Способы изготовления стволов

Есть несколько способов получения профиля нарезов в канале ствола.
Все они имеют свои достоинства и недостатки.

При изготовлении любого ствола есть несколько стандартных операций, сверление, оконтуривание, развертка канала, подготовка канала (полировка, лаппинг, хонингование), далее идет профилирование (это уже специализированная операция определяющая метод получения нарезов и свойства ствола) и финишные операции (как правило определяются технологией получения нарезов и традициями сложившимися у конкретного производителя) тут могут быть различные финишные полировки, термическая и термохимическая обработка и тд.

Попробую рассмотреть основные:
1. Ротационная ковка.
Достоинство: очень быстрый способ (около 3 минут на изготовление ствола), позволяющий получать стволы с внешней и внутренней геометрией (иногда даже куют вместе с патронником), с хорошей внутренней поверхностью и достаточной для большинства задач точностью. Суть метода: в канал ствола вводится оправка (есть разные названия, в России говорят "дорн", хотя "дорном" называют и другой инструмент о котором пойдет речь ниже) с обратным профилем нарезов, удары молотков станка сжимают металл, и внутреняя поверхность отпечатывается повторяя форму "оправки-дорна".
Способ характерен еще тем, что металл в процессе ковки уплотняется, что теоретически, а по утверждению некоторых уважаемых производителей и практически положительно влияет на ресурс. Например по заявлению FN herstal их стволы полученные ковкой дают ресурс в 20 тыс. выстрелов в М16 (кал.223Рем) против 6-8 тыс. выстрелов ресурса стволов фирмы Colt (полученных дорнированием).

К недостаткам можно отнести очень дорогое оборудование, станок GFM австрийского производства стоит несколько миллионов евро, высокие требования к хонингованию (и высокой стоимости хонинговальных станков) и общей подготовке ствола.

С точки зрения качества есть проблемы внутренних напряжений (так как идет ударное уплотнение материала), что негативно сказывается на стрельбе. Точность канала ствола при данном методе получается с допусками в сотые доли мм, что недостаточно для прецизионной стрельбы.

для снятия напряжений и упрочнения поверхностного слоя некоторые фирмы (например Блейзер) прибегают к нитроцементации.

Среди фирм производящих стволы методом ротационной ковки можно выделить уже упомянутые FN herstal и входящие в группу FN herstal Браунинг и Винчестер, Блейзер, Зауэр и Маузер, ЧЗ, Сако, Ремингтон, Штеер Манлихер.

youtube.com

Дорнирование
Протягивание (или проталкивание) через канал ствола твердосплавной головки button- дорн.
Головка имеет определенный профиль соответствующий калибру, количеству и шагу нарезов.
Это тоже, как и ротационная ковка, стрессовый метод профилирования канала ствола, только нарезы формируются не из большего диаметра в меньший как при ковке, а из меньшего в больший. Button двигаясь по стволу, и одновременно вращаясь, соответственно шагу нарезов, формирует геометрию канала ствола. Сама операция протяжки дорна очень быстрая, минута и все, однако метод требует очень качественной подготовки и прежде всего по финишному размеру канала, его чистоте, а так же по смазкам. Трение очень значительное, дорн выходит из ствола с температурой в двести градусов, и для преодоления таких сил к смазкам масса требований. Раньше ствол <меднили>, тонкий слой меди нанесенный на канал и являлся смазкой, сейчас применяют различные промышленные смазки и их комбинации, рецептура смазок как правило, ноу хау каждой компании кто получает стволы таким способом.
После протяжки дорна отверстие получается больше калибра, и для получения точного размера и снятия напряжений ствол идет в специальную печь где медленно нагревается и остывает в течении почти 50 часов. После термической обработки следует финишная полировка и ствол готов к нарезанию патронника и установке в винтовку.
Метод позволяет получать стволы очень высокого качества, пару десятков лет назад именно дорнированные стволы доминировали во всех крупных соревнованиях по бенчресту, с ними были установлены десятки рекордов.
Недостатком метода можно назвать сложность подбора термических режимов для попадания в <размер>, а так же большое количество <ручных> операций.
Метод применяют многие фирмы, из изместных Лотар Вальтер, Шилен, Харт. В заводских винтовках дорнированные стволы стоят у Везерби.
Ролики о производстве винтовок Бергара Баррелс, ствольное производство организовано при участие Эда Шилена.
youtube.com на 6мин 17 сек видно как дорн входит в ствол формируя нарезы.

