Станкостроение, ведущая отрасль машиностроения, создающая для всех отраслей народного хозяйства металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки, автоматические и полуавтоматические линии, комплексно-автоматического производства для изготовления машин, оборудования и изделий из металла и др. конструкционных материалов, кузнечно-прессовое, литейное и деревообрабатывающее оборудование.

  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, С. 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 С. играла Великобритания; во 2-й половине 19 в. её опередили США. В этот же период С. 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 С. 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 С. 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 С. 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 С. 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 С. 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

Годы

Тыс. шт.

Млн. руб. (в оптовых ценах предприятий на 1 июля 1967)

1913 (в границах СССР до 17 сентября 1939)

1,5

 

в современных границах СССР

1,8

...

1928

1932

1940

1950

1955

1960

1965

1970

1971

1972

1973

1974

2,0

19,7

58,4

70,6

117,1

155,9

186,1

202,2

207,2

211,4

213,8

225,6

...

...

67,8

94,7

230

419

638

978

1053

1140

1263

1387

Снизилась доля импорта металлорежущих станков в потреблении: к концу 1966 она составляла 3% против 10% в 1938. Технический прогресс С. характеризуется прежде всего качественными изменениями в структуре выпуска, совершенствованием технических параметров металлорежущих станков.

  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

Годы

1940

1950

1960

1970

1974

Комплекты, шт.

1

10

174

579

743

  При общем количественном росте выпуска металлорежущих станков за пятилетку на 9% выпуск прецизионных станков увеличился на 42,2% и по сравнению с 1960 — более чем в 4 раза. Выпуск станков особо высокой точности возрос на 74,8%. В общем типаже станков в 1945 насчитывалось 9 типоразмеров прецизионных станков, а к концу 1970 более 400. Только координатно-расточных станков освоено свыше 30 моделей.

  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 С. 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 С. 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 С. 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. С., обеспечивающего материально-техническую базу машиностроения и металлообработки. Это позволило сов. С. занять одно из ведущих мест в мире по производству широкой номенклатуры современных металлорежущих станков для самых разнообразных потребностей народного хозяйства.

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

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

 

1965

1970

1974

Болгария

Венгрия

ГДР

Польша

Румыния

ЧССР

8063

13852

24768

31134

7163

24327

13945

14476

22219

29726

14138

35186

15466

12374

19107

33805

24834

30085

  В Болгарии за 1950—74 выпуск станков вырос почти в 17 раз. Станочный парк на 1 января 1970 насчитывал более 40 тыс. металлорежущих станков, в числе которых станки отечественного производства составляют 58—60%.

  ГДР имеет развитое С. 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 С. — 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 С. В 1972 выпущено около 13 000 металлорежущих станков. В техническом направлении С. 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 С. получило в США, ФРГ, Японии, Франции, Великобритании, Италии (см. табл. 4).

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

 

1970

1973

тыс. шт.

млн. долл.

Тыс. шт.

млн. долл.

Великобритания

Италия

США

ФРГ

Франция

Япония

58,4

59,0

188,5

164,4

30,9

256,7

378,6

346,9

1097,7

1017,5

218,2

867,6

56,1

...

251,5

155,9

26,4

212,6

283,4

435,2

1206,4

1452,9

344,2

1117,0

  ФРГ — один из основных мировых производителей металлообрабатывающего оборудования, производством которого занято 433 фирмы. В 1974 его было выпущено 206,7 тыс. шт. В структуре производства металлорежущих станков наибольший удельный вес занимают по стоимости шлифовальные, притирочные и полировальные станки — 20,1%, револьверные станки и токарные автоматы — 16,2%, фрезерные — 13,8%, на долю токарных, отрезных и резьбонарезных станков приходится 12,3%. ФРГ значительно отстаёт от США и Японии в производстве станков с ЧПУ (в 1971—816 шт.). ФРГ — крупнейший экспортёр металлообрабатывающего оборудования среди капиталистических стран (в 1972 доля в мировом экспорте составила 34,5%).

  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 Франции в 1972 насчитывалось 187 фирм. На долю 26 приходилось 63,5% национального производства станков. Самыми многочисленными являются станки токарно-фрезерной, сверлильно-расточной и в несколько меньшей степени шлифовальной группы. Объём производства станков с ЧПУ в 1973 достиг 390 шт. (в 1972 — 8,9% общего выпуска станков по стоимости).

 

  Лит.: Айзенштадт Л. А., Чихачев С. А., Очерки по истории станкостроения СССР, М., 1957: Розенфельд Я. С., Клименко К. И., История машиностроения СССР. (С первой половины XIX в. до наших дней), М., 1961; Прокопович А. Е., Технический прогресс в станкостроении СССР. М., 1967; Костоусов А. И., Советская станкостроительная промышленность — к 50-летиюобразования СССР, «Механизация и автоматизация производства», 1972, №12; его же, Задачи развития производства автоматического оборудования, «Вестник машиностроения», 1973, № 11: Экономика станкоинструментальной промышленности, М., 1972.

  А. И. Костоусов.

 


Участок станков с программным управлением. Модель АП-1.


Автоматическая линия. Модель ЛМ-423.


Горизонтальный сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ и инструментальным мгазином. Модель 6906ВМФ2.


Специальный карусельный станок для черновой и чистовой обработки крупногабаритных деталей из стали, чугуна, цветных металлов и их сплавов. Модель КУ-299.


Горизонтальный сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ и автоматической сменой инструмента. Модель 2Б622ПМФ2 (2А622Ф4).


Координатно-расточный станок одностоечный особо высокой точности с ЧПУ. Модель 2Д450АФ2.


Продольный строгально-расточный станок. Модель НС-32.