Верстатобудування, провідна галузь машинобудування, що створює для всіх галузей народного господарства металообробні і деревообробні верстати, автоматичні і напівавтоматичні лінії, комплексно-автоматичного виробництва для виготовлення машин, устаткування і виробів з металу і ін. конструкційних матеріалів, ковальсько-пресове, ливарне і деревообробне устаткування.

  Поява металоріжучих верстатів пов'язано з розвитком крупного капіталістичного виробництва, з організацією перших промислових підприємств заводського типа. Широке поширення машин-знарядь, а потім і парових машин вимагало підвищення точності обробки деталей. Це завдання могло бути вирішена лише з винаходом машин для виробництва машин і в першу чергу металоріжучих верстатів з механічним супортом. Створення механічного супорта відноситься до початку 18 ст Російський механік А. До. Нартов в 1738 побудував перший в світі верстат з механічним супортом і набором змінних зубчастих коліс. Нартов і ін. російські майстри (М. Сидоров-Красильников, С. Шелашников, Я. Батіщев) сконструювали в 18 ст ряд металоріжучих верстатів (верстати для свердління стволів гармат, різні агрегатні верстати). Проте винаходи русявий.(російський) майстрів не могли отримати широкого вживання і популярності т.к. потребность феодально-кріпосницькій Росії в невеликій кількості машин (головним чином для виготовлення озброєння) забезпечувалася окремими невеликими заводами.

  У Великобританії в кінці 18 ст склалися сприятливі умови для розвитку машинного виробництва машин. До 1790-м-коду рр. відносяться роботи англійського механіка Р. Модслі по створенню верстата з механічним супортом. Механічний супорт, перенесений з токарного на ін. металоріжучі верстати, поклав початок верстатам з розвиненим виконавчим механізмом.

  Надалі основні типи металоріжучих верстатів були сконструйовані в Німеччині, Франції і інших країнах; над їх створенням працювали багато винахідників. Так, наприклад, в 1820—30-х рр. американець Е. Уїтні розробив для збройових заводів Кольта декілька конструкцій фрезерних верстатів, в 1829 патент на фрезерний верстат був виданий на ім'я Дж. Несміту, власника крупних англійських машинобудівних заводів, в 1861 — патент на вдосконалений фрезерний верстат на ім'я американської фірми «Браун і Шарп». До 2-ої половини 19 ст було в основному розроблено моделі фрезерних, револьверних, строгальних, довбальних і ін. верстатів, головним чином для задоволення потреб того, що почався же.-д.(железнодорожний) будівництва і океанського пароплавства. Верстати здобули популярність під маркою тих, що випускали їх найбільших машинобудівних фірм «Вітворт», «Несміт», «Селлерс», «Пратт»і ін. У 1-ій половині 19 ст провідну роль в світовому С. грала Великобританія; у 2-ій половині 19 ст її випередили США. У цей же період С. почало розвиватися в Германії.

  В Росії першим підприємством по виробництву металообробних верстатів був завод Берда в Петербурзі (1790). У 1815 металоріжучі верстати став випускати Тульський збройовий завод. У 1824 в Петербурзі був побудований завод Іліса для виготовлення парових машин і верстатів. В кінці 19 ст багато машинобудівних заводів поряд з ін. продукцією виробляли верстати. Весь випуск металоріжучих верстатів в Росії в 1913 склав 1,8 тис. штук, парк встановлених верстатів в 1908 налічував 75 тис. одиниць. У загальній масі верстатів, що поступають в промисловість, питома вага верстатів вітчизняного виробництва складала всього лише 16—24%, остання частина припадала на частку імпорту.

