Зигмунд Перля - О станках и калибрах

• Название: О станках и калибрах
• Автор: Зигмунд Перля
• Жанр: Техническая литература

Все машины — это детища машиностроительных заводов. На этих заводах работают металлообрабатывающие станки — те машины, с помощью которых изготовляются части — детали любых машин: паровозов, автомобилей и самолетов, тракторов и сельскохозяйственных комбайнов, турбин и двигателей внутреннего сгорания, всех рабочих машин, в том числе и самих металлообрабатывающих станков.

С помощью станков, созданных советскими инженерами, наш народ сказочно увеличил количество машин на заводах и фабриках и неизмеримо поднял производительность труда в советской промышленности.

В наши дни выдающиеся достижения советских станкостроителей служат прочной базой социалистического машиностроения, помогают советским людям в их победоносном шествии к коммунизму. Вот почему к станкостроению и металлообработке приковано особенно пристальное внимание всех советских людей.

Рассказам о главных изобретениях и усовершенствованиях в развитии станкостроения и металлообработки и посвящена эта книга.

---

Металлообрабатывающие станки с супортом, созданные А. К. Нартовым, были первыми и важнейшими в строю этих машин. Они ускорили обработку металла, резко подняли ее производительность и точность. Усовершенствование обработки металла, в свою очередь, облегчило возможность создания новых машин. В России того времени появились и наиболее совершенные станки Сидорова и Батищева для обработки внутренних поверхностей пустотелых цилиндров (ружейных и пушечных стволов). А великое изобретение русского механика Ивана Ивановича Ползунова — первая в мире паровая машина для приведения в движение рабочих машин на заводах и фабриках, появившаяся в 1766 году, еще больше способствовала вытеснению ручного труда и распространению {29} машин-орудий, увеличению их производительности. Теперь уж не нужно было приводить машины в движение с помощью мускульной силы людей и животных; не приходилось также строить заводы, фабрики обязательно у воды, чтобы обеспечить их энергией от водяных колес. Новый двигатель оказался неизмеримо выгоднее. Поэтому стало возможным все шире применять машинную обработку вместо ручного труда.

В этот же период расцвела в нашей стране техника металлургического производства. На уральских заводах были введены такие технические новшества (в механизации разлива меди и свинца, в усовершенствовании дутья в домнах), которые лишь спустя много времени были применены на западе.

Многочисленные иностранцы, работавшие в это время в России, вывозили сведения о русских изобретениях в западные государства. Ради технического улучшения своих предприятий они прибегали даже к прямому похищению чужих изобретений, и, в частности, тех, которые были сделаны русскими людьми.

Машины были в большом количестве установлены капиталистами на своих предприятиях. Теперь эти предприятия уже не могли называться «мануфактурами» — ведь их главным, определяющим признаком стал не ручной труд, а машинная обработка. Так мануфактуры превратились в фабрики и заводы. Для приведения в движение многочисленных машин на таких предприятиях было недостаточно энергии, получаемой от работы животных или водяных колес. Понадобился более удобный и, главное, более мощный источник энергии. И тогда — к 1769 году — английский механик Уатт повторил изобретение русского механика И. И. Ползунова: сконструировал и построил паровую машину — двигатель для рабочих машин.

Так начался промышленный переворот — переход от мануфактуры к машинному производству. Увеличивалось количество фабрик и заводов. Нужно было все больше и больше машин. Сооружение этих машин требовало точности в размерах деталей, которые надо было выдержать по чертежу.

И. И. Ползунов изготовлял детали своей паровой машины с удовлетворительной степенью точности — ведь в его распоряжении могли быть станки Нартова и {30} Батищева; есть также основание считать, что на базе уже накопленного отечественного опыта И. И. Ползунов создавал для изготовления деталей своей машины столь же отличные конструкции металлообрабатывающих станков.

А когда Уатт работал над своей паровой машиной, ему приходилось преодолевать огромные трудности — металлообработка в Англии была на уровне той техники, которой пользовался Рейнольдс. Это видно из письма Уатта к своему компаньону Болтону. Уатт сообщал: «Мне удалось, наконец, так точно просверлить паровой цилиндр, что даже в наихудших местах между поршнем и цилиндром нельзя было просунуть полукрону» (монету толщиной приблизительно с медный пятак).

Именно «наконец», так как достигнутая точность стоила огромных трудов и требовала особой технической выдумки, изобретательности мастеров, изготовлявших детали уаттовской машины.

Но и этого было мало. Уатту пришлось уплотнять зазоры между поршнем и цилиндром своей паровой машины бумагой, замазкой и даже кусками своей собственной шляпы.

