О станках и калибрах - Зигмунд Перля

Возьмем, к примеру, хотя бы мужскую сорочку и воротничок или ботинки и калоши.

В самом деле, приходилось бы тратить много времени и испытывать большие неудобства, если бы для подбора воротничка в каждом случае обмеряли шею покупателя. То же самое относится к обуви. Примерять десятки пар калош, чтобы подобрать себе одну пару, — дело хлопотное. Но мы избавлены от этой заботы: существуют определенные номера калош, которые всегда подойдут к определенному размеру ботинок.

Взаимозаменяемость бывает возможна там, где при соединении есть охватывающая часть (в наших примерах — воротничок, калоши) и охватываемая (ворот рубашки, ботинки).

Приведем еще несколько характерных примеров взаимозаменяемых изделий. Цоколь любой электролампочки, купленной где-нибудь в Австралии или в любом другом месте земного шара, всегда ввернется в любой патрон, приобретенный хотя бы в магазине «Электросбыта» в Москве. Лезвие безопасной бритвы, изготовленное в любой стране и на любой фабрике, всегда легко сядет своими тремя отверстиями на три штифта держателя и уложится в его размер.

До сих пор мы приводили для иллюстрации взаимозаменяемости так называемые стандартные изделия. Когда для широко распространенных изделий, вроде патрона и лампочки или винта и гайки, мы устанавливаем один из нескольких типов, характеризующихся определенным материалом, весом, размером, то такие изделия или детали называются стандартными. Если два стандартных изделия предназначены для соединения, то их размеры определяются таким образом, чтобы обеспечить их взаимозаменяемость.

Детали машин также могут быть изготовлены взаимозаменяемыми. Это имеет огромное значение для потребителя. Если бы, ремонтируя, автомобили и тракторы, нельзя было легко и скоро заменять износившиеся части запасными, сколько лишнего времени, труда и средств затрачивали бы городские гаражи, машинно-тракторные станции, ремонтные мастерские. А заводы, {125} изготовляя части машин взаимозаменяемыми, имеют возможность выпускать машины в массовом количестве и в короткий срок.

Взаимозаменяемость и нужды массового производства заставляли и заставляют машиностроителей непрерывно улучшать не только станки и превращать их во все более и более чудесные машины, но и средства измерения в металлообработке. Как шло это улучшение? С чего оно началось?

Пушки и снаряды

Когда шестьсот лет назад, в начале XIV века, появилось огнестрельное оружие, первые пушки стреляли шаровидными снарядами — ядрами. Вначале их обтесывали из камня, а затем, уже в конце XV века, отливали из чугуна. Заводов и фабрик тогда еще не было. Пушки и ядра изготовлялись отдельными мастерами-оружейниками. Каждый из них придавал своей продукции, пушкам, те размеры, которые ему лично казались лучшими. Ядра обтесывались или отливались по размеру дула.

Специальных, более или менее точных измерительных инструментов не было и, чтобы обеспечить ядрам нужный размер, пользовались обычно самой пушкой. Изготовленное ядро закладывали в канал ствола. Если ядро свободно входило и катилось по каналу, оно считалось годным. При таком способе измерения ядро часто оказывалось меньше нужного размера. Поэтому промежутки или зазоры между ядром и стенками канала затыкали всякими материалами. Но почти никогда не случалось, чтобы ядра одной пушки подходили для другой, особенно, если пушки изготовлялись разными мастерами. Конечно, войска очень сильно ощущали на себе вред такого «достоинства» артиллерии.

Количество огнестрельного оружия в армиях увеличивалось. Пушки и ружья, изготовленные вручную, стоили очень дорого. Правители европейских стран, не имея достаточных средств для содержания войск, обязывали каждый город готовить для себя крепостные стены, артиллерию, вооруженную охрану. В средние века города и даже отдельные организации обычно имели свои пушки. Когда начиналась война, то все население облагалось особой податью: отдельные города, села, организации, {126} а также богатые люди — дворяне, купцы — должны были поставлять государству артиллерийское снаряжение.

На определенные сборные пункты свозился этот артиллерийский «налог». Один привозил пушку, другой — ядра, третий — лафеты. И тут оказывалось, что ни ядра, ни лафеты не подходили к пушкам, и вообще все снаряжение отличалось таким разнообразием в размерах, что приходилось тут же устраивать мастерскую по сборке оружия. Все это послужило толчком к организации производства взаимозаменяемых частей пушек и ружей. Осуществить же это было невозможно: не было ни станков, ни инструмента, которые позволили бы достаточно точно изготовлять детали огнестрельного оружия.