  За роки Радянської влади С. було по суті створено заново. Здійснення прийнятого 14-м-коду з'їздом ВКП (б) в грудня 1925 рішень, що визначив генеральний курс на індустріалізацію народного господарства, зажадало першочергового розвитку важкої промисловості, вітчизняного машинобудування і поряд з цим виробництва металоріжучих верстатів. В результаті спеціальних урядових заходів, проведених в 1929—30, були створені організаційні передумови, необхідні для планового розвитку в СРСР спеціалізованої верстатобудівної промисловості. Утворення «Станкотреста» 29 травня 1929 і з'явилося датою офіційного створення самостійної галузі С. В 1930 на основі об'єднання верстатобудівних і інструментальних трестів засновано Державне всесоюзне об'єднання станкоїнструментальной промисловості «Союзстанкоїнструмент». Для підготовки фахівців відкритий Московський станкоїнструментальний інститут (Станкин); організовані верстатобудівні факультети при МВТУ(Московське вище технічне училище імені Н. Е. Баумана) ним. Н. Е. Баумана і Ленінградському політехнічному інституті ним. М. І. Калініна. В цілях створення наукової і експериментальної бази для того, що розвивається С. в 1931 в Москві був створений НДІ(науково-дослідний інститут) верстатів і інструментів (з 1933 — ЕНІМС). Вперше в СРСР і в Європі ЕНІМС в 1934 розробив агрегатні багатошпіндельні верстати.

  Реконструкція підприємств, що діють, і будівництво нових дозволили збільшити виробничі потужності по випуску металоріжучих верстатів в роки 1-ої п'ятирічки (1929—32) в 2,5 разу. За роки 2-ої п'ятирічки (1933—37) число верстатобудівних заводів збільшилося в 1,8 разу, а випуск верстатів зріс більш ніж в 2 рази. Обсяг союзного виробництва верстатів в 1937 в 33 рази перевищив рівень 1913. При цьому збільшилася не лише кількість верстатів, що випускалися, але і розширилася їх номенклатура. Почалося виробництво верстатів-автоматів і напівавтоматів, шліфувальних і зубообрабативающих, верстатів важкого типа. У 1940 загальна кількість освоєних тіпоразмеров верстатів, що випускаються, перевищила 320.

  Протягом трьох довоєнних п'ятирічок побудована велика кількість нових верстатобудівних заводів, у тому числі Краматорськ важкого верстатобудування, Київський верстатів-автоматів, Харківський радіально-свердлувальних верстатів, московський «Станколіт» і ін. До 1941 в СРСР було 37 спеціалізованих верстатобудівних заводів.

  В період Великої Вітчизняної війни 1941—45 С. було перекладено на виконання замовлень оборонній промисловості. Організація масового виробництва боєприпасів бойових машин, артилерійського і ін. озброєння зажадала створення нових спеціалізованих, агрегатних і спрощених операційних верстатів. На ряду заводів почали застосовуватися потокові методи виробництва. У роки війни побудовані найбільший новосибірський завод «Тяжстанкогидропресс» ним. А. І. Ефремова, Стерлітамакський завод ним. В. І. Леніна.

  В 1950, до кінця 4-ої п'ятирічки, було випущено 70,6 тис. металоріжучих верстатів. За 1946—50 освоєно близько 250 нових типів металоріжучих верстатів загального призначення, більше тисячі тіпоразмеров спеціальних і агрегатних. Почато виробництво автоматичних ліній з агрегатних верстатів. У 1946 була виготовлена перша автоматична лінія для обробки голівки двигуна трактора ХТЗ. У 1950 пущений автоматичний завод по виготовленню поршнів.

  До 70-м-коду рр. створені крупні центри С. з першокласними заводами, багаточисельними КБ(конструкторське бюро) науково-дослідними організаціями в союзних республіках. Так, наприклад, в Льоту. РСР створені комплекс заводів по виробництву прецизійних верстатів, філія НДІ(науково-дослідний інститут) верстатобудування (ЕНІМС) з дослідним виробництвом, відділення проектного інституту «Гипростанок»; у Вірменській РСР є ряд верстатобудівних, інструментальних заводів, діють філія НДІ(науково-дослідний інститут) верстатобудування, а також проектно-технологічний інститут. Про збільшення випуску металоріжучих верстатів див.(дивися) дані таблиці. 1.

