Появление металлорежущих станков связано с развитием крупного капиталистического производства, с организацией первых промышленных предприятий заводского типа. Широкое распространение машин-орудий, а затем и паровых машин требовало повышения точности обработки деталей. Эта задача могла быть решена только с изобретением машин для производства машин и в первую очередь металлорежущих станков с механическим суппортом. Создание механического суппорта относится к началу 18 в. Русский механик А. К. Нартов в 1738 построил первый в мире станок с механическим суппортом и набором сменных зубчатых колёс. Нартов и др. русские мастера (М. Сидоров-Красильников, Станкостроение Шелашников, Я. Батищев) сконструировали в 18 в. ряд металлорежущих станков (станки для сверления стволов пушек, различные агрегатные станки). Однако изобретения рус. мастеров не могли получить широкого применения и известности, т.к. потребность феодально-крепостнической России в небольшом количестве машин (главным образом для изготовления вооружения) обеспечивалась отдельными небольшими заводами.

В Великобритании в конце 18 в. сложились благоприятные условия для развития машинного производства машин. К 1790-м гг. относятся работы английского механика Г. Модсли по созданию станка с механическим суппортом. Механический суппорт, перенесённый с токарного на др. металлорежущие станки, положил начало станкам с развитым исполнительным механизмом.

В дальнейшем основные типы металлорежущих станков были сконструированы в Германии, Франции и других странах; над их созданием работали многие изобретатели. Так, например, в 1820-30-х гг. американец Э. Уитни разработал для оружейных заводов Кольта несколько конструкций фрезерных станков , в 1829 патент на фрезерный станок был выдан на имя Дж. Несмита, владельца крупных английских машиностроительных заводов, в 1861 - патент на усовершенствованный фрезерный станок на имя американской фирмы «Браун и Шарп». Ко 2-й половине 19 в. были в основном разработаны модели фрезерных, револьверных, строгальных, долбёжных и др. станков, главным образом для удовлетворения нужд начавшегося ж.-д. строительства и океанского пароходства. Станки получили известность под маркой выпускавших их крупнейших машиностроительных фирм «Витворт», «Несмит», «Селлерс», «Пратт»и др. В 1-й половине 19 в. ведущую роль в мировом Станкостроение играла Великобритания; во 2-й половине 19 в. её опередили США. В этот же период Станкостроение начало развиваться в Германии.

В России первым предприятием по производству металлообрабатывающих станков был завод Берда в Петербурге (1790). В 1815 металлорежущие станки стал выпускать Тульский оружейный завод. В 1824 в Петербурге был построен завод Илиса для изготовления паровых машин и станков. В конце 19 в. многие машиностроительные заводы наряду с др. продукцией производили станки. Весь выпуск металлорежущих станков в России в 1913 составил 1,8 тыс. штук, парк установленных станков в 1908 насчитывал 75 тыс. единиц. В общей массе поступающих в промышленность станков удельный вес станков отечественного производства составлял всего лишь 16-24%, остальная часть приходилась на долю импорта.

За годы Советской власти Станкостроение было по существу создано заново. Осуществление принятого 14-м съездом ВКП (б) в декабря 1925 решения, определившего генеральный курс на индустриализацию народного хозяйства, потребовало первоочередного развития тяжёлой промышленности, отечественного машиностроения и наряду с этим производства металлорежущих станков. В результате специальных правительственных мероприятий, проведённых в 1929-30, были созданы организационные предпосылки, необходимые для планового развития в СССР специализированной станкостроительной промышленности. Образование «Станкотреста» 29 мая 1929 и явилось датой официального создания самостоятельной отрасли Станкостроение В 1930 на основе объединения станкостроительных и инструментальных трестов учреждено Государственное всесоюзное объединение станкоинструментальной промышленности «Союзстанкоинструмент». Для подготовки специалистов открыт Московский станкоинструментальный институт (Станкин); организованы станкостроительные факультеты при МВТУ им. Н. Э. Баумана и Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина. В целях создания научной и экспериментальной базы для развивающегося Станкостроение в 1931 в Москве был создан НИИ станков и инструментов (с 1933 - ЭНИМС). Впервые в СССР и в Европе ЭНИМС в 1934 разработал агрегатные многошпиндельные станки.

Реконструкция действующих предприятий и строительство новых позволили увеличить производственные мощности по выпуску металлорежущих станков в годы 1-й пятилетки (1929-32) в 2,5 раза. За годы 2-й пятилетки (1933-37) число станкостроительных заводов увеличилось в 1,8 раза, а выпуск станков возрос более чем в 2 раза. Объём союзного производства станков в 1937 в 33 раза превысил уровень 1913. При этом увеличилось не только количество выпускаемых станков, но и расширилась их номенклатура. Началось производство станков-автоматов и полуавтоматов, шлифовальных и зубообрабатывающих, станков тяжёлого типа. В 1940 общее количество освоенных типоразмеров выпускаемых станков превысило 320.

В течение трёх довоенных пятилеток построено большое количество новых станкостроительных заводов, в том числе Краматорский тяжёлого станкостроения, Киевский станков-автоматов, Харьковский радиально-сверлильных станков, московский «Станколит» и др. К 1941 в СССР имелось 37 специализированных станкостроительных заводов.

В период Великой Отечественной войны 1941-45 Станкостроение было переведено на выполнение заказов оборонной промышленности. Организация массового производства боеприпасов, боевых машин, артиллерийского и др. вооружения потребовала создания новых специализированных, агрегатных и упрощённых операционных станков. На ряде заводов начали применяться поточные методы производства. В годы войны построены крупнейший новосибирский завод «Тяжстанкогидропресс» им. А. И. Ефремова, Стерлитамакский завод им. В. И. Ленина.