Получение профиля нарезов резанием, т.е. с изъятием металла из канала ствола наиболее древний способ, самые первые нарезные стволы получали именно так, в 20 веке в период гонки за производительностью этот метод в массовом производстве был заменен куда более высоко производительными способами таким как ротационная ковка и дорнирование.
Однако сам метод получения стволов резанием наиболее точный, позволяющий получать внутреннюю геометрию канала практически идеальной по размерам полей и нарезов.
Точность стрельбы во многом и определяется точностью геометрии канала ствола, правильностью формы нарезов, и точности глубины. В процессе обработки данным методом через канал двигается инструментальная головка, в которой установлен резец, резец последовательно обрабатывает нарезы, и возвращаясь к первому нарезу механика станка чуть выдвигает резец и цикл повторяется. Основным недостатком метода является его скорость, это самый медленный способ обработки ствола, при средней глубине нареза в 0.1 мм нужно от 60 до 100 проходов инструмента для получения нареза необходимой глубины. Обычно ствол обрабатывается от 2 до 3 часов, крупный калибр может находится на станке до 8 часов и более.
До недавнего времени станки для нарезания канала использовались Pratt Whithney выпуска до второй мировой войны с ручными индексами и частичной автоматизацией, с 2005 года появились станки с ЧПУ позволившие улучшить точность обработки канала ствола и получить стволы непревзойденной точности. На сегодняшний день стволы полученные данным способом являются безусловными лидерами в соревнованиях по высокоточной стрельбе.
Ствол получаемый данным способом не нуждается в термической обработке и сразу готов к применению. Из известных фирм устанавливающих резанные стволы на свои винтовки можно упомянуть Accuracy International, Barrett, McMillan.
Самые известные производители стволов методом резания: Кригер, Бартлейн, Бордер.
Видео: max-ern.com
youtube.com
youtube.com

orsis.com немного видео в середине клипа о нарезании канала на станке с ЧПУ

Другие способы изготовления стволов.

1. Протяжка (Broashing). Длинный режущий инструмент с полным профилем нарезов протягивают на специальном прессе через канал получая одновременно все нарезы. Обычно применяют для получения стволов для пистолетов, для длинноствольного оружия применяют только для крупного калибра, но тоже ограничено, я знаю только одну фирму производящую стволы .50 калибра для ружей на черном порохе.
Фирма Беретта получает для своих пистолетов стволы именно протяжкой.
Метод непременим для большинства винтовочных калибров, так как получить необходимую жесткость инструмента при малых диаметрах невозможно.

youtube.com

2. Электрохимическое травление. Метод весьма распространен в России, таким способом получают стволы даже для малокалиберной артиллерии. Название метода по сути описывает и его технологию, через канал протягивают электрод с профилем нарезов и подают электрический ток, в месте "контакта" металл ствола вытравливается и получаются нарезы. Способ довольно точный, и быстрый. Применим не на всех сталях.

3. В Турции применяют способ сходный с ротационной ковкой, только вместо ударов молотков, применяют валки которые сдавливают металл на оправку.

4. Я знаю примеры когда стволы получали электроэрозионным способом и даже литьем. Данные методы развития пока не получили.

металлы.
Стволы в основном делают из стали, это либо нержавеющая сталь, либо "черная" хром молибденовая.

разные стали по разному обрабатываются разными методами. Например нержавеющие стали хуже куются, но хорошо обрабатываются дорнированием или резанием. Нержавейку практически невозможно обработать электрохимическим травлением и тд.

Некоторые нержавеющие стали очень плохо обрабатываются резанием, но прекрасно дорнируются. Поэтому выбор стали для конкретной технологии это очень важный и принципиальный момент.

К ствольной стали предъявляются высокие требования, это прежде всего плотность структуры, отсутствие неметаллических включений, полостей и микротрещин, напряжений. В США и Европе ствольные стали поставляются с заводов изготовителей с паспортами ультразвукового контроля и со снятыми в заводских условиях напряжениями. В США поставщики прилагают сертификат подтверждающий возможность использования данной стали в оружейной промышленности.

Твердость стали для разных способов обработки тоже различная, для дорнирования это 26-28 HRC, для резания 30-34HRC, для пистолетов и автоматов до 40-41.

Распространенные марки: нержавеющая сталь 416R (особенность данной стали повышенное содержание серы и отсутствие никеля), хроммолибденовая 4140, 32CrNiMo6 и др.

Покрытия стволов и упрочнение.

В СССР и РФ традиционно наносят хром, упрочняя поверхность и снижая трение, хромирование ухудшает точность геометрии канала ствола, но значительно повышает прочность.