Таблиця. 1. — Виробництво металоріжучих верстатів в СРСР

Знизилася доля імпорту металоріжучих верстатів у вжитку: до кінця 1966 вона складала 3% проти 10% в 1938. Технічний прогрес С. характеризується перш за все якісними змінами в структурі випуску, вдосконаленням технічних параметрів металоріжучих верстатів.

  В роки 8-ої п'ятирічки (1966—70) в результаті здійснених заходів по вдосконаленню управління галуззю і підприємствами, їх технічному переозброєнню, поліпшенню спеціалізації і організації праці значно зросла ефективність виробництва. Фондовіддача в цілому по станкоїнструментальной промисловості збільшилася на 9%, за рахунок зростання продуктивності праці отримане майже 80% всього приросту обсягу виробництва. Випуск автоматичних і напівавтоматичних ліній для машинобудування і металообробки в 1970 склав 579 комплектів і зріс в порівнянні з 1965 більш ніж в 2,5 разу (див. таблиці. 2).

Таблиця. 2. — Виробництво автоматичних і напівавтоматичних ліній для машинобудування і металообробки

  При загальному кількісному зростанні випуску металоріжучих верстатів за п'ятирічку на 9% випуск прецизійних верстатів збільшився на 42,2% і в порівнянні з 1960 — більш ніж в 4 рази. Випуск верстатів особливо високої точності зріс на 74,8%. У загальному типажі верстатів в 1945 налічувалося 9 тіпоразмеров прецизійних верстатів, а до кінця 1970 більше 400. Лише координатно-розточувальних верстатів освоєно понад 30 моделей.

  На початок 1971 типаж освоєних важких і унікальних верстатів склало 450 тіпоразмеров (близько 28% в загальному типажі). Широкий і розмірний діапазон типажу верстатів, що випускаються. Велика частина створюваних важких верстатів конструюється в межах заздалегідь визначених уніфікованих гамм. Вони мають загальні конструктивні рішення і зв'язані системою широкої уніфікації вузлів і деталей.

  В 8-ій п'ятирічці отримали великий розвиток науково-дослідні і конструкторські роботи із створення сучасних металоріжучих верстатів з числовим програмним управлінням (ЧПУ). Успіхи, досягнуті за останніх 10—15 років в розвитку електротехніки, радіоелектроніки, в створенні систем управління механізмами, дозволили приступити до освоєння верстатів з програмним управлінням, які стають одним з основних видів верстатів, що дозволяють автоматизувати технологічні процеси на підприємствах з індивідуальним, дрібносерійним і серійним виробництвом. У 1970 їх було вироблено 1588 проти 16 в 1960, в 1974—4410 шт. За 4 роки 9-ої п'ятирічки (1971—1975) освоєно і поставлено на серійне виробництво близько 60 нових моделей верстатів з ЧПУ, у тому числі більше 40 моделей верстатів з автоматичною зміною інструменту. Широкий масштаб приймають роботи із створення автоматизованих ділянок металоріжучих верстатів з ЧПУ з груповим програмним управлінням для комплексної механічної обробки однотипних деталей. Наприклад, ЕНІМС і його дослідним заводом створений ділянка, укомплектована верстатами з ЧПУ для обробки широкої номенклатури деталей типа тіл обертання (вали, фланці, втулки, диски) з централізованим управлінням від ЕОМ(електронна обчислювальна машина) і автоматизованою підготовкою програм. Для вирішення завдань по прискореному розвитку виробництва металоріжучих верстатів з ЧПУ в С. здійснюється низка заходів, в частковості на окремих заводах організовується потокове виробництво верстатів з ЧПУ, більшість найбільш кваліфікованих верстатобудівних заводів притягнена до виробництва таких верстатів. Широке вживання отримали еоектрофізичні і електрохімічні методи обробки металу, все ширше використовується розмірна обробка світловим променем. Ці методи інколи доповнюють, а у ряді випадків повністю замінюють обробку деталей різанням і тиском. Розроблені і випускаються електроїськровиє верстати для точної обробки невеликих деталей і для вирізки фасонних контурів дротяним електродом; електроімпульсні верстати — для трьохкоординатної обробки фасонних деталей; анодно-механічні, електроконтакти — для обробки злитків із спеціальних сталей і ін. робіт; светолучевиє верстати — для здобуття отворів діаметром від 0,03 до 0,5 мм в будь-яких матеріалах; ультразвукові верстати — для обробки твердих і крупних матеріалів; електрохімічні верстати і ін. Впровадження їх в промисловість дозволяє добитися істотного технічного прогресу в окремих виробництвах. Використання світлового променя і ультразвука для обробки діамантових волок і фільєр дозволило вирішити проблему комплексної обробки цих виробів, внаслідок чого тривалість їх чорнової обробки скоротилася з десятків годинників до декількох хвилин, а тривалість фінішною — в 4—5 разів.