В 1950, к концу 4-й пятилетки, было выпущено 70,6 тыс. металлорежущих станков. За 1946-50 освоено около 250 новых типов металлорежущих станков общего назначения, более тысячи типоразмеров специальных и агрегатных. Начато производство автоматических линий из агрегатных станков. В 1946 была изготовлена первая автоматическая линия для обработки головки двигателя трактора ХТЗ. В 1950 пущен автоматический завод по изготовлению поршней.

К 70-м гг. созданы крупные центры Станкостроение с первоклассными заводами, многочисленными КБ, научно-исследовательскими организациями в союзных республиках. Так, например, в Литов. ССР созданы комплекс заводов по производству прецизионных станков, филиал НИИ станкостроения (ЭНИМС) с опытным производством, отделение проектного института «Гипростанок»; в Армянской ССР имеется ряд станкостроительных, инструментальных заводов, действуют филиал НИИ станкостроения, а также проектно-технологический институт. Об увеличении выпуска металлорежущих станков см. данные табл. 1.

Табл. 1. - Производство металлорежущих станков в СССР

В годы 8-й пятилетки (1966-70) в результате осуществленных мер по совершенствованию управления отраслью и предприятиями, их техническому перевооружению, улучшению специализации и организации труда значительно возросла эффективность производства. Фондоотдача в целом по станкоинструментальной промышленности увеличилась на 9%, за счёт роста производительности труда получено почти 80% всего прироста объёма производства. Выпуск автоматических и полуавтоматических линий для машиностроения и металлообработки в 1970 составил 579 комплектов и возрос по сравнению с 1965 более чем в 2,5 раза (см. табл. 2).

Табл. 2. - Производство автоматических и полуавтоматических линий для машиностроения и металлообработки

На начало 1971 типаж освоенных тяжёлых и уникальных станков составил 450 типоразмеров (около 28% в общем типаже). Широк и размерный диапазон типажа выпускаемых станков. Большая часть создаваемых тяжёлых станков конструируется в пределах заранее определённых унифицированных гамм. Они имеют общие конструктивные решения и связаны системой широкой унификации узлов и деталей.

В 8-й пятилетке получили большое развитие научно-исследовательские и конструкторские работы по созданию современных металлорежущих станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Успехи, достигнутые за последние 10-15 лет в развитии электротехники, радиоэлектроники, в создании систем управления механизмами, позволили приступить к освоению станков с программным управлением, которые становятся одним из основных видов станков, позволяющих автоматизировать технологические процессы на предприятиях с индивидуальным, мелкосерийным и серийным производством. В 1970 их было произведено 1588 против 16 в 1960, в 1974-4410 шт. За 4 года 9-й пятилетки (1971-1975) освоено и поставлено на серийное производство около 60 новых моделей станков с ЧПУ, в том числе более 40 моделей станков с автоматической сменой инструмента. Широкий масштаб принимают работы по созданию автоматизированных участков металлорежущих станков с ЧПУ с групповым программным управлением для комплексной механической обработки однотипных деталей. Например, ЭНИМС и его опытным заводом создан участок, укомплектованный станками с ЧПУ для обработки широкой номенклатуры деталей типа тел вращения (валы, фланцы, втулки, диски) с централизованным управлением от ЭВМ и автоматизированной подготовкой программ. Для решения задач по ускоренному развитию производства металлорежущих станков с ЧПУ в Станкостроение осуществляется ряд мероприятий, в частности на отдельных заводах организуется поточное производство станков с ЧПУ, большинство наиболее квалифицированных станкостроительных заводов привлечено к производству таких станков. Широкое применение получили электрофизические и электрохимические методы обработки металла, всё шире используется размерная обработка световым лучом. Эти методы иногда дополняют, а в ряде случаев полностью заменяют обработку деталей резанием и давлением. Разработаны и выпускаются электроискровые станки для точной обработки небольших деталей и для вырезки фасонных контуров проволочным электродом; электроимпульсные станки - для трёхкоординатной обработки фасонных деталей; анодно-механические, электроконтактные - для обработки слитков из специальных сталей и др. работ; светолучевые станки - для получения отверстий диаметром от 0,03 до 0,5 мм в любых материалах; ультразвуковые станки - для обработки твёрдых и крупных материалов; электрохимические станки и др. Внедрение их в промышленность позволяет добиться существенного технического прогресса в отдельных производствах. Использование светового луча и ультразвука для обработки алмазных волок и фильер позволило решить проблему комплексной обработки этих изделий, в результате чего продолжительность их черновой обработки сократилась с десятков часов до нескольких минут, а продолжительность финишной - в 4-5 раз.

В 70-е гг. в Станкостроение проводится работа по созданию и внедрению в производство новых унифицированных гамм станков. В типаже на 1971-75 установлена 51 гамма, включающая 277 базовых и 682 унифицированных моделей станков. Все станки гамм аналогичного технологического назначения проектируются по принципу конструктивного подобия, что создаёт возможность для широкой их унификации, позволяет создавать специализированные производства.

Развитие конструкций станков и автоматических комплексов в ближайшей перспективе будет осуществляться в следующих направлениях: полный переход от станков неавтоматического действия к станкам-полуавтоматам и автоматам; расширение применения программного управления и вычислительной техники в конструкциях всех основных видов металлорежущих станков, в автоматических и полуавтоматических линиях; создание участков из станков с программным управлением, обрабатывающих центров; создание комплексных автоматических линий, участков, цехов и заводов-автоматов, управляемых от ЭВМ, для отраслей машиностроения с крупносерийным и массовым выпуском изделий; разработка и создание конструкций промышленных роботов, встраиваемых в автоматические линии, в комплексы автоматизированных производств и в др. виды оборудования для массового производства.