Применяются так же различные способы термохимического упрочнения, уже упомянутая нитроцементация, а так же карбонитрация и тд. Позволяющие получить очень твердый поверхностный слой как снаружи так и внутри ствола.

Теперь немного про наше производство.

У нас два способа получения нарезов, в основном резание, и вторично дорнирование.

Резание у нас происходит на специализированных станках с ЧПУ, наличие ЧПУ позволяет очень точно контролировать параметры работы инструмента, а именно углы поворота, точность спирального угла шага нарезов, точность подъема инструмента при обработке. Все это делает возможным получение внутренней геометрии ствола очень высокой точности, с допусками в 1 микрон и в тысячные градуса по углам обработки.

Точность изготовления стволов напрямую транслируется в точность стрельбы.
Мы выбирали данный способ как основной по причине того, что более точного способа получения ствола не существует.

Цикл производства выглядит следующим образом: отрезание прутка нужной длины с припуском на обработку, торцевание на токарном станке, глубокое сверление, оконтуривание на токарном станке с ЧПУ , развертка канала ствола, полировка канала, нарезание нарезов, финишная полировка.

На этом бланк считается готовым, далее идут специализированные операции по разворачиванию патронника, нарезанию соединительных резьб, дол, финишной полировки с внешней стороны и различные декоративные виды обработки (покраска, матирование, полировка) в соответствии с заказом.

В случае дорнирования цикл операций немного другой, и применяется другой инструмент даже на сходных операциях, например развертка канала ствола для дорнирования производится разверткой большего размера чем для резания, по другому проводится финишная полировка-лаппинг.

Существенным отличием способов пр-ва является наличие в цепочке дорнирования продолжительного цикла термической обработки.

Originally posted by Хабаровск:

Другие способы изготовления стволов.

В качестве дополнения:
-Производство стволов по технологии холодного радиального обжатия;
-Производство стволов по технологии горячего радиального обжатия;
-Производство скрепленных стволов;

Originally posted by Хабаровск:

В СССР и РФ традиционно

материалами для производства стволов являются:
-углеродистые стали 50РА (перлитный класс) ОСТ 3-98-88 (стволы до 9мм с низкой скорострельностью до 600 выстрелов);
-хромоникельмолибденовованадиевые стали 30ХН2МФА ОСТ 3-98-88 (стволы до 23мм, скорострельность до 1500 выстрелов);
хромоникельмолибденовованадиевые стали ОХН3МФА ГОСТ В 5192-88 (стволы 30мм и более, скорострельность свыше 1500 выстрелов).

Лейнеры:
-сталь ЭП131;
-сталь ЭП720.

P.S.
Напечатано собственноручно!..

Во временя СССР когда с покупкой нарезняка были большие проблеммы и умельцы с очумелыми ручками изготовляли нарезные стволы в условиях ремонтных мастерских, выдел я как один умелец нарезал ствол при помощи гидровлического пресса. Выглядело это так, сам резец был в длину не более 10мм имел 3 режущие кромки в виде нарезов по всей окружности резца, резец вставлялся с одной стороны заготовки и продавливался прессом подставляемыми закаленными штангами пока не вывалится с другой стороны заготовки. Сам я не пользовал эти девайсы т.к. был сыном штатного охотника и имел возможность пользовать СКС и КО, но вот по опыту моих товарищей скажу что жили эти стволы не долго и стреляли далеко от идеальной кучности!
вопрос такой применялась такая технология в производстве стволов где-либо?, ибо этот умелец уверял меня что так делали чуть-ли не на всех оружейных производствах СССР!
Спасибо за информацию, очень интересно, и главное все в одном месте не надо рыть кучу тем!

------
Лучше порох в пороховницах чем дробь в ягодицах!
Кто играет с динамитом - тот домой придет убитым!

2Reb00t описанный вами способ либо дорнирование (если без изъятия металла), либо протяжка если металл извлекается инструментом.

В кустарных условиях такую операцию можно сделать только на мягкой стали, отсюда и низкая живучесть. С ув. Алексей

Originally posted by Андрей К:

материалами для производства стволов являются:
-углеродистые стали 50РА (перлитный класс) ОСТ 3-98-88 (стволы до 9мм с низкой скорострельностью до 600 выстрелов);
-хромоникельмолибденовованадиевые стали 30ХН2МФА ОСТ 3-98-88 (стволы до 23мм, скорострельность до 1500 выстрелов);
хромоникельмолибденовованадиевые стали ОХН3МФА ГОСТ В 5192-88 (стволы 30мм и более, скорострельность свыше 1500 выстрелов).

Лейнеры:
-сталь ЭП131;
-сталь ЭП720.

