29-8-2008 22:26
Виталий А
ДА.
Новая технология алмазного хонингования
Отечественными специалистами и учеными разработана оригинальная технология алмазного хонингования
для высокоточной обработки стволов охотничьих ружей, и не только.
Учеными и инженерами Государственного технического университета совместно со специалистами Тульского оружейного завода разработана новая технология обработки стволов охотничьих ружей - технология алмазного хонингования.
Традиционно в технологии производства охотничьих ружей окончательная чистовая обработка каналов стволов осуществляется специальными свинцовыми притирами. Операция эта
(ее в производстве называют <свинцеванием> )
издавна выполняется вручную. Она весьма трудоемка и считается вредной для здоровья мастеров-оружейников, выполняющих такую работу.
Разработанный в Туле высокоточный процесс алмазного хонингования внутренних каналов позволяет отказаться от этой операции. Сконструированная для этого специальная обрабатывающая головка, оборудованная специальными алмазными притирами-брусками (хонами), обеспечивает высокое качество внутренней поверхности ствола.
Значение этой разработки и возможности ее применения, по оценке разработчиков и специалистов, выходит за рамки производства только охотничьего оружия. Ведь ствол охотничьего ружья является одним из представителей целого класса деталей весьма важных в машиностроении - нежестких тонкостенных длинномерных труб.
В процессе изготовления таких труб на производстве часто возникают серьезные технологические трудности. Они связаны в первую очередь с обеспечением весьма жестких требований по толщине стенки такой трубы, отклонению от прямолинейности ее оси и высокому качеству внутренней поверхности. Вследствие большого отношения длины к диаметру при обработке такой трубы (а такая работа может выполняться только высококвалифицированными рабочими) приходится использовать специальные станки, дорогостоящие приспособления, снижать режимы резания. Серьезные затруднения в производстве возникают и при контроле многих параметров точности таких изделий. Так что в целом задача совершенствования технологии изготовления таких изделий важна не только для производства охотничьих ружей, но и всего класса деталей машиностроения такого типа.
Надо сказать, что для такой высокоточной обработки внутренних поверхностей при выполнении наиболее ответственных операций на практике используется алмазное хонингование. Алмазные хонинговальные бруски являются одним из наиболее перспективных инструментов. Они в 100-120 раз более стойки, чем абразивные бруски. Кроме того, высокая стойкость алмазных хонинговальных брусков позволяет резко сократить количество подналадок станков и автоматизировать процесс хонингования, который происходит при относительно низких температурах резания. Благодаря этому появляется возможность обрабатывать тонкостенные детали с большими перепадами сечения стенки.
Предложенная отечественными специалистами обрабатывающая хонинговальная головка имеет удлиненную абразивную часть с тремя рядами обрабатывающих брусков. В отличие от известных конструкций обрабатывающих головок, использующих жесткое крепление брусков, разработчики предложили конструкцию гибкого полуэластичного бруска, на котором рабочий абразивный элемент - алмазная фольга - крепится к корпусу бруска через эластичный резиновый подслой.
Бруски, работающие в цилиндрической части ствола, имеют двухконусную иглу разжима, торец которой выполнен в виде поршня. При подаче масла в центральную полость головки бруски разжимаются, обеспечивая равномерное прилегание и большую площадь контакта алмазного инструмента с обрабатываемой поверхностью.
Таким образом, головка, одновременно совершая вращательное и возвратно-поступательное осевое движение внутри ствола, работает в своеобразном режиме самоподстройки брусков и не требует их многократных взаимных подрегулировок по диаметру (что постоянно приходится выполнять при использовании традиционного хонинговального инструмента).
Такая конструкция, как показала ее опытная эксплуатация разработчиками в условиях производства, обеспечивает требуемую заданную точность и высокое качество обработки поверхности ствола (трубы). Она надежна и позволяет снизить затраты на проведение этой ответственной операции. Так, использование нового инструмента и технологии при обработке стволов охотничьих ружей позволяет обеспечить шероховатость обрабатываемой поверхности всего 0,16 мкм и повысить вдвое производительность обработки.
Путь кропотливых поисков и исследований был проделан тульскими учеными и специалистами в процессе разработки этой высокоточной технологии. Ими был проведен целый комплекс исследований и модельных испытаний. Для этого были разработаны математическая модель возникновения самопроизвольных деформаций длинномерных труб при механической обработке, вероятностная модель суммирования погрешностей, влияющих на разностенность обрабатываемой трубы, наконец, создан комплекс высокоточной измерительной аппаратуры.
Новая технология алмазной обработки, по оценкам разработчиков, позволяет существенно повысить качество и эффективность производственного процесса при обработке поверхности деталей класса нежестких длинномерных труб, при высокоточной обработке стволов охотничьих ружей.
Алексей Лабунский
Журнал <Техномир> N2 (32) 2007 г.