На основе достигнутых темпов развития и масштабов производства в Станкостроение в СССР создан значительный производственно-технический потенциал в виде наличного парка металлорежущих станков. Динамика развития парка станков, снижение их возрастного состава и изменение качественной структуры - результат работы сов. Станкостроение , обеспечивающего материально-техническую базу машиностроения и металлообработки. Это позволило сов. Станкостроение занять одно из ведущих мест в мире по производству широкой номенклатуры современных металлорежущих станков для самых разнообразных потребностей народного хозяйства.

Успешно развивается Станкостроение и в других социалистических странах (см. табл. 3).

Табл. 3. - Производство металлорежущих станков в отдельных странах - членах СЭВ, шт.

ГДР имеет развитое Станкостроение В 1972 годовой выпуск станков составил 4,3% мирового производства, а среди стран - членов СЭВ она заняла 2-е место (по стоимости). Увеличивается выпуск автоматизированных, специальных и специализированных станков, автоматических линий и агрегатных станков, станков с ЧПУ. На экспорт направляется 60-75% всех производимых станков.

В Польше наибольший процент в общем выпуске занимает группа токарных станков. Токарные автоматы и полуавтоматы в 1974 составили 3,8% от общего выпуска. Ежегодно увеличивается производство шлифовальных станков, удельный вес которых в 1974 составил 15,6% от общего выпуска. Увеличивается выпуск тяжёлых станков, особенно специализированных, для ж.-д. транспорта, станков с ЧПУ.

В Чехословакии Станкостроение - ведущая отрасль машиностроения. Она имеет широкую номенклатуру, отличается разнообразием типов станков (лёгкие, тяжёлые, универсальные и специализированные); изготовляется 250-290 основных видов станков. На долю шлифовальной группы в 1972 приходилось 42,5% общего выпуска. Большой удельный вес в общем выпуске станков занимает токарная группа (около 25%). С начала 60-х гг. большое внимание уделяется конструированию и производству станков с ЧПУ различных типов.

До 2-й мировой войны 1939-45 в Югославии не было Станкостроение В 1972 выпущено около 13 000 металлорежущих станков. В техническом направлении Станкостроение СФРЮ ориентируется на дальнейшее расширение производства автоматов и полуавтоматов, станков с ЧПУ. Собственное производство станков в Югославии ещё не покрывает потребности в этом оборудовании, поэтому импорт станков значительно превышает их внутреннее производство.

Из капиталистических стран наибольшее развитие Станкостроение получило в США, ФРГ, Японии, Франции, Великобритании, Италии (см. табл. 4).

Табл. 4. - Производство металлорежущих станков в крупнейших капиталистических странах

В США, по данным переписи 1967, насчитывалось свыше 1200 предприятий, в том числе производством металлорежущих станков занято 897, производством кузнечно-прессовых машин - 348 предприятий, при этом около 60% из них мелкие. На крупных предприятиях с числом работающих свыше 500 производится 60% всей продукции отрасли. В 1974 было произведено 273 тыс. металлорежущих станков на сумму 1514 млн. долл., из них 857 автоматических линий и 884 станка - для электрофизических и электрохимических методов обработки. Доля металлорежущих станков и систем с ЧПУ удерживается примерно на одном уровне - около 20% от выпуска в стоимостном выражении. США - страна, в основном импортирующая станки. Это объясняется высокой стоимостью рабочей силы в США (как следствие - высокие цены на оборудование). Основными поставщиками металлообрабатывающего оборудования являются ФРГ (до 80% импорта) и Япония (12 тыс. станков в 1972). Среди покупателей американских станков ведущее место принадлежит европейским капиталистическим странам (более 40%).

В Японии производством металлорежущих станков занимается около 270 фирм. За 1960-70 производство металлообрабатывающего оборудования по стоимости увеличилось в 7 раз, общий выпуск металлорежущих станков - более чем в 3 раза (80,1 и 257 тыс. шт. соответственно). В 1973 в стране было произведено металлорежущих станков на сумму около 305 млрд. иен. Ускоренными темпами рос выпуск специальных станков (98 шт. в 1960 и 4046 шт. в 1973). С 1965 началось производство станков с ЧПУ; в 1967 их выпуск составил 129 шт., в 1971-1379, а в 1974-3046. Япония вышла на 2-е место среди капиталистических стран по производству станков с ЧПУ в штуках; их стоимость в 1973 составила 15,6% общей стоимости выпуска металлорежущих станков. К 1973 Япония превратилась из импортёра металлорежущих станков в экспортёра. На долю итальянской станкостроительной промышленности приходится 6% стоимости мирового производства металлообрабатывающего оборудования, выпуск которого в 1974 составил 185 тыс. т (по весу). Производством станков и кузнечно-прессовых машин занято 450 фирм. За 1965-74 их выпуск вырос в 6,3 раза по стоимости. В структуре производства доля сверлильных и резьбонарезных станков составила 26%, токарных - 14%, шлифовальных - 7,5%, фрезерных - 4,1%, расточных - 1,2%. Широко развито производство станков с ЧПУ. Италия - один из крупнейших мировых экспортёров станков (4-е место среди капиталистических стран). На экспорт направляется 40% всей станкостроительной продукции. В 1973 было экспортировано 4185 шт. станков с ЧПУ на сумму 25 620 тыс. долл.