P.S.
Напечатано собственноручно!..

У меня есть длинный список спецсталей для пулеметов и пушек до 30 мм ДСП . С ув. Алексей

С ув. Алексей

Спасибо! Тогда получается протяжка ибо метал извлекался в виде стружки!

------
Лучше порох в пороховницах чем дробь в ягодицах!
Кто играет с динамитом - тот домой придет убитым!

У меня вопрос к знатокам.

А можно ли использовать для изготовления стволов 38ХН3МФА?
И чем она хуже или лучше 30ХН2МФА.

Спасибо.

------
С Уважением,
Константин.

Originally posted by Koshey:
У меня вопрос к знатокам.

А можно ли использовать для изготовления стволов 38ХН3МФА?
И чем она хуже или лучше 30ХН2МФА.

Спасибо.

Готовы сделать ОКР

С ув. Алексей

Originally posted by Хабаровск:

Готовы сделать ОКР

С ув. Алексей

Спасибо.

Но я думал Вы Алексей на столько "в теме" что и без всяких ОКР-ов скажете что и как.
Жаль. Кроме Вас никто и не ответит, я думаю.

Вопрос для меня не на столько принципиален что бы проводить ОКР. Просто хотел убедиться в правильности или ложности своих гипотез.
Я лично считаю что из 38ХН3МФА можно делать стволы, и по всем параметрам она лучше чем 30ХН2МФА, кроме одного, ее просто сложней обрабатывать из за большего количества легирующих элементов.

------
С Уважением,
Константин.

Ствол вообще можно сделать из любой стали, вопрос в другом, как потом этот ствол будет работать: точность и живучесть. Это исследовать нужно, просто так сказать невозможно.

По нашей технологии 30ХНМФА обрабатывается плохо, мы не смогли резанием получить стволы нормального качества, внутренняя поверхность "драная" получается, сталь вязкая, при малых съемах она тянется, дорнировать пока не пробовали. С ув. Алексей

Originally posted by Хабаровск:
Ствол вообще можно сделать из любой стали, вопрос в другом, как потом этот ствол будет работать: точность и живучесть. Это исследовать нужно, просто так сказать невозможно.

По нашей технологии 30ХНМФА обрабатывается плохо, мы не смогли резанием получить стволы нормального качества, внутренняя поверхность "драная" получается, дорнировать пока не пробовали. С ув. Алексей

Спасибо Алексей за разъяснения.

------
С Уважением,
Константин.

Originally posted by Хабаровск:

Среди фирм производящих стволы методом ротационной ковки можно выделить уже упомянутые FN herstal и входящие в группу FN herstal Браунинг и Винчестер, Блейзер, Зауэр и Маузер, ЧЗ, Сако, Ремингтон, Штеер Манлихер.

Originally posted by Хабаровск:

У нас два способа получения нарезов, в основном резание, и вторично дорнирование.

Молот Вятские Поляны производит стволы ротационной ковкой А это на сегодняшний день второй после Ижевска производитель охотничьего оружия в РФ

Так и Ижевск куёт, и Тула и дегтяревцы.

У нас, я имел ввиду конкретно наше предприятие, г.Москва, Промтехнология. С ув. Алексей

Originally posted by Хабаровск:

У нас, я имел ввиду конкретно наше предприятие, г.Москва, Промтехнология. С ув. Алексей

Я не понял немного, думал обобщенно А чего производите? а то слышал а конкретно по продукции как то пробел

Или Вы ОРСИС? Чего то туплю

Орсис С ув. Алексей

Originally posted by Хабаровск:

Орсис С ув. Алексей

Понял

Алексей

вы не могли-бы поподробней расказать как, каким способом, на какой стадии производится полировка канала ствола, как при полировке сохраняется правельная конфигурация нареза, буду очень признателен!

------
Лучше порох в пороховницах чем дробь в ягодицах!
Кто играет с динамитом - тот домой придет убитым!

Полировка не влияет на конфигурацию, задача полировки "пригладить" следы инструментальной обработки, сбить острые вершинки в структуре металла, на геометрию это влияет очень мало, неизмеримо мало.

Финишная шустовка-полировка-лаппинг проводится как заключительная операция при получении бланка ствола, в ствол на специальный шомпол заливается свинцовый сплав (свинец и олово), получается притир длинной 45-55 мм, после того как ствол и притир остыли до комнатной температуры (45-50 минут), на притир наносится паста (сложная формула, но-хау, в качестве абразива оксид алюминия), и идет полировка, 15 движений, потом притир выводится из канала, проворачивается на 90 градусов добавляется паста и еще 15 движений, опять выводится проворачивается на 90 градусов и обливается маслом, и еще 15 движений. Потом ствол вымывается керосином, продувается воздухом, чистится патчами и 2 часа в ультразвуковой мойке, что бы 100% удалить остатки пасты перед разворачиванием патронника.

