Борис Данилов - Жизнь-поиск

Присмотревшись в механических цехах к технике доводки поршня и внутренней поверхности цилиндра, я сделал для доводчиков гладкие калибры через каждые 2 микрона, чтобы они могли точно измерять внутренний диаметр цилиндра и иметь хоть какой-то ориентир. Но такие калибры — это, конечно, примитив. Ведь цилиндр мог иметь эллипс или бочкообразность в 2-4 микрона, которые никаким калибром не прощупаешь.

Наши снабженцы закупили пневматические длинномеры — ротаметры и четырехшариковые нутромеры конструкции завода «Калибр». Судя по рекламе и паспорту, оба прибора гарантировали точность замеров внутренних диаметров до 0,001 мм. Это было все, что современная измерительная техника создала для внутренних измерений с точностью до одного микрона. Но оба прибора не прижились у нас на заводе. Дело в том, что многие цилиндры имели в стенках отверстия и пользоваться пневматическим калибром для их измерения было невозможно — воздух выходил в эти отверстия.

Четырехшариковые нутромеры также не годились, так как ограничивали глубину замера 30-40 миллиметрами, а нам надо было измерять цилиндры гораздо длиннее. Кроме того, шарики нередко западали в отверстия цилиндра, а тогда вытащить нутромер из цилиндра было очень трудно. С такими мерителями ни о каких микронах нечего было и думать.

Контрольный мастер Н. С. Петров предложил новый прибор — цанговый нутромер для замера глубоких отверстий с точностью до 0,001 мм. Теоретически прибор обеспечивал требуемую точность, не требовал подводки специально очищенного сжатого воздуха, не западал в боковые отверстия цилиндра, был очень портативен: можно было, что называется, «носить микрон в кармане». Он был нужен очень многим заводам.

Николай Сергеевич Петров обращался во многие инструментальные цехи различных заводов, ездил и на завод «Калибр» с просьбой изготовить хоть один опытный экземпляр его прибора. И везде специалисты ему отказывали, говоря, что сделать из металла нарисованное им на бумаге невозможно. Маялся он со своим нутромером уже несколько лет. И наконец чертеж нутромера однажды попал ко мне.

Все в этом приборе было просто, за исключением одной детали — мерительной цанги. Для того чтобы гарантировать точность измерения в один микрон, эта цанга должна быть изготовлена, естественно, с еще большей точностью! Никакими, даже сверхзолотыми руками добиться такой точности при сложной конфигурации невозможно. Надо было найти такую технологию, при которой все элементы цанги получались бы правильно.

Я решил попытаться создать технологию изготовления мерительной цанги нутромера. Полгода отрабатывал эту технологию. Потом еще полгода доводил ее до дела на станке. И наконец через год эти мерительные цанги стали делать мои ученики. А через два года цанговый нутромер уже появился на многих приборных заводах.

Меня не раз приглашали на заводы, чтобы показал процесс изготовления мерительных цанг. Значит, нужда в этом приборе не исчезла и в настоящее время. Однако руководители завода «Калибр», видимо защищая честь мундира, категорически отказались от массового выпуска цангового нутромера Петрова — «чужое» детище! Поэтому и сейчас на ряде заводов делают нутромеры для себя своими силами, а пользоваться приборами завода «Калибр» избегают. Завод «Калибр» создал и выпускает массу очень сложных приборов и точнейших инструментов, а вот с нутромером большой точности ему не повезло.

Цанговый нутромер работает методом сравнения с установкой заданного размера по эталонному кольцу. В отдельных случаях размер можно устанавливать по блоку концевых мер (не ниже 3-го разряда), зажатых в мерительную струбцину. Прибором можно проверять с точностью до 0,001 мм отверстия глубиной до 150 мм, а при диаметре отверстия свыше 25 мм — и более глубокие. С такой же точностью можно проверять конусность и эллипсность отверстия на всю его глубину.

Цанговый нутромер состоит из микрометра с ценой деления 0,001 мм; корпуса, в котором движется шток; мерительной цанги и шарика. Цанги делаются сменные, с градуировкой по наружному диаметру через каждый миллиметр. Наименьший диаметр, измеряемый прибором, 6 мм, наибольший — 52 мм. По конструкции прибор очень прост.

Самое сложное при изготовлении мерительной цанги — это получение глубокого точного конуса с углом 52°48’ с чистотой обработки по 11-му классу. Не менее сложно и важно выполнить наружный эллипс с весьма точными радиусами, а также добиться строгой концентричности элементов конуса, эллипса и радиусной поверхности.

Угол конуса внутри цанги рассчитан математически, он обеспечивает перемещение штока на один микрон при изменении наружного диаметра мерительной сферы цанги точно на один микрон. Для правильного изготовления цанги необходимо прежде всего правильно выполнить все предварительные операции, так как без этого даже самой тщательной доводкой нельзя добиться требуемой точности прибора.

Многие мои рационализаторские предложения касаются режущего инструмента. Из них хочется познакомить читателей с изменениями технологии изготовления метчиков и плашек , которые требуются на каждом машиностроительном заводе и выпускаются в СССР десятками тысяч.

Технология изготовления метчиков общеизвестна:

1) заготовка,

2) нарезка резьбы (под резьбошлифовку или начисто в размер),

3) фрезеровка канавок,

4) термообработка,

5) резьбошлифовка (если резьба нарезана с припуском на шлифовку),

6) заточка.

Первые (черновые) метчики и метчики со сложным фасонным профилем резьбы обычно нарезаются начисто в сыром виде. Такая технология существует много десятилетий, и даже сейчас многие инструментальщики сделают круглые глаза, если им сказать, что ее надо изменить. А изменить эту технологию обязательно надо! Я предложил только поменять очередность двух операций, и этого оказалось достаточно, чтобы стало возможным выполнение норм токарем на 1000%. Тысяча процентов — это звучит неправдоподобно, но никакого преувеличения здесь нет.

Возьмем для примера метчики с фасонной круглой резьбой, которые на большинстве заводов нарезаются сразу начисто в размер в сыром виде (такая резьба применяется в устройствах пожарного дела и в арматуре).

По норме на нарезку круглой резьбы метчика диаметром 20 мм с шагом 3 мм и длиной нарезки 50 мм полагалось на нашем заводе 29 минут — как говорится, не очень-то разгуляешься! Ведь надо выдержать размер двух радиусов, наружный и внутренний, диаметр резьбы, да еще надо чистоту поверхностей резьбы держать в пределах 7-го класса.