В Великобритании производством металлообрабатывающего оборудования занимается около 200 фирм, из которых на долю 20 приходится 70% производства. Наибольшее количество в выпуске металлорежущих станков за 1974 составили: токарные станки - 38,2%, фрезерные - 11,3%, шлифовальные - 15,6%. Удельный вес станков с ЧПУ в общем выпуске в 1974 составил 9,5% (расчёт по стоимости). В станкостроительной промышленности

Российское станкостроение прошло длительный путь своего развития, прежде чем обрело современные черты. Начало этого пути можно отнести к 1712 году, когда Андрей Нартов, русский механик, изобрел , оснащенный самоходным суппортом. Свои имена в историю российского станкостроения вписали многие другие умельцы, которые создали отрезные, опиловочные, сверлильные, некоторые другие станки – Павел Захава, Яков Батищев, Алексей Сурнин, Лев Собакин.

Отечественные мастера разрабатывали не только механические, но и оптические приборы. Их первые образцы были изготовлены в период правления Петра I в оптической мастерской, которая была организована императором. 1726 год был ознаменован открытием кафедры оптики при Академии наук, а также основанием оптической мастерской, руководство которой осуществлял М.В.Ломоносов.

Первым российским предприятием по производству станков для металлообработки стали, который был основан в Петербурге в 1790 году. В 1815 году выпуск был налажен на Тульском оружейном заводе. Отметим, что в конце XIX века многие отечественные машиностроительные предприятия начали выпуск станков наряду с другой изготавливаемой ими продукцией.

Исторические документы говорят о том, что в царской России с 1914 по 1917 год использовалось лишь 80-100 тысяч станков для обработки металла. Стремительный рост промышленного производства, который проявился и в таких отраслях, как металлообработка и машиностроение, был обусловлен индустриализацией народного хозяйства. Станкостроение в первые годы советской власти фактически создавалось заново. 29 мая 1929 года был образован «Станкотрест»: этот день стал официальной датой возникновения станкостроительной отрасли. К 1932 году токарные, шлифовальные и , некоторые другие виды оборудования выпускали восемь специализированных заводов; накануне Великой Отечественной войны в нашей стране действовал уже 41 такой завод.

Описывая этапы развития отечественного станкостроения, нельзя обойти вниманием создание в 1933 году ЭНИМС – Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков. Именно в ЭНИМС впервые в Европе были разработаны многошпиндельные агрегатные станки. Колоссальный вклад в развитие станкостроения внес ВНИИИ – Всесоюзный научно-исследовательский институт.

В послевоенные годы перед станкостроительной отраслью были поставлены две основные цели – увеличить объем выпуска продукции и улучшить ее технические характеристики. Были введены в эксплуатацию Минский, Рязанский, Коломенский, многие другие станкостроительные заводы. В 70-е годы XX века был налажен выпуск станков с ЧПУ, количество моделей которых составило около 60, при этом более 40 моделей имели возможность автоматической смены инструмента. Широкое распространение получили электрохимические и электрофизические способы обработки металла, а также размерная обработка с использованием светового луча.

Станкостроение является важнейшей отраслью машиностроения России, выпускающей разнообразные станки - металлорежущие, деревообрабатывающие, для обработки прочих материалов, а также кузнечно-прессовое оборудование, машины и аппараты для газотермического напыления и поверхностной термообработки и т.д. Кроме того, станкостроительные предприятия выпускают запасные части и принадлежности для станков, оказывают услуги по монтажу, сервисному обслуживанию и ремонту своей продукции. Станкостроительные заводы не производят конечную продукцию для общественного потребления, но выпускаемые ими станки являются основными средствами любого промышленного производства. Потребители продукции станкостроительных заводов – предприятия транспортного и сельскохозяйственного машиностроения, военно-промышленного комплекса, энергомашиностроения, металлургии, производители отдельных видов товаров массового потребления.

Продукция станкостроительных заводов имеет разнообразное назначение, виды и размеры: от сложных автоматических производственных линий в несколько сот метров длиной для крупного промышленного производства до миниатюрных токарных станков, применяемых для ремонта часовых механизмов.

Основу станочного парка машиностроительного предприятия составляют металлообрабатывающие станки, подразделяемые на:

• фрезерные,
• шлифовальные,
• заточные,
• сверлильные,
• токарные,
• листогибочные,
• долбежные.

Производственный процесс станкостроительного завода делится на фазы заготовки, обработки и сборки. Для станкостроения характерен длительный производственный цикл: на изготовление одного станка уходит в среднем 5-6 месяцев. Производство представлено следующими основными цехами: литейным, механосборочным, термическим, инструментальным, ремонтно-механическим.

Современное производство нуждается в станках, отвечающих требованиям быстроты и высокой точности изготовления деталей при невысоких затратах на выполнение работы: с системами электронного управления, цифровой индикацией, возможностью включения нескольких станков в единую технологическую линию. В мировом станкостроении широко внедряются технологические инновации. Среди последних тенденций – интеграция нескольких процессов в одном станке, возможность управления станками через Интернет, модульный принцип построения реконфигурируемого оборудования, производство станков для обработки новейших материалов – комбинированных волокон керамики, труднообрабатываемых и жаростойких сплавов и др., использование нанотехнологий. Не последнее внимание уделяется дизайну и эргономике современных станков.

