Кто — кого?

Они перестали это слышать и замечать, потому что, несмотря на все, макет работал. Он работал, и карандаш, укрепленный вместо инструмента, чертил на картоне, заменявшем обрабатываемую заготовку, замысловатую кривую — ту самую, что была сначала записана числами в таблице, а затем черточками на ленте.

С памятного осеннего вечера 1949 года и до момента, когда начал работать первый макет, прошло шесть лет. А еще пару лет спустя на Всемирной выставке в Брюсселе был отмечен высшей наградой — премией «Гран при» — серийный образец созданного в Советском Союзе фрезерного станка, оснащенного шаговой системой цифрового управления. В его проектировании, постройке, доводке и отладке участвовали десятки и сотни инженеров и конструкторов, техников и механиков.

Руководили этими работами высококвалифицированные станкостроители, и в их числе те самые эксперты и рецензенты, которые не сразу сумели за несовершенствами первого предложения разглядеть скрытую в нем прогрессивную идею.

Этот станок совершенно не похож на первый макет. Он оснащен специальными электрическими шаговыми двигателями, способными выполнять сотни шаговых поворотов в секунду. Вся его конструкция продумана и рассчитана на автоматическое действие, устранены люфты и зазоры, к минимуму сведено трение во всех подвижных сочленениях, электронный узел управления обеспечивает высокую скорость расшифровки и передачи шаговым двигателям управляющих сигналов, а программа работы записана очень плотно невидимыми «штрихами» на магнитной ленте.

Но одно в нем осталось от первого макета неизменным — шаговый принцип действия, принцип, позволивший построить станок по простейшей разомкнутой схеме, исключившей необходимость иметь цепь обратной связи, хотя между задатчиком программы — лентой — и исполнительным механизмом — шаговым двигателем — нет жесткой кинематической передачи.

Создание шаговой системы цифрового управления — лишь небольшой эпизод в истории новых идей и техники цифрового управления станками. Но ведь каждая новая глава в истории техники всегда слагается из отдельных эпизодов, и автор выбрал для рассказа тот из них, который ему знаком в мельчайших подробностях.

К тому времени, когда был построен первый макет шаговой системы управления, над созданием станков с цифровым управлением работали ряд организаций в Советском Союзе и бесчисленное множество фирм за рубежом. Сначала единицами, затем десятками, и к сегодняшнему дню уже сотнями насчитываются различные системы цифрового управления станками — фрезерными, токарными, координатно-расточными, сверлильными, специального назначения. Построены они как по разомкнутой схеме — с использованием шаговых двигателей, так и по замкнутой схеме с цепью обратной связи.

Чем объяснить такой бурный разворот? Так ли уж нужны эти станки? Вот один пример.

Корпус современного самолета состоит из крупных монолитных деталей фасонной конфигурации, благодаря чему фюзеляж и крылья имеют такую изящную обтекаемую форму. Размеры этих деталей достигают иногда 20 метров в длину, причем для обработки некоторых из них методом копирования необходим комплект из трех различных копиров.

Одной из зарубежных самолетостроительных фирм подсчитано, что для обработки всех деталей корпуса тяжелого самолета нужно немногим меньше 2 тысяч копиров. Заготовки, которые будут обрабатываться по этим копирам, а также заготовки других деталей предварительно штампуются в специальных штампах. Таких штампов требуется 3–5 тысяч штук.

Помимо этого, при подготовке к производству каждого нового типа самолета требуется значительное количество шаблонов, которые служат для контроля при изготовлении самых различных деталей самолета. И если по каждому из копиров и штампов в дальнейшем будут изготовлено не одно, а несколько изделий и заготовок, в зависимости от количества выпускаемых, самолетов данного образца, то шаблоны, как правило, изготовляются всего лишь в одном-двух экземплярах. На один тип самолета обычно требуется 15–20 тысяч шаблонов.

Наконец, при наладке металлорежущих станков, ведущих обработку прочих деталей тяжелого самолета, требуется до 1000 различных кулачков. Время, которое необходимо только на обработку криволинейных профилей и поверхностей всей так называемой оснастки (штампов, копиров, кулачков, шаблонов), исчисляется сотнями тысяч часов и связано с затратой очень больших средств. А конструкции самолетов изменяются, как мы знаем, часто. При переходе к выпуску новой модели всю эту работу приходится начинать заново. И если не обеспечить высокий темп производства, то новый самолет окажется устаревшим еще до того, как кончится изготовление нужной для его производства оснастки.

Точно так же обстоит дело со многими деталями ракет и газовых турбин, современных приборов и радиоаппаратуры. Вот почему ученые и инженеры вынуждены искать решения, которые позволили бы автоматизировать процессы обработки деталей без изготовления копиров или специальных механизмов. Другими словами, не моделируя физическими средствами ту программу, по которой должен работать автомат.