Развитие машиностроения и металлообработки

Развитие машиностроения в период с 1830 по 1870 г. характеризовалось началом нового направления развития - специализации. Эта специализация, охватывавшая постепенно широкое поле промышленного производства, от специализации целых фирм и заводов до специализации станков и их частей,- являлась одной из форм повышения производительности труда. Специализация продолжала старые тенденции, возникшие еще при ручном производстве, когда она охватывала также широкую область ремесленного и мануфактурного производства от цехов, работавших над одним видом промышленной продукции, до отдельных исполнителей деталей и узких операций при мануфактурном производстве. Специализация, таким образом, является разделением труда в условиях машинного производства.

Заводы и фабрики, выпускающие продукты потребления (текстиль, обувь, посуду, спички и т. п.), продукты питания (сахарные, маслобойные, кондитерские и др.), специализировались естественным путем по роду выпускаемой продукции, определявшей и машинную технику и технологические приемы производства.

Машиностроительные заводы возникали с широкой по ассортименту и небольшой по объему программой производства. Но с течением времени специализация распространилась и на машиностроительные заводы. Одни заводы начинают специализироваться по производству паровых котлов, оснащаясь специальным оборудованием для гибки, резки, клепки толстых стальных листов. Другие начинают выпускать паровые машины, оснащаясь оборудованием чугунолитейных цехов, металлорежущими станками и оборудованием стендовых испытаний. Третьи специализируются в судостроении; четвертые - в локомотивостроении; пятые - в производстве сельскохозяйственных машин и т. д.

Специализация по выпускаемой продукции, характерная для завода или фабрики в целом, внутри предприятия продолжается специализацией, вытекающей из технологии производственных процессов. В зависимости от разнообразия этих процессов при производстве того или иного продукта заводы и фабрики делились на специальные цехи. Специализация цехов вытекала из технологических процессов: литье - в литейном цехе; поковки - в кузнечном цехе; обработка резанием - в механическом цехе; сборка - в монтажно-слесарном цехе и т. п. На таких предприятиях, как, например, судостроительные, количество цехов достигало 10-15.

В пределах одного цеха во все большей степени начинала проявляться специализация по более узким формам технологических процессов, находившая свое отражение в специализации оборудования. Так, например, процесс резания металла может отличаться по формам обрабатываемых резанием поверхностей, что вызывает разделение на токарные и строгальные станки. Эта первая специализация возникала вместе с возникновением станков как технологическая необходимость, иногда вопреки стремлению к созданию универсальных станков, удобных для многих мелких и мельчайших предприятий, возникавших в процессе промышленного переворота. Но последующая концентрация и связанное с нею укрупнение промышленных предприятий создавали предпосылки дальнейшей специализации даже в пределах близких технологических процессов.

Так, из универсального токарного станка выделяется лобовой станок, более удобный для тел большого диаметра и малой длины; выделяется револьверный станок, удобный для производства больших серий однородных деталей; карусельный станок, более точная и производительная модификация лобового станка; болторезный, в котором подача прутка производится полуавтоматически, и т. д.

Подобным же образом разрабатываются модификации сверлильных, строгальных, расточных, шлифовальных и других станков. Каждый из них может давать более узкий круг продукции, но в пределах этого узкого круга он удобнее, производительнее универсального станка А универсальность достигается в пределах цеха как результат совместной работы множества специальных станков. Здесь заметна далекоидущая аналогия с процессом разделения и специализации ручного труда в мануфактурах.

Совершенно очевидно, что длительная работа, в результате которой машиностроение обогатилось множеством разнообразных специальных станков, осуществлена большим коллективом людей, каждый из которых вносил иногда очень скромный вклал в общий прогресс машиностроения. Суммарный труд этих многих, зачастую остававшихся неизвестными новаторов производства, направленный на всемерное повышение производительности труда, является прекрасным примером трудового творчества масс, создающих, в конечном итоге, больше ценностей, чем отдельные, иногда весьма эффектные, изобретения.

Развитие техники металлообрабатывающих заводов, расширение и специализация станочного парка потребовали большой работы по совершенствованию режущего инструмента, его материала, формы, устройства. Возникают новые виды инструмента с несколькими режущими кромками: фрезы, развертки. Однако основным материалом в рассматриваемый период являлась углеродистая сталь, методы закалки и специализации которой были доведены практикой до высокого совершенства, хотя теория еще ничего не могла сказать в данной области.

Процессы резания металла, как одни из основных в развитом машиностроении, не могли не привлечь внимания ряда ученых В порядке изыскания методов повышения производительности станочного парка разрабатывается теория резания металла. Кроненберг в Германии. Тэйлор в США, профессора И. А. Тиме и К. А. Зворыкин в России разрабатывают первые основы теории резания, сочетая научные гипотезы с данными производственного опыта.

Металлорежущий станок становится объектом эксперимента. Экспериментально определяются такие физические величины, как усилие, температура, количество тепла. Для этого разрабатывают специальные динамометры, термопара, калориметры. Научные методы исследования привлекаются на службу производству для более полного использования в промышленных объектах законов природы.

Значительный рост машиностроения, увеличение потребления полуфабрикатов и однородных деталей (болтов, гаек, заклепок) вызвали необходимость нормализации изделий, в результате которой устанавливаются сортаменты изделий проката (листового, полосового, пруткового и фасонного профилей); стандарты так называемой "нормальной" нарезки крепежных и ходовых винтов; первые сортаменты и нормали для труб, фланцев и др.

В меньшее степени прогресс машиностроения отразился в методах литейных и кузнечных цехов. Усовершенствование вагранок для расплавления чугуна, усовершенствование паровых мологов и нагревательных печей не вносило радикальных изменений в методы отливки и поковки деталей машиностроения. Наиболее крупные заводы начали применять ковочные прессы с гидравлическим приводом; некоторое распространение получила штамповка. Однако коренные изменения в области горячей обработки металлов были еще впереди.