Ввиду того, что станкостроение является отраслью, наиболее чувствительной к экономическим спадам и подъемам, российские станкостроительные заводы пока не могут конкурировать с ведущими мировыми производителями, чему немало способствовало значительное падение производства в 90-е годы. Несмотря на то, что износ станочного парка на российских предприятиях превышает 70%, а средний возраст станков – более 15-20 лет, сохраняется крайне низкая востребованность продукции российского станкостроения на внутреннем рынке. Однако высокий потенциал, заложенный в отрасль еще в советское время, до сих пор позволяет российским станкостроительным предприятиям экспортировать до 40% своей продукции даже в страны с развитым собственным станкостроением – США, Китай, Японию, Германию. Совмещение инженерных решений высокого уровня, заложенных в российские станки, с сильной элементной базой (электроникой, электрикой, гидравликой) зарубежных производителей позволяет получить станки высокого качества. Но доля российских станков на мировом рынке еще крайне мала – всего 0,3%. В 1990 г. СССР находился на 3-м месте по производству механообрабатывающей продукции, сегодня Россия занимает лишь 22-ю строчку в рейтинге мирового станкостроения.

Начало станкостроению в России положило изобретение в 1712 г. русским механиком Андреем Нартовым токарного станка с самоходным суппортом. Развитие отрасли связано с именами русских умельцев – Якова Батищева, Павла Захавы, работавших над созданием сверлильных, опиловочных, отрезных и др. станков, применяемых в обработке ружейных стволов, Льва Собакина, Алексея Сурнина.

Непрерывно возраставшее значение машин во всех отраслях производства вызвало бурное развитие станкостроения - технической базы всей машиностроительной промышленности. Металлообрабатывающие станки явились основой производства машин машинами. Их назначение - обработка всевозможных металлических заготовок с целью получения деталей определенной конфигурации, с заданными размерами, формой и качеством. Чем больше масштабы производства машин, тем более массовым должен быть выпуск деталей, тем более совершенными и производительными должны быть станки, обеспечивающие обработку необходимых деталей. Механический суппорт, примененный вначале для токарных и токарно-винторезных станков, был впоследствии превращен в весьма совершенный механизм и в модернизированной форме перенесен на многие станки, предназначенные для изготовления машин.

По мере совершенствования механического суппорта, системы зубчатых передач, механизма подачи, зажимных устройств и некоторых других конструктивных элементов кинематической схемы металлорежущие станки превращаются во все более развитые машины. В 70-х годах XIX в. машиностроение уже располагало основными рабочими машинами, позволявшими производить механическим способом важнейшие металлообрабатывающие операции.

Выдающуюся роль в развитии станкостроения сыграл машиностроительный завод, созданный Генри Модели. По существу это была настоящая школа механиков-машиностроителей, развивавших прогрессивные технические традиции основателя английского станкостроения. Здесь начинали работу и творческую деятельность такие видные конструкторы, исследователи и изобретатели в области машиностроения, как Д. Вит- ворт, Р. Роберте, Д. Несмит, Д. Клемент, Э. Уитни и др. Существенно то, что на заводе Модели была применена уже машинная система производства: трансмиссиями соединялось большое число рабочих машин, приводимых в движение универсальным тепловым двигателем. Этот завод изготовлял вначале детали для паровых машин, а в дальнейшем выпускал токарные, строгальные и другие механические станки. По образцу завода Г. Модели (впоследствии завод фирмы «Maudslay and Field») начали создаваться многие машиностроительные предприятия .

Ведущее положение в мировом станкостроении заняли заводы фирм «Nasmyth», «Whitworth», «Sharp and Robert» в Англии, «S. Sellers», «Pratt and Whitney», «Brawn and Sharp» в США. В 70-90-х годах американские предприятия, освоив выпуск новых типов станков (токарно-револьверных, универсально-фрезерных, карусельных, расточных, шлифовальных), начали опережать в техническом отношении английское станкостроение. В Германии производство станков начало развиваться в основном с 60 - 70-х годов XIX в. Здесь возникли фирмы «Reinecker», «Schiss», «Heimer und Pielz», «Waldrich», «Weisser» и др.

В России станки для оружейного производства (токарные, сверлильные, фрезерные, резьбонарезные, протяжные, шлифовальные, полировочные) изготовляли на Тульском оружейном заводе. В дальнейшем такие станки начали строить Ижевский, Сестрорецкий, Луганский заводы. Основанный в Москве завод бр. Бромлей (ныне «Красный пролетарий») стал первым русским специализированным станкостроительным заводом; на Всероссийской выставке в Петербурге в 1870 г. он выставил несколько оригинальных станков: радиально-сверлильный, продольно-строгальный, поперечно-строгальный. На политехнической выставке в Москве в 1872 г. завод получил золотую медаль за экспонированные продольно-строгальные и колесо-токарные станки. В 1900 г. завод бр. Бромлей успешно демонстрировал свою продукцию на Всемирной промышленной выставке в Париже. Появились в России и другие станкостроительные предприятия: «Фельзер» в Риге, «Феникс» в Петербурге, «Штолле» и «Вейхельт» в Москве, завод бр. Маминых в Балакове, «Столь» в Воронеже, заводы Грачева и Доброва в Москве. Однако в целом выпуск станков в России был незначительным даже в 900-х годах; он не удовлетворял потребности развивавшейся промышленности ни по количеству, ни по техническому уровню. Это и служило причиной значительного импорта зарубежных станков для российских заводов и фабрик.

