Шейпак А.А. История науки и техники. Материалы и технологии. Учебное пособие. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

121

Ко второй половине XIX в. были в основном разработаны модели фрезер-

ных, револьверных, строгальных доменных станков главным образом для

удовлетворения нужд начавшегося дорожного строительства и океанского

пароходства. Станки получили известность под маркой выпускавших их

крупнейших машиностроительных фирм «Витворт», «Несмит», «Симерс»,

«Парт». Первый современный универсальный фрезерный станок появился

в 1861-1862 гг.

Долбежный станок

был создан в начале XIX в. (Брюнель и Модсли). В

1839 г. Бодмер (Швейцария) предложил карусельный станок.

Абразивные станки для заточки инструмента относятся к одним из

ранних. Так в 1570 г. был описан станок, сделанный Фельдхаузом, в 1607

г. – знаменитым механиком Цонка. Прогрессу в области абразивной обра-

ботки способствовало создание карборунда, синтезированного в электро-

печи с 1893 г. До этого использовали естественный корунд. Карборунд

тверже и мелкозернистее корунда. Высококачественные искусственные

абразивы существенно расширили применение шлифования и во многих

случаях вытеснили непосредственное резание. Шлифование обеспечивает

высокую производительность и большую точность, которая не может быть

достигнута резанием.

3.2.4.

СТАНКИ-АВТОМАТЫ

В 1835 г. Джозеф Витворт создал автоматический токарный винторез-

ный станок. В США в годы гражданской войны появился и был внедрен в

производство первый станок-автомат, в котором несколько инструментов

подводились к изделию автоматически в определенной последовательно-

сти, а токарь только подавал прутковые заготовки. Многошпиндельный

станок появился в 1895 г. На нем

изделие автоматически проходило через

ряд позиций и на каждой подвергалось одной или нескольким операциям.

Накануне Первой мировой войны появились универсальные автоматизи-

рованные токарные станки. На них заготовка последовательно проходила

через ряд позиций. На каждой позиции заготовка подвергалась операциям

сверления, точения, нарезания, проточки и развертки.

В 1900 г. итальянец Бонтемпи применил для копировально

фрезерного станка схему с гидромеханическим управлением, которая по-

зволила уменьшить мощность управляющего сигнала по сравнению с вы-

ходной мощностью в тысячи раз. Копир и заготовка устанавливались на

одном столе и получали вращательное движение с одинаковой скоростью.

Ролик двигался по профилю копира, считывая с него информацию, необ-

ходимую для управления движением

фрезы, а движение ролика передава-

лось поршню золотникового распределителя, который открывал доступ

жидкости от насоса в ту или иную полости большого (силового) гидроци-

линдра. Жидкость, подаваемая под давлением в левую полость гидроци-

линдра, выходила из правой полости, а весь стол вместе с роликом и фре-

зой двигался влево. Одновременно со столом

, несущим фрезу, начинал пе-

122

ремещаться цилиндр золотника. Таким образом, действовала цепь обрат-

ной связи, связывающая ведущую и ведомые части устройства в единую

следящую систему с обратной связью. Устройства и механизмы для реали-

зации слежения и усиления получили название сервомеханизмов от латин-

ского корня «серво», означающего в переводе «раб» или «рабский». В 20-е

годы XX в. гидравлический

и пневматический приводы стали широко ис-

пользоваться в различных металлорежущих станках для автоматизации

процесса обработки.

Технический прогресс в период между двумя мировыми войнами

имел тенденцию к созданию автоматизированного оборудования. Эта тен-

денция стала предвестником той повальной автоматизации, которая в наши

дни стала характерной чертой всех производств почти во всех странах.

То-

карные станки и другие машины для обработки резанием (лезвийная обра-

ботка) стали оснащаться приборами для измерения размеров изготавли-

ваемых деталей и приспособлениями, которые автоматически останавли-

вали машины, когда размеры попадали в установленный допуск на изго-

товление.

К числу самых полезных машин-автоматов относятся автоматическая

литейная машина. В таких литейных автоматах

изделия отливались с вы-

сокой скоростью в постоянные металлические формы (кокили). Эта маши-

на не является узко специализированной. При замене кокилей возможно

отливать изделия различной формы.

