Предвоенное станкостроение в капиталистических странах

Весьма и весьма любопытно описание тех процессов, которые развернулись накануне Второй мировой в станкостроении западных стран. Раздел, посвящённый капиталистическому станкостроению, написан, как и бОльшая часть книги, Айзенштадтом.  Ведущая станкостроительная держава, по его мнению, - США. Ещё две ключевые страны - Германия и   Англия (причём Германии гораздо мощнее и интереснее). Швейцария производит уникальные станки, без которой ни одна из трёх главных станкостроительных держав нормально существовать не может. И ... всё. Больше ни одной страны, способной на оригинальное станкостроительное творчество, автор не обнаруживает. Франция и Бельгия упомянуты как страны, станкостроение которых после оккупации было использовано нацистами, Италия, Нидерланды и Швеция не упомянуты вовсе. Справедлив ли это? Не знаю, но и тенденции в развитии станкостроения главных стран выглядят достаточно грозно и внушительно. 

Удивляют скромные масштабы японского станкостроения. Как при этом японцам удалось создать и поддерживать в боеспособном состоянии приличную авиацию, океанский флот, да ещё и крупные сухопутные силы?

В свете описанных ниже успехов германского станкостроения удивляет не то, что война шла тяжело, а то, что она "сложилась к нашей выгоде". И что бы было, если бы отечественное станкостроение развивалось скрепоустойчивым эволюционным путём на изолированных заводиках с привлечением иностранных инвестиций, как при страстотерпце-батюшке?

 И как можно вставать с колен, не подняв с колен станкостроительной промышленности? 

https://yadi.sk/i/_L9Vi2_qCw_2...

Л. А. Айзенштадт, С. А. Чихачев. Очерки по истории станкостроения СССР. - Москва : Машгиз, 1957.

СТАНКОСТРОЕНИЕ В КАПИТАЛИСТИЧЕСКИХ СТРАНАХ

К началу 2-й мировой войны советское станкостроение пришло с большими успехами как в области освоения новых типов станков, так и в части организации их производства на отечественных заводах.

Выполнение первоочередных мероприятий, связанных с укреплением оборонного потенциала страны, не дало воз-

— 298 —

можности молодому быстро развивающемуся советскому станкостроению «догнать и перегнать» в течение довоенного периода производство станков в ведущих капиталистических странах (главным образом в США и Германии). СССР продолжал еще отставать в освоении ряда видов и моделей станков. Поэтому краткое освещение некоторых тенденций, которые характеризовали уровень развития капиталистического станкостроения накануне войны, представляет значительный интерес, тем более что этот уровень в дальнейшем в послевоенный период был советским станкостроением достигнут, а по ряду участков и превзойден.

В предвоенные годы в станкостроении ведущих капиталистических стран произошли значительные количественные и качественные изменения — быстрый рост производства станков и значительное изменение структуры их выпуска.

Подготовка в капиталистических странах ко второй мировой войне вызвала резкое увеличение потребности в металлообрабатывающем оборудовании со стороны всех отраслей промышленности, прямо или косвенно обслуживающих военные нужды, в первую очередь авиационной промышленности и арсеналов.

Огромный рост военной техники и постоянное стремление к ее систематическому развитию в агрессивных странах потребовали развертывания и мобилизации всех производственных резервов машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности, главным образом путем максимального увеличения парка металлообрабатывающего оборудования. Это усугублялось еще тем обстоятельством, что самые грозные удары современной войны обрушиваются в первую очередь на индустриальные тылы воюющих стран, разрушая военные и гражданские предприятия вместе с их оборудованием и станками.

Восстановление разрушенных предприятий, дублирование их в других районах и организация взамен их новых производственных баз в местах, недоступных или мало доступных для неприятельской бомбардировочной авиации, — все это требует еще большего количества станков.

Необходимость увеличения выпуска станков заставила капиталистические страны пойти на резкое повышение загрузки существующих станкостроительных заводов. Одновременно на производство станков частично или полностью были переключены заводы других отраслей машиностроения.

