Обработка различных материалов известна с давних времен.
Так в 1949 году при раскопках Авненского кургана в Южной Осетии найден кусок бронзы - резец для обработки металла (золота и серебра), который относится к трехтысячелетней давности.
Изобретение добывания огня вращением между ладонями заостренной палочки привел к созданию одного из способов обработки отверстий.
Известный каменный рельеф, которые принадлежат к еленичнои эпохи (300 лет до н.э.) на котором изображен токарный станок.
По утверждению историка Плиния некоторые Феодор, житель острова Самоса в Эгейском море, за 400 лет до нашей эры применял станок для обточки изделий из металла. Этот станок имел устойчивую, 2 бабки и устройство для механического вращения заготовки от ноги. Для равномерного вращения был маховик. На первых токарных станках резец держали в руках, потом изобрели резцедержатель, затем механический привод передвижения резца.
Впервые в Россию привезли станок для обработки в 1711 году из Флоренции, который изготовил мастер Зингер. Царь Петр 1 пригласил его на службу, с этого времени началось изготовление станков в России. Известный российский мастер-самоучка А.К. Нартов построил первый в мире станок в 1788 году с механическим суппортом.
В 1794 году талантливый английский механик Генри Модели построил токарный станок с самоходным суппортом.
Это большие достижения в мире на то время.
Большие достижения в создании станков в России имеют такие известные мастера как:
- Яков Батищев (станок для одновременного сверления 24 стволов);
- М.В. Ломоносов (шлифовальный и другие станки);
- И. Кулибин, П. Захава (нарезания резьбы) и другие.
Известный приоритет России в организации взаимозаменяемого производства. Так первая инструкция по организации взаимозаменяемого производства разработана в России и применена на тульском вооруженном заводе (автор инженер, граф Шувалов). Это было сделано за 25 лет до того, как это сделал французский инженер Леблан, и за 100 лет до того, как были сформулированы основные принципы взаимозаменяемости Джозефом Витворт на с съезде английских промышленников.
Много прогрессивных изобретений в создании станков мастерами не получило распространения том, что патентное право, например, в России появилось только в первой половине XIX века. В то время как в Англии в - 1623 году, а во Франции - в 1791 году.
Самый ранний устройство для сверления металлов описан в немецких рукописях, относящихся к XV веку.
С созданием паровых машин возникла потребность в обработке отверстий расточкой. В начале изготовления отверстий большого диаметра достичь требуемой точности было очень трудно. Так английский машиностроитель Рейнольдс обработал отверстие в цилиндре насоса диаметром 28 дюймов (711мм). Разность диаметров после обработки составляла пивмизинця. При этом он говорил: «Это достижение - большая радость для меня». В это время создаются специальные расточные станки в горизонтальном исполнении. Первым таким станком считается станок Джона Вилкинсона построен в 1775 году в Англии, который дал в то время невиданную точность. На нем был обработан цилиндр паровой машины Уатта. Разность диаметров составляла около толщины шестипенсовои монеты (1,6 мм) при среднем диаметре 72 дюйма (1829 мм).
Точность современных расточных станков дает судьбы микрометра.
Известно И. Ползунов в России построил паровую машину раньше Уатта. Он занимался обработкой ее цилиндров в 1765 году. Однако чертежей на оборудование станков не сохранилось.
Первая установка с фрезерования плоскостей была создана в Китае в 1668 году. Станки для обработки зубьев были известны уже в середине XVII века.
Историю появления строгального станка связывают с изобретением Фоком в середине XVIII века машины, которая описана французским академией наук.
Наиболее древний способ обработки - это обработка заготовки естественным камнями.
Различают два способа: заточка различных режущих средств, оружия и обработка предметов для получения заданных размеров и качества поверхностей.
Так, например, заточный станок показан на древней гравюре Израиля фон Меккенема, которая датирована 1485 годом.
Совершенство приводов является значительной технической характеристикой станков. Как бы механик 17 века вдруг оказался в цехе современного завода, то более всего он был бы поражен не количеством машин и их форме (об их назначении он бы быстро догадался), а тем что они работают без видимого подвода к ним энергии.
Можно привести примеры развития приводов станков.
Первые устройства для обработки материалов резанием приводились вручную
- Инструмент вращался между ладонями;
- Вращение инструмента за счет веревки;
- Лучков прибор (тетивой лука);
- Вращение ногой с помощью веревки;
- Вращение с помощью кривошипно-шатунного механизма (швейная машинка);
- Применение в приводе маховика для равномерного вращения;
- Распределение привода и станка (один рабочий обращал, второй оброблював).
Следующий этап это:
- Привлечение к вращению домашних животных;
- Привлечение для привода станков водяного колеса, который одновременно приводил в движение несколько станков от общего вала;
- Применение во второй половине XVIII века для совместного поводу паровой машины;
- Применение для приводов электродвигателей после изобретения в 1834 году первого практически пригодного электродвигателя известным российским ученым академиком Б.С. Якоби;
- Оснащение индивидуальным приводом отдельного станка;
- Оснащение индивидуальными приводами отдельных функциональных узлов станка;
- Создание шаговых двигателей и их применение на станках с ЧПУ.
Параллельно с развитием средств производства в машиностроении развивались и научные основы изготовления машин.
Первую научную работу, в которой обобщался опыт многих поколений и которая заложила основы станкостроения и обработки металлов, написал французский ученый Шарль Плюмье. По распоряжению Петра 1 в 1716 году она была переведена на русский язык. В книге Плюмье впервые в литературе были указаны основные правила установки токарного станка с учетом благоприятного освещения и удобной высоты рабочей зоны.
Накопленный опыт развития машиностроения в научном плане был обобщен в книге профессора Московского университета И. Двигубского «Начальные основания технологии, или краткое описание работ на заводах и фабриках производимых», выпущенной в 1807 году.
Дальнейшее обобщение опыта развития машиностроения нашло в капитальном труде профессора Тим И.И., вышедшей в 1885 году: «Основы машиностроения, организация машиностроительних фабрик в техническом и экономическом отношении и производство работ».
Труд профессора А.П. Гавриленко 1861-1914 гг «Технология металлов», которая обобщала опыт развития металлообработки, долгие годы была основным курсом, который использовался несколькими поколениями русских инженеров.
Среди отечественных ученых, внесших значительный вклад в развитие вопросам технологии машиностроения как учение о технологических процессах изготовления машин, следует отметить следующих:
1. А.П. Соколовский (работы 1930-х32-х гг.)
2. А.И. Каширин («Основы проектирования технологических процессов» 1933 г.).
3. В.М. Кован («Технология автотракторостроения» 1935 г.).
4. Б.С. Балакшин («Теория размерных цепей» 1933 г.).
5. Н.А. Бородачьов («Анализ качества и точности производства»).
6. К.В. Вотинов («Исследование жесткости технологической системы»).
7. А. А. Зыков, А.Б. Иахин («Анализ возникающих погрешностей обработки»).
И другие: С.П. Митрофанов, П.Е. Егоров, В.С. Корсаков и другие.