Суждение человека об явлениях вообще и о характере производства в

частности осуществляется главным образом посредством зрения. Поэтому

характерной особенностью рассматриваемого периода является создание

«технического

зрения» на основе фотоэлектрического эффекта, открытого

в 1873 г. американским физиком У.Смитом.

Смит наблюдал так называемый внутренний фотоэффект, при кото-

ром выбитые из атомов электроны остаются внутри вещества и регистри-

руются по повышению электропроводности. В 1887 г. Генрих Герц впер-

вые наблюдал так называемый внешний фотоэффект, при котором атомы

выбивают электроны

из вещества. Русский физик Александр Столетов на

основе тщательно проделанных экспериментов дал обстоятельное описа-

ние внешнего фотоэффекта. Представление Эйнштейна о свете как о пото-

ке частиц позволило ему объяснить фотоэффект и разработать соответст-

вующую математическую модель. Объяснение фотоэффекта, данное Эйн-

штейном, не сразу получило признание физиков. Потребовались исследо-

вания Милликена, подтвердившие

формулу Эйнштейна для фотоэффекта в

видимой и ультрафиолетовой областях света. Альберт Эйнштейн получил

Нобелевскую премию по физике в 1921 г. за открытие законов фотоэффек-

та и за заслуги в области математической физики. Роберт Эндрюс Милли-

кен получил Нобелевскую премию по физике в 1923 г. за измерение с вы-

сокой точностью электрического заряда

электрона и за исследование кван-

товой теории фотоэффекта.

123

Системы, преобразующие изменение параметров света в изменение

электрического тока, а затем с помощью усилителя и реле – в механиче-

ские действия были созданы главным образом после Второй мировой вой-

ны.

Военные нужды, например необходимость автоматического наведе-

ния зенитного орудия на цель, привели к быстрому развитию теории и

практики системы автоматического управления. Работы

по радиолокации

увенчались большими достижениями по разработке электронных уст-

ройств, важных для всех видов автоматического управления. Автоматиче-

ский контроль и автоматическое регулирование стали преобладающей

тенденцией промышленного развития. Машина обрела способность само-

стоятельно выполнять длинную цепь сложных операций. Роль человека

при этом сводится к конструированию и созданию машины, а также к

под-

держанию ее в работоспособном состоянии. Программируемая автомати-

зация и применение вычислительных машин являются самыми яркими

штрихами современной жизни.

Наука о машинах, заменяющих человека и автоматически выполняю-

щих задания, получила название робототехника (robotics). Этот термин

происходит от чешского слова «робота», означающего воинскую повин-

ность, а свое новое понятие получил от драматурга Карела

Чапека в 1920 г.

Через семь лет после премьеры пьесы Чапека «R. U. R.» американский ин-

женер Джон Вексли сконструировал первый робот «Televox», выполнящий

команды, передоваемые человеческим голосом. Важнейшим элементом

робототехнических устройств является реле (relay) – электромеханическое

или электронное устройство для переключения системы по сигналу от ка-

кого-либо внешнего слабого воздействия для получения более сильного

сигнала.

Этот термин заимствован из французского языка, где обозначает

станцию, на которой производят замену уставших лошадей свежими для

продолжения движения. Практические принципы робототехники впервые

сформулировал англичанин С.В. Кенворд в 1957 г. Роботы стали широко

использоваться в США для автоматизации производства прессформ для

литья, выполнения литья под давлением и работ на различных металлоре

жущих станках. Также в США были изобретены роботы для точечной

сварки на конвейерах. Робот для покраски деталей впервые появился в

1966 г. в Норвегии. Современные роботы оснащаются механическими ма-

нипуляторами (с гидравлическим, пневматическим или электрическим

приводом), датчиками различного типа и компьютером для управления.

3.3. ПРОИЗВОДСТВО

3.3.1.

