Отечественное станкостроение второй половины XVIII века - XIX века.

Вклад в создание новых конструкций станков внесли русские инженеры и изобретатели. Среди них И.И. Ползунов разработавший в 1763 году свой паровой двигатель и не доживший неделю до его пуска 23 мая (5 июня) 1766 г. изготовил цилиндрорасточные и токарные станки. И. И. Кулибин (1735–1818), выдающийся механик, работая в академических мастерских, которыми он заведовал после Нартова и Ломоносова, изобрел, построил и применил точные специальные станки для изготовления инструмента. Много сделал для развития русского станкостроения тульский механик Павел Дмитриевич Захаво (1780—1835 гг.). Он построил специальные операционные станки для обработки ружейных стволов (токарные, сверлильные, фрезерные, протяжные), значительно опередив в этой области передовые страны того времени. П.Д. Захаво создал первые автоматы для нарезания резьбы (1810). Станки для обработки отверстий большого диаметра и винторезные станки сконструировал и построил Л. Ф. Собакин. Полуавтоматические станки с гидравлическим приводом создал А. М. Сурнин. В Отечественную войну 1812г. тульскими и уральскими механиками было построено и использовано много оригинальных специальных станков для обработки ружейных деталей. В 1817 г. с помощью операционных станков, созданных Л. Ф. Собакиным, А. М. Сурниным, П. Д. Захаво и др., Тульский оружейный завод впервые в Европе освоил производство взаимозаменяемых деталей для ружей. В Москве, на заводе Бромлея, во второй половине XIX – начале XX века конструктор В. Ф. Игнатов создал оригинальные станки – колесотокарные, осетокарные, карусельные, лоботокарные и др. В Брянске инженер Г. М. Горохов (в последствии ставший одним из основателей ЭНИМСа) разработал и построил специальные станки для обработки деталей паровозов. Эти станки получили высшую награду на выставке в Париже в 1900 г. и были описаны в русской и заграничной литературе.

Значительный вклад в станкостроение внесла и отечественная наука. В 1804 г. русский академик В. М. Севергин в своих работах обосновал технологию как «науку о ремеслах и заводах» и сформулировал основные условия, обеспечивающие развитие технологии. Основоположником теории металлорежущих станков является русский ученый, академик А. В. Гадолин (1828-1892). В своем труде «Теория устройства перемены скоростей рабочего движения на токарных и сверлильных станках», изданном в 1876 г., он доказал, что наилучшей эксплуатационной характеристикой будет обладать станок, у которого ряд чисел оборотов составляет геометрическую прогрессию. Это положение остается в силе и до настоящего времени. Благодаря А. В. Гадолину отечественное станкостроение является отраслью, которая одна из первых в мире стала применять закономерные ряды предпочтительных чисел. Предпочтительными эти числа называются потому, что они рекомендуются для предпочтительного применения при конструировании и расчетах, при стандартизации и унификации. Выбор размеров машин, узлов, деталей и материалов по закономерным рядам предпочтительных чисел создает условия для широкого развития унификации и стандартизации. Аксель Вильгельмович разработал систему рационального построения кинематических соотношений в металлорежущих станках, основанную на использовании закономерных рядов предпочтительных чисел. В его трудах дается научное обоснование того положения, что наиболее рациональным с технической и экономической стороны является ряд числа оборотов в станках, построенный по геометрической прогрессии. Дальнейшее развитее теории А. В. Гадолина в нашей стране дана в работах советского ученого проф. Н. С. Ачеркана. А Академик В. И. Дикушин перенес принцип закономерных рядов из области кинематики в практику построения рядов конструктивных параметров, определяющих геометрические размеры и технические показатели машиностроительных изделий.

Отечественные учёные внесли значительный вклад и в развитие науки о резании металлов. И. А. Тиме, П. А. Афанасьев, А. В. Гадолин, К. А. Зворыкин, А. А. Брике и др. — своими работами впервые (1865—1900) заложили основы механики резания металлов.

Теоретические основы процесса резания в отечественной науке заложил в 1868—1869 гг. профессор Петербургского горного института И. А. Тиме. Результаты исследований, проведенных им на Луганском заводе и в С.-Петербургском горном институте, опубликованы в трудах «Сопротивление металлов и дерева резанию» (1870), «Мемуар о строгании металлов» (1877), «Основы машиностроения» (1883). Профессор И. А. Тиме не только создал, но в открытой дискуссии с французскими и немецкими учеными отстоял научные основы процесса резания металлов. Он открыл закономерности процесса образования стружки как последовательного скалывания отдельных элементов металла в определенной плоскости, создал схему этого процесса, дал классификацию стружек, установил зависимость типа стружки от различных условий резания, объяснил явление усадки стружки, предложил формулы для подсчета силы резания и усадки стружки, определил зависимость силы резания от элементов среза, и разъяснил ещё ряд других вопросов. На этой основе профессор П. А. Афанасьев и академик А. В. Гадолин предложили новые уравнения для подсчета силы резания с учетом сил трения по передней и задней поверхностям резца. Профессор К. А. Зворыкин сконструировал и впервые применил в своих экспериментальных исследованиях самопишущий гидравлический динамометр, создал схему сил, действующих на резец в процессе резания. Эта схема, опубликованная в 1893 г. в работе «Работа и усилие, необходимые для отделения металлических стружек» с дополнениями, сделанными проф. С. С. Рудником, используется и в настоящее время.

Новое направление в исследовании процесса резания металлов было создано мастером-механиком Петербургского политехнического института Я. Г. Усачевым, по сути, основоположником физики резания металлов. Он впервые применил микроскоп при изучении процесса резания металлов. Это позволило ему доказать, что, кроме «плоскости скалывания» (установленной Тиме) имеют место «плоскости скольжения», представляющие собой кристаллографические сдвиги. Я. Г. Усачев первый разработал методы измерения температур на поверхностях резца и экспериментально определил зависимость температур от скорости резания, глубины резания и подачи. В своих исследованиях Усачев применил калориметр и созданные им термопары (используемые и в наши дни). Он также создал теорию наростообразования, установил явление упрочнения (наклеп) обработанной поверхности.

В 1896 г. была опубликована работа А. А. Брикса, в которой приведен глубокий анализ работ отечественных и зарубежных исследований и сделаны попытки их обобщения.

Была у нас и отечественная станкостроительная промышленность. Первым предприятием по производству металлообрабатывающих станков в России стал 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 XIX в. многие машиностроительные заводы наряду с другой продукцией производили станки.

Но, несмотря на отдельные выдающиеся изобретения, станкостроение в царской России развивалось медленно. 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%. В дореволюционное время потребность страны в металлорежущих станках удовлетворялась главным образом за счет импорта.