Первые станки презентация

обработки дерева, камня, шкур должны быть намного тверже тех материалов, которые ими обрабатываются. Шкуру убитого животного можно было чистить деревянным скребком. А чтобы изготовить этот скребок, надо было резать, строгать дерево более твердым, каменным орудием. Но ведь такие каменные орудия тоже нужно было чем-то вытесать. Для этого приходилось искать еще более твердую породу камня и из нее изготовлять необходимое орудие. Уже древнейшим мастерам пришлось различать степень твердости камня.

резать какой-нибудь твердый материал, орудие должно быть заостренным. Для этой работы понадобились каменные инструменты, очень напоминающие своей формой топор, долото, нож. С их помощью удавалось снимать с дерева даже мелкую стружку, просверливать в нем отверстия, придавать изделию любую форму. Намного труднее обрабатывался камень—стружка с него не снималась; приходилось грубо обивать материал каменными же молотками и до­лотами.

камня с готовым, отточенным природой лезвием. И уже никак не удавалось сверлить в нем отверстия. Ка­менный инструмент оказывался очень непрочным, хруп­ким : стоило надавить на него посильнее и подольше — и лезвие тут же или очень скоро ломалось.
Так еще в незапамятные времена из опыта мастера узна­ли о том, что важнейшие свойства режущего инструмента— это твердость, прочность и достаточная заостренность его лезвия.

обработки твердых материалов—необходимость вращения инструмента или того куска материала, из которого из­готовлялось изделие (в наше время его называют «заготовка»).
Еще у пещерных людей возникла острая нужда в просверливании отверстий в камне — ведь надо было насажи­вать топор или молоток на рукоятку. Пришло время, когда они изобрели первое механическое устройство для сверления отверстий.

стержня, вырезанного из дерева очень твердой породы. Острие стержня устанавливалось в выбитую в камне выемку; в нее подсыпали крошечные, как песчинки, осколки самого твердого камня. Стержень-сверло удерживалось на месте и прижималось к изделию с помощью прилаженной деревянной планки на двух стойках. Мастер двигал лук вперед-назад, вперед-назад; сверло от этого вращалось то в одну, то в другую сторону. При этом начинали двигаться и врезаться в камень твердые песчин­ки; они постепенно истирали обрабатываемый материал, снимали с него как бы множество мельчайших стружек — совершали шлифовальную работу. Выемка становилась все глубже и наконец превращалась в отверстие.

до нашей эры, мастера обработки дерева и камня с помощью такого же устройства научились вращать не инструмент, а заготовку. Благодаря этому им удавалось обтачивать круглые (цилиндрические) изделия, придавать им задуманную форму и назначенные размеры.
Для такой обработки служило очень неуклюжее устройство, но в него, пусть еще в грубом виде, уже входили основные части современного металлообрабатывающего станка.

это — основание устройства, в наши дни оно называется станиной, на нем установлены рабочие части станка.
На основании — вдоль него — уложен и укреплен направляющий брусок, на который, в свою очередь, надеты две массивные деревянные колодки. Они служили опорами для изделия; в наши дни их роль играют обе бабки токарного станка. Левая — передняя, правая — задняя.

изделия; их острия обращены внутрь устройства. Заготовка зажималась между держателями так, чтобы острия уперлись в оба ее торца точно в центре. Поэтому острия служили как бы рабочей осью, вокруг которой и вращалась заготовка. И в наши дни в некоторых случаях
обточки заготовка устанавливается точно таким же способом; острия-держатели получили название «центров» токарного станка, а рабочая ось — это его шпиндель.

бруску, ее можно переставлять по длине станины. Это необходимо: обрабатываемая заготовка может оказаться и длиннее и короче. Надо иметь возможность отодвигать или приближать центр задней бабки. В противном случае не удалось бы устанавливать между центрами заготовки разной длины.
Тетива лука обвивалась вокруг заготовки. Стоило привести в движение лук — и начиналось вращение заготовки (попеременно в обе стороны). Мастер крепко зажимал в руке металлический стержень с отточенным концом — резец — и подводил лезвие к заготовке. Когда изделие вращалось в сторону мастера, инструмент врезался в заготовку и снимал с нее стружку. Когда изделие вращалось в противополож­ную сторону, никакого резания не получалось.

доска, которая служила опорой для резца и руки мастера. Как только снималась одна стружка со всей окруж­ности заготовки, мастер передвигал резец дальше. На той же опорной доске наносилась измерительная шкала, и ма­стер заранее знал, на сколько делений надо переместить ре­зец, чтобы снять следующую стружку.
Так уже более 3000 лет назад были открыты первые законы обработки твердых материалов.
С тех пор и до наших дней люди техники и науки борются за новые успехи в этой очень важной области общественного труда. И упорнее всего они стремились создать себе в помощь механические устройства для резания металлов.

