головка, в которую были неподвижно вставлены железные острия, образующие трезубец головки шпинделя. Шпиндель, проходя через подшипники передней стойки, упирался коническим концом в упорный подшипник станины. В задней бабке на уровне шпинделя имелось квадратное отверстие, в которое вставляли брус заднего центра. В неподвижном состоянии брус закреплялся клиновым запором. На конце бруса было острие, закрепляющее обтачиваемый предмет. Трансмиссией шпинделя служила лучковая передача. Приводная веревка шла от пружинящего потолочного приспособления к ножной педали. Поддерживали резец специальная стойка или брус, лежащий на передней и задней бабке.
Источник: Древняя Русь. Город, замок, село. под ред. Б. Колчина. - М, Наука. 1985 г.
Русь Киевская запись закреплена
О ВРЕМЕНИ ПОЯВЛЕНИЯ ТОКАРНОГО СТАНКА В СТАРОЙ ЛАДОГЕ
При исследовании истории развития техники на Руси определенный интерес представляет вопрос о времени появления в Восточной Европе токарного станка.
Токарный станок даже самой простой конструкции значительно повышал качество и скорость работы, создавал возможность для массового изготовления продукции. Поэтому применение токарного станка определяет (при учете других данных) время выделения отдельных ремесел.
Б.А. Рыбаков на основании находок точеных костяных игральных шашек в Черной могиле близ Чернигова указывал, что токарный станок для обработки кости применялся со времени не позднее X в. Точеные изделия, обнаруженные при раскопках тайника Десятинной церкви в Киеве и на Райковецком городище, рассматривались как свидетельство того, что в первой половине XIII в. на токарном станке работали ремесленники не только в крупных городах древней Руси, но и в небольших провинциальных центрах. Более определенно говорить о токарном станке не представлялось возможным.
Вслед за Б А. Рыбаковым в ряде публикаций находки точеных шашек из Черной могилы рассматриваются как доказанный факт, указывающий на наличие токарного станка в древней Руси с X в.. Однако костяные шашки, найденные в ряде мест Восточной Европы, в богатых захоронениях X в., относятся к предметам скандинавского типа, являясь, очевидно, в основном привозными и поэтому находки их не могут считаться бесспорным доказательством для определения даты появления токарного станка в древней Руси.
Археологические материалы, добытые в последние десятилетия при раскопках древнерусских городов, позволяют привести новые данные, в свете которых наличие токарного станка в X в. и его широкое распространение в домонгольский период не вызывает сомнений.
В самых древних слоях Новгорода, относящихся к X в., найдены не только точеная деревянная посуда из местных пород дерева, но и токарные резцы двух видов — для наружной и внутренней обточки.
Как указывает Б.А. Колчин, токарные инструменты — стамеска и резец, — хорошо представленные в древнерусских материалах, имели уже в X в. развитые формы, близкие к современным, что позволило токарям изготовлять в массовом количестве деревянную посуду.
Косвенным доказательством наличия токарного станка в древней Руси являются находки точеных изделий в Киеве, Чернигове, Гродно, Белоозере, на Псковских и Райковецком городищах и в некоторых пунктах Восточной Европы.
В основном эти находки датируются X—XIII вв., к более раннему времени относятся лишь каменные пряслица Псковских городищ (VIII в.) и пряслице IX—X вв. из Белоозера.
В Старой Ладоге впервые собрана значительная коллекция точеных изделий, относящихся ко времени до X в.
Эти 12 предметов (четыре костяные игральные шашки, три костяных пряслица, роговая цилиндрическая поделка, три деревянные чаши и деревянный стакан) найдены в нижнем слое городища (горизонт Е), датировка которого хотя и является спорной, но колеблется в пределах VII—IX вв..
Точеные вещи встречены во всех строительных ярусах этого горизонта, начиная с уровня построек на материке. По основным микрогоризонтам находки распределяются следующим образом.
В горизонте Ез были найдены: чаша — с хорошо выраженным поддоном, и расширяющимся кверху туловом с перегибом.Диаметр дна 12,6 см, высота сохранившейся части 2,0 см, толщина стенок 0,5 см, толщина дна 0,5 см. На стенках с внешней стороны видны косые штрихи от резца, а в центре дна имеется углубление. Чаша из капа , с округлым туловом и слегка выпуклым бортиком у венчика. Диаметр дна 8,5 см, диаметр венчика 13,5 см, высота 5,9 см, толщина стенок до 0,6 см, толщина дна 0,8 см. Цилиндрическая поделка из рога лося, округлая в сечении, с круговыми штрихами на поверхности. Длина 8,3 см, диаметр в средней части 1,5 см. Прясло конусовидной формы с сильно заполированной поверхностью (отнесено к вещам токарной работы условно).
В горизонте Ег-з обнаружена чаша с округлым туловом и низ¬ким поддоном, украшена двумя врезан¬ными линиями. Диаметр дна 22,2 см, высота сохранившейся части 3,5 см, толщина стенок 0,3—0,4 см.
С горизонтом Е2 связываются: 2 костяые шашки в форме почти шара со срезанной нижней площадкой, одна с углублением, вторая —со сквозным отверстием.
Костяная шашка —полусферической формы, сильно пострадала от огня. Деревянный стакан —цилиндрической формы, украшенный рельефным пояском с врезанными круговыми линиями. Диаметр дна 7,3 см, высота 8,5 см,3 толщина стенок 0,4—0,8 см, толщина дна 1,50 см.
В горизонте E1 найдены: игральная шашка —полусферической формы. Прясло костяное, сделанное, по-видимому, из игральной кости.
Прясло — бочонковидной формы.
