Борис Данилов - Жизнь-поиск

Я решил попытаться создать технологию изготовления мерительной цанги нутромера. Полгода отрабатывал эту технологию. Потом еще полгода доводил ее до дела на станке. И наконец через год эти мерительные цанги стали делать мои ученики. А через два года цанговый нутромер уже появился на многих приборных заводах.

Меня не раз приглашали на заводы, чтобы показал процесс изготовления мерительных цанг. Значит, нужда в этом приборе не исчезла и в настоящее время. Однако руководители завода «Калибр», видимо защищая честь мундира, категорически отказались от массового выпуска цангового нутромера Петрова — «чужое» детище! Поэтому и сейчас на ряде заводов делают нутромеры для себя своими силами, а пользоваться приборами завода «Калибр» избегают. Завод «Калибр» создал и выпускает массу очень сложных приборов и точнейших инструментов, а вот с нутромером большой точности ему не повезло.

Цанговый нутромер работает методом сравнения с установкой заданного размера по эталонному кольцу. В отдельных случаях размер можно устанавливать по блоку концевых мер (не ниже 3-го разряда), зажатых в мерительную струбцину. Прибором можно проверять с точностью до 0,001 мм отверстия глубиной до 150 мм, а при диаметре отверстия свыше 25 мм — и более глубокие. С такой же точностью можно проверять конусность и эллипсность отверстия на всю его глубину.

Цанговый нутромер состоит из микрометра с ценой деления 0,001 мм; корпуса, в котором движется шток; мерительной цанги и шарика. Цанги делаются сменные, с градуировкой по наружному диаметру через каждый миллиметр. Наименьший диаметр, измеряемый прибором, 6 мм, наибольший — 52 мм. По конструкции прибор очень прост.

Самое сложное при изготовлении мерительной цанги — это получение глубокого точного конуса с углом 52°48’ с чистотой обработки по 11-му классу. Не менее сложно и важно выполнить наружный эллипс с весьма точными радиусами, а также добиться строгой концентричности элементов конуса, эллипса и радиусной поверхности.

Угол конуса внутри цанги рассчитан математически, он обеспечивает перемещение штока на один микрон при изменении наружного диаметра мерительной сферы цанги точно на один микрон. Для правильного изготовления цанги необходимо прежде всего правильно выполнить все предварительные операции, так как без этого даже самой тщательной доводкой нельзя добиться требуемой точности прибора.

Многие мои рационализаторские предложения касаются режущего инструмента. Из них хочется познакомить читателей с изменениями технологии изготовления метчиков и плашек, которые требуются на каждом машиностроительном заводе и выпускаются в СССР десятками тысяч.

Технология изготовления метчиков общеизвестна:

1) заготовка,

2) нарезка резьбы (под резьбошлифовку или начисто в размер),

3) фрезеровка канавок,

4) термообработка,

5) резьбошлифовка (если резьба нарезана с припуском на шлифовку),

6) заточка.

Первые (черновые) метчики и метчики со сложным фасонным профилем резьбы обычно нарезаются начисто в сыром виде. Такая технология существует много десятилетий, и даже сейчас многие инструментальщики сделают круглые глаза, если им сказать, что ее надо изменить. А изменить эту технологию обязательно надо! Я предложил только поменять очередность двух операций, и этого оказалось достаточно, чтобы стало возможным выполнение норм токарем на 1000%. Тысяча процентов — это звучит неправдоподобно, но никакого преувеличения здесь нет.

Возьмем для примера метчики с фасонной круглой резьбой, которые на большинстве заводов нарезаются сразу начисто в размер в сыром виде (такая резьба применяется в устройствах пожарного дела и в арматуре).

По норме на нарезку круглой резьбы метчика диаметром 20 мм с шагом 3 мм и длиной нарезки 50 мм полагалось на нашем заводе 29 минут — как говорится, не очень-то разгуляешься! Ведь надо выдержать размер двух радиусов, наружный и внутренний, диаметр резьбы, да еще надо чистоту поверхностей резьбы держать в пределах 7-го класса.

Нарезать круглую резьбу затруднительно еще потому, что стружка налипает на резьбовую гребенку по всему профилю, а это неизбежно влечет за собой надиры и срывы на наружном радиусе резьбы. Чтобы избежать надиров, мы нарезали метчики гребенкой, зажатой в пружинную державку, но и это далеко не всегда помогало.

Я поменял местами вторую и третью операции: фрезеровку канавок предложил делать по заготовке, а резьбу нарезать потом.

И мастера и технологи, конечно, вытаращили на меня глаза и стали наперебой доказывать, что, дескать, нарезка пойдет на удар, будет скалывать гребенку, а пружинная державка с гребенкой будет все время «кивать»!

Однако я настоял на своем и на первой же партии в 100 штук выполнил норму на 1000%: на изготовление каждого метчика у меня пошло 2,9 минуты. И никакого чуда тут не было, теоретически все было обосновано и осмыслено заранее. Прежде всего, я отказался от пружинной державки, а гребенку зажал в стальной жесткий брусок с отверстием под болт. Такая жесткая державка никаких «кивков» не давала при нарезке на удар.

При нарезке старым методом на резьбе часто получались надиры, и, чтобы их избежать, приходилось работать на малых скоростях. При новом способе (нарезка на удар) я увеличил скорость в 10 раз и, по существу, нарезки «на удар», как таковой, не стало: при обдирке резьбы стружка сливалась в сплошную короткую толстую ленту.

Из-за чего получались надиры на резьбе при старом методе? Из-за стружки, налипающей на гребенку. При новом методе такое налипание стружки прекратилось само собой. Стружка, конечно, налипала по-прежнему, но теперь, прежде чем начиналось резание, каждое перо метчика сшибало налипшую стружку с гребенки.

Впоследствии я все это проанализировал, когда, пустив станок на малые обороты, рассмотрел под лупой работу гребенки новым методом. Тогда же, изменяя технологию, я руководствовался только интуицией и большим опытом нарезания всевозможных резьб на самых разнообразных режущих и мерительных инструментах.

Сперва против новой технологии пытались возражать некоторые резьбовики и механики. Но преимущество нового метода было столь очевидно, что скоро все резьбовики стали требовать, чтобы им давали на нарезку метчики с заранее фрезерованными канавками.

Через две-три недели ко мне пришли заточники, чтобы поблагодарить. «Как легко и быстро стало теперь затачивать метчики!» — сказали они. Я их отлично понимал: раньше, когда канавки метчиков фрезеровались после нарезки резьбы, фреза загибала в резьбу большие заусенцы, и заточнику приходилось абразивным кругом много снимать металла с каждого пера для того, чтобы вывести эти заусенцы. Теперь же заусенцы исчезли, и заточка пошла в 3 раза быстрее.