Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення

Показаны пути становления механической обработки напыленных газотермических покрытий и ее влияние на развитие ремонтного производства в ведущих индустриальных странах мира, в т.ч. в бывшем СССР и Украине....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2007
Автор:	Полонський, Л.Г.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури 2007
Назва видання:	Питання історії науки і техніки
Теми:	Розвиток наукових і технічних ідей
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/79131
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення / Л.Г. Полонський // Питання історії науки і техніки. — 2007. — № 3-4. — С. 2-9. — Бібліогр.: 31 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-79131
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-791312015-03-27T03:01:54Z Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення Полонський, Л.Г. Розвиток наукових і технічних ідей Показаны пути становления механической обработки напыленных газотермических покрытий и ее влияние на развитие ремонтного производства в ведущих индустриальных странах мира, в т.ч. в бывшем СССР и Украине. Ways of becoming of machining raised dust gas-thermal coverings and its influence on development of repair manufacture in the leading industrial countries of the world, including in the former USSR and Ukraine are shown. 2007 Article Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення / Л.Г. Полонський // Питання історії науки і техніки. — 2007. — № 3-4. — С. 2-9. — Бібліогр.: 31 назв. — укр. 2077-9496 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/79131 621.793.71 uk Питання історії науки і техніки Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Розвиток наукових і технічних ідей Розвиток наукових і технічних ідей
spellingShingle	Розвиток наукових і технічних ідей Розвиток наукових і технічних ідей Полонський, Л.Г. Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення Питання історії науки і техніки
description	Показаны пути становления механической обработки напыленных газотермических покрытий и ее влияние на развитие ремонтного производства в ведущих индустриальных странах мира, в т.ч. в бывшем СССР и Украине.
format	Article
author	Полонський, Л.Г.
author_facet	Полонський, Л.Г.
author_sort	Полонський, Л.Г.
title	Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення
title_short	Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення
title_full	Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення
title_fullStr	Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення
title_full_unstemmed	Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення
title_sort	механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення
publisher	Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури
publishDate	2007
topic_facet	Розвиток наукових і технічних ідей
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/79131
citation_txt	Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення / Л.Г. Полонський // Питання історії науки і техніки. — 2007. — № 3-4. — С. 2-9. — Бібліогр.: 31 назв. — укр.
series	Питання історії науки і техніки
work_keys_str_mv	AT polonsʹkijlg mehaníčnaobrobkapokrittívnaetapístanovlennâvídnovlûvalʹnoítehníkigazotermíčnogonapilennâ
first_indexed	2025-07-06T03:12:34Z
last_indexed	2025-07-06T03:12:34Z
_version_	1836865609511469056
fulltext	РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 2 УДК621.793.71 МЕХАНІЧНА ОБРОБКА ПОКРИТТІВ НА ЕТАПІ СТАНОВЛЕННЯ ВІДНОВЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ ГАЗОТЕРМІЧНОГО НАПИЛЕННЯ Полонський Л.Г., д-р техн. наук, проф. (Житомирський державний технологічний університет) Показаны пути становления механической обработки напыленных газотермиче- ских покрытий и ее влияние на развитие ремонтного производства в ведущих индуст- риальных странах мира, в т.