Как делают ружья.
9-01-2013, 14:07. Разместил: space
В любом огнестрельном оружии, в том числе и охотничьем, ствол является его основной частью. Высокое давление пороховых газов предъявляет особые требования к его прочности. Материал стволов должен обладать способностью выдерживать давление, развиваемое в канале, и в то же время быть вязким, чтобы в случае разрыва не создавать осколков. Такими качествами обладает ижевская высококачественная ствольная сталь марок 50А и 50РА, используемая для стволов охотничьих ружей. Ствольная сталь 50РА отличается от стали 50А присадкой бора, вводимой для повышения прокаливаемости.
В настоящее время заготовками для изготовления стволов являются либо поковки, в максимально возможной степени приближающиеся к наружным размерам и форме готового ствола, либо прутки горячекатаного проката. Выбор вида заготовки определяется конструкцией и технологическими соображениями. Для стволов всех ижевских ружей используется горячекатаный прокат.
Еще недавно вне зависимости от вида заготовки обработка канала ствола начиналась с операции глубокого сверления. Сложность и трудоемкость глубокого сверления состоит в том, что нужно в длинной и относительно тонкой заготовке просверлить сквозное отверстие без сколько-нибудь значительного его отклонения от оси заготовки. При указанном способе изготовления с учетом всех последующих обработок в стружку превращалось около 85 % высококачественной стали, необходимой для изготовления одного ствола. Одинарный ствол ружей ИЖ-27 или ИЖ-58, имеющий вес 610 г, изготовлялся из заготовки весом 3600 г!
Процесс редуцирования на вертикально-ковочных машинах, впервые в отечественной практике внедренный на Ижевском механическом заводе, позволил использовать в качестве первоначальной заготовки прокат весом всего 2065 г, длиной не 750 мм, как прежде, а только 260 мм, просверлить которую значительно проще. Такая заготовка, надетая на полированную закаленную оправу, устанавливается в вертикально-ковочную машину для редуцирования. После разогрева нижней части заготовки в индукторе токами высокой частоты до температуры, необходимой для ковки, начинается ее поступательно-вращательное движение в зону крестообразно-расположенных молотков, действующих в радиальном направлении. Под ударами молотков разогретый участок обжимается на оправке и вытягивается. После окончания процесса редуцирования с оправки снимается кованая заготовка ствола длиной 750 мм, наружная форма которой приближена к форме готового ствола. Применение процесса редуцирования в производстве стволов позволило снизить расход высококачественной ствольной стали для изготовления каждого ствола на 1,5 кг. Кроме того, происходящее при ковке улучшение структуры металла настолько повышает его прочностные характеристики, что отпадает необходимость в дополнительной термической обработке, производившейся при прежнем способе изготовления.
После ковки заготовка ствола поступает на механическую обработку, в процессе которой производится предварительное развертывание канала ствола и обработка наружных поверхностей.
Стволы, предназначенные для одноствольных ружей, после припайки к ним твердым припоем (латунь) крюка и стойки шарнира и мягким припоем (ПОС-40) основания антабки вновь поступают на участок механической обработки для установки экстракторов и окончательной обработки канала ствола, включая патронник и дульное сужение. После хромирования каналов они направляются в цех сборки ружей.
Сборка стволов двуствольных ружей начинается с запрессовки одинарных стволов в казенные муфты, посадочные отверстия в которых изготовляются с высокой степенью точности по диаметрам и взаимному расположению. К запрессованным в муфту стволам, предназначенным для ружей с горизонтальным расположением, подгоняется верхняя прицельная планка и стойка шарнира. Затем стволы и подогнанные детали подвергают горячему лужению. Облуженные стволы устанавливают в специальное приспособление, обеспечивающее их строгое взаимное расположение. В этом же приспособлении устанавливаются на свои места и фиксируются пружинными прижимами верхняя прицельная планка, стойка шарнира и заранее подготовленная луженая нижняя межствольная планка. После того как помещенные в каналы нагревательные элементы разогреют стволы до необходимой температуры, производится пайка свинцово-оловянистым припоем ПОС-40. Спаянные стволы поступают на дальнейшую механическую обработку, в процессе которой окончательно обрабатывается казенная муфта, стойка шарнира, каналы и наружные поверхности стволов. В зависимости от назначения устанавливается или один общий, или два раздельных экстрактора. Изготовление патронников производится на последней стадии обработки. После тщательного контроля собранные стволы направляются на хромирование каналов, а затем в цех сборки ружей.
Аналогичным образом производится сборка стволов, предназначенных для ружей с их вертикальным расположением. Некоторая разница в технологии сборки определяется их конструктивным отличием от стволов с горизонтальным расположением.