островах Эгейского моря, в близкой Греции, в соседней Финикии, в далеких Риме и Карфагене, в богатом Египте. Где только не слышали о нем — о непревзойденном живописце и ваятеле, об архитекторе и строителе, об искусном ювелире и механике!
Многочисленные знатные заказчики съезжались на Самос из близких и дальних стран, приносили Феодору бога­тые дары, лишь бы согласился он работать для них.
И даже могущественный, гордый Поликрат, властитель- тиран острова Самос и многих других островов Архипелага, милостив к нему и часто навещает красивый уединенный дом на высоком скалистом берегу, почти над самым морем.

и изготовить особый, неодолимый для воров замок.
Придумать новый замок — это не так трудно. Но ведь надо его изготовить, а времени осталось совсем мало. Прямоугольные формы колодки замка, его засова и стержня ключа — все это просто и быстро могут изготовить его уче­ники и рабы с помощью кузнечного молотка и зубила.
А как быть с точными вырезами в теле засова, с зубцами в бородке ключа и, особенно, с округленными частями? Конечно, он сам справится с этим делом, но и ему понадобится много недель кропотливого труда, особенно для изготовления округлых частей.

обтачивают дерево и камень, не удается обрабатывать металл. Этот материал не только тверд, он бывает еще и очень прочным. Это значит, что его частицы крепко связаны между собой. А мастер, орудуя резцом, стремится отделить их одну от другой. Получается так: когда лезвие резца еще только проникает в «тэло» заготовки, этому сопротивляется твердость; а ко­гда резец уже снимает стружку с поверхности заготовки, в сопротивление резанию включается прочность. Союз твер­дости и прочности—это сильный противник резания. А зам­ки придется изготовить из бронзы — твердого и в то же время прочного металла.

вращающаяся заготов­ка набегает на резец, — это и есть сила резания; но она слишком мала для преодоления сначала твердости, а затем и прочности металла; рука человека, двигающего лук, не­достаточно мощна, поэтому и сила резания мала.
Кроме того, плохо и со скоростью вращения. Феодору понятно — чем больше эта скорость, тем легче инструмент ре­жет материал. Но из-за того, что заготовка вращается то в одну, то в другую сторону, не удается развить скорость: не успевает заготовка разбежаться на своем коротком пути, как ее заставляют замедлить движение, остановиться, затем набирать скорость в противоположном направлении и тут же снова уменьшить ее. Вот если бы удалось устроить так, чтобы заготовка все время, непрерывно, вращалась в одну и ту же сторону! Тогда она быстро набрала бы достаточную скорость и после этого вращалась бы равномерно.

скорость этого вращения, и можно было бы изготовлять самые раз­нообразные изделия из металла. Но эти две задачи еще ни­кому не удалось решить. Вот почему приходится работать по металлу вручную.
Несколько раз пытался он как-то ускорить обработку металла. В мыслях его уже вырисовывались очертания хитро­умного устройства в помощь рукам механиков. Но острая нужда проходила, а вместе с ней куда-то прятались в его памяти подробности того устройства, которое столько раз все настойчивее, все яснее возникало в его воображении.

один день тонким сероватым мелком на зачерненной поверхности большой деревянной доски рисовал Феодор один за другим наброски устройства будущего «механического помощника». И каждый раз он находил в нем недостатки и старался их устранить.
На утро третьего дня Феодор призвал в мастерскую своих учеников и искуснейших мастеров-рабов и поручил им изготовить из дерева части нового устройства. Но одну часть — тонкий, в два пальца, цилиндрический вал, изо­гнутый с одного конца, — надо было отковать из железа, и за эту работу Феодор взялся сам.

собраны. В мастерской стояло странное сооружение. Оно очень напоминало своим видом устройства, на которых в те времена обрабатывались дерево и камень. Но в неподвижной колодке (в передней бабке) — в том месте, где устанавливался заостренный держатель, просверлено отверстие. В это отверстие введен железный вал так, что концы его торчали по обеим сторонам стойки. Один из них, внешний. был изогнут коленом (как рукоятка современной ручной швейной машины), а другой (внутренний),прямой. От изогнутого конца спускалась вниз, к основанию, тонкая железная тяга. Она была связана с небольшой узкой до­щечкой; передним своим краем эта дощечка будто висит на тяге, а задним свободно прикреплена к основанию устройства. На вал — рядом со стойкой — надето большое и тяжелое круглое точило.