Перед нападением Германии на СССР шло интенсивное расширение немецкого станкостроения при одновременном пользовании Германией станкостроительных заводов во

— 299 —

Франции, Бельгии, Чехословакии, Польше и других оккупированных странах. Даже в США, где производственная мощность станкостроения была достаточно велика, имел место ввод в эксплуатацию новых станкостроительных заводов. 

Рост военных заказов отразился не только на количественном изменении выпуска, но и на типаже выпускавшихся станков. В первую очередь, естественно, развивалось производство мощных, высокопроизводительных станков для оборудования военных заводов.

Станкостроение, развитие которого в США определялось раньше в основном влиянием автомобильной промышленности, получило новый мощный толчок со стороны военной промышленности с ее специфическими и срочными требованиями.

Требования военной промышленности оказали сильное влияние на повышение мощности выпускаемых станков. Мощность специальных токарных станков превышала мощность нормальных токарных станков тех же размеров в 4—5 раз и более.

Изменение характера обрабатываемого материала, большое количество снимаемой стружки предопределили появление жестких конструкций с своеобразной формой станины, облегчающей отвод стружки.

Предвоенная обстановка, а затем война в Западной Европе в 1939—1940 гг. создали стимул для развития производства всех видов станков внутри каждой страны с целью устранения зависимости от других стран.

Характерным примером явилось производство станков для точной индустрии.

В период своей подготовки к войне Англия импортировала большое количество швейцарских станков за счет уменьшения ввоза готовой продукции точной индустрии.

Германия, весьма стесненная в своих валютных ресурсах, пошла по пути расширения типажа своих станкостроительных заводов для заполнения обозначившегося пробела в области точных и легких станков. Так, для расширения выпуска зубошлифовальных станков фирмы МААГ изготовление их начал завод Герман Кольб, до этого с зубообрабатьпвающими станками ничего общего не имевший. В 1939—1940 гг. зубошлифовальные станки вошли в номенклатуру и завода Рейнекер. Фирма Питтлер наладила выпуск фасонно-продольных автоматов, фирма Готье — мелких зуборезных станков и т. д.

Германские заводы значительно расширили типаж выпускаемых станков.

Такая же картина наблюдалась и в Англии.

— 300 —

Обе страны широко копировали американские образцы, созданные на базе массового производства.

В США расширение номенклатуры шло менее интенсивно в силу того, что американское станкостроение располагало и без того наиболее широким типажем станков.

Военная обстановка оказывала свое влияние и на решение конструктивных задач, поставленных перед станкостроением.

Помимо влияния, обусловленного требованиями массового и крупносерийного производства, сказывалась также и ориентация на использование менее квалифицированного рабочего состава и необходимость максимальной экономии металлов.

Применение женского и неквалифицированного труда требовало максимальной автоматизации процессов, облегчения управления станками, применения электрогидравлических систем управления, автоматизации зажимов, улучшения конструкций с точки зрения безопасности труда и т. д.

Недостаток в металле, особенно в цветном, определял широкое применение заменителей цветных металлов, а в некоторых случаях даже и чугуна.

Так, фирма Берингер изготовила образцы снарядных станков с железобетонными станинами, в которых количество чугуна было уменьшено вдвое.

В целях экономии металла и срочного изготовления станков осуществлялись такие мероприятия, как применение сварных станин, причем целесообразность внедрения таких станин подчеркивалась не только с точки зрения уменьшения их веса, но и с точки зрения использования частей станины старого станка для разрезки и новой компоновки.

Опытное применение железобетонных станин имело место и в Америке во время первой мировой войны, однако не получило дальнейшего развития. В Германии железобетонные станины применялись в 1938—1939 гг. в малых простых станках в качестве постаментов, несущих низкую чугунную станину станка. Вопрос о применении железобетонных станин в больших станках (например, для артиллерийского производства) привлек к себе серьезное внимание и экспериментировался перед войной.