ч. в бывшем СССР и Украине. Ways of becoming of machining raised dust gas-thermal coverings and its influence on development of repair manufacture in the leading industrial countries of the world, including in the former USSR and Ukraine are shown. Газотермічне напилення, яке є ви- дозміною відомого протягом тисячоліть способу розпилення рідкого металу – сьогодні одна з найдосконаліших та найбільш продуктивних і економічних серед використовуваних промисловістю енерго- та ресурсозберігаючих техноло- гій. Її безпосередньо та у поєднанні з механічною обробкою визнано одним із найперспективніших засобів реалізації науково-технічного напрямку, який ефективно забезпечує надійність машин і конструкцій. Суть газотермічного напилення полягає в тому, що специфічні властивості поверхні досягаються формуванням на ній тонких шарів із тих або інших матеріалів, що в пластичному або рідкому стані напи- люються струменем газу. У багатьох випадках поверхні де- талей та конструкцій з такими покрит- тями не відповідають необхідним пара- метрам, наприклад, щільності, рівното- вщинності на всій площі напилення, точності розмірів і форми, шорсткості тощо. Для отримання відповідних екс- плуатаційних характеристик виникає по- треба в їхній остаточній обробці за допо- могою різноманітних зовнішніх впливів. Із самого початку застосування покриття піддавалися просоченню мастилами, але найбільший вплив на загальний розвиток процесів напилення мали термічна і, особливо, механічна обробка. Завдяки бурхливому технічному розвитку суспільства, появі зносостій- ких матеріалів, виникненню дефіциту конструкційних ма- теріалів, підняттю на високий якісний рівень швидкісних, силових, температурних, динамічних та інших характеристик машин і механізмів, а також, у зв’язку з цим, – неспроможністю існуючої ремонтної бази за рахунок використовуваних на той час методів реновації забезпечити безперебійність експлуатації машин зумовили наприкінці 20-х – на почат- ку 30-х рр. ХХ ст. вихід техніки напи- лення на етап розвитку, який отримав назву етап відновлювальної техніки РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 3 напилення газотермічних покриттів (див. рис.). Технологічна простота процесу сприяла йому застосуванню в ремонт- ному виробництві. Удосконалення тех- ніки напилення покриттів протягом 30- х–40-х рр. ХХ ст. дозволило освоїти ро- боти з відновлення відповідальних дета- лей машин. Вперше таку операцію здій- снили в 1936 р. у Німеччині, яка готува- лася до війни і підвищену увагу прояв- ляла до створення мобільних, зручних та невибагливих методів швидкого, а, го- ловне, якісного ремонту деталей бойо- вих машин у польових умовах. Із 1941 р., також у Німеччині, у вжиток ввійшли втулки та підшипники ковзання з відновленими робочими поверхнями [1]. У США інтенсивний розвиток отри- мали технології напилення біметалів на деталі військової техніки [2], що знач- ною мірою сприяло вирішенню пробле- ми її ремонту в бойових умовах. Етапи розвитку газотермічних по- криттів і домінуючі методи їхньої ме- ханічної обробки Поступово використання техніки га- зополуменевого напилювання покриттів охопило і ремонтне виробництво в осно- вних промислових центрах СРСР. З най- більш масштабних робіт, здійснених тоді, можна відмітити те, що в 1934 р. у м. Свердловську (зараз – м. Єкатерин- бург) було відновлено резервуар водона- пірної вежі міського водопроводу, який навіть через 6 років після оцинкування знаходився в добротному стані [3]. Наприкінці 1930-х рр. одна з пер- ших дільниць з виправлення бракова- них відливок блоків циліндрів автомо- більних двигунів за допомогою техніки напилення була організована на автоза- воді ім. В.М. Молотова (м. Горький – зараз Нижній Новгород) [40]. З 1939 р. досить осяжно виправлення напилен- ням бракованого литва та деталей здій- снювалося на заводі ім. Й.В. Сталіна (ЗІС) (м. Москва) [4]. Тут до 100 тис. забракованих деталей щорічно повертались у виробництво [3]. У 1940 р. інженер Греков і механік Третьяков (ЗІС) розробили ефективний технологічний процес відновлення га- зотермічним покриттям спрацьованих втулок та підшипників ковзання. Оригінальність і технологічність процесу полягала в тому, що спрацювання внутрішніх повер- хонь у даному випадку ліквідову- валось за рахунок напилення по- криття на зовнішні поверхні та наступної механічної обробки цих поверхонь [5]. Техніко-економічне обгрунту- вання доцільності застосування техніки напилення, що здійснюва- лося в ті роки багатьма вітчизня- ними підприємствами, в основно- му, давало позитивні результати, про що, наприклад, свідчать дані аналізу, проведеного на Московському авторемонтному заводі № 2 (МАРЗ-2) (див. табл.). Особливу зацікавленість викликала виявлена можливість ліквідації газотер- мічними покриттями протікання двигу- нів. Вартість ліквідації розгерметизації танкового двигуна V-2 напиленням по- криття, за даними Кіровського заводу, РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 4 становила 20 руб., а вартість заміни де- фектної деталі новою – 2600 руб. (у цінах 1944 р.) [3]. Все це показує, що необхід- ність якнайширшого впровадження газо- термічних покриттів у ремонтне вироб- ництво та процеси виправлення бракова- них заготовок ставала все актуальнішою. Вартість відновлення спрацьованих деталей автомобіля ЗІС-5 за допомогою техніки напилення (за даними Є.В. Антошина, 1938 р. [3]) Вартість віднов- лення. Ціна нової деталі Найменування деталі У цінах 1938 р. Кулачковий вал 11,70 38,00 Вал приводу вод. помпи 9,40 8,80 Вісь вентилятора 3,75 5,50 Труба піввісі 9,45 50,00 Поворотний кулак 4,48 26,00 На початок другої світової війни (1939–1941 рр.) техніка напилення по- криттів використовувалась багатьма ав- то- і танкоремонтними заводами, ремо- нтними підрозділами Червоної Ар- мії [3]. На цей час вдалося освоїти від- новлення близько тридцяти наймену- вань деталей. Напилення покриттів ма- ло успіх у ремонтних цехах машинобу- дівних підприємст� під час ремонту верстатів і технологічного устаткуван- ня. Розширювалось його застосування у ливарному виробництві з метою випра- влення дефектів литва. Поширення вітчизняної техніки на- пилення розпочалося з текстильної галу- зі. Зважаючи на реальний стан виробни- цтва тканин, для вирішення завдань ус- пішної експлуатації обладнання тексти- льної промисловості, одного з найбільш ремонтоємних серед усього технологіч- ного оснащення країни, Рада Народних Комісарів СРСР 16 вересня 1937 р. при- йняла постанову „Про заходи щодо по- ліпшення роботи бавовняної промисло- вості” [4], яка зобов’язувала до впрова- дження у ній напилених покриттів. Це дало змогу вже до 1945 р. ши- роко впровадити технологічні процеси напилення покриттів у текстильне ви- робництво [6]. Не дивлячись на труд- нощі воєнного періоду, випуск продук- ції в текстильній промисловості не зни- зився, а, навпаки, підвищився, на що, безумовно, мало вплив і освоєння ново- го способу відновлення деталей. Згідно з планом 1945 р. збільшення виробниц- тва тканин у порівнянні з попереднім роком намічалося (і було досягнуто), у першу чергу, за рахунок забезпечення скорочення простоїв устаткування. Акценти переважного використан- ня техніки напилення все більше змі- щувалися у сферу ремонтного вироб- ництва. В 1935 р. розпочалося прове- дення експериментів із відновлення де- талей автомобілів на МАРЗ-2 [7]. За- вдяки вдалому завершенню дослідни- цьких і експериментальних робіт уже в 1940 р. тут відновлювалося 12 на- йменувань деталей автомобілів ЗІС-5 [8], що забезпечило їхній пробіг після ремонту у межах 5000 км [3]. Протягом 1940 р. цехи напилення газотермічних покриттів відкрилися майже на всіх ав- торемонтних заводах країни. В роки війни інтенсивні роботи з відновлення деталей текстильного ус- таткування, як, наприклад, веретен, ши- йок рифлених циліндрів, шпинделів тощо продовжувалися. На багатьох підприємс- твах („Трьохгорная мануфактура”, авто-, тракторо- і танкоремонтні заводи та інші) масово здійснювалися практичні заходи з відновлення спрацьованих деталей. У Ка- занських центральних авторемонтних майстернях в умовах дефіциту поршнів для автомобілів ЗІС-5 розпочалося їхнє відновлення електродуговим напилюван- ням покриттів [9]. РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 5 Народний комісаріат озброєнь та авіаційної промисловості навіть видав спеціальне розпорядження, що зо- бов’язувало до організації дільниць на- пилення у ремонтних цехах усіх підле- глих йому підприємств. Тільки одним N-ським заводом цього відомства про- тягом 1943 р. напиленими покриттями було виправлено понад 100 тис. шт. бронзових відливок. Значним чином сприяла поліпшен- ню технічного обслуговування та ремо- нту сільськогосподарських машин по- станова лютневого (1947 р.) Пленуму ЦК ВКП(б) „Про заходи піднесення сільського господарства у післявоєнний період” [10]. Виконання її завдань за- лежало і від освоєння в ремонтній практиці техніки напилення покриттів. Як показав аналіз, здійснений у 1953 р. низкою ремонтних підприємств Міністерства сільського господарства СРСР (Владимирський, Казанський, Ря- занський, Стерлітамакський та інші заво- ди), термін служби деталей автомобілів і сільськогосподарських машин, відновлю- ваних напиленням, вдавалося збільшити у 2...4 рази, а їхня вартість при цьому стано- вила від 9 до 60 % вартості нових [11]. Значний імпульс розвитку техніки напилення в Україні давало те, що роз- повсюдження її здійснювалося в рамках становлення та вдосконалення у систе- ми планово-попереджувального ремон- ту, яка у 1950-і рр. робила перші кроки. Напилення газотермічних покриттів стало в цій системі однією з форм пере- вірки ефективності прогресивних на той час прийомