Для широкого круга читателей хотел бы пояснить суть и важность этого дела. В то время теорию резания металла преподавали как специальный предмет во всех институтах соответствующего профиля. Только глубоко зная эту проблему, можно установить оптимальную скорость резания или время обработки деталей на станке. Ведь деталь могла вращаться очень быстро, что позволяло столь же быстро снимать с изделия стружку, а значит, на первый взгляд, и быстро его обрабатывать. Но это кажущаяся выгода. На деле высокая скорость вращения приводила к частой смене инструмента из-за его ускоренного износа. Одна лишь многократная перестановка инструмента, не говоря уже о времени на переточку, "съедала" все, что выгадывали в результате высокой скорости резания. Если же поступить по-другому - вращать деталь медленно, добиться высокого качества изделия и "сохранить" режущий инструмент, - тогда намного снижался выпуск продукции. Убыточно для производства. Только правильное соотношение между скоростью резания и производительностью труда являлось оптимальным вариантом.
Сколько факторов, от которых зависит оптимальная скорость резания? Тут важны и марка стали, из которой изготовлен инструмент, и твердость обрабатываемого металла, и время, нужное для смены инструмента и изделия, для заточки резцов, и т. д. и т. п. Марок металла - сотни, инструментальной стали - тоже, станков различных назначений - неисчислимое множество. А подобрать все нужно, как говорится, в лучшем виде. Поэтому и появились специальные формулы для различных работ на токарных, фрезерных, сверлильных и других станках, что и позволяло достичь оптимальной скорости обработки деталей. К сожалению, и сейчас можно встретиться с фактами, когда теорией резания пренебрегают, полагаясь лишь на опыт и интуицию рабочего. Такой подход приводит нередко к большим производственным потерям.
Хочу подчеркнуть, что в те годы, когда создание собственной индустрии в нашей стране было первоочередной задачей, вопросам грамотной обработки металлов придавалось исключительное значение. Тон задавал нарком тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе. На большинстве крупных машиностроительных заводов существовали лаборатории, подобные нашей. Был в стране и контрольный орган - так называемый "Оргметалл", представители которого часто бывали на заводах, проверяя, как осуществляются на практике те или иные рекомендации, и помогая добиваться постоянного прогресса в этих вопросах. В конце 20-х и в 30-х годах каждому заводу устанавливали твердый план по повышению производительности труда, а главным резервом тут были наилучший режим резания металлов и сокращение сроков установки и закрепления обрабатываемых изделий. В наши дни многое изменилось. Механизация и автоматизация производства открыли новые пути в повышении производительности труда, а дальнейший технический прогресс сулит еще большие выгоды. И все же еще много мест, где теория и практика резания металлов остаются важнейшим условием рационального и экономного ведения хозяйства. И не стоит забывать старый, но весьма полезный опыт.
Наша учеба в вечернем институте, проводившаяся по программе Ленинградского военно-механического института, завершилась в 1934 году. Из Ленинграда приехала комиссия во главе с заместителем директора института. Ученым секретарем этого института был в то время П. Тропкин, который с началом войны стал заведовать секретариатом Наркомата вооружения СССР, пробыв в этой должности более 20 лет. В комиссию входили ряд крупных ученых, в большинстве преподававших в высших учебных заведениях еще до революции. Члены комиссии, видимо, не очень были уверены, и не без оснований, в глубине наших знаний. Поэтому защита дипломов началась с продолжительных многочасовых бесед с каждым и сразу по всем курсам и предметам, которые мы изучали. К защите дипломного проекта допускался только тот, кто успешно выдерживал этот исключительно изнурительный экзаменационный марафон.
В числе других со мной беседовал известный преподаватель военно-механического института и крупный специалист в области резания металлов Н. С. Поликарпов. Ему я и доложил о закономерностях фрезерования, а также полученной нами формуле, учитывающей твердость обрабатываемого металла, качество инструмента, его стойкость при разных скоростях резания и т. п. Попутно заметил, что таких данных в учебниках пока нет. Рассказал и о другой формуле, связанной с "отрезными" работами, что также, по моему мнению, факт совершенно новый. Все эти материалы, закончил я, опубликованы в технических журналах.