  В 70-і рр. в С. проводиться робота із створення і впровадження у виробництво нових уніфікованих гамм верстатів. У типажі на 1971—75 встановлено 51 гамму, що включає 277 базових і 682 уніфікованих моделей верстатів. Всі верстати гамм аналогічного технологічного призначення проектуються за принципом конструктивної подібності, що створює можливість для широкій їх уніфікації, дозволяє створювати спеціалізовані виробництва.

  Розвиток конструкцій верстатів і автоматичних комплексів в найближчій перспективі здійснюватиметься в наступних напрямах: повний перехід від верстатів неавтоматичної дії до верстатів-напівавтоматів і автоматів; розширення вживання програмного управління і обчислювальної техніки в конструкціях всіх основних видів металоріжучих верстатів, в автоматичних і напівавтоматичних лініях; створення ділянок з верстатів з програмним управлінням, оброблювальних центрів; створення комплексних автоматичних ліній, ділянок, цехів і заводів-автоматів, керованих від ЕОМ(електронна обчислювальна машина), для галузей машинобудування з великосерійним і масовим випуском виробів; розробка і створення конструкцій промислових роботів, що вбудовуються в автоматичні лінії, в комплекси автоматизованих виробництв і в ін. види устаткування для масового виробництва.

  На основі досягнутих темпів розвитку і масштабів виробництва в С. у СРСР створений значний виробничо-технічний потенціал у вигляді готівкового парку металоріжучих верстатів. Динаміка розвитку парку верстатів, зниження їх вікового складу і зміна якісної структури — результат роботи сов.(радянський) С., що забезпечує матеріально-технічну базу машинобудування і металообробки. Це дозволило сов.(радянський) С. зайняти одне з провідних місць в світі по виробництву широкої номенклатури сучасних металоріжучих верстатів для найрізноманітніших потреб народного господарства.

  Успішно розвивається С. і в інших соціалістичних країнах (див. таблиці. 3).

Таблиця. 3. — Виробництво металоріжучих верстатів в окремих країнах — членах СЕВ(Рада економічної взаємодопомоги), шт.

  В Болгарії за 1950—74 випуск верстатів виріс майже в 17 разів. Верстатний парк на 1 січня 1970 налічував більше 40 тис. металоріжучих верстатів, в числі яких верстати вітчизняного виробництва складають 58—60%.

  ГДР(Німецька Демократична Республіка) має розвинене С. В 1972 річний випуск верстатів склав 4,3% світового виробництва, а серед країн — членів СЕВ(Рада економічної взаємодопомоги) вона зайняла 2-е місце (за вартістю). Збільшується випуск автоматизованих, спеціальних і спеціалізованих верстатів, автоматичних ліній і агрегатних верстатів, верстатів з ЧПУ. На експорт прямує 60—75% всіх вироблюваних верстатів.