Все двенадцать точеных предметов найдены в ненарушенных напластованиях нижнего горизонта, что исключает случайность попадания их из верхнего слоя.
Как уже отмечалось выше, сам факт находок точеных изделий не всегда указывает на применение местными мастерами токарного станка, так как эти вещи могут быть привозными. Рассматривая описанные находки Старой Ладоги, отметим, что, как и в Черной могиле, игральные шашки, по- видимому, следует считать привозными.
Напротив, трудно предположить, что такие простые, обычные предметы, как прясла, деревянная посуда, были предметом торговли. Точеные три чаши и стакан составляют лишь незначительную часть богатой коллекции деревянной посуды горизонта Е. В нижнем слое городища найдено большое количество искусно вырезанных вручную ложек, скобкарей, чаш, мисок и также несколько заготовок, в частности для ковшей и скобкарей. Некоторые образцы деревянной посуды украшены орнаментом в виде плетенки, ручки ковшей оформлены, как и в древние времена, головками уток. Массовый характер находок разнообразных форм резной посуды говорит о том, что в Ладоге работали местные умельцы — резчики по дереву и поэтому вряд ли была необходимость привозить деревянную посуду издалека.
Известно, что для изготовления подобных предметов, требующих тщательной выборки дерева, употреблялись фигурные резцы — ложкарки, близкие по форме некоторым резцам, применяемым и при токарных работах для внутренней обточки изделия . Поэтому можно допустить, что мастер, владевший ложкаркой и долотовидными резцами, легко мог освоить работу на токарном станке.
Цилиндрическая поделка из рога, вероятно, может рассматриваться как заготовка рукояти, случайно сломавшаяся еще при обработке, и ее находка в самом нижнем слое городища очень важна для определения времени появления токарного станка в Ладоге.
Помимо готовых точеных изделий и бракованной рукояти в горизонте Е обнаружены деревянные предметы, определенные С.Н. Орловым как детали токарного станка.
Приведенные данные служат основанием для предположения, что токарный станок бытовал в Ладоге со времени ее возникновения, т. е. не позднее, чем со второй половины VIII в. Если принять эту дату, то время появления токарного станка в Восточной Европе определяется примерно на 200 лет раньше, чем это считалось до раскопок в Старой Ладоге.
Указанные детали токарного станка представлены обломками небольших лучков, с помощью которых станок приводится в движение, и рядом обломков с очень условным определением назначения. Лучки могли использоваться и для других целей, поэтому связь их с токарным делом остается спорной.
Станок появляется здесь раньше, чем на землях западных славян, где самые ранние изделия токарной работы и следы токарного производства зафиксированы лишь в IX—X вв.
Так, в Волине в нижнем слое (IX в.) найден кончик деревянной втулки, оставшейся от точения, и янтарные точеные бусы, на основании чего можно заключить, что токарный станок в Волине применялся для обработки как дерева, так и янтаря.
В Старом Месте была обнаружена деревянная тарелка (вторая половина IX в.), в Колобжеге — точеные янтарные бусы рубежа IX—X вв.
Массовые находки точеной деревянной посуды, точеные изделия из рога и кости известны из Ополья, Гданьска, Гнезно, Меджиречья, Щецина, Познани и других польских городов. В Старом Любеке и Гданьске обнаружены характерные отходы токарного производства.
Применение токарного станка привело к стандартизации продукции, в частности деревянной посуды, что можно отметить на материалах различных территорий. Характерными становятся простые округлые формы, соответствующие токарной технике. Чаши, миски, тарелки мало изменяются на протяжении столетий. Например, в Новгороде в X—XI вв. бытуют все виды посуды, известные по этнографическим материалам XVIII—XIX вв..
Близка по формам к новгородской посуда с территории Польши и Чехословакии, где основными типами являются чаши (миски) и тарелки. Поэтому аналогии ладожской точеной деревянной посуде можно найти в разновременных памятниках как в Восточной, так и в Западной Европе и находки отдельных ее образцов не могут быть использованы для датировки.
Вывод о наличии в Ладоге токарного станка неизбежно ставит вопрос о его реконструкции.
Ладожские материалы не содержат достаточных данных для того, чтобы с достоверностью и в деталях реконструировать станок.
Поэтому мы можем сделать только несколько конкретных наблюдений в плане уже известных фактов развития токарного ремесла в эпоху средневековья.
В основе устройства токарного станка заложена идея вращения обрабатываемой детали. Все токарные станки различают прежде всего по способу закрепления заготовки и по способу приведения станка в движение. История простейшего токарного станка представляется следующим образом. Древние токари вкапывали в землю две стойки, вбивали в них металлические стержни с заостренными концами, обращая их друг к другу. На эти острия насаживалась деталь для обработки. Заготовка приводилась в движение вручную с помощью перекинутого шнура или лука. В первом случае на станке должны работать два человека — токарь и его помощник. В дальнейшем токарный станок совершенствовался и сменился ножным: концы шнура закреплялись к двум подножкам или к подножке и пружине наверху.
Время появления токарного станка в различных странах и определение его типа остаются еще мало изученными и недостаточно освещены в специальной литературе. Судя по изображению в французской рукописи XIII в. в Европе существовал ножной станок с педалью, верхней пружиной и подвижной стойкой. При помощи этой стойки можно в зависимости от размеров заготовки отрегулировать расстояние между стержнями — зажимами.
В настоящее время уже существует несколько реконструкций токарного станка, которыми могли пользоваться древнерусские и западноевропейские токари.
Применительно к древней Руси первой попыткой в этом плане была работа С.А. Изюмовой.
Читайте также: