О станках и калибрах - Перля Зигмунд Наумович (бесплатные серии книг .TXT) 📗
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.
Казалось, трудно было добиться большей точности, трудно было улучшить конструкцию станков. Но техника требовала еще большей производительности и точности. Потребность в лучших станках нарастала.
В конце прошлого столетия в машиностроительной промышленности бурно развивалось серийное и массовое производство. Приближался «век автомобиля». И тогда в станкостроении произошел второй переворот. Электрический двигатель заменил паровую машину. Электрический ток, точно свежая кровь, влился в «артерии» управления механизмами станков. Он сделал их более быстрыми, точными и, наконец, самодействующими.
Глава II. ВТОРОЙ ПЕРЕВОРОТ
Исчезнувший «лес»
Если бы станочник конца прошлого столетия каким-то чудом оказался в цехах современного машиностроительного завода, многое показалось бы ему странным и непонятным. Но среди многих странностей одно явление показалось бы ему особенно необъяснимым, чудесным и невероятным.
Конечно, его поразили бы не новые, незнакомые очертания станков. Станки должны были измениться за шестьдесят лет. Но что, какая сила приводит их в движение? Где валы трансмиссий, где «лес» приводных ремней? Где прячутся могучие руки, влекущие взад и вперед под {42} потолком цеха огромный кран, точно мост, скользящий по рельсам?, И та же невидимая сила катит по крану тележку с крановщиком, который управляет движением этого моста, поднимает немыслимые тяжести и с непонятной легкостью переносит их с места на место. Где же она, эта сила?
На все эти вопросы пришельцу из прошлого столетия пришлось бы ответить подробно.
Мы уже знаем, что во второй половине XVIII столетия появился новый двигатель — паровая машина.
Она стала источником энергии, приводившим в движение все рабочие машины на всех заводах и фабриках. В цехах как будто и не было видно никаких двигателей. Под потолками вдоль цеховых помещений тянулись вращающиеся валы с насаженными на них приводными колесами-шкивами. С них сбегали к станкам ремни, много ремней. Каждый станок имел свои приводные колеса-шкивы. Насаженные на главный вал станка, они образовывали своего рода лестницу с круговыми ступенями. Лента бесконечного ремня надевалась на тот или другой шкив станка (в зависимости от величины скорости, которую хотели получить) и сообщала ему движение.
Станков было много, значит и ремней было много. Получался лес ремней, чуть ли не джунгли, затемнявшие помещение цеха, загромождавшие все пространство цеховых пролетов. Легко можно было быть задетым приводным ремнем и стать жертвой несчастного случая.