РЕМЕСЛЕННИК СТАНОВИТСЯ РАБОЧИМ

Ремесло стало самостоятельной областью человеческой деятельности

лишь тогда, когда у древних людей появились избытки продуктов земле-

124

делия и скотоводства, а значит и возможность обменивать продукты пита-

ния на разные изделия: оружие, посуду, хозяйственный инвентарь, укра-

шения. В племенах стали выделяться целые группы людей и даже целые

семьи, которые снабжали общину различными видами изделий. С появле-

нием все более совершенных орудий труда повысилась эффективность

охоты, рыбной ловли, а

впоследствии – земледелия и животноводства. В

период появления первых цивилизаций возникли рабовладельческие мас-

терские, которые почти совершенно вытеснили бывших свободных ремес-

ленников. С началом упадка Римской империи, когда победоносные армии

перестали захватывать рабов, появилась нехватка рабочих рук. В средние

века труд стал достойным занятием и пользовался уважением. Следует от-

метить положительную

роль монастырских орденов, в которых монахи за-

нимались как физическим трудом, так и изучением грамоты, насаждая

впервые традицию заинтересованности грамотных людей процессами про-

изводства. И крепостной крестьянин и, особенно, крепостной ремесленник

разко отличался от раба-ремесленника. А искусный мастеровой, живущий

в свободном городе, становится равноправным членом общества.

Некоторые ученые утверждают, что

в так называемой варварской Ев-

ропе благодаря стечению определенных географических и исторических

обстоятельств возник уникальный общественный строй, который предвос-

хитил особенности современного европейского государственного устрой-

ства. С этой точки зрения классические рабовладельческие цивилизации

Древнего Мира от Шумера до Римской Империи следует считать отклоне-

нием от столбовой дороги истории, корни которой

лежат в варварской Ев-

ропе.

В средние века промышленность была служанкой сельского хозяйст-

ва, а политическая и экономическая власть сосредотачивалась в руках фео-

далов. Крупные феодалы были владельцами земли и крепостных. Послед-

ние иногда занимались не только сельским хозяйством, но и ремеслом, от-

давая часть продукции в виде оброка своему хозяину

. Типичным промыш-

ленным предприятием была мастерская. В городах с хорошо развитой

промышленностью мастера объединялись в ремесленные цехи, произво-

дившие от начала до конца какую-либо определенную продукцию. Хозяин

мастерской – самостоятельный ремесленник являлся собственником всего

оборудования и инструментов. Ему обычно помогали один-два подмасте-

рья, которые готовились вскоре стать самостоятельными мастерами.

Цехи

были союзами ремесленников со своими уставами, обязательными для

всех его членов. Устав требовал, чтобы ремесленники изготавливали изде-

лия по определенному образцу из хорошего сырья. Хозяин или мастер

должен был обеспечивать подготовку подмастерьев, чтобы они затем мог-

ли перейти к самостоятельной работе. Цехи отстаивали интересы своего

объединения и следили, чтобы к

ним не проникали неквалифицированные

чужаки. Такая форма организации производства оставалась преобладаю-

щей почти во всех отраслях еще долгое время.

125

Из истории технологии Тульского оружейного завода.

Изготовление стрелкового оружия сначала было кустарным и носило ха-

рактер ремесленного производства. Кузнецы работали дома, имея домашний

горн, наковальню, тиски, точило, ручной молот, клещи, напильники и сверла.

Отметим, что такой «джентельменский набор» можно увидеть и в доме-

музее знаменитого оружейника времен Великой Отечественной войны – Дегтя

рева. Музей находится в подвале дома в г. Ковров Владимирской обл. Наряду с

ручным токарным станком с помощью этого оборудования можно было изго-

товить опытный образец узла, например, замка. Опытный образец создавался

обычно без чертежей, «наглаз».

Оружейная палата определяла перечень необходимых специальностей,

представители которых селились по соответствующим слободам: заварной,

ствольной,

курковой, штыковой и т. д.

Наиболее сложной работой было изготовление ружейных стволов. Снача-

ла они делались из двух досок (пластин), одна из которых шла на дульную часть,

а другая – на казенную. Стальные доски отковывались вручную. От обычной

железной полосы, получаемой с железоделательного завода, зубилом отрубали

кусок длиною 14 вершков и весом до

14 фунтов и разрубали на две части в от-

ношении 0,75:1 (меньшая - для казенной части, большая – для дульной) и отко-

вывали. После этого каждую доску сгибали в трубку внахлест и заваривали куз-

нечным способом шов по длине, устанавливая трубки на оправке и применяя на-

ковальню с круглыми выемками. Затем отковывали соединяемые концы

дульной

и казенной трубок так, чтобы в дульную трубку мог входить конец казенной,

после чего обе трубки сваривались кузнечным способом на оправке.

