Зигмунд Перля - О станках и калибрах
Заметил Захава, что хоть в токарных станках супорт и заменил руку рабочего, да не совсем — подача супорта с резцом в конце хода выключалась рабочим вручную. Если чуть раньше он сделает это или опоздает немного, получаются неполадки на поверхности изделия. Значит, надо еще больше заменить руки и глаза рабочего, добиться того, чтобы подача супорта автоматически выключалась в конце хода. И еще заметил Захава, что во время обточки под нажимом резца обрабатываемые стволы изгибались — от этого и получалось, что в одном месте стенка оказывалась потолще, а в другом — потоньше. Надо было добиться того, чтобы не получалось изгиба. А главное, вспомнил Захава об устройстве токарно-копировального станка А. К. Нартова и понял, что если снабдить токарный станок копировальным приспособлением, то резец точнее будет снимать металл с изделия, меньше будет царапин, борозд, впадин.
Все это рассказал Захава своим товарищам и предложил им общими силами взяться за создание нового, наиболее совершенного токарного станка.
И в том же 1824 году задача была решена. Тульские станкостроители во главе с Захавой создали наиболее совершенный токарный станок того времени. В его работе не было тех недостатков, которые приводили к плохой обработке стволов; в его устройстве был сделан новый смелый шаг на пути к еще более полной замене рук рабочего автоматически действующими механизмами: резец совершал свои движения вдоль изделия и в глубину его по «указаниям» копировального приспособления. Скользящая подпора — «люнет», как его теперь называют станочники, сопровождала резец с противоположной стороны изделия и не давала стволу прогибаться. И наконец, в конце хода супорт станка автоматически выключался. {38}
* * *
Павел Дмитриевич Захава был замечательным изобретателем-станкостроителем своего времени. В 1825 году он создал наиболее совершенный цельнометаллический станок для третьего (окончательного) сверления стволов. Английские, американские и французские станки того же назначения не выдерживали никакого сравнения со станком Захавы, и еще очень долго западные оружейники оставались позади в технике сверления стволов. Захава неутомимо изобретал один за другим станки для многочисленных разнородных операций изготовления различных частей ружья — все больше и больше выключал ручной труд из производственного процесса. Он создал целый строй станков-специалистов по какой-либо одной операции изготовления определенной части ружья, И эти станки изготовлялись на Тульском заводе не только для своих нужд, но и для других заводов — для Сестрорецкого, Ижевского.
Благодаря творениям П. Д. Захавы и под его руководством удалось наладить на Тульском заводе передовой способ производства, основанный на разделении труда: каждый мастер выполнял только одну определенную операцию. Все это позволило действительному члену Российской Академии наук И. Гамелю заявить в 1826 году:
«Состоящий в г. Туле оружейный завод, который уже издавна славился, в последние 8 лет улучшен так, что по части искусственной (технической — 3. П.) ныне ни один оружейный завод в свете с оным сравниться не может. Искусственная часть оного находится ныне на такой степени совершенства, каковая не существует даже на лучших ружейных фабриках в Англии».
В период царствования царя-жандарма Николая I и еще более при его преемниках всячески насаждалось преклонение перед иностранщиной. Правящая верхушка с пренебрежением относилась к людям отечественной культуры, науки и техники. Русским инженерам и изобретателям не только отказывали в помощи, но и всеми способами препятствовали на пути к осуществлению их творческих замыслов. Тормозящее, мертвящее влияние такой политики правящей верхушки сказалось и на русском {39} станкостроении, которое развивалось необычайно медленно. Только Великая Октябрьская социалистическая революция полностью освободила творческие силы нашего народа от пут, наложенных на него царизмом. И тогда советские рабочие-станочники и инженеры-станкостроители возродили традиции творческого первенства русского станкостроения и снова вознесли их на вершину технической славы.
Обмен ролями
На токарном станке обрабатывались только наружные поверхности цилиндрических изделий. Со временем удалось приспособить его и для обработки небольших плоскостей, но техника требовала очень много разнообразных по форме деталей.