  В Польщі найбільший відсоток в загальному випуску займає група токарних верстатів. Токарні автомати і напівавтомати в 1974 склали 3,8% від загального випуску. Щорік збільшується виробництво шліфувальних верстатів, питомий вага яких в 1974 склала 15,6% від загального випуску. Збільшується випуск важких верстатів, особливо спеціалізованих, для ж.-д.(железнодорожний) транспорту, верстатів з ЧПУ.

  В Чехословакії С. — провідна галузь машинобудування. Вона має широку номенклатуру, відрізняється різноманітністю типів верстатів (легені, важкі, універсальні і спеціалізовані); виготовляється 250—290 основних видів верстатів. На долю шліфувальної групи в 1972 доводилося 42,5% загального випуску. Велика питома вага в загальному випуску верстатів займає токарна група (близько 25%). З початку 60-х рр. велика увага приділяється конструюванню і виробництву верстатів з ЧПУ різних типів.

  До 2-ої світової війни 1939—45 в Югославії не було С. В 1972 випущено близько 13 000 металоріжучих верстатів. У технічному напрямі С. СФРЮ(Соціалістична Федеральна Республіка Югославія) орієнтується на подальше розширення виробництва автоматів і напівавтоматів, верстатів з ЧПУ. Власне виробництво верстатів в Югославії ще не покриває потреби в цьому устаткуванні, тому імпорт верстатів значно перевищує їх внутрішнє виробництво.

  З капіталістичних країн найбільший розвиток С. отримало в США, ФРН(Федеральна Республіка Німеччини), Японії, Франції, Великобританії, Італії (див. таблиці. 4).

Таблиця. 4. — Виробництво металоріжучих верстатів в найбільших капіталістичних країнах

  ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) — один з основних світових виробників металообробного устаткування, виробництвом якого зайнято 433 фірми. У 1974 його було випущено 206,7 тис. шт. У структурі виробництва металоріжучих верстатів найбільшу питому вагу займають за вартістю шліфувальні, притиральні і полірувальні верстати — 20,1%, револьверні верстати і токарні автомати — 16,2%, фрезерні — 13,8%, токарних, відрізних і різенарізальних верстатів припадає на частку 12,3%. ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) значно відстає від США і Японії у виробництві верстатів з ЧПУ (у 1971—816 шт.). ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) — найбільший експортер металообробного устаткування серед капіталістичних країн (у 1972 доля в світовому експорті склала 34,5%).

  В США, за даними перепису 1967, налічувалося понад 1200 підприємств, у тому числі виробництвом металоріжучих верстатів зайняте 897, виробництвом ковальсько-пресових машин — 348 підприємств, при цьому близько 60% з них дрібні. На великих підприємствах з числом тих, що працюють понад 500 виробляється 60% всій продукції галузі. У 1974 було вироблено 273 тис. металоріжучих верстатів на суму 1514 млн. дол.(долар), з них 857 автоматичних ліній і 884 верстати — для еоектрофізичних і електрохімічних методів обробки. Доля металоріжучих верстатів і систем з ЧПУ стримується приблизно на одному рівні — близько 20% від випуску у вартісному вираженні. США — країна, що в основному імпортує верстати. Це пояснюється високою вартістю робочої сили в США (як наслідок — високі ціни на устаткування). Основними постачальниками металообробного устаткування є ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) (до 80% імпорту) і Японія (12 тис. верстатів в 1972). Серед покупців американських верстатів провідне місце належить європейським капіталістичним країнам (більше 40%).

