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.