Фото: Unsplash / pixabay.com / CC0 0.1
Історія токарних верстатів йде корінням в глибину століть. У писаннях Стародавнього Риму згадується водяна машина для різання мармуру, яка «перевертає потужним напором жорна млинів і в мармур врізає свистячі пили». А при розкопках античного міста Ієраполя, що розташований на території Туреччини, археологи виявили кришку саркофага, на якій було викарбувано машина для різання мармуру.
Пліній старший писав про якийсь Феодора з острова Самос, який обточував на верстаті механічно обертаються вироби з металу. Але ні самі пристрої, ні їх креслення не збереглися.
Перший токарний верстат був мотузку з двома паличками на кінцях, за допомогою якої обертали заготовку. Як різця застосовували гострий камінь або металевий метеорит. Таку мотузку обертали удвох, що, звичайно, було незручно.
Щоб верстатом міг управляти одна людина, придумали цибулька - дерев'яну дугу, на яку натягували мотузку. Мотузка кілька разів охоплювала заготовку, і коли майстер рухав цибулька туди і назад, заготівля оберталася.
Наступним революційним кроком в розвитку токарного верстата стало використання пружинного жердини в якості приводу заготовки. Пружинна жердина охоплювала заготовку, як і цибулька, а другий кінець мотузки прив'язували до педалі. Під час натискання на педаль жердина згиналася, а заготівля починала обертатися.
Як і при лучковому приводі, основним недоліком цього методу було те, що заготовка оберталася в одну і в іншу сторону. Щоб заготовка оберталася в одну сторону, придумали ремінний привід.
У міру розвитку токарних верстатів з'явився привід кривошипа. В середині ХV століття в токарному верстаті почали застосовувати механізм, що включає педаль, шатун і кривошип. Привід від педалі йшов на кривошип, який обертав заготовку. Згодом цей механізм був використаний при створенні швейної машинки і парового двигуна.
Механічні верстати Андрія Нартова
Справжню революцію в токарному справі справив російський учений-винахідник Андрій Костянтинович Нартов. Це він вперше створив верстат з автоматичним приводом.
На початку XVIII століття Нартова взяв до себе на службу Петро I. Цар виділив вченому персональну токарню, де Нартов міг експериментувати з верстатами, удосконалюючи старі і створюючи нові.
Тоді верстати по металу не могли забезпечити тонкої ювелірної роботи. Різець в верстатах затискався в спеціальному тримачі, який пересували рукою, притискаючи до заготівлі. Тому нарізати різьбу на болти, нанести складний візерунок, виготовити зубчасті колеса з дрібними зубчиками міг тільки дуже вправний майстер.
Нартов закріпив різець на верстаті і домігся автоматичного переміщення супорта уздовж осі оброблюваної деталі. Такий верстат дозволяв виточувати найскладніші малюнки майже на будь-яких поверхнях. Верстат Нартова поступово вдосконалювався, але принцип його роботи залишається незмінним до сих пір.