При проектировании ряда станков учитывались и условия работы во время войны. Так, в карусельных полуавтоматах французской фирмы Бертье органы управления, таблицы, указатели уровня масла и др. были покрытн флуоресцирующим составом, обеспечивающим управление станками при затемнении.

Таким образом, предвоенная, а затем и военная обетановка оказали решающее влияние на увеличение мирового

— 301 —

производства станков, расширение типажа станков в отдельных странах и вызвали коренные изменения в конструировании станков.

В первую очередь война вызвала самое широкое развитие производства специальных станков. Наиболее тщательную подготовку к освоению специального станкостроения произвела заблаговременно Германия. В результате германское станкостроение стало выпускать в серийном порядке высокопроизводительные специальные станки для производства основных видов вооружения и боеприпасов, в то время как Англия, Канада и другие страны вынуждены были в спешном порядке уже после начала военных действий приступить к освоению и импорту специальных станков.

Однако наряду с влиянием военной обстановки станкостроение испытывало на себе воздействие увеличившейся серийности выпуска машиностроительной промышленности вообще. Развитие автомобильного производства в Германии и Англии сочеталось с развитием станкостроения за счет производства соответствующих станков. Характерным являлось производство многошпиндельных прутковых автоматов.

В Англии начался выпуск многошпиндельных автоматов типа «КОН» (фирмой Вобстер-Бенет) и типа «Акме-Гридлей» (фирмой Б. С. А.).

В Германии также выпускались автоматы типа «АкмеГридлей» (в изготовлении фирмы Питтлер).

Как в Англии, так и в Германии были, следовательно, скопированы американские образцы. Еще несколько лет назад в немецкой литературе доказывались преимущества германских автоматов, снабженных шестеренчатыми коробками для регулирования чисел оборотов распределительного вала и, следовательно, легче перенастраиваемых. Технологические изменения в обслуживаемых отраслях промышленности заставили немецкие фирмы подвергнуть ревизии эти взгляды и сделать соответствующие практические выводы. Следующим шагом в Германии явилось освоение производства шестишпиндельных автоматов наряду с четырехшпиндельными.

В течение нескольких лет шестишпиндельные автоматы заняли постоянное место в номенклатуре выпуска фирм Питтлер, Гильдемейстер и Шютте.

Это относилось и к агрегатным сверлильным головкам, и к продукционным упрощенным станкам, удельный вес которых в общем выпуске заметно увеличился.

Увеличение серийности выпуска в отдельных отраслях машиностроительной промышленности привело к увеличению серийности и в самом станкостроении.

— 302 —

Последнее обстоятельство сделало возможным переход к более производительным методам производства станков.

Показательным примером являлась организация сборки peвольверных  станков на заводе Питтлер, где собираемые узлы начали устанавливаться на тележки, приводимые в движение цепью.

Концентрация добывающей и перерабатывающей промышленности вела к увеличению мощности применяемых силовых установок и исполнительных агрегатов, к укрупнению машин, а следовательно, и к укрупнению станков, на которых обрабатывались детали тяжелых машин.

Особенно сильное развитие в этом направлении получили карусельные станки. Наибольший по своим размерам выпущенный фирмой Шисс в Германии карусельный станок имел 1800 т, мощность 400 л. с. и давал возможность обрабатывать заготовки диаметром до 25 м.

Наибольшее развитие еще задолго до войны тяжелое станкостроение получило в Германии, которая удовлетворяла тяжелыми станками свою внутреннюю потребность и являлась, кроме того, их мировым экспортером. Такому развитию тяжелых станков в Германии нс в малой степени способствовало выгодное географическое размещение комплекса заводов тяжелого станкостроения и заводов тяжелого машиностроения. И те и другие заводы были сконцентрированы в Рурской области и по соседству с ней, т. е. в области, где имелась мощная угольно-металлургическая база.

В предвоенные годы значительно расширился типаж станков в отдельных странах вследствие дублирования моделей, производившихся в других странах, при сравнительно небольшом развитии новых типов станков вообще. В результате произошло известное выравнивание типажа станков в отдельных странах. Таким примером может служить станкостроение в Японии, где выпуск станков в 1940 г. приблизительно составлял 20 тыс. шт.