Мировое станкостроение в последней трети XIX в. располагало пятью основными типами металлорежущих станков. Преобладающую часть станочного парка составляли токарные станки, которые применяли для обработки наружных и внутренних поверхностей тел вращения. На токарных станках обтачивали гладкие и ступенчатые валы, конусы, шары, различные фасонные поверхности, растачивали цилиндры, отверстия, нарезали резьбу. Вторую многочисленную группу составляли сверлильные станки, предназначавшиеся для сверления и обработки отверстий, а также для расточки и нарезки резьбы. Строгальные станки, подразделявшиеся на горизонтальные и вертикальные (долбежные), служили для обработки плоских поверхностей изделий. Расширялось использование фрезерных станков для обработки наружных и внутренних поверхностей особенно точных деталей, а также для получения изделий фасонной конфигурации. Наконец, пятую группу металлообрабатывающего оборудования составляли шлифовальные станки, на которых проводили чистовую обработку деталей различной формы с помощью абразивных материалов и инструментов.

В свою очередь, специализированные типы станков дифференцировались по характеру выполняемых в производственном процессе технологических операций. Появляются станки, предназначенные для выполнения одной определенной или нескольких аналогичных операций. Так, в группе универсальных токарных станков появился специализированный станок для растачивания длинных цилиндрических и полых изделий (типа орудийных стволов и гребных валов). Был создан горизонтально-расточный станок, предназначенный для точной расточки внутренних поверхностей. Специфика обработки крупных деталей малой длины и большого диаметра вызвала появление токарно-лобовых станков. Для тяжелых, крупногабаритных изделий, которые трудно установить на обычных токарных станках, создаются токарно-карусельные станки. Видную роль в металлообработке начинают играть токарно-револьверные станки, снабженные специальной револьверной головкой, в которой закрепляют разнообразные режущие инструменты. Некоторые станки револьверного типа позволяли устанавливать в одной головке до 12-16 инструментов.

Дифференцируются и другие типы станков. Из сверлильных выделяются радиально-сверлильные станки, предназначенные для сверления и последующей обработки отверстий в деталях больших габаритов, которые не могут устанавливаться на обычных сверлильных станках. Для строгания плоскостей крупных корпусных деталей (типа рам, станин, корпусов машин) создаются мощные продольно-строгальные станки с движущимся столом длиной 3-4 м и более. Появляются продольно- и кару- сельно-фрезерные станки, позволяющие обрабатывать одновременно по нескольку массивных деталей. Наряду с обычными шлифовальными станками конструируются круглошлифовальные станки для наружного шлифования, для внутреннего шлифования и т. д. Создается оборудование, специально предназначенное для нарезания зубьев в зубчатых колесах: зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные станки. Усложнение деталей машин и специализация металлообработки приводят к появлению шлицефрезерных, шпоночно-фрезерных, протяжных, хонинговальных и других специальных станков .

Параллельно с развитием металлорежущего оборудования шел процесс технического совершенствования других видов машин-орудий, предназначенных для обработки металлов. Так, потребности получения крупных металлических заготовок вызвали проектирование и строительство гигантских машин для ковки и прессования металлоизделий. В 70-80-х годах на заводах Круппа в Германии работали паровые молоты с массой падающих частей 50-75 т. В 1891 г. в США был построен огромный молот с массой рабочей части 125 т. Высота этого гиганта составляла 27,5 м, а наковальня весила 475 т; от ударов машины при ее работе содрогались близлежащие заводские здания и постройки . Сложности эксплуатации молотов-гигантов привели к распространению на машиностроительных заводах для производства крупных поковок мощных гидравлических прессов. При рабочем усилии гидравлического пресса 10 тыс. т он заменяет молот с массой падающих частей до 500 т (постройка и использование такого молота были бы чрезвычайно трудным делом). Без мощных гидравлических прессов была бы невозможна постройка многих машин-гигантов, у которых отдельные части весили десятки и более тонн.

Повышение производительности металлообрабатывающего оборудования требовало возможно большей механизации основных и вспомогательных операций, сокращения непроизводительных затрат времени. В то же время сужение функций станков прямо вело к упрощению выполняемых ими операций и тем самым создавало благоприятные условия для внедрения автоматических процессов. Были созданы полуавтоматические и автоматические станки, у которых подвод режущего инструмента в рабочее положение, подача инструмента и отвод его после работы в исходное положение совершались автоматически, без участия человека.

Первыми автоматизированными станками были деревообрабатывающие автоматы , сконструированные в США К. Випплем и Т. Слоаном. Один из первых металлорежущих автоматов создал американец X. Спенсер в 1873 г. на базе револьверного станка. В качестве управляющего устройства в этом автомате использованы кулачки и распределительный вал. Появившиеся в 70-80-х годах автоматы системы «Кливленд» имели устройства для накатки резьбы, для быстрого сверления отверстий, нарезания шлицев, фрезерования четырех плоскостей. Получили также распространение автоматы системы «Brawn and Sharp» и др.

Технический прогресс станкостроения привел к созданию в 90-х годах XIX в. многошпиндельных станков-автоматов; их появление было вызвано стремлением максимально увеличить число одновременно работающих инструментов и тем самым повысить производительность станка с помощью совмещения операций. В многошпиндельных автоматах могли включаться в работу десятки фасонно-отрезных, проходных и осевых инструментов. Однако в этот период станки такого типа еще не получили широкого применения .

Рост объема металлообработки заставил пересмотреть все ранее существовавшие средства резания металлов и вызвал значительное их усовершенствование. Особенно сильно на развитие технологии механической обработки подействовало изобретение в начале 900-х годов быстрорежущей стали, знаменовавшей крупный прогресс в инструментальном производстве. Эта сталь, впервые предложенная в 1898 г. американцами Тейлором и Уайтом, получила название быстрорежущей за свою способность сохранять режущие свойства при повышенных скоростях резания.