- Я с ними знаком, - заметил Поликарпов, - работу вы проделали действительно большую и важную, но позвольте высказать сомнение в правильности формулы, выведенной вами для определения скоростей фрезерования.
- Формула правильная, - возразил я, - она подтверждена многочисленными экспериментами и применяется на практике рабочими.
Однако профессор повторил, что он на этот счет имеет свое мнение. Я вновь пытался возразить, привел соответствующие аргументы. Но члены комиссии лишь улыбались, наблюдая за моими попытками "опровергнуть" сомнения профессора.
Решили так: Поликарпов пойдет со мной в лабораторию и познакомится со всеми исходными и экспериментальными материалами. Знакомство это убедило ученого, что все сделанное нами "покоится" на строго научной основе и мы действительно сказали новое слово в теории и практике резания металлов. Пожав руку, профессор поздравил меня с проделанной работой и подарил новую, изобретенную им логарифмическую линейку, которая позволяла получать ряд дополнительных данных в сравнении с существовавшей. На защите диплома Поликарпов неожиданно для меня сказал:
- Я думаю, что товарищ Новиков давно готовый инженер.
Так я стал инженером, получив диплом с отличием об окончании Ленинградского военно-механического института, хотя ни разу не был в стенах этого учебного заведения ни в то время, ни после. На заводе дипломы инженеров получила одна треть из сдавших экзамены: это объяснялось исключительно строгим подходом государственной комиссии. Остальные товарищи продолжили учебу, углубляя свои знания, и защитили дипломы на следующий год.
В лаборатории по обработке металла резанием я проработал почти до конца 1936 года. Стал за это время ее начальником (Н. А. Сафонов уехал в Москву, где он, как рассказывали, занимался более фундаментальной научно-исследовательской работой). Многое было сделано в этот период. Однако особо следует отметить, что нам удалось решить очень важную проблему в изготовлении стрелкового оружия - получить нарезы в канале ствола иным, не традиционным способом, в связи с чем я и был вызван в Москву.
Как получали нарезы в стволе винтовки со времени появления нарезного оружия? Длинным металлическим стержнем, на конце которого устанавливали режущий инструмент для каждого из нарезов, медленно скоблили канал ствола на специальном станке, углубляясь в металл буквально микрон за микроном. Это требовало, конечно, много времени. Нарезной станок занимали на этой операции (при обработке только одного ствола) около пятидесяти минут. А ведь надо было еще сначала установить ствол, а после обработки снять его, меняя время от времени и инструмент. В одну смену на одном станке обрабатывали не более шести-семи стволов. Представьте, что завод в сутки выпускает две или три тысячи винтовок. Сколько же нужно иметь станков и какую производственную площадь, чтобы выполнить только одну операцию - получить нарезы! А ведь при изготовлении винтовки производили даже не сотни, а тысячи различных операций. Что бы мы делали в войну, когда Ижевскому заводу поставили задачу выпускать двенадцать тысяч винтовок в сутки? Поэтому получение нарезов в канале ствола иным способом в какой-то мере решало проблему, над которой заводская лаборатория резания металла работала долгие годы.
Мысль об ускорении этой операции начала витать в стенах лаборатории давно. Бывая, например, в инструментальном цехе, мы видели, что увеличение отдельных отверстий в металлических изделиях и получение более точного размера производили подчас очень оригинально. Гладкую внутреннюю поверхность рабочие получали не шлифовкой, а "протаскивая" через отверстие металлический шарик. Шарик не только расширял отверстие, доводя его до необходимого размера, но и оставлял после себя идеально-гладкую поверхность, не требовавшую дальнейшей обработки. Эта операция занимала буквально секунды. А нельзя ли подобным способом получить нарезы в канале ствола?