Тут были и большие плоскости, и зубья шестерен, и криволинейные «фасонные» поверхности. Такие задачи были уже не под силу токарному станку. Приходилось либо отказываться от изготовления изделия, либо ухитряться обрабатывать деталь с помощью дорогостоящих приспособлений. С ними мог управиться только очень квалифицированный мастер. Работал он вручную, и потому очень медленно. И получалось так, что обработка одного квадратного фута (около 1/10 квадратного метра) плоской металлической поверхности обходилась в девять рублей золотом. Это была очень большая для того времени сумма. Попрежнему машины обходились дорого и выпускались в небольшом количестве. Вот почему станкостроители пришли к выводу, что для дальнейшего движения вперед необходимо создать новый станок.
Тогда уже существовал особый металлообрабатывающий инструмент — фреза. Этот инструмент выглядел не как стержень (резец), а как диск. На окружности этого диска располагалось несколько резцов одинаковой формы. Получалось нечто вроде звезды, лучами которой служили резцы.
Фрезу с успехом применяли часовщики, отличавшиеся тонким мастерством в области точной ручной металлообработки. Для фрезы они построили специальное приспособление, которое вращало этот инструмент с большой скоростью. Конечно, фрезы эти были очень, очень малы. С их помощью часовщики изготовляли крохотные зубчатые колесики и пластинки для часов. {40}
Станкостроители знали и об этом, когда решили построить новый станок: вместо неподвижного резца на скользящем супорте они установили фрезу на вращающемся шпинделе. Но в таком случае она все время обрабатывала бы один и тот же участок поверхности детали. Поэтому снабдили станок подвижным столом. Обрабатываемая деталь закреплялась на этом столе и вместе с ним постепенно, с определенной скоростью подавалась к вращающемуся инструменту. Стол станка превратился в супорт, но уже не для инструмента, а для изделия. Так снова вернулись к способу обработки, при котором деталь приближалась к инструменту, а не наоборот. Но делали это на основе новой, уже более совершенной техники, и потому результат получился отличный. Новый станок производительно и точно обрабатывал изделия всевозможной формы. Вскоре был изобретен и строгальный станок, но его появление ничуть не умалило роли фрезерного станка.
К середине прошлого столетия (за пятьдесят лет) стоимость обработки одного квадратного фута металлической поверхности снизилась в двести двадцать пять раз: вместо девяти рублей золотом — четыре копейки.
Тот же обмен ролями между инструментом и обрабатываемой деталью — инструмент вращается, изделие неподвижно — осуществлен и в сверлильном станке. Режущий инструмент этого станка — сверло — сконструирован в виде цилиндрического стержня, на рабочем конце которого имеются две режущие кромки, а на боковой поверхности вьются две винтообразные канавки. Сверло вращается, врезывается в металл изделия, снимает стружку, которая по боковым канавкам резца вытесняется наружу
В 1867 году в Париже, а четыре года спустя в Вене были организованы международные промышленные выставки. Знакомясь с экспонатами выставки, посетитель убеждался, что техника станкостроения очень улучшилась и стояла на очень высоком уровне.
Точность обработки, которая сто лет назад в Англии определялась толщиной мизинца Рейнольдса, дошла до одной десятой доли миллиметра.
Но и этого было мало. Требования к качеству и точности обработки поверхности деталей машин повышались с каждым днем. Все более тонкие, тончайшие стружки приходилось снимать с металла. Приходилось обрабатывать и доводить до окончательного размера рабочие {41} поверхности деталей, прошедших закалку и ставших очень твердыми.
Старые инструменты, резцы, изготовленные из закаленной стали, уже не справлялись с этой задачей. Их твердость оказалась недостаточной. И тогда машиностроители, опираясь на новую, далеко шагнувшую вперед технику, вернулись к первобытному инструменту — камню — и создали шлифовальный станок. Инструментом для этого станка служил шлифовальный круг, изготовленный из мелких зерен камня — корунда, твердость которого была немногим ниже твердости алмаза. Шлифовальный круг вращался со скоростью, значительно превышавшей скорости вращения фрез и сверл, и снимал тончайшую, пылевидную стружку с твердых, закаленных поверхностей. Точность изготовления начала подходить к сотым долям миллиметра.