В ходе изготовления ведется постоянный контроль выполнения требований, касающихся прочностных характеристик и элементов, влияющих на качество боя стволов. От того, насколько точно соблюдаются режимы ковки, зависят физико-механические характеристики ствольной стали, приобретаемые ею в ходе процесса редуцирования. Во время механической обработки одинарных стволов и в сборе систематически контролируется прямолинейность каналов и при необходимости производится их правка по тени и кольцам. Строгая прямолинейность каналов необходима для достижения хороших боевых качеств ружья и, кроме того, создает предпосылки для изготовления стволов с минимальной разностенностью в радиальном направлении. Чем меньше разностенность, тем легче стволы при той же прочности. В хорошем, правильно изготовленном стволе прямолинейной должна быть не только ось канала, но и образующие его поверхности. Чем меньше волнистость поверхности, тем выше качество ствола, свидетельствующее о совершенстве технологии, мастерстве изготовителей и общей культуре производства.
Точность выполнения всех присоединительных размеров казенной муфты и стойки шарнира во время механической обработки после пайки оказывает непосредственное влияние на качество ружья. Чем точней изготовлены крюки ствола по толщине и контуру, чем ближе к одной плоскости расположены площадки стволов, точнее выдержан угол между ними и плоскостью казенного среза стволов, тем более качественно выполняется одна из основных операций сборки ружья - приплотка стволов к коробке.
Для обеспечения совпадения центров осыпей с точкой прицеливания, находящейся на расстоянии 35 м, оси каналов двуствольных ружей устанавливают не параллельно друг другу, а под некоторым углом. Величина этого угла для каждой модели определяется опытным путем. В стволах ружей типа ИЖ-58 этот угол равен 0°36' и его вершина находится на расстоянии примерно 1885 мм от дульного среза. Если произвести прицеливание по прицельной планке стволов в какую-либо точку, удаленную на 35 м, и посмотреть через каналы, то можно заметить, что ось правого канала будет направлена влево от точки прицеливания, а левого - вправо. Это иногда приводит к курьезам: охотники, заметив указанное явление, воспринимают его как результат некачественного изготовления и требуют замены ружья.
Итак, угол между осями каналов стволов в горизонтальной плоскости, называемый углом схождения, предназначен для нейтрализации последствий крутящего момента, возникающего при выстреле в результате отдачи. Кроме крутящего момента в горизонтальной плоскости, в силу тех же причин возникает крутящий момент и в вертикальной плоскости, величина и направление которого одинаковы при стрельбе из каждого ствола. Для совмещения центров осыпей с точкой прицеливания по вертикали оси каналов обоих стволов устанавливаются под углом 0°33' к линии прицеливания, проходящей по плоскости прицельной планки.
Для того чтобы траектории дробовых снарядов, а следовательно, и углы вылетов их из верхнего и нижнего стволов двустволок с вертикальным расположением стволов были одинаковыми, стволы располагаются под разными углами к линии прицеливания, проходящей по плоскости прицельной планки. В ружьях типа ИЖ-27 ось канала верхнего ствола расположена к линии прицеливания под углом 0°13', а нижнего - под углом 0°39'. При этих углах обеспечивается наилучшее совмещение центров осыпей с точкой прицеливания.
Необходимо иметь в виду, что все указанные углы являются расчетными, поэтому их действительные значения могут отличаться от приведенных величин в пределах установленных допусков на неточность изготовления. Окончательным контролем правильности изготовления стволов служит проверка качества боя собранного ружья.
Второй по своему функциональному значению деталью ружья является коробка. Шарнирно соединенная со стволами, она выполняет функцию затвора, закрывая канал ствола со стороны казенного среза. Во время выстрела передняя плоскость коробки, называемая щитком, воспринимает через дно гильзы давление пороховых газов, развиваемое в канале ствола. При выстреле нормальным охотничьим патроном 12 калибра давление, передаваемое через дно гильзы, составляет около 1500 кг. Действие разрывающих и изгибающих сил на коробку во время выстрела кратковременно, но их величина, ударный характер и большое количество выстрелов, которое должно выдержать ружье без нарушения взаимодействий механизмов, предъявляют высокие требования к ее прочности и надежности.