Требования к качеству и точности частей машин, особенно паровых, все повышались. Нужны были более совершенные способы обработки металла с помощью металлообрабатывающих машин. Плоские металлические поверхности поддавались обработке издавна привычными инструментами — молотком, зубилом и напильником. Времени при этом затрачивалось очень много и работа стоила очень дорого. Но массовое изготовление разнообразных по профилю и цилиндрических частей паровых машин (цилиндры, поршни, штоки) было невозможно без применения специальных приспособлений, механизмов. Поэтому появление паровой машины обострило потребность в станках для обработки, в первую очередь, внутренней поверхности цилиндров и, во вторую очередь, для обточки наружных поверхностей цилиндров и других цилиндрических и фасонных деталей.

Лишь в 1769—1775 годах английским инженерам-машиностроителям удалось, использовав данные русских станков, построить станки для обработки внутренних поверхностей цилиндров паровых машин. И лишь в конце этого периода на их станках с трудом достигалась точность в 1/16 дюйма — 1,5 миллиметра (разность {31} между наибольшим и наименьшим внутренним диаметром цилиндра не превышала 1,5 миллиметра). Это было намного лучше точности, выраженной мизинцем Рейнольдса и полукроной Уатта, но недостаточно для того, чтобы со станков сходили пригодные к сборке цилиндры.

Станок для изготовления разнообразных по форме и точных по размерам деталей машин появился в Англии следующим образом.

С 1780 года в России работал на инженерно-технических руководящих должностях англичанин С. Бентам. Он очень интересовался металлообрабатывающими и деревообделочными станками, созданными русскими механиками, особенно А. К. Нартовым. По возвращении в Англию в 1891 году он сделал ряд заявок на якобы «изобретенные» им станки, устройство которых было заимствовано из русских конструкций. В это же время Бентам связался с английским механиком Модслеем для работы над созданием «новых» токарных и токарно-копировальных станков и передал ему сведения о достижениях А. К. Нартова и другие русских механиков. Поэтому вся трудность для Модслея была только в том, чтобы наилучшим образом приспособить к решению поставленной задачи уже имеющиеся результаты: надо было приспособить конструкцию уже известного изобретения, чтобы с его помощью можно было резко увеличить производительность токарного станка и наладить изготовление деталей машин в больших количествах. Это, и только это, было сделано в 1798 году английским механиком Генри Модслеем.

Как же отличался станок Модслея от станков Нартова? Прежде всего тем, что его отдельные механизмы были задуманы далеко не так остроумно, как у Нартова, и были грубо изготовлены. Весь «облик» станка Нартова был намного совершеннее, представлял собой образец гораздо более передовой техники.

Но достижения А. К. Нартова, его учеников и последователей лишь в советское время стали широко известны. До этого они были похоронены в царских архивах. В конце XVIII столетия о них едва помнили отдельные люди науки и техники в нашей стране, в печати о них даже и не упоминали. Тем более — через много десятилетий — об изобретениях Нартова не мог знать К. Маркс, который поэтому принял именно станок Модслея, как {32} революционирующее изобретение в технике. Это изобретение было им очень высоко оценено. Вот что он писал: «Это механическое приспособление заменяет не какое-либо особенное орудие, а самую человеческую руку, которая создает определенную форму, приближая, прилагая острие режущего инструмента к материалу труда, или направляя его на материал труда, например, на железо. Таким образом, удалось производить геометрические формы отдельных частей машин с такой степенью легкости, точности и быстроты, которой никакая опытность не могла бы доставить руке искуснейшего рабочего».

Эта высокая оценка «изобретения» Модслея на самом деле полностью относилась к подлинному создателю станка с супортом, к А. К. Нартову, подарившему миру свое достижение за 86 лет до Модслея.

Замечательные русские станкостроители

17 августа 1812 года, через два с небольшим месяца после начала Отечественной войны русского народа против полчищ Наполеона, на Тульском оружейном заводе стал известен чрезвычайный приказ военного ведомства: в кратчайший срок довести изготовление ружей на заводе до 7000 в месяц, да ремонтировать по 3000.

Казалось, что для завода такое задание все равно, что (как в сказке) «сшить пару сапог, пока соломинка сгорит».

*  *  *

Прошло столетие со времени славных дел Марка Сидорова и Якова Батищева. Их ученики и последователи еще около 20 лет после отъезда из Тулы Батищева поддерживали на высоком уровне технику металлообработки в производстве ружей. Но после смерти Петра I его преемники, под влиянием проникших в правящую верхушку иностранцев, перестали поощрять развитие техники в России. Оружие и машины завозились из западных стран. Когда махины, созданные Батищевым, выходили из строя, начальство и не проявляло особой заботы, чтобы найти механиков, способных их исправить и вновь пустить в ход. И уж вовсе не могло быть и речи о создании новых, более совершенных машин — станков для обработки металла. {33}