При отмеченном нивелировании типажа все же не было страны, которая совершенно не прибегала бы к импорту станков. Даже такая страна наиболее развитого станкостроения, как США, нуждалась в станках других стран, в частности, в швейцарских мелких прецизионных зуборезных станках и фасонно-продольных автоматах, развившихся на базе швейцарской точной индустрии.

Различия в типаже и конструктивном выполнении станков между отдельными странами продолжало оставаться весьма зачительными. Отличалось также и архитектурное оформление станков в разных странах.

— 303 —

В то время как в отдельных отраслях машиностроения, где какой-либо фактор, влиявший на форму изделий, приобретал доминирующее значение (например, обтекаемость у самолетов, автомобилей, катеров или паровозов), вырабатывались общие «международные» формы машин, — в станкостроении таких общепринятых форм не было, и одинаковые по своему назначению американские, английские и германские станки сильно различались между собой по своему виду.

Сильно различались между собой также аналогичные станки в исполнении различных фирм в пределах одной страны.

Такое различие форм станков находило себе объяснение в наличии большого числа станкостроительных заводов, конкурировавших между собой.

В Германии, например, токарные станки производились 20 фирмами, револьверные — 13 фирмами, карусельные 4 фирмами. 

Помимо ориентации на разных потребителей, с разными запросами и разными финансовыми возможностями, здесь сказывались и чисто рекламные моменты, а также индивидуальные вкусы самих конструкторов, определявших конструктивные решения и архитектурное оформление станков.

Американская фирма Леблонд, например, выпускала 38 различных типоразмеров станков только токарной группы.

Германское объединение VDF выпускало 46 типоразмеров токарных станков.

Несмотря на огромное разнообразие конструктивных решений в разных странах и разных фирмах, все же можно отметить следующие общие тенденции развития станков накануне войны: узловой метод проектирования станков, создание гамм станков на общей основе, автоматизация станков, создание и развитие упрощенных продукционных станков, внедрение бесступенчатых приводов, облегчение обслуживания станков, упрощение управления станками, повышение быстроходности станков, повышение общей мощности станков, улучшение процессов отвода стружки, развитие новых типов станков на основе достижений в существующих станках другого вида, развитие новых типов станков, созданных на основе новых технологических процессов.

Узловой метод проектирования станков, получивший законченное выражение в виде выпускавшихся агрегатных головок, получил распространение вслед за Америкой также и в Германии.

Перед войной агрегатные головки выпускались германскими фирмами Габерзанг и Цинцен, Фомаг, Буркхард и Вебер.

— 304 —

По принципу узлового проектирования был, например, выполнен германской фирмой Магдебург шестишпиндельный токарный  полуавтомат типа Буллард.

В США изготовлением агрегатных головок занимались такие квалифицированные предприятия, как Ингерсол и Экснелсре По мере увеличения масштабов роста авиационной промышленности еще больше возрастало применение принципа узлового построения станков, поскольку в авиации конструкции самолетов претерпевали более частые изменения, чем в автомобильной промышленности, создавшей предпосылки для первоначального развития агрегатного станкостроения.

В непосредственной связи с методом создания станков из отдельных самостоятельных узлов находился и метод развития гаммы станков на общей основе.

Последний метод предполагал создание «семьи» базовой модели и ее модификаций с развитием по горизонтали и вертикали.

Интересен опыт американских фирм Сандстренд и Керней-Треккер, создавших целую «семью» фрезерных станков на общей основе; немецкой фирмы Питтлер, выпускавшей на одной основе фасоннопродольные и фасонноотрезные автоматы; фирмы Таймер и Пильц, развивавших два типа револьверных станков на базе токарного станка и т. д.

Перед войной, в связи с необходимостью быстрого увеличения типажа, этот метод получил особое значение и актуальность.