Для изготовления коробок ружей ИЖ-54 и ИЖ-26 применялась малоуглеродистая сталь с содержанием углерода около 0,15% (сталь 15), имевшая невысокие прочностные характеристики. Единственным достоинством коробок из этой стали была легкая их обрабатываемость обычными инструментами, что имело немаловажное значение при изготовлении глубоких пазов, круглых и прямоугольных отверстий и выемок, необходимых для размещения деталей механизмов. Это достоинство теряло свое значение из-за усложнений сборки ружей. Вначале ружье собиралось в так называемом "белом виде", при этом к коробке подгонялись стволы, устанавливались и отлаживались механизмы, производилась осадка ложи и цевья, также выполнялись отделочные работы для слияния контуров стволов, рычага запорного механизма и основания спускового механизма с соответствующими контурами коробки. Затем места обработки полировались и коробка гравировалась. После этого коробка с шарниром отправлялась на термическую обработку для придания ей необходимой прочности. Термическая обработка состояла из цементации и калки.
Длительный процесс цементации, происходившей при температуре около 900°С, приводил к объемным изменениям материала и связанным с ними нарушениям прежних размеров коробки. Поэтому требовалась повторная сборка ружья с более или менее значительной подгонкой деталей, особенно стволов. При повторной сборке требовалась большая аккуратность, чтобы избежать малейшего повреждения поверхности коробки из-за невозможности их восстановления.
Коробки одноствольных ружей и двустволок ИЖ-27 и ИЖ-58 изготовляются из высококачественной конструкционной стали (сталь 50). Обработка коробок производится на специализированных и агрегатных станках, обеспечивающих получение всех размеров с необходимой точностью. Поковки перед началом механической обработки нормализуются, а после выполнения основных металлоемких операций подвергаются термической обработке с целью повышения прочностных характеристик материала. После термообработки производится только чистовая обработка основных базовых размеров и поверхностей, влияющих на точность расположения сопрягаемых и устанавливаемых при сборке деталей ружья.
Современное охотничье ружье буквально начинено различными механизмами, состоящими из разнообразных деталей. Каждый механизм предназначен для выполнения определенной функции, а вместе они образуют систему, в которой все элементы взаимосвязаны между собой. Правильность взаимодействия механизмов ружья зависит от точности изготовления деталей и кинематических связей между ними.
Большая часть механизмов размещается в коробке ружья. Некоторые располагаются в блоке стволов и цевье, причем они обычно кинематически связаны с деталями механизмов, находящихся в коробке. Несмотря на естественное стремление при создании конструкции обойтись наименьшим числом деталей, в двуствольном ружье количество их довольно значительно. Так, механизмы ружья ИЖ-58МАЕ состоят из 70, а ИЖ-27Е - из 98 деталей. Примерно 60% деталей устанавливается в коробке ружья, небольшие размеры которой ограничивают внутренние объемы для размещения механизмов. Поэтому к небольшим по размерам деталям предъявляются довольно строгие требования по точности изготовления и механической прочности, так как, подвергаясь в процессе работы значительным динамическим нагрузкам, они должны обладать большой долговечностью при эксплуатации в различных погодных и климатических условиях.
Для каждой детали выбирается материал в зависимости от ее назначения, характера и величины воспринимаемых нагрузок. В процессе изготовления детали подвергаются различным видам термической обработки для придания материалам наилучших физико-механических характеристик, а также защитно-декоративным гальваническим и химическим покрытиям.
Ложи и цевья охотничьих ружей изготовляют из ореховой, буковой и березовой древесины, качество которой в значительной степени определяет прочность, долговечность и внешний вид ружья. По прочностным характеристикам древесины перечисленных пород близки друг к другу, и если соблюдены условия заготовки, правила транспортирования и сушки, то березовые, буковые и ореховые детали одинаково хорошо выполняют функциональные обязанности.
Для штучных ружей с высокохудожественной гравировкой ложи изготовляют из специально отобранных заготовок ореха с красивым естественным рисунком, прелесть которого тщательно подчеркивается при отделке пропиткой специальными составами и маслами, наиболее полно выявляющими нарядность текстуры.
Высушенные заготовки поступают в цех, где по шаблонам ленточной пилой из них вырезают технологические заготовки, приближающиеся к контуру ложи. Восемь таких заготовок устанавливают в шпиндели копировального станка, по четыре слева и справа от металлического объемного копира. При включении станка начинается одновременное вращение копира и заготовок. Расположенный над копиром ролик обкатывается по поверхности копира, а установленные над шпинделями с заготовками фрезы, повторяя через следящее устройство движения ролика, в точности воспроизводят форму и размеры ложи. Вся обработка выполняется за два прохода. Во время первого прохода производится предварительное черновое фрезерование, при втором проходе - чистовое фрезерование с одновременной шлифовкой поверхностей лож шлифовальной лентой. Цикл изготовления восьми лож длится восемь минут, после чего со станка снимают ложи с практически полностью обработанными наружными поверхностями. Затем на участке механической обработки выполняют пазы, выемки и отверстия, необходимые для размещения в них деталей и механизмов при сборке ружей. Аналогичным образом производится и изготовление цевья. После окончательной отделки и контроля готовые деревянные детали направляются в цех сборки ружей.