Канал ствола рассверливали вручную. А наружную поверхность обрабаты-

вали напильником и на точиле. Наиболее ответственная работа – сварка, тре-

бовала от мастера большого умения. Она обычно проводилась ночью, чтобы

точнее

определять температуру нагрева.

Детали замка, штык и другие детали изготавливались также ковкой и

ручной слесарной доводкой.

К концу XVII в. появилась более совершенная технология с применением во-

додействующих станков. Полная взаимозаменяемость деталей обеспечивалась

благодаря высокой квалификации рабочих, применению лекал и калибров. Появи-

лось совершенное чертежное хозяйство. Для изготовлени винтовок Бердана и

Мосина были созданы станки для массового производства.

В последние десятилетия XVIII века несложное оборудование и при-

метивные инструменты вытесняли машины, полностью заменившие ис-

кусные руки человека.

Это была настоящая револющия в промышленности: вместо ручного

труда появилось машинное производство, вместо мелких ремесленных

мастерских – крупные промышленные предприятия – фабрики.

Крупные машины можно эффективно использовать только при объе-

динении совместно работающих людей.

Это заложило основы для роста

капиталистической системы производства, когда одному человеку или не-

126

большой группе людей принадлежали все машины, здания и сырье, а дру-

гим – рабочая сила. Работу выполняли наемные рабочие, которые сами ра-

ботодателями как правило, не становились.

Изменилось не только само производство. Изменились общественные

отношения, появились буржуазия и пролетариат.

3.3.2.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАНУФАКТУР

Первые мануфактуры в отдельных отраслях производства стали воз-

никать в XV в. Их создавали крупные феодалы и короли. Крупные пред-

приятия финансировались банкирами. Организация таких мануфактур бы-

ла вызывана двумя обстоятельствами; во-первых, стремлением наладить

собственное производство различных предметов в больших масштабах, и,

во-вторых, производственной необходимостью, требующей для изготовле-

ния

данной продукции кооперации ремесленников нескольких специаль-

ностей. В отдельных случаях мануфактуры возникли также в результате

борьбы феодалов и королей с цехами и городами. В мануфактурах ремес-

ленники одной специальности производили полуфабрикаты для других. В

таких производствах не было ремесленников-специалистов, умеющих из-

готовлять весь предмет целиком, а потому не существовало цехов

или

гильдий, производящих данную продукцию. Мануфактуры были распро-

странены в производстве шёлка, зеркал и др. Только в мануфактуре стали

получать железо при двухстадийном производстве, так как каждая стадия

этого процесса требовала особых специалистов. Испания и Сицилия – пер-

вые европейские страны, в которых возникли бумажные мануфактуры.

С формированием мануфактурного разделения труда

возникали эле-

менты таких технических средств, которые в последующий период стали

основой машинно-фабричного производства.

Еще в средние века мануфактуры стали возникать в различных отрас-

лях промышленности. Во Франции в 1371 г. на одной ткацкой фабрике ра-

ботало 120 ткачей. Приблизительно столько же печатников насчитывалось

в 1450 г. в одном нюренбергском печатном дворе. Источники

свидетельст-

вуют, что некий Джек Ньюберийский построил ткацкую фабрику, где на

200 станках работало около 600 рабочих. К 1550 г. существовало несколь-

ко подобных предприятий, а к 1660 г. подобные мануфактуры в Англии

перестали быть редкостью. Для сооружения рудника во времена Елизаветы

Тюдор (1533-1603 гг.) требовалось около 100 ф.ст., а при Стюартах эта

сумма возросла

до нескольких тысяч ф.ст. Пивоваренный завод стоил в это

время около 10 000 ф.ст. Все это было лишь преддверием широкого пере-

хода к мануфактурной системе производства в следующем веке.