Автоматизация станков, получившая широкое развитие во всех областях станкостроения, постепенно распространялась сначала на станки токарной группы, затем на фрезерные, резьбофрезерные, зуборезные, шлифовальные, сверлильные и другие станки.

Автоматизация охватывала не только процессы механической обработки, но и контроль деталей на отделочных операциях.

Широкая автоматизация обработки, контроля, транспортировки и зажима детали привела станкостроителей к идее создания автоматических линий из станков, практически осуществленных фирмой Сенека-Фолс.

Развитие автоматизации позволило объединить в одно целое несколько самостоятельных станков, в результате чего появились станки ротационного типа непрерывнодействующие ("континюоматики"). Станки такого типа охватывали операции, выполняемые за один цикл, при одной установке детали — токарные, свер-

— 305 

лильные, фрезерные или зуборезные. 

 За 1935—1940 гг. конструирование и освоение ротационных станков значительно продвинулось вперед.

Эти станки осуществили наиболее совершенную организацию многостаночного обслуживания, обеспечивая подход детали к рабочему (а не наоборот) и «выдерживали» заданный темп работы.

Развитие упрощенных продукционных станков, вызванное повышением серий однотипных деталей, подготовило путь для введения автоматической обработки тех же деталей дальнейшем увеличении их выпуска. В программу немецких заводов наряду с универсальными включались также и продукционные станки: токарные у фирм Леве и Вейосер, фрезерные у фирмы Вандерер и др.

С другой стороны, ясно обнаружилось развитие крупных станков комбинированного типа, выполнявших последовательно ряд операций с вводом большого количества инструментов при обработке сравнительно больших и сложных деталей.

Большое внимание как в Америке, так и в Европе было уделено внедрению бесступенчатого регулирования движений. Для этой цели применялись гидравлические и электромеханические передачи. Наиболее была распространена гидравлическая передача. Электрорегулирование (шпунтовое и по схеме Леонардо) применялось также довольно часто.

Механические бесступенчатые передачи получили признание лишь незадолго до войны главным образом в Германии.

Однако в 1940 г. уже насчитывалось свыше десяти германских фирм (Леве, Клингельнберг и Линднер), которые применяли эти передачи в цепи главного движения в станках небольшой мощности.

Признание гидравлических передач для прямолинейного возвратно поступательного перемещения, в особенности при небольших скоростях, стало всеобщим. В шлифовальных станках гидропривод получил преимущественное, а в протяжных станках исключительное применение.

В области передачи вращательного движения гидропривод за 17 лет, с момента первого применения его на токарном станке фирмы Магдебург, продвинулся вперед очень незначительно. Модели станков с таким приводом насчитывались единицами как в Германии, так и в США.

Привод Леонардо получил заметное распространение, находя себе применение как в области вращательного, так и в области прямолинейного движений.

— 306 —

Механизация повторяющихся утомительных операций стала нормальным элементом современных производительных станков. В первую очередь это относилось к зажиму деталей в патроне при помощи пневматических или гидравлических зажимных устройств, перемещения пиноли, как, например, на многорезцовых станках Берингер (Германия) или Друмонт (Англия).

Значительно облегчало обслуживание станков централизованное управление от переносного пульта во фрезерных станках Ингерсол, дистанционное управление в крупных станках и т. д.

Упрощение управления станками достигалось путем совмещения в одном органе управления ряда функций. Типичным являлось устройство на токарном станке фирмы Болей, где нажим педали обеспечивал включение электродвигателя, а затем торможение станка; или устройство на револьверном станке Питтлер, где при освобождении от зажима одновременно включалась подача прутка.

Внедрение твердых сплавов для оснащения режущих инструментов обусловило в конце 30-х годов резкое повышение скоростей резания на станках. Для токарных и револьверных станков число оборотов 3000 в минуту уже не являлось исключением ни в США, ни в Германии. При обработке легких сплавов применялись скорости резания до 2000 м/мин. Строгание производилось со скоростью 90 м/мин. Протягивание — со скоростью 20 м/мин.