Перед тем как бланк станет стволом, с дульного среза отрезается 30 мм, так как паста дает миниатюрный раструб при полировке, с другой стороны этот раструб перекрывается патронником.

При дорнировании все более интенсивно и дольше, и пасты применяются разного размера зерна, сначала грубые, потом средние, потом мелкие. И если после резки полировка 5-6 минут, то при дорнировании 45 мин минимально, поэтому многие дорнированные стволы по качеству поверхности выглядят лучше.

С ув. Алексей

Спасибо Алексей, прекрасный ответ что-бы понять суть действа!

------
Лучше порох в пороховницах чем дробь в ягодицах!
Кто играет с динамитом - тот домой придет убитым!

Как делают стволы.. для меня это была непостижимая тайна, теперь - нет
Алексей, спасибо

Originally posted by Reb00t:
Спасибо! Тогда получается протяжка ибо метал извлекался в виде стружки!

Вообще-то этот метод называется прошивкой, хотя "те же яйца, только в профиль", если инструмент тянут - это протяжка, если толкают - то прошивка. Протяжка имеет длинный хвостовик, пропускаемый через обрабатываемое отверстие, за него и тянут инстумент при обработке; прошивка гораздо короче: помимо режущей части передняя и задняя направляющие, но необходим толкатель, так что хрен редьки не слаще...
При этом протяжной метод считается более точным, а прошивают отверстия меньшей длины в "калибрах", в своё время выпускались вертикально-прошивочные станки, насчет горизонтальных уже не помню...
А самопально как только не пытались делать нарезы, использовали даже винтовые пресса (и большие тиски тоже ), основная проблема не в усилии, а в скорости, для получения качественной поверхности необходимо обеспечить необходимую скорость резания для сочетания материал заготовки - материал инструмента, что было совсем не просто (при протягивании для пары легированная сталь - быстрорез примерно 5-7 м/с)...

Originally posted by technic6:

примерно 5-7 м/с)

Наверное всё таки в минуту,а не в секунду

Пардон, очепятка, конечно м/мин.. .

Недавно прислали книгу.. .

Уважаемый

map

не поделитесь сканом, для повышения самообразованности?

------
Лучше порох в пороховницах чем дробь в ягодицах!
Кто играет с динамитом - тот домой придет убитым!

[QУОТЕ]Оригиналлы постед бы Реб00т:
[Б]Уважаемый

не поделитесь сканом, для повышения самообразованности?

[/Б][/QУОТЕ]

------

Выложить 350 страниц на Ганзе!???.. .

Увы, я столько не проживу.. .

Увы, я столько не проживу...

ну не нужно себя не доотценевать!, одним архивом на фтп и сылку на скачку!
многие спасибо скажут!

------
Лучше порох в пороховницах чем дробь в ягодицах!
Кто играет с динамитом - тот домой придет убитым!

Насколько понимаю, МАРу книгу передали от лица организаторов выпуска книги.
Если он начнет выкладывать сканы - его не поймут и спасибо не скажут.

ПС. Мне обещанная книга, так и не дошла

если так то извеняюсь! все понимаю!

------
Лучше порох в пороховницах чем дробь в ягодицах!
Кто играет с динамитом - тот домой придет убитым!

Ребяты, вас шо, опять в гугле забанили??? Давно лежит, весит 17 метров, сам скачивал.

Это издание 2009 года, а речь идёт о 2012...

P.S. Если это не так, ссылку в студию .. .

google.ru Чегой-то за прошедшие три года я не слыхал о революции в производстве стволов.. . Сорри, не сдержался.

за прошедшие три года я не слыхал о революции в производстве стволов

Ожидался к выпуску 2009 г. второй том, вместо него вышло переработанное и дополненое издание 2012 г.
Ссылка на тему: Книга "Ствол"

------
С уважением,
Ermak Timofeich.

Originally posted by Хабаровск:

По нашей технологии 30ХНМФА обрабатывается плохо, мы не смогли резанием получить стволы нормального качества, внутренняя поверхность "драная" получается, сталь вязкая, при малых съемах она тянется, дорнировать пока не пробовали. С ув. Алексей

Строгание?

По нашей технологии, канал под хром выходит чистым. Зато финишные операции уже по хрому в канале ухудшают качество поверхности примерно на класс.