Сергей Суханов - Перелом. Часть 3 [СИ]

.

Причем это была не единственная вычислительная машина, что работала на управляющих задачах. Так, у нас уже эксплуатировалась в тестовом режиме УВМ токарного станка - она днями и ночами вытачивала разные оси и болты - мы отлаживали способы управления с помощью вычислительной техники, а то автоматы и полуавтоматы, работающие по шаблонам и механическим блокам управления, были, конечно, классной штукой, но уж слишком часто их приходилось налаживать - подсточился резец - переналадка, расширился металл от нагрева - снова переналадка, а уж если промялся шаблон, или поверхности деталей в механизме отслеживания траектории - совсем труба - ведь траекторию, снимаемую с шаблона, надо передавать на резец, а на нем действуют большие нагрузки резания - следовательно, эти нагрузки должны выдерживаться и всей системой передачи траектории. Так что если для черновой обточки эти механизмы еще годились, то для попадания в допуски менее трети миллиметра все-равно требовался человек.

Ну, мы-то тем не менее широко использовали автоматы - они экономили нам уже тысячи человеко-часов в сутки - обточка осей, снарядов, зубчатых колес, картеров - все это выполнялось полуавтоматами или автоматами, пусть зачастую и в черновой обработке - человеку оставалось снять уже полмиллиметра максимум, а не десятки. А в последних версиях станков-автоматов мы отлавливали уже десятые доли миллиметра - помассивнее суппорты и направляющие, чтобы уменьшить вибрации и прогибы, дополнительные направляющие, параллельные основным, чтобы этим плечом обеспечить жесткость, дополнительные опорные поверхности, закалка кулачков и напыление износостойких металлических и керамических покрытий - народ понемногу навострялся проектировать системы автоматической обработки металлов.

Собственно, в автоматизации металлообработки мы были далеко не первыми и уж тем более не открыли Америку, где эти работы начались еще в 19м веке - сначала в середине века там изобрели револьверный станок, который позволял быстро менять режущий инструмент, затем в 70х годах появился первый токарный автомат - управление в нем выполнялось с помощью вращающегося вала, на котором были насажены кулачки с фасонными поверхностями. Затем станки-автоматы стали там появляться как грибы после дождя - сверлильные, для накатки резьбы, прорезания шлицев, фрезерные. В 90х годах появились и многошпиндельные станки. Так что неудивительно, что вскоре Америка отняла у Англии прозвище мировой фабрики.

СССР тоже активно развивал это направление. В первую пятилетку страна сосредоточилась на обычных станках, и если в 1927 году было выпущено 18 тысяч металлорежущих станков, то в 1932 - уже 46 тысяч, в основном универсальных - сорока типоразмеров. В этом же году прошли Первая конференция работников конструкторских бюро станкостроителей, а в июле -- Первое Всесоюзное совещание работников станкостроительной промышленности, обсудившие типаж станков на 1932-1936 года и ряд предложений по развитию станкостроения в СССР. В июне 1933 года было издано постановление "О дальнейшем развертывании станкостроительной промышленности", где говорилось в том числе "Начать с конца 1933 г. производство одношпиндельных автоматов и полуавтоматов, а в 1934 г. - многошпиндельных автоматов.". В 1933 на Горьковском заводе фрезерных станков начали выпускать копировально-фрезерные станки, в 1934 на Московском автозаводе стали использовать многошпиндельный сверлильный станок, которым просверливали 24 отверстия в заднем мосту автомобиля, Московский завод имени Орджоникидзе начал выпускать токарные многорезцовые полуавтоматы модели 116. Последние обрабатывали детали диаметром до 200 и длиной до 1200 миллиметров.