  В Японії виробництвом металоріжучих верстатів займається близько 270 фірм. За 1960—70 виробництво металообробного устаткування за вартістю збільшилося в 7 разів, загальний випуск металоріжучих верстатів — більш ніж в 3 рази (80,1 і 257 тис. шт. відповідно). У 1973 в країні було вироблено металоріжучих верстатів на суму близько 305 млрд. ієн. Прискореними темпами зростав випуск спеціальних верстатів (98 шт. в 1960 і 4046 шт. в 1973). З 1965 почалося виробництво верстатів з ЧПУ; у 1967 їх випуск склав 129 шт., в 1971—1379, а в 1974—3046. Японія вийшла на 2-х місце серед капіталістичних країн по виробництву верстатів з ЧПУ в штуках; їх вартість в 1973 склала 15,6% загальній вартості випуску металоріжучих верстатів. До 1973 Японія перетворилася з імпортера металоріжучих верстатів в експортера. На долю італійської верстатобудівної промисловості доводиться 6% вартостей світового виробництва металообробного устаткування, випуск якого в 1974 склав 185 тис. т (по вазі). Виробництвом верстатів і ковальсько-пресових машин зайнято 450 фірм. За 1965—74 їх випуск виріс в 6,3 разу за вартістю. У структурі виробництва доля свердлувальних і різенарізальних верстатів склала 26%, токарних — 14%, шліфувальних — 7,5%, фрезерних — 4,1%, розточувальних — 1,2%. Широко розвинене виробництво верстатів з ЧПУ. Італія — один з найбільших світових експортерів верстатів (4-е місце серед капіталістичних країн). На експорт прямує 40% всій верстатобудівній продукції. У 1973 було експортовано 4185 шт. верстатів з ЧПУ на суму 25 620 тис. дол.(долар)

  У Великобританії виробництвом металообробного устаткування займається близько 200 фірм, з яких на долю 20 доводиться 70% виробництв. Найбільша кількість у випуску металоріжучих верстатів за 1974 склали: токарні верстати — 38,2%, фрезерні — 11,3%, шліфувальні — 15,6%. Питома вага верстатів з ЧПУ в загальному випуску в 1974 склав 9,5% (розрахунок за вартістю). У верстатобудівній промисловості Франції в 1972 налічувалося 187 фірм. 26 припадало на частку 63,5% національного виробництва верстатів. Найчисленнішими є верстати токарно-фрезерною, свердлувально-розточувальною і в декілька меншої міри шліфувальної групи. Обсяг виробництва верстатів з ЧПУ в 1973 досяг 390 шт. (у 1972 — 8,9% загального випуску верстатів за вартістю).

  Літ.: Айзенштадт Л. А., Чихачев С. А., Нариси по історії верстатобудування СРСР, М., 1957: Розенфельд Я. С., Кліменко До. І., Історія машинобудування СРСР. (З першої половини XIX ст до наших днів), М., 1961; Прокоповіч А. Е., Технічний прогрес у верстатобудуванні СРСР. М., 1967; Костоусов А. І., Радянська верстатобудівна промисловість — до 50-летіюобразованія СРСР, «Механізація і автоматизація виробництва», 1972 №12; його ж, Завдання розвитку виробництва автоматичного устаткування, «Вісник машинобудування», 1973 № 11: Економіка станкоїнструментальной промисловості, М., 1972.

  А. І. Костоусов.

Ділянка верстатів з програмним управлінням. Модель АП-1.

Автоматична лінія. Модель ЛМ-423.

Горизонтальний свердлувально-фрезерно-розточувальний верстат з ЧПУ і інструментальним мгазіном. Модель 6906ВМФ2.

Спеціальний карусельний верстат для чорнової і чистової обробки великогабаритних деталей із сталі, чавуну, кольорових металів і їх сплавів. Модель КУ-299.

Горизонтальний свердлувально-фрезерно-розточувальний верстат з ЧПУ і автоматичною зміною інструменту. Модель 2Б622ПМФ2 (2А622Ф4).

координатно-розточувальний верстат одностоєчний особливо високій точності з ЧПУ. Модель 2Д450АФ2.

Подовжній строгально-розточувальній верстат. Модель НС-32.