О станках и калибрах

Как-то недавно в американских газетах и журналах появилась крикливая реклама одной фирмы, занимающейся производством измерительных приборов для промышленности. На все лады расхваливался новый рычажно-оптический прибор, в котором изменение проверяемого размера отмечалось перемещением указателя по шкале на расстояние, которое было в 6 000 000 раз больше. Так как глаз опытного наблюдателя-контролера довольно легко мог «отметить» перемещение указателя на ¹/₄ миллиметра, то это означало, что можно было осуществлять измерения с точностью до 1/24 000 000 миллиметра, или до 0,4 ангстрема (приближенно).

Но так случилось, что и у нас в СССР понадобился прибор такого же назначения, но еще более точный. И в научно-исследовательском бюро взаимозаменяемости было создано измерительное устройство, в котором каждому микроскопическому изменению размера соответствовало перемещение указателя по шкале на расстояние в 12 000 000 раз большее. Американская сверхточность была превзойдена в два раза. Если бы возникла практическая необходимость, советский прибор мог бы измерять с точностью до 1/48 000 000 миллиметра, или до 0,2 ангстрема. Величина этой точности в 1 500 000 раз меньше толщины человеческого волоса. {163}

Так наступило время, когда возможная точность измерения не только не отстает от точности изготовления деталей машин, но и намного опережает ее.

Машиностроители искали и находили много других способов точного измерения, особенно для затруднительных случаев, когда измеряемая величина трудно доступна или вовсе недоступна с помощью обычных инструментов и приборов. Они применяют для этой цели электрические и электромагнитные способы измерения и даже рентгеновские лучи и технику ультразвука. Рассказа обо всех этих чудесах измерительной техники нет в этой книжке. Автор не ставил перед собой цель описывать все виды измерительной техники или подробно растолковывать устройство тех приборов, о которых шла речь. Исключение сделано лишь для очень распространенных измерительных инструментов и приборов, которыми приходится пользоваться на каждом шагу в цехе, в мастерской.

Но о роли электричества в измерительной технике машиностроителей следует рассказать подробнее. Электричество оказалось наибольшей силой в деле создания высокопроизводительных автоматических линий станков. И оно же наилучшим образом приспособило к этим линиям измерительную технику, позволило создать «автоматических контролеров», сверхбыстрых и сверхточных.

Автоматические контролеры

Еще 200 лет назад понадобилось ускорить процесс проверки весов и размеров таких массовых изделий, как снаряды-ядра или монеты. Здесь нельзя было допускать выборочную проверку — надо было взвесить каждую монету или обмерить каждое ядро. А для этого нужно было много контролеров и много времени.

К XVIII столетию относится появление специального станочка для проверки размера ядер с постоянным кольцевым калибром и двумя наклонными поверхностями: если ядро проходило сквозь кольцо, оно тут же скатывалось по одной поверхности в кучу годных, принятых снарядов; если ядро не проходило сквозь кольцо,— легкое движение контролера скатывало его по другой поверхности в кучу негодных, непринятых снарядов. Такое приспособление намного ускоряло работу контролеров. {164}

А в XIX столетии появились проверочные машины для сортировки монет по весу. К этому времени один рабочий контролер сортировал вручную только 8 000 монетных кружков в день, а с помощью машин удалось поднять производительность его труда до 30 000 монет в день.

Чем больше совершенствовался и ускорялся процесс металлообработки, тем острее становилась потребность в ускорении и повышении точности проверки изделий. Чаще появлялись все более удачные самодействующие механические устройства для проверки массовых металлических изделий, таких, например, как шарики, гильзы ружейных патронов.

В XX столетии, когда появились станки-автоматы, положение стало еще более трудным. Ведь контролер, «вооруженный» предельным калибром или каким-нибудь универсальным измерительным инструментом, никак не мог справиться с измерением быстро накапливающихся изделий, требующих придирчивой точной проверки. Но дело не только в скорости проверки, но и в ее точности. Даже самый квалифицированный контролер может ошибиться — ему и зрение изменит, и рука дрогнет, и усталость скажется. Нет-нет, а проскочит в партию годных негодная деталь и повлечет за собой заторы в сборке или — еще хуже — перебой, аварию в работе машины. И тогда наиболее остро понадобились автоматические контролеры.

Чисто механические устройства уже не могли решить задачу — столь быстрая и точная работа требовалась от автоматических контролеров. На помощь таким устройствам пришла мгновенная и точная чувствительность, электрического тока. Электромеханические измерительные автоматы были поставлены рядом со станками-автоматами и полностью решили задачу быстрого и точного контроля.