В СССР разрабатывались и целые автоматические линии. ЭНИИМС - Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков - разработал свои первые линии еще в 1936 - примеривались к новой технологии. В 1937-40 годах на СТЗ Иван Петрович Иночкин разрабатывал автоматические линии. Так, его линия по обработке ступиц для трактора СТЗ-НАТИ была запущена в опытную эксплуатацию 25 ноября 1939 года, существенно ускорив работы - если раньше семеро рабочих выдавали в час 25 обработанных ступиц, то с линией двое рабочих делали 75. Позднее он разработал линию по обработке чугунного корпуса уплотнителя - она состояла из четырех агрегатных станков и того самого станка модели 116. Как и в первой линии, перемещение и закрепление деталей в станках выполнялось автоматически с помощью манипуляторов, разработанных изобретателем. Заготовки шли к станкам по наклонным ручьям, подхватывали цангами, обтачивались, шли дальше, разворачивались, снова подхватывались и обтачивались начисто. А на 1м ГПЗ были созданы линии для токарной обработки и шлифования деталей подшипников.

В 1940 выпускали уже 58 тысяч станков 320 типоразмеров.

Мы также пошли по этому пути. Для начала, потренироваться, мы создали станок по обточке валов. Ну - не то чтобы создали - модернизировали один из универсальных токарных - добавили электромуфту для включения-выключения главного хода, вал с кулачками - и схему управления от него двигателем и муфтой. Данная модель только делала несколько проточек заготовки до нужного размера, который определялся лишь количеством проточек - один оборот вала с кулачками задавал одну проточку, в конце, после отвода суппорта, кулачок толкал храповый механизм, который который сдвигал суппорт на следующую глубину проточки. И по новой - количество проточек определялось отдельным храповым механизмом, также сдвигавшимся управляющим кулачком. Смены скоростей резания и подачи не выполнялось - эти значения выставлялись рабочим и затем не менялись. Поначалу мы протачивали только одну ступицу вала. Затем добавили проточку по всей длине - тут потребовалось добавить кулачки для ограничения хода в зависимости от номера проточки. Затем таким же образом доработали еще несколько станков - и они начали вытачивать валы круглыми сутками, причем обслуживанием занимались только два рабочих вместо десяти - установка-снятие деталей, проверка размеров, смена инструмента - эти работы выполнялись вручную, но сама проточка шла автоматически. Из-за неточностей изготовления кулачка, нестабильности электропитания, постепенного износа инструмента поперечный сдвиг и последующая обработка шли на величину с некоторым допуском, поэтому оставшийся металл снимали рабочие на отдельных станках. Но - не на всех участках деталей, а только на сопрягаемых с другими деталями поверхностях.

Причем создание полуавтоматов и автоматов было не единственным направлением интенсификации обработки металлов. Мы вообще начинали с двухрезцовых токарных станков, управляемых человеком - если в обычном станке резание выполняется одним резцом, закрепленным в резцедержателе, рассчитанном на один-два резца со сменой позиций, причем резание в каждый момент времени выполняется только одним резцом, то для многорезцовых станков разрабатываются специальные приспособления - резцедержатели. При этом все резцы движутся и обрабатывают деталь синхронно и на одно и то же расстояние, соответственно, их надо устанавливать так, чтобы они обтачивали каждый свою плоскость. Например, если вал имеет три цилиндрических поверхности уступом, то их можно обтачивать сразу тремя резцами - каждый свою поверхность. Работа ускоряется в три раза. Само собой, поверхности должны иметь одинаковую длину, разве что поверхность с наибольшим диаметром может быть короче, но после нее должно быть пустое или ненужное пространство, куда сможет продвинуться ее резец, пока остальные дотачивают свои участки. Ну или ставить на более длинную поверхность два, три резца - чтобы для каждого длина хода не превышала длину самой короткой поверхности, в крайнем случае - доточить на однорезцовом станке те места, куда не достали многорезцовые приспособления - это всяко быстрее, чем вытачивать все одним резцом. Технологам было над чем поломать голову, но зато, разработав держатель для конкретной детали, можно было обрабатывать ее значительно быстрее - главное было определить поверхности, которые можно обрабатывать одновременно. Ну и чтобы мощности двигателя и жесткости станка хватило на увеличившиеся нагрузки. Уже к апрелю 1942 года с помощью десятков таких приспособлений для токарных станков, пусть пока еще управляемых человеком, мы экономили сотни человеко-часов в сутки.