Резцы, изготовленные из быстрорежущей стали, впервые демонстрировались на Всемирной промышленной выставке в Париже в 1900 г. С применением этих резцов скорость резания почти в 5 раз превысила скорости, допускаемые для резцов из обычной углеродистой стали. Добавка в сталь специальных легирующих элементов (марганца, хрома, вольфрама) значительно повышала твердость инструмента и его красностойкость, т. е. способность сохранять свои рабочие свойства при нагреве, возникающем в процессе обработки. Твердость новой стали не падала даже при нагреве до красного каления (при температуре 600° С). Многочисленные опыты, проведенные в 1901 -1906 гг., привели Тейлора и Уайта к заключению, что лучшим быстрорежущим сплавом является сталь с содержанием 0,67% углерода, 18% вольфрама, 5,47% хрома. 0,11% марганца, 0,29% ванадия и 0,043% кремния. Быстрорежущую сталь такого состава закаливали нагревом до очень высокой температуры (свыше 900° С) с последующим быстрым охлаждением в воде. Инструменты, изготовленные из быстрорежущей стали, вскоре получили широкое распространение.

Еще большую твердость и износостойкость придали режущему инструменту твердые сплавы, в которых карбиды легирующих элементов - вольфрама, молибдена и хрома составляли основу рабочей части инструмента. В 1907 г. англичанину Хейнсу был выдан патент на твердый сплав из литых карбидов, названный им «стеллитом». В последующие годы создаются и другие твердые сплавы подобного типа, не получившие, однако, в то время большого распространения, так как при высокой твердости и красностойкости они были весьма хрупкими.

Применение инструментов из быстрорежущей стали и твердых сплавов привело к постепенному изменению конструкции оборудования, к появлению так называемых «быстрообрабатывающих станков» . Чтобы полностью использовать режущие свойства новых инструментов, конструкторы при проектировании станков должны были обеспечить большие усилия резания и большие скорости, чем при работе резцами из углеродистой стали. Потребовались большая мощность привода станков, большее число ступеней скоростей, более быстрое управление и обслуживание. Известный технолог проф. А. Д. Гатцук в предисловии к книге Ф. Тейлора писал, что появление быстрорежущей стали открыло новую эру в механическом деле .

Технический прогресс в области металлообработки и станкостроения был неразрывно связан с новой областью теоретических и экспериментальных исследований, составивших впоследствии теорию резания металлов.

Начало научного изучения процессов механической обработки металлов было положено работами известного русского ученого, профессора И. А. Тиме. Проведенные им в 60-80-х годах исследования процесса стружкообразования при разных подачах и скоростях резания позволили выявить ряд закономерностей скалывания и надлома металлической стружки, сформулировать теоретические основы резания металлов и установить некоторые законы резания.

Результаты многочисленных исследований И. А. Тиме были изложены в его оригинальной работе «Сопротивление металлов и дерева резанию. Теория резания и приложение ее к машинам-орудиям» (1870 г.). Основные положения теории резания были в дальнейшем развиты Тиме в «Ме- муаре о строгании металлов», изданном в 1877 г. на русском, французском и немецком языках, а затем в капитальном двухтомном труде «Основы машиностроения» . Вопросы механики процесса резания и динамики металлообработки подробно изучал проф. К. А. Зворыкин. Его книга «Работа и усилие, необходимые для отделения металлических стружек» (1893 г.) была ценным дополнением к трудам И. А. Тиме и представляла важный вклад в техническую литературу. К проблеме рационального резания металлов было привлечено внимание и ряда других русских ученых-машиностроителей: А. В. Гадолина, П. А. Афанасьева, А. П. Гав- риленко. В Европе явления, происходящие при резании металлов, плодотворно изучали Кларинваль, Кокилья, Жоссель, Треска (во Франции), Гарт, Гартинг, Вибе (в Германии) и др.

Крупную роль в развитии теории и практических методов резания металлов сыграли работы американского инженера Ф. Тейлора. В 80-х годах им были поставлены массовые опыты по определению оптимальных углов резания, форм резцов и скоростей резания металлов. На основании почти 50 тыс. опытов, проведенных за 26 лет, было установлено, что каждая конкретная задача включает до двенадцати независимых переменных (качество металла, толщина стружки, охлаждение резцов и т. д.). Изучая зависимость скорости резания и стойкости режущего инструмента, анализируя затраты времени на каждую операцию, Тейлор эмпирически, а затем и теоретически установил наивыгоднейшие режимы резания при металлообработке, что имело большое практическое значение для машиностроения. Поскольку детальные расчеты режимов резания оказались довольно трудоемкими, Тейлор со своими сотрудниками составил специальные «счетные линейки для машиностроительных заводов», с помощью которых рабочие-станочники могли определять необходимые режимы резания. Исследования Тейлора, изложенные им в книге «Искусство резать металлы» , были затем дополнены и обобщены в его работе об основах организации промышленных предприятий , которая впоследствии послужила одним из обоснований «потогонной» системы организации капиталистического производства.