Адам Смит (1723-1790 гг.), крупнейший представитель английской

школы классической политической экономики, в своей работе «Исследо-

вания о богатстве народов» (1776 г.) систематизировал свои

взгляды по

теории капиталистического хозяйства развитого мануфактурного периода.

Вот как он описывал преимущество разделения труда при производстве

127

знаменитых английских булавок на мануфактуре. «Один рабочий тянет

проволоку, другой выравнивает ее, третий обрезает, четвертый заостряет,

пятый обтачивает верхушку для насадки головки. Выделка головки сама

по себе распадается на две или три отдельные операции: особая операция -

насадить ее, другая – отполировать булавку; совсем особое, самостоятель-

ное занятие – упаковка булавок в бумажки. Таким

образом, главный труд

сработать булавку распадается приблизительно на 18 различных операций,

которые в некоторых заведениях исполняются каждая отдельными руками,

тогда как на других один и тот же рабочий исполняет иногда по две и по

три операции. Я видел одну такую маленькую мануфактуру, где работало

только десять рабочих и потому некоторые из

них исполняли, одну за дру-

гой, по две и по три операции….. эти десять рабочих успевали сработать

вместе более 48 000 булавок в день, на долю каждого приходилась одна

десятая часть 48 000 булавок, т. е. можно считать, что каждый рабочий

сделал в день 4 800 булавок. Но если бы эти рабочие работали в одиночку

и независимо

один от другого и если бы они не приспособились каждый к

своей отдельной специальности, то наверное ни один из них не сработал

бы и 20 булавок, а может быть, и одной булавки за весь день…»

Как делали иглы еще 100 лет назад

Долгое время игла была заостренной шпилькой с загнутым в виде ушка

концом. В начале XIV в. изобрели процесс волочения проволоки. Лучшие иглы

стали изготавливаться в Германии (Нюрнберг) и в Испания. В 1650 г. англичане

изобрели машину для изготовления иголок и после этого долго удерживали гос-

подство на

игольно-булавочном рынке. Сначала шла операция обрезки. Затем

призводилась обкатка для снятия окалины, заточка двух концов, проделка ушка

(штамповка, пробивка, шлифовка для снятия заусениц). Заготовку после этого

разламывали на две половины, окончательно затачивали и производили закалку в

несколько этапов.

В России промышленное производство иголок началось с указа Петра I,

который гласил

: "Велено игольным компанейщикам Сидору Томилину, Якову,

Панкрату и Илье Рюминым игольный завод в Рязанском уезде или где похотят

размножить и русских людей тому игольному мастерству обучать, а во учение

брать в Москве, на Рязани и в селениях из бедных и малолетних, которые ходят

по улицам и просят милостыни, и тем

ученикам быть при том деле до совер-

шенного возраста…"

Производство болтов и гаек

Способ механического соединения двух деталей с помощью комбинации

двух элементов – болта и гайки – имеет достаточно давнее происхождение и

на сегодня достиг почти пределов совершенства. Однако болты и гайки с вин-

товой нарезкой появились лишь в середине XV в. Тогда их изготавливали вруч-

ную. Каждую гайку можно было навинтить

только на один единственный

болт, которому соответствовала определенная гайка. Кроме болтового соеди-

нения применялись гвозди, шурупы, винты и заклепки. Болт – это крепежная

128

деталь, представляющая собой цилиндрический стержень с головкой и наруж-

ной резьбой. Головка болта обычно имеет форму шестигранника, однако

встречаются и другие модификации. Гайка – металлическая деталь, имеющая

квадратную или шестигранную форму в плане с резьбовым отверстием в цен-

тре. Гайки бывают различного типа, большинство разновидностей отличают-

ся способами предотвращения ослабления затяжки в

условиях вибрации.

Крепежные детали имеют важное значение в различных объектах техни-

ки. Так, в телефонном аппарате их не менее – 70 шт., в посудомоечной машине

– 115, в холодильнике – 275, в автопогрузчике – 940, в железнодорожном вагоне

– 1200, в токарном станке – 1650, в автомобиле – 7500, а в самолете – 1,5 млн.

