Металлический токарный станок (Metal Lathe)

Металлический токарный станок (metal lathe) — это токарный станок, на котором резец удерживается не рукой, а суппортом с направляющими. Слово "металлический" в названии указывает не на ограничение станка, а на его привычное применение: эбонит, акрил и брайр на этом же станке обрабатываются без труда. В изготовлении трубок ценность станка особенно проявляется в операциях, где точность важнее всего: диаметр муфты, ось чашки, торец черенка. Организация мастерской от мастера к мастеру различается: одни довольствуются одним станком, другие держат несколько станков, отдельно настроенных под разные операции.

Отличие от деревообрабатывающего токарного станка

На деревообрабатывающем токарном станке резец удерживает рука мастера; станок предлагает лишь горизонтальную опорную планку (tool rest), а форма целиком зависит от решения руки. На металлическом токарном станке резец крепится на каретке (carriage) и поперечном суппорте (cross slide). Этот механизм, ограничивая движение резца, обеспечивает воспроизводимость цилиндрических и конических поверхностей на уровне, недостижимом вручную; верхний суппорт же устанавливает резец под нужным углом к заготовке. Более массивная станина и станок, изготовленный с узкими допусками, дополняют эту точность. Когда муфта мундштука должна входить в гнездо черенка без люфта, эта разница ощущается напрямую.

Размер и выбор станка

Размер токарного станка задаётся двумя числами: первое — наибольший диаметр заготовки, проходящей над станиной, второе — расстояние между шпинделем и задней бабкой. Станки размером девять дюймов в диаметре и двадцать дюймов между центрами считаются полноразмерными для трубочной работы; на них обрабатывается как корпус, так и мундштук. Настольные токарные станки на семь дюймов достаточны для работы с мундштуком, однако на моделях с короткой станиной длинный стержень мундштука может не помещаться. Известный пример этого класса — линейка микротокарных станков Taig, производимых в Аризоне, которую в мастерских чаще применяют для точения муфты и инкрустации мундштука.

Число мастеров, обращающихся к старым станкам, немалое. Девятидюймовая модель South Bend Lathe Works, основанной в 1906 году в городе Саут-Бенд штата Индиана, оказалась настолько популярна, что другие производители — от Англии до Бразилии — выпускали почти точные её копии; по имеющимся данным, в 1930 году компания производила сорок семь процентов всех универсальных токарных станков, проданных за год в США. В мастерских часто упоминаются и старые американские имена вроде Atlas и Logan. В Англии модель ML7 компании Myford, основанной в 1934 году в Бистоне, и её усовершенствованная версия Super 7, выпущенная в 1953 году, стали эталоном в мелкосерийном машиностроении; для более крупных работ на первый план выходят станки Colchester, вошедшие в 1954 году в состав 600 Group. Рассказывают, что большая часть новых станков, произведённых в Китае и продаваемых под маркой импортёра, сходит с одного и того же завода, а разница между ними чаще всего сводится к шильдику и комплектации; разборка, чистка и повторная сборка таких станков с хорошей смазкой — обычное начальное упражнение.

Задачи в мастерской

Патрон (патрон Джейкобса), устанавливаемый на задней бабке, высверливает по оси вращения табачную чашку, гнездо мундштука и дымовой канал; этим же способом выравнивается и торец черенка. Порядок и размеры отверстий описаны в статье сверление на токарном станке. Гнёзда задней бабки и шпинделя на большинстве станков выполнены по конусу Морзе. Этот конус, разработанный Стивеном А. Морзе в середине 1860-х годов, удерживается за счёт заклинивания и самостоятельно фиксируется; поскольку он стандартизирован в восьми размерах — от MT0 до MT7, — патроны и центры устанавливаются и снимаются одним движением.

Выбор патрона зависит от задачи. Трёхкулачковые самоцентрирующиеся патроны, у которых кулачки связаны общей спиральной передачей, быстро центрируют цилиндрический стержень мундштука. В четырёхкулачковых независимых патронах каждый кулачок движется отдельно; это позволяет зажать заквадраченный блок брайра и, сместив блок от оси, задать угол изогнутых трубок. Часть специальных патронов, изготовленных для блока брайра, называют патронами в стиле J. T. Cooke; в них блок поворачивается на установочных штифтах, чтобы совместить ось чашки с дымовым каналом.

Работа станка не ограничивается сверлением. Каретка и поперечный суппорт могут использоваться для грубой обточки корпуса. В методе сначала форма, потом сверление, при котором корпусу форма придаётся до сверления, сверло крепится на шпинделе, а корпус вручную подводится к вращающемуся наконечнику. Если на суппорты установить опорную планку, подобную той, что используется на деревообрабатывающем станке, на нём можно применять и ручные резцы для дерева. Шлифовальный диск и войлочный круг, закреплённые на шпинделе через оправку, переносят на этот же станок и этапы формовки, и полировки. О поведении материала мундштука на токарном станке рассказывается в статье материалы мундштука, а названия деталей — в статье анатомия трубки.