Мое предложение заключалось в следующем. Ось и баксу нивелира делать не конусными, а цилиндрическими. То и другое изготовлять из стали и закаливать до большой твердости, как калибры. Наружную поверхность оси и внутреннюю поверхность баксы доводить до 12-го класса чистоты, и ось вставлять в баксу с зазором 1,5 микрометра. Такое соединение возможно только при использовании тонкого костяного масла.
Схема нового соединения показана на рис. 18. Из нее ясно, что самое большое отклонение, которое может получить оптическая труба при повороте, можно определить, узнав угол
Практически, при хорошем исполнении, эта величина оказывалась еще меньше и не ощущалась даже самым чувствительным уровнем.
Когда я выступил с таким предложением, не все с ним были согласны. Но я уже не обращал внимания на это и был уверен в правильности своей идеи.
В создание первого такого нивелира мне пришлось вложить все свое искусство токаря-лекальщика, «отточенное» за годы предыдущей работы. В итоге все получилось так, как я и предполагал. Чудес в технике не бывает. Нивелир был хорошо принят сборщиками. Вскоре я получил заказ на переделку 40 нивелиров по новым чертежам. Таким образом мое предложение было принято и отмечено руководством завода. Я был очень рад, что помог сборщикам. Они очень хорошо отзывались о новых нивелирах.
Я не задавался вопросом: «Почему?» А ведь это вопрос не праздный. Только спустя два года, после долгих раздумий и сомнений вместе с В. Н. Фалеевым мы нашли разгадку. Вот в чем она заключалась. Притирка конусов баксы и оси нивелира, даже самая тщательная, не могла дать идеального результата потому, что окружные скорости на поверхности конуса были разные. У основания конуса с большим диаметром окружная скорость была в 2,5 раза больше, чем у основания с меньшим диаметром. Поэтому во время притирки (т. е. вращения) наружного конуса относительно внутреннего конуса баксы частички абразива всегда снимали больше металла к основанию конуса с большим диаметром. В результате соединение после промывки всегда имело опору только на поверхность с меньшим диаметром сечения конуса. Конечно, это была ничтожно малая величина, зазор у верхнего основания конуса достигал всего 0,002—0,003 миллиметра на каждую сторону. Однако этого было достаточно для того, чтобы при повороте оптической трубы чувствительный уровень оптической оси смещался на 40—50 секунд.
В цилиндрическом соединении теоретически возможное смещение оси нивелира определялось зазором 0,00075 миллиметра на каждую сторону. Практически же учитывая масляную прослойку, это смещение было еще меньше. При пересчете на угловые величины оно составляло всего 2 секунды. Кроме того, поверхности наружного и внутреннего цилиндров, шероховатость которых доведена до 0,04—0,02 микрометра, позволяют поворачивать трубу легким прикосновением пальца, что также способствовало точности установки.
Осуществление этого предложения оказалось возможным только потому, что я до этого прошел большую школу токарно-лекального мастерства и отлично знал все тонкости доводочного искусства. Не каждый, даже опытный, токарь сможет подогнать поверхности наружного и внутреннего цилиндра с зазором 1,5 микрометра. Из этих примеров ясно, что творить новое можно только после тщательного и всестороннего изучения и освоения своей профессии.
ИЗ ГЛУБИНЫ ВЕКОВ
Читатель может подумать, что я отвожу так много места в книге профессии токаря потому, что сам принадлежу к их числу. В этом, конечно, есть доля истины. Я действительно до сих пор влюблен в свою профессию, и она этого заслуживает.
Карл Маркс считал величайшим изобретением своего века создание самоходного суппорта токарного станка, ибо это изобретение, по его словам, заменило «не какое-либо особенное орудие, а самую человеческую руку».
Примитивный токарный станок без суппортов был известен еще в глубокой древности. В XVIII в. два гениальных рабочих-умельца на разных концах Земли пришли к одному и тому же решению.
Русский токарь Андрей Нартов и американский рабочий-механик Генри Моделей превратили тогдашний токарный станок в первоклассную машину. Петр I, большой ценитель механических новшеств, сразу по достоинству оценил это изобретение и сделал Нартова своим личным токарем. Однако после смерти Петра I никто не поддержал замечательного русского умельца, и токарный станок с самоходным суппортом не получил распространения.
Генри Модслею для осуществления своей блестящей идеи пришлось уйти от своего хозяина Джозефа Брамы, который не хотел признавать его самоходного суппорта. Но великое изобретение все равно пробило себе дорогу и в начале XIX века стало быстро распространяться.