Глава III

из рукоятки, зубчатого колоса, находившегося в зацеплении с малым зубчатым колесом, и сидящей на одном валике с последним фрезы. Винт служил для осуществления вертикальной подачи. Механизм установки фрезы в горизонтальном направлении состоял из рукоятки, приводившей В движение ходовой винт, при вращении которого перемещалось по на­правляющей все устройство для нарезания. В нужном месте направляю­щей оно могло быть закреплено барашком. Благодаря наличию шарнира фреза могла совершать в вертикальной плоскости качания, необходимые для того, чтобы выбирать впадину между зубьями.

Рассмотренная конструкция убедительно показывает, что в области йарезания зубьев колес, в которой еще в начале XVIII в. были достиг­нуты значительные успехи, дальнейший прогресс совершался медленно. Настольный станок Ижорского завода 1840 г. мало чем отличался от Таких же станков, работавших столетием ранее.

Рассмотрим еще несколько разработанных в первой половине XIX в. конструкций фрезерных станков для нарезания зубьев колес.

На рис. 108 представлен чертеж станка для нарезания зубьев, рабо­тавшего в 30-х годах XIX в. на Нижне-Иргинском заводе на Урале.¹¹

На станке имелся делительный диск 1 с пружинным фиксатором 2, соединенный неподвижно с делительным диском стержень 3, на котором Шайбами и гайками крепилась заготовка. Мощная цилиндрическая на­правляющая 4 служила опорой для узла фрезы, который мог переме­щаться при вращении ходового винта 5. Привод фрезы был механизирован. Крутящий момепт воспринимался трехступенчатым шкивом 6', на одном валике с которым сидела фреза 7. Любопытной особенностью станка Является люнет 8, поддерживавший обрабатываемый край заготовки для Предотвращения прогиба и вибраций. Наличие люнета свидетельствует о нарезании на станке колес большого диаметра. Люнет мог быть в за­висимости от размеров заготовки перемещен по направляющей 4, а опор­ная его часть поднята или опущена.

Сохранился эскиз станка для нарезания зубьев колес, относящийся К концу первой четверти XIX в.¹²

Делительный диск с пружинным фиксатором и установленной для обработки заготовкой, так же как и в ранее описанной конструкции, мог Перемещаться по двум направляющим при вращении ходового винта, Проходившего сквозь гайку. Это производилось при установочных пере­мещениях. Фреза приводилась в движение от приемного рабочего шкива, рядом имелся холостой шкив. Изменение положения фрезы в вертикаль­ной плоскости, нужное для прорезапия впадины по всей ширине за­готовки колеса, достигалось с помощью нажатия на рукоятку рычажного Механизма. Изменения положения фрезы в горизонтальной плоскости, Необходимые для выборки впадины на полную глубину, достигались при Вращении специальной рукоятки.

Как видно из рассмотрения конструкций зуборезных станков конца Первой трети XIX в., оформление отдельных узлов этих станков отра­зило рост технического уменья русских машиностроителей за столетие, Протекшее со времени изготовления станка Нартова. В первую очередь следует отметить использование пары ходовой винт—маточная гайка, Которая вошла к тому времени в конструкции всех зуборезных станков.

¹¹ ЦГИАЛ, ф. 37, оп. 63, д. 109, л. 13, «План и фасад Иргинского г. Кнауфа завода •Зуборезной машине».

¹² ЦГИАЛ, ф. 1424, оп. 4, д. 787, л. 1.

213

Однако принципиальных изменений в основной идее станка за столетие не произошло. То же самое можно сказать об иностранных конструкциях.

В 30-х годах XIX в. в русской печати появились описания двух усо­вершенствованных станков для нарезания зубьев. Из эти описаний можно более подробно выяснить характер улучшений, внесенных в соответствии с достижениями машиностроения в конструкции, предлагавшиеся еще Бионом и осуществленные Нартовым в первой четверти XVIII в.

j

Рис. 108. Зуборезный станок Ншкне-Иргішского завода. 30-е годы XIX в.

Заводской чертеж.

Усовершенствования, внесенные в конструкцию станка на Алексан­дровской мануфактуре в Петербурге,¹³ позволили повысить его произ­водительность; вместе с тем была создана возможность обработки зуб­чатых колес любых размеров (вернее, до диаметра 2 м, что полностью удовлетворяло потребности) и с любым числом зубьев, какое могло быть нужным в то время. Чертежи машины, приложенные к ее описанию в «Горном журнале», представлены на рис. 109.

Машина была рассчитана на приведение ее в движение «силою общего движителя (паров), посредством привода, состоящего в передаче вра-

¹³ Хатунцов. Краткое изъяснение действия зуборезной машины, находя­щейся на императорской Александровской мануфактуре. Горный журн., 1838, ч. III, кн. IX, стр. 468—479.

Рис. 109. Зуборезный станок Александровской мануфактуры в Петербурге. 1838 г. По Хатунцову.

215

щательного движения шкиву. . •»• В ее конструкции ясно обозначены три узла: станина, механизм приведения в движение фрезы и механизм для поворотов нарезаемого зубчатого колеса. Массивная станина была собрана из крупных чугунных отливок на болтах. Сверху она имела направляющие, одну плоскую, другую V-образную, по которым могли перемещаться салазки с установленной на них фрезерной головкой.