шт. На соединение различных крепежных элементов различных систем прихо-

дится

от 20 до 40% общих затрат на изготовление. В результате стоимость

крепежных деталей, установленных в собранном изделии, увеличивается на по-

рядок по сравнению с их первоначальной стоимостью. Ежегодно на рынок США

поставляется свыше 250 млрд. крепежных деталей, в изготовлении которых

занято около 50 000 человек.

Многие известные изобретения основаны на применении резьбовых кре-

пежных элементов. Среди

них находятся прядильная машина Харгривса и хлоп-

коочистительная машина Уитни.

Болты без нарезки имели ограниченное применение и применялись еще в

Древнем Риме. По всей вероятности, римляне первыми стали использовать

винты для дерева (шурупы), которые изготавливались из бронзы, а иногда – из

серебра. Резьба на винтах изготавливалась вручную или ее заменяла проволока,

накрученная на стержень. С падением Римской империи это изобретение было

забыто. Первое письменное упоминание о винтах встречается в начале XV в.

Достаточно широко гайки и болты как крепежные детали стали использо-

ваться только в начале XVII в.

Вплоть до начала XIX в. не удавалось решить задачу производства едино-

образной резьбы на болтах и гайках

. Нарезка мелких резьб производилась на

примитивных токарных станках. Крупная резьба до конца XVIII в. наносилась

горячей ковкой. Кузнецы наносили удары по горячей заготовке болта специаль-

ным формообразующим инструментом.

После усовершенствования токарного станка между 1800 и 1810 гг. поя-

вился способ производства винтов, отличающийся высокой точностью. Винто-

резный станок стал на многие годы основным

средством нанесения резьбы на

крепежные изделия.

В середине XIX в. Уорд (США) создал станок для изготовления гаек и бол-

тов горячей ковкой. Заготовка в форме прутка нагревалась до температуры

870

С и проходила через плашки для выдавливания резьбы. Позже Уорд разра-

ботал аналогичный станок для получения резьбы методом холодной пластиче-

ской деформации. Плашки должны были иметь повышенную прочность, а ста-

нок – достаточную мощность. Холодная накатка, обеспечивающая более проч-

ную и более точную резьбу, является в настоящее время основным методом

при массовом

производстве гаек, болтов и винтов. В конце XIX в. массовое про-

изводство крепежных деталей перешло от станочной обработки прутковых

заготовок к холодному методу формообразования из проволоки или прутка.

129

В 1841 г. Витворт в Великобритании предложил первую систему унифика-

ции винтовых резьб. Он предложил, чтобы угол между сторонами соседних

витков был равен 55

, а число витков на один дюйм должно было определяться

диаметром болта или винта. Вершины витков резьбы и основания впадин

должны были быть закруглены на 1/6 высоты исходного профиля. К 1881 г. сис-

тема Витворта была принята в качестве британского стандарта. В США ра-

боты по унификации резьбы стали проводиться Селлерсом с 1864 г.

Селлерс

считал, что угол в 55

трудно измерить. Поэтому он предлагал заменить его на

. Профиль винтовых резьб должен иметь плоскую поверхность вершин и

впадин и составлять 1/8 шага. Несовместимость систем Витворта и Селлерса

стала причиной трудностей с взаимозаменяемостью частей вооружения аме-

риканской и английской армий во время двух мировых войн. Начиная с 1918 г. и

до 1948 г. обе страны делали попытки привести эти системы в соответствие.

Наконец, в 1964 г. международная конференция в Нью-Дели приняла две систе-

мы: систему дюймовой резьбы и систему метрической резьбы, которые долж-

ны были заменить множество различных национальных систем.

Отметим еще одно важное обстоятельство для обеспечения надежной

работы резьбовых соединений: правильный способ затяжки болтовых соедине-

ний. Очевидно, что завинчивание должно производиться до

момента, непосред-

ственно предшествующего появлению остаточной деформации. При ручной

затяжке крупные болты и гайки, как правило недозатягиваются, а мелкие (до

16 мм) – перетягиваются. Для обеспечения нормальной затяжки используются

специальные гаечные ключи и приспособления. В последнее время нашли широкое

применение микропроцессоры и роботы.