тянет за собой колено; от этого вращается вал и вместе с ним точило. Когда нажим прекращается, тя­желое точило по инерции продолжает вращаться, поднимает колено, тягу и дощечку кверху, в начальное положение. В этот момент Феодор снова нажимает педаль, и вал с точилом непрерывно вращается в одном и том же направлении все быстрее и быстрее.

его конец он насаживает еще один очень короткий и тонкий валик. Затем достает грубую заготовку будущего кольца, надевает ее на валик. Его свободный конец он упирает в острие держателя на подвижной колодке, затем снова нажимает дощечку. Быстро вращается валик с кольцом, вот уж почти с равномерной скоростью совершает он свое движение. Тогда Феодору подносят лучший из его инструментов — резец по металлу. Он крепко зажимает его в руках и точным движением подводит к вращающейся заготовке. Тонкая завиваю­щаяся стружка отделилась от металла заготовки, затем отломилась и упала на основание устройства, потом еще и еще одна, а на кольце обозначился первый блестящий и ровный круговой уступ.

геммы, на которых изображен бог Амур, якобы оттачиваю­щий свои стрелы на таком станке. Переносные станочки, на которых до сих пор точат ножи и ножницы, мало отличаются от устройства Феодора.

первый станок для обработки металла и было положено начало великому делу умножения производительности человеческого труда.
Как и всякое предание тысячелетней давности, рассказ древнего ученого Плиния о Феодоре нельзя рассматривать как строго установленную историческую истину. Может быть, подлинным изобретателем описанного устройства был какой-нибудь безвестный раб, искусный механик, задавшийся целью облегчить и ускорить свою работу. Но в источниках, из которых черпал свои сведения Плиний, эта заслуга целиком приписана Феодору, как видному лицу, к тому же известному своей разносторонней художественной и технической деятельностью.

400 лет до нашей эры уже существовали механические устройства—станки для обработки не только дерева и камня, но и металла. Двигателем для них служила не рука человека, а его более мощная нога, а заготовка вращалась непрерывно и равномерно в одном и том же направлении.
Это были очень важные новшества. И все же от второго из них пришлось полностью отказаться, а от первого — наполовину. Если с помощью станка Феодора и удавалось обтачивать золото и бронзу, то уж никак нельзя было это сделать при изготовлении обычных изделий из железа.

его обработки нужен двигатель более мощный, чем нога мастера. И еще очень важную роль играла толщина снимаемой стружки. Одно дело — снимать тонкую стружку, другое — толстую. Чем толще оказывалась стружка, тем больше силы нужно было для резания. А при обточке грубых железных заготовок стружка снималась толстая.
Нога, нажимающая на педаль, оказалась недостаточно сильной и выносливой. Механикам пришлось возвратиться к устройствам с прерывистым вращением заготовки в обе стороны. При таком вращении им удалось обзавестись более мощным двигателем, и притом полумеханическим

К ее свободному концу привязывали веревку, спускали ее вниз к станку и обвивали один раз вокруг зажатой в центрах заготовки. Свободный конец веревки прикрепляли к дощечке-педали. Когда мастер нажимал ногой на педаль, веревка вращала заготовку и в то же время сгибала жердь, оттягивая ее книзу. Но как только мастер отпускал педаль, жердь разгибалась, возвращалась в свое начальное положение и при этом с большой силой вращала заготовку в противоположном направлении.

не удавалось даже на подобных станках снимать сколько- нибудь толстую стружку с железа—продолжали обтачивать на них только мягкие материалы, дерево, гончарные изделия. А металл в те времена обрабатывали кузнечным молотом или зубилом.
Проходили столетия. Станки с гибкой жердью перекочевали в средние века. Затем появилось новое средство для вращения шпинделя станка — маховое колесо. От него вращение передавалось на шпиндель с помощью бесконечного ремня. Снова вращение стало непрерывным, односторонним. На таких станках работали уже в XVI веке. Маховое колесо приводилось в движение человеком.

в руке; поддержкой резцу служила та опорная и измерительная доска, с которой читатель уже знаком. Пока скорости вращения были небольшими, да и материал обтачивался мягкий, мастера справлялись с работой. Если же заготовка вращалась быстро, а твердый и прочный ее материал оказывал большое сопротивление резанию, на руку мастера через резец действовала изнурительная нагрузка. Чтобы удержать инструмент и соблюсти хоть какую-нибудь точность обработки, мастер должен был чрезмерно напрягаться. И все же изделия получались грубые, неточные, работа двигалась медленно.

из металла, ускорить их изготовление. Она превратилась в препятствие на пути вперед. Несколько поколений талантливых механиков трудилось, чтобы убрать это препятствие. Победа в этом нелегком труде принесла человечеству много новых благ, а людям, боровшимся за нее, — великую славу.