Важной особенностью техники машиностроения конца XIX - начала XX в. было повышение точности производства машин. Во многом это было связано с работами известного английского станкостроителя Д. Витвор- та, внесшего в машиностроение принципы и методы точной работы Вит- ворту принадлежит изобретение первой измерительной машины; он ввел в практику машиностроения измерительные калибры и добился возможности измерять обрабатываемые поверхности с точностью до сотых, а позже и до тысячных долей миллиметра. Калибры Витворта, допускавшие точность пригонки машинных деталей порядка одной десятитысячной доли дюйма, составляли уже в 80-90-х годах неотъемлемую принадлежность каждого крупного машиностроительного завода в Европе и Америке. В последние годы жизни Витворта его предприятие могло изготавливать измерительные машины, обеспечивавшие точность до одной миллионной доли дюйма. На заводе Витворта были впервые реализованы принципы стандартизации и взаимозаменяемости резьбы на винтах, нашедшие впоследствии широчайшее применение в машиностроении и ставшие основой создания унифицированных и стандартных деталей и узлов машин.

Изготовление многочисленных деталей и частей машинного оборудования на специализированных и высокопроизводительных металлорежущих станках с соблюдением методов точных измерений, на прочной основе нормалей, стандартов и принципов взаимозаменяемости деталей подготовило техническую базу для перехода машиностроения к серийному и массовому производству изделий.

Станкостроение первоначально развивалось преимущественно в старых машиностроительных центрах. На размещение станкостроительных заводов оказывает влияние трудоемкость...

Станкостроение . Станкостроение специализировано на изготовлении автоматических станков и линий, агрегатных станков, гибких производственных систем, станков с числовым...

Станкостроение является базой научно-технического прогресса всего машиностроения. … Большое развитие станкостроение получило во многих районах.

Итак, среди машиностроительных центров наиболее крупными являются: Самарский (станкостроение , производство подшипников, самолетостроение...

Основные сведения. Краткий обзор истории отечественного станкостроения . Производство примитивных станков известно с давних времен.

Наиболее быстро развиваются электротехническое машиностроение, приборостроение, станкостроение . Многие производства являются металлоемкими...

В состав завода точного станкостроения в осн. входят механосборочные цехи со вспомогат. и обслуживающими помещениями.

Станкостроение . Бурное развитие машиностроения было связано, прежде всего, с быстрым ростом станкостроения - основой производства машин машинами.

В Поволжье развиты станкостроение и приборостроение, производство подшипников; автостроение; речное судостроение; тракторостроение и сельскохозяйственное...

...(драги для золотодобывающей промышленности), подъемно-транспортное машиностроение (мостовые краны), станкостроение , электротехническое машиностроение...

Вглядитесь в окружающую вас жизнь. По улицам городов и сел спешат потоки автомашин. Плывут стрелы башенных кранов над строящимися жилыми массивами. Оставляя тонкий «тающий» след, проносится над облаками воздушный лайнер. В космосе, в воздухе, на земле и под водой несут службу механизмы, созданные человеком, а значит, и детали этих механизмов, сделанные умелыми руками станочников.

Машиностроение это одна из основ промышленности. Без машин немыслима жизнь человека в современном обществе. Уголь, нефть, руда, электроэнергия добывают с помощью машин-молотов, прессов, станков. Не зная истоков возникновения истории развития профессии станочника, невозможно осмыслить сложность и значимость этой профессии.

Так как в течение всего развития станочного ремесла появились новые прогрессивные открытия в станкостроении, что вызывает рост промышленного производства

Развитие станкостроения в России.

«Все Русские ремесленники превосходны, очень искусны и так смышлены, что все, чего сроду не видывали, не только не делывали с первого взгляда поймут и сработают столь хорошо, как будто с малолетства привыкли, в особенности турецкие вещи: чепраки, сбруи, сверла, сабли с золотой насечкой».

Так писал в своем дневнике один из сподвижников Лжедмитрия литератор и военный человек по имени Маскевич, вместе с ним принимавший в 1611 г. участие в походе на Москву.

Разумеется, шляхтича-завоевателя в первую очередь интересовали золототканые чепраки и дорогая сбруя, но сметливость и деловое умение Русского мастерового он заметил верно. Наши отечественные мастера, особенно те из них, что работали по металлу, всегда поражали и соплеменников, и заморских гостей своим мастерством и выдумкой. Вспомним, как описал Н. Лесков одного из таких людей - знаменитого тульского кузнеца Левшу, сумевшего «английскую блоху»- миниатюрный автомат - игрушки - «на подковы подковать». Произведение Н. Лескова не выдумка. В Туле на самом деле были искуснейшие мастера, особенно на оружейном заводе, прославившиеся изготовлением уникального оружия, глядя на него, и сегодня поражаешься филигранному владению русскими мастерами техники обработки металла. Такие способности Русских самоучек внушали, надо сказать, описание некоторым иностранцам, посетившим нашу страну.

Конечно, в условиях отсталого крепостного хозяйства, а еще ранее в условиях преодоления монголо-татарского ига, использование достижений и изобретений наших умельцев было ограничено очень узкими рамками. Но эти достижения хранились в памяти народной, то и дело возрождались в специальных поселениях ремесленников, потомственных мастеров.

Говоря о металлообработке в России, нужно помнить, что оно особенно в IX-X веках - почиталось искусством, а не ремеслом. В глубь веков уходят и отечественные традиции кузнечного дела, мастерства, стоящего рядом со станочным.

Ковали в Древней Руси и предметы домашнего обихода, и боевое оружие. В Киеве в XII веке кузнецы представляли собой весьма почетный слой населения, пользовавшийся привилегиями.

История возникновения централизованного Русского государства во главе с Москвою, история русского народа неотделимы от его борьбы за независимость, борьбы против иноземных поработителей. Одержаны эти победы были благодаря силе и стойкости простых людей, их стремлению сохранить свой уклад жизни, сберечь родную землю. И вместе с тем благодаря русскому оружию.