Большие успехи достигнуты в технологии покрытия инструментов для

производства

крепежных деталей. Применяются различные методы обработки

их поверхностей: цементация, азотирование, гальваническое покрытие. Разра-

ботана технология нанесения тонкого слоя карбида титана или нитрида ти-

тана химическим путем или методом осаждения. Такое покрытие придает ин-

струменту высокую твердость. Кроме того, покрытие выполняет задачу смаз-

ки, уменьшающей трение между обрабатываемой деталью и инструментом.

Срок службы инструментов при этом повышается от трех до пяти раз.

3.3.3.

ОТ МАНУФАКТУР - К ЗАВОДАМ И ФАБРИКАМ

В 1800 г. Эли Уитни начал организовывать массовое производство

мушкетов. За ним последовали другие владельцы заводов стрелкового

вооружения. Они использовали гидроприводы на таких работах как ковка,

прокатка, сверление шлифовка и полировка. Однако точная доводка до

нужных размеров осуществлялась ручной опиловкой в специальных при-

способлениях. Так, на Тульских оружейных заводах еще в

петровские вре-

мена было налажено производство ружей с взаимозаменяемыми деталями

замка. Однако точность обеспечивалась благодаря высокой квалификации

рабочих и своеобразной военной приемки, которую осуществлял сержант-

ский состав гвардейского Преображенского полка.

Уитни по существу открыл новую систему производства, благодаря

которой неквалифицированный рабочий мог производить изделия, кото-

130

рые раньше могли изготовить только самые опытные механики. Престиж

Уитни – изобретателя знаменитой хлопкоочистительной машины – позво-

лил ему получить заказ на изготовление 10 000 мушкетов в течение двух

лет. Уитни для каждой детали изготовил лекало, подобное выкройке для

платья. Рабочий по лекалу вырезал из металла части ружья. Уитни сконст-

руировал новый режущий инструмент и

станок для него. Инструмент, на-

зываемый ныне фрезой, представлял собой колесо с зубцами. Грань каждо-

го зубца была слегка изогнута, заточена и закалена. Таким инструментом

обводились очертания лекала, укрепленного на металлической заготовке.

Уитни сконструировал несколько видов фрезерных станков, имевших под-

вижный стол с приводом от червячной передачи. Были усовершенствованы

другие станки для массового производства, в частности сверлильные.

Однако практика показала некоторые недочеты в его системе и полностью

выполнить заказ он смог только за восемь лет, причем основная часть всех

ружей была произведена за последние два года.

Вслед за Уитни идея взаимозаменяемости стала применяться Кольтом

для производства капсюльного револьвера, Мак-Кормиком

– для произ-

водства жатки, Диром – для изготовления стального плуга, Терри – для

производства часов, Хоу – для производства швейной машины.

Другой пример организации массового производства – строительство

завода по изготовлению талей (корабельных блоков) для Адмиралтейства,

который вступил в строй в Англии в 1808 г. Основными авторами проекта

были Марк Изамбар Брюнель (ученик Гаспара Монжа)

и Сэмюэль Бентам

(ученик Бетанкура). Генри Модсли создал серию специализированных

станков. На заводе, где раньше работало свыше сотни рабочих, осталось

только десять и три инженерно-технических работника: Модсли, чертеж-

ник Нилд и кассир Янг.

Сэмюэль Кольт в 1849-1854 гг. для производства своего револьвера

построил с помощью Элишу Рута специальный завод. Рут,

блестящий ме-

ханик и талантливый организатор, сконструировал много нового оборудо-

вания (в частности он существенно усовершенствовал падающий молот).

Он использовал все лучшие изобретения существующего тогда станочного

парка и создал условия для постоянного совершенствования машин.

Современное производство является непрерывно поточным. Каждая

деталь изделия проходит в процессе изготовления ряд позиций. В каждой

позиции

над деталью производится одна или несколько операций. Весь за-

вод становится четко организованной производственной единицей. Сырье

и полуфабрикаты поступают в поток в ряде пунктов, а элементы изделия

перемещается по нескольким потокам, которые постепенно сливаются в

общий поток. В конце потока появляется готовый объект, прошедший не-

обходимые испытания.

Начало подобной системы

известны давно. Так, на фабрике Британ-

ского Адмиралтейства с 1833 г. действовала линия по производству мор-

ских галет. Машины замешивали тесто и выполняли ряд других операций,