Ingpen, Robert et al.: Találmányok enciklopédiája. Az emberiség történetének legjelentősebb találmányai és felfedezései (Budapest, 1996)
Szerszámok kőből és vasból
SZERSZÁMGÉPEK Az első szerszámgép, az eszterga megszabadította a szakembereket a hozzáértést igénylő, de sokat ismételt műveletektől, így több idejük maradt új ötleteik kidolgozására A kéziszerszámok és a gépek munkát megtakarító tulajdonságainak egyesítése jelentős előrelépés volt a különféle termékek gyártásának fejlődése terén. A sikeres összeállítások különösen az olyan munkáknál bizonyultak hasznosnak, mint a különféle anyagok (elsősorban fémek) vágása és alakítása - pontosan ezt tartjuk ma is a szerszámgépek fő alkalmazási területének. Az esztergák, a gépkalapácsok, a fúró, a menetvágó vagy fogmetsző berendezések mind a klaszszikus szerszámgépek közé tartoznak. A szerszámgépek használatának több előnye is van. Először is, így nincs szükség a bonyolult szakmai fogások elsajátítására. Egy ívelt tárgy', mondjuk, egy székláb vagy egy tál kifaragása például nagy szakértelmet igényel; ha ugyanezt a tárgyat esztergán alakítják ki, az viszonylag egyszerű művelet, és sokkal gyorsabban lesz kész. Az is valószínű, hogy a kész termék pontosabban lesz megmunkálva. Ráadásul a szerszámgépekkel gyakran olyan tárgyak is készíthetőek, amelyek a kézi megmunkáláshoz túl nagyok lennének. Ezek az előnyök mindig is nyilvánvalóak, de fontosságuk egyre nagyobb lesz, ahogy a munkaerő ára növekszik, vagy' amikor a gy ors műszaki fejlődés azt diktálja, hogy minél rövidebb idő alatt a lehető legtöbb újfajta gépet készítsenek. Nem meglepő tehát, hogy a technika történetének kezdetén feltalált szerszámgépek biztos helyet vívtak ki maguknak a műszaki életben, s hogy a szerszámgépek az ipari forradalom idején élték fénykorukat. Esztergák és Kalapácsok ősétől, a fazekaskorongtól eltekintve az első szerszámgép az eszterga volt, amelynek segítségével négyszögletes vagy szabálytalan alakú tárgyakból kerek tárgyak alakíthatóak ki - ezt a műveletet nevezzük esztergálásnak. Nem tudjuk, mikor jelent meg az első eszterga, de elképzelhető, hogy egy korai görög, még a mükénéi kultúrából fennmaradt tálat már esztergán készítettek; ha ez igaz, akkor az esztergát több mint 3000 évvel ezelőtt találták fel. Vakíszínűbb azonban, hogy nem ennyire régi találmányról van szó, mivel az esztergálásra utak) 92 Lyukak fúrása furdanccsal következő nyom egy etruszk fatál, amely Kr.e. 700 körül készülhetett. Olyan maradványok nem maradtak fenn, amelyekből következtetni lehetne az ezen tál készítésére használt eszterga fajtájára, de hasonló lehetett ahhoz a szerkezethez, amely egy Kr.e. III. századi egyiptomi festményen látható. Ez a kép azt ábrázolja, hogy a megmunkált fadarabot egy köréje hurkolt zsinórral forgatják. Az egyik munkás a zsinórt húzogatta, a másik pedig a fadarabhoz nyomott egy vésőt. Az is lehetséges, hogy az etruszkok húros esztergát használtak, amely ezen eszköz első változatai közül a legtovább volt használatos. Ez a szerkezet hasonló elven működött, mint az első tűzszerszántok közé tartozó, pergőfúró-szerű eszköz. Ugyanez érvényes a középkorban feltalált rudas esztergára. Itt a zsinór egyik végét egy ruganyos farúdhoz, a másikat egy pedálhoz erősítették. A lábbal kifejtett nyomás és a rúd feszülése felváltva forgatta a munkadarabot. Ez a megoldás azért volt előnyös, mert már egyetlen ember is dolgozhatott vele. Jelentőségét tovább növeli, hogy itt egy másik rendkívül fontos találmány, a rugó egyik korai alkalmazására is példát látunk. Az ipari forradalom előtt jelent meg a gépkalapács is. Ezt a szerkezetet már 2000 évvel ezelőtt is használták Kínában, de nyugaton csak a Kr.u. XII. században kezdték el használni. Az első gépkalapácsokat víz hajtotta, s a vízikerék körkörös mozgását a kalapáláshoz szükséges fel-le mozgássá bütykös tengelyekkel (a forgó tengelyhez erősített bütykök segítségével) alakították át. A gépkalapács minden olyan iparágban nagy segítséget nyújthatott, ahol fémeket kovácsoltak, de ez különösen akkor vált fontossá, amikor sok egyforma tárgyat kellett előállítani. Ebbe a kategóriába a viszonylag kicsi tárgyaktól, például a sarló- és késpengéktől kezdve a nagyméretű gépalkatrészekig nagyon sok minden beletartozott. Az ipari forradalom Az ember mindig is használt szerszámokat szerszámai elkészítéséhez. Az ipari forradalom idejére a szerszámgépek már olyan pontossá váltak, hogy segítségükkel az új gépek alkatrészeit is előállíthatták. Az ekkortájt megjelent gőzgép gyártásánál például az volt az egyik legnagyobb nehézség, hogyan készítsenek megfelelő pontossággal illeszkedő hengereket és dugattyúkat. Ha az illeszkedés túl laza volt - ami gyakran megesett -, akkor a nyomás leesett, s a gép hatásfoka szánalmasan alacsonyra süllyedt. A gondot a henger fúrása jelentette. A megoldásra egy John Wilkinson nevű vasgyáros jött rá, aki korábban az ágyúfuratok pontosságának a növelésén dolgozott. Amikor aztán 1775-ben békés célú eszközök gyártására tért át, kidolgozott egy olyan hengerfúró berendezést, amellyel a James Watt gőzgépjeinél megkívánt tűrésű alkatrészeket is elő tudott állítani. Ez fontos lépés volt a gőzgép hatékonyságának olyan szintre emelésében, hogy az már a gy árak gépeit is meghajthassa, s így az iparosodás folyamatának egyik kulcsává váljék. A hengerfúró gép jókora szerkezet volt, de a szerszámgépek pontossága kisebb méretű darabok megmunkálását is lehetővé tette. E téren az egyik legjelesebb úttörő a XVIII. század végén és a XIX. század elején alkotó Henry Maudslay volt, aki mérnökből lett sikeres szerszámgépgyáros. Maudslay szerszámgépei már alig emlékeztettek az első, fából készült esztergákra és kalapácsokra; ő a pontosságra helyezte a hangsúlyt. Szerszámai nagy része kizárólag fémből készült, igen nagy pontossággal.