Повышение скоростей резания на станках обусловило необходимость облегчения деталей станков, перемещающихся с переменной скоростью, что нашло свое отражение в применении алюминиевых шатунов на зуборезных станках фирмы Лоренц, сварных штосселей и кулис у шепингов фирмы Форет.

Повышение скоростей и мощностей станков сделали исключительно актуальным вопрос об отводе стружки. Этому вопросу уделялось большое внимание всеми станкостроительными заводами. В результате появились своеобразные формы станин, как у токарного станка фирмы Магдебург, увеличилось число станков с левым вращением шпинделей, с конвейерами для отвода стружки.

В общем развитии станков определенную роль играло и перенесение технических достижений в области одного вида станков на другие (например, перенесение револьверной головки на карусельные станки).

Фрезервание по подаче, применявшееся во фрезерных станках американского и германского производства, было

— 307 —

перенесено на зубофрезерные станки американской фирмы Барбер-Кольман и станки фирмы Пфаутер, так что эти станки могли работать по подаче и против подачи, в зависимости от настройки.

Достижения в области станков для точной расточки были перенесены на прецизионные фрезерные станки.

Германская фирма Фомаг выпустила станок для фрезерования бобышек и приливов под головки винтов в картерах двигателей внутреннего сгорания. Отклонения от плоскостности при небольших поверхностях, по данным фирмы, не превышали 0,002 мм.

Такой обмен достижениями существовал и внутри отдельных групп станков. Высокая производительность, точность и удобство обслуживания бесцентрово-шлифовальных станков для наружного шлифования дали толчок для создания бесцентрово-шлифовальных станков для обработки отверстий.

Благодаря успешному применению станков для хонингования отверстий возникали станки для хонингования и наружных поверхностей.

308

__________________

Далее рассмотрены достижения в области конструирования и производства станков:

токарных с. 308

в т.ч. многорезцовых, специальных 309

карусельных 310

токарных автоматов и полуавтоматов 310

сверлильных и расточных 311

агрегатных 311

фрезерных 312

зубообрабатывающих 314

шлифовальных и доводочных 315

протяжных 316

строгальных 317

________________________________

Смежные производства. Станкостроение в США и Германии использовало в порядке кооперации значительную техническую помощь, которую оказывали станкостроительным заводам заводы других отраслей промышленности, снабжавшие станкостроение металлом, аппаратурой, нормалями, заготовками, подшипниками и т. д.

Значительное большинство фирм Германии и, в особенности, США (в том числе ряд фирм, имевших широкую известность, например, Кон, Госс-де-Лью и др.) имели незначительное количество рабочих при сравнительно большом выпуске готовой продукции. Это объяснялось главным образом тем, что эти фирмы получали от других заводов не только металл,

— 317 —

аппаратуру  и т.п, но и частично и целиком обработанные детали и даже отдельные узлы.

Широкое применение в станкостроении гидравлических механизмов стимулировалось возможностью  получения гидравлической аппаратуры от специализировавшихся в этой области фирм (Ойль-Гир, Виккерс и др.).

В значительной степени этим также объяснялся и быстрый рост применения в станкостроении всевозможных электрических устройств, значительно упрощавших конструкции станков и получаемых, как правило, в готовом виде от заводов электропромышленности.

Номенклатура полуфабрикатов и готовых изделий, требуемых станкостроительной промышленностью, была разнообразна. Во многих случаях станкостроение не довольствовалось кругом изделий широкого пользования, применявшихся в других отраслях машиностроения, а предъявляло к своим поставщикам ряд специфических требований. Так, станкостроительные заводы бесперебойно снабжались двигателями    со специальными пусковыми устройствами, многоскоростными трехфазными двигателями, коллекторными двигателями переменного тока с бесступенчатым регулированием скорости и т. д.

В такой же мере не вызывало затруднений получение всевозможной электрической аппаратуры: пускателей, контакторов, реле, выпрямителей тока, электронных ламп.

Подавляющее большинство деталей и типовых узлов (зубчатые колеса, станочные нормализованные детали, сварные станины, насосы, редукторы) производилось специализированными заводами.