Механизм для приведения в движение фрезы (показан отдельно на рис. 109 справа и обозначен а) состоял из приемного желобчатого шкива 1, рассчитанного на канатную передачу, и находившегося на одном валу с ним зубчатого колеса 2, передававшего движение параллельному ва­лику 3 через зубчатое колесо 4. Сидевшее на валике 3 зубчатое колесо 5, находившееся в зацеплении с колесом 6, приводило в движение оправку 7 с укрепленной на ней фрезой 8. Весь этот механизм составлял компактную группу, собранную и закрепленную на стальной пластине 9 прямоуголь­ной формы. Пластина имела довольно значительную длину. Механизм вертикальной подачи фрезы состоял из шестерни 10 и рейки 11. Для осуществления вертикальной подачи служила рукоятка 12. Рейка была укреплена на той пластине, которая поддерживала механизм, приводив­ший в движение фрезу, а шестерня — на отдельной пластине 13, при­крепленной болтом 14 к пластине 15. Последняя сужалась к краям и оканчивалась осями 16, на которых все устройство могло качаться в пре­делах угла около 90°.

При нарезании косозубых колес возникала потребность в установке фрезы под углом. Для этого требовалось ослабить болт 14, повернуть пластину 13 относительно пластины 15 на заданный угол и снова затя­нуть болт 14. Положение пластин относительно друг друга фиксиро­валось также пальцами 17, которые могли перемещаться в прорезях. Форма пальцев 17 имела очертания дуг, описанных радиусом от центра болта 14. Для перемещения фрезерной головки вдоль станины по направ­ляющим имелся ходовой винт 18, а в салазках была укреплена маточная гайка. Винт вращался с помощью рукоятки-маховичка 19.

Предназначенная для нарезания зубьев заготовка надевалась на стержень, который вставлялся в полый вал 20 и закреплялся снизу гай­кой. На вал 20 было надето червячное колесо 21, получавшее движение от червяка вала 22. Последний приводился в движение рукояткой 23 через сменные шестерни 25 и 24, между которыми было расположено промежуточное зубчатое колесо 26. Для подбора сменных зубчатых колес имелась таблица, приведенная ниже без изменений, только с про­пуском строк, относящихся к числу зубьев от 13 до 300.

Если предположить, что все сменные шестерни, упомянутые в этой таблице, действительно имелись при станке, то окажется, что шестерен 24 было 55, а шестерен 25 — 9 штук. Наличие 64 сменных шестерен мало­вероятно, и можно предполагать, что в действительности при станке находилось значительно меньшее количество, обеспечивавшее нарезание зубчатых колес с наиболее ходовым числом зубьев.

На Александровской мануфактуре в 30-х годах XIX в. фрезерование получило большое распространение. Вследствие этого потребовалась разработка и постройка специального станка для нарезания зубьев фрез.¹⁴ Часть чертежей нового станка, приложенных к описанию, сделан­ному Хатунцовым, приведена на рис. 110.

¹⁴ Хатунцов. Краткие замечания о приготовлении зуборезных резцов и изъяснение действия употребляемого при этом производстве станка. Горный жури., 1838, ч. III, кн. IX, стр. 480—487.

Рис. 109. Зуборезный станок Александровской мануфактуры в Петербурге. 1838 г. По Хатунцову.

217

Таблица зуборезной машины, показываю­щая соответствующие данному для нарезки числу зубьев шестерню, зубчатое колесо и число оборотов рукоятки

Станок был предназначен для нарезания зубьев на заготовках фрез, прошедших токарную обработку. Относительно формы заготовок Ха­тунцов сообщает следующее:

«Откованные резцы обтачиваются прежде всего на обыкновенном то­карном станке, где придают им такой вид, какой требует их употребле­ние, т. е. внешняя окружность их, ограниченная с боков небольшими плоскими желобками, округляется дугою радиуса половины толщины резца при внешней окружности».

Таким образом, заготовки, выкованные «из лучшей литой стали» и прошедшие токарную обработку, весьма близки к современным нам. Габариты станка невелики, устанавливался он на прочном деревянном верстаке. Схема станка принципиально не отличается от схем XVIII в., однако конструктивное оформление соответствовало уже другой эпохе (XIX в.). Станок имел устройство для закрепления и поворота обрабаты­ваемой детали, станину, а также характерный узел — опускающуюся на заготовку фрезу. Последняя была объединена рамой с механизмом, приво­дившим ее в движение, и весь узел в целом мог совершать качания от­носительно горизонтальной оси.

На оси А устанавливалась и закреплялась гайками заготовка. Ось А, заключенную в медные подшипники, поддерживал кронштейн С, закре­пленный на станине болтом. Благодаря вертикальной прорези в станине кронштейн мог быть установлен выше или ниже. На оси А был установлен делительный диск О, скрепленный с нею неподвижно, а на кронштейне С укреплен индикатор — плоская пружина Р, имевшая фиксатор, входив­ший в нужную лунку на делительном диске.

Узел, включающий фрезу и механизм для приведения ее в движение, имел следующее устройство. При вращении рукоятки В (которая в дей­ствительности являлась коленчатой и на чертеже изображена неправильно) вращался валик и сидевшее на нем большое зубчатое колесо L. Это колесо находилось в зацеплении с малым зубчатым колесом М, заставлявшим быстро вращаться сидевшую с ним на одном валике фрезу Д. Последняя имела вид усеченного конуса с нанесенными на поверхности продольными канавками, образующими зубья. Фреза Д была предназначена для про- резания зубьев лишь на одной стороне заготовки. Поэтому сначала

218