В течение XVIII века потребность во взаимозаменяемых частях была еще не настолько велика, чтобы подвинуть технику на следующий этап своего развития. Только в начале XIX века производство взаимозаменяемых частей начало ощутительно развиваться.

Растущие армии капиталистических стран предъявляли повышенный спрос на ручное огнестрельное оружие. Потребность в ружьях исчислялась сотнями тысяч. Во время войны огромные запасы оружия быстро уничтожались. Отдельные государства загружали свою молодую металлообрабатывающую промышленность крупными военными заказами, но при этом предъявлялось требование — быстро и дешево изготовить ружья, а также обязательно добиться взаимозаменяемости одноименных деталей.

Происшествие на Тульском заводе

20 сентября 1826 года оказалось, пожалуй, самым тяжелым и хлопотным днем в многотрудной жизни механика Тульского оружейного завода Павла Дмитриевича Захавы.

Вот уже 16 лет работал он на этом заводе. Им было создано много таких станков, которых еще не знали за границей; много поработал он и над более совершенной организацией труда рабочих и всего производства. Недаром гремела в те годы слава завода, недаром и механики-иностранцы, побывавшие в то время в России, в один голос утверждали, что в западной Европе не знают таких искусных мастеров-станочников и нет там столь отличного завода. {127}

В последнюю неделю Захаве не каждую ночь приходилось поспать. Сегодня ждали на заводе посещения Николая I. Царь-жандарм узнал о том, что на Тульском заводе достигли столь высокого уровня в производстве ружей, что научились изготовлять части ружейного замка взаимозаменяемыми, а ведь еще нигде в мире не удалось этого добиться. Николай хотел и сам убедиться в достоверности этого чуда и постращать им своих высокопоставленных гостей, немецких владетельных принцев. Ведь в те времена уже было ясно, что та страна, которая овладеет искусством массового изготовления взаимозаменяемых частей огнестрельного оружия, приобретет большую силу, может скорее и полнее вооружать свои войска.

Вот почему Захаве пришлось особенно потрудиться в последние дни. Очень уж хотелось, чтоб эти надутые принцы-иностранцы узнали русскую техническую силу, да и боязно было — жестокий царь может «наградить» за конфуз по-своему. Пришлось еще раз тщательно, с пристрастием проверить все станки, всех мастеров, каждый отдельный участок работы. Хоть и уверен был в своем деле талантливый русский механик, но все же придирчиво вглядывался в детали ружейных замков, снова и снова проверял их размеры.

Николай приехал в разгар рабочего дня, а с ним увешанные орденами, звездами, лентами немецкие принцы — Карл Прусский и Филипп Гессен-Гамбургский. Заводское начальство распорядилось принести из арсенала в приемные палаты два изготовленных на заводе ружья, а из цеха — несколько только что собранных замков. От ружей отвернули замки, затем все замки разобрали на части. Одноименные части смешали в одну кучу — сколько частей в замке, столько получилось кучек одинаковых деталей.

Принцы спесиво глядели на все это с чуть заметным смешком в углах губ, переглядываясь, презрительно щурясь. Сам Николай, нет-нет, а взглянет на своих гостей и уже недоверчиво и грозно смотрит на трясущееся заводское начальство.

Спокоен Захава. Теперь, когда он руководит привычной работой, когда с ним его лучшие ученики — отличные мастера металлообработки, он уверенно распоряжается своими рабочими, знает наперед, что успех {128} обеспечен и что этот успех не подстроенный фокус, что он прочно завоеван умением и опытом туляков-оружейников. А если так, нечего волноваться, нечего и бояться вылупленных глаз царя-жандарма.

И так же, как и механик, деловито спокойны мастера-сборщики. Уверенными, точными движениями начали они сборку замков. Одна за другой прилаживались на свои места части из куч на полу. Ни разу не пришлось прикоснуться к ним напильником, подправить размеры, профиль. Еще немного времени — и «растаяли» кучи частей, снова превратились они в собранные замки. И всем видно, понятно, что части замков, принесенных в эту комнату, поменялись «адресом». Теперь многие из них попали в «чужой» замок и все же сборка прошла без единой подгонки, а вновь собранные замки действуют безотказно.