Сборка любого ружья начинается с пригонки стволов к коробке. Выполнение этой операции требует от исполнителя, помимо знания и глубокого понимания смысла предъявляемых требований, соответствующей профессиональной подготовки. Стволы должны быть так подогнаны к коробке, чтобы они входили в нее достаточно свободно, но без сколько-нибудь значительного бокового зазора. Чем больше след на боковых поверхностях крюков стволов от соприкосновения с соответствующими поверхностями пазов в коробке, тем лучше. Это особенно важно для ружей с горизонтальным расположением стволов, в которых силы отдачи действуют по сторонам от продольной оси ружья.
Казенный срез стволов должен плотно прилегать к щитку коробки не менее 50% своей поверхности, кроме зоны расположения экстракторов. Проверка производится по отпечатку краски или копоти, а также на просвет и щупом толщиной 0,05 мм, который не должен входить в соединение больше чем наполовину толщины стенки ствола. Площадки стволов должны плотно лежать на соответствующих поверхностях коробок в зависимости от модели, и между ними допускается незначительный местный зазор (от 0,08 до 0,1 мм). Наибольшая нагрузка во время стрельбы воспринимается соединением оси шарнира с передним крюком ствола, поэтому при подгонке стволов особое внимание обращается на точность сопряжения оси шарнира с выемкой под нее в переднем крюке стволов. Необходимо обеспечить высокую чистоту сопрягаемых поверхностей и наибольшую площадь контакта. Обычно площадь прилегания оси шарнира к поверхности крюка должна быть не менее 75%; это проверяется визуально по отпечатку краски или копоти. Шарнир, устанавливаемый между коробкой и стойкой стволов, должен входить с небольшим натягом, обеспечивая плотное прижатие поверхности выемки переднего крюка стволов к оси шарнира. Внутренняя поверхность головки шарнира должна плотно прилегать к полуцилиндрическому торцу коробки не менее 70% поверхности. Допускается местный зазор не более 0,08 мм.
Стволы, подогнанные в соответствии с указанными требованиями к коробке, должны быть надежно закреплены в этом положении механизмом запирания. У большинства ружей основным элементом запирания является запорная планка. В ружьях с горизонтальным расположением стволов запирание осуществляется в трех точках: на передний и задний крюки стволов запорной планкой и на верхний выступ головкой рычага запирания в ружьях типа ИЖ-58 или болтом Гринера в ружьях типа ИЖ-54. Практически обеспечить одновременное и одинаково плотное запирание ружья во всех трех точках невозможно, поэтому всегда основная нагрузка воспринимается одним местом запирания. Учитывая это, предусматривается, чтобы большее прилегание запорной планки к крюкам стволов было в том месте, которое способно обеспечить наиболее надежное запирание стволов. Таким местом в ружьях с горизонтально расположенными стволами является задний крюк стволов, поэтому прилегание запорной планки к нему дожно быть не менее 75%, а к переднему крюку, играющему значительно меньшую роль в запирании стволов,- не менее 25%. В ружьях типа ИЖ-27, в которых запирание стволов осуществляется только на один широкий подствольный крюк, прилегание запорной планки к его поверхности обеспечивается не менее 75% всей плоскости.
Существенное значение имеет внешний вид ружья, сформировавшийся в процессе многовековой эволюции охотничьего оружия. Ружье должно иметь привлекательный внешний вид в целом, а это достигается соблюдением правильных пропорций в соотношении размеров его составных частей, плавности линий, образующих его силуэт, и мест сопряжений основных деталей. Не менее важно и то, насколько тщательно и аккуратно выполнена каждая деталь, входящая во внешнее оформление. В хорошо изготовленном ружье между сопрягаемыми поверхностями деталей не должно быть заметных зазоров. Это имеет не только декоративное значение, но и не позволяет проникать в расположенные внутри ружья механизмы влаге и загрязнениям. Кроме того, точность подгонки свидетельствует о той тщательности, с которой делалось ружье. Все винты должны быть завернуты до упора, а их шлицы установлены вдоль оси ружья. Наружные поверхности, в том числе образованные из нескольких деталей, должны быть гладкими, без острых кромок и выступов, могущих поранить руки или зацепиться за одежду. После сборки ружья подвергаются испытаниям и контролю.
Н. Изметинский,
инженер
инженер
Журнал "Охота и охотничье хозяйство", № 7-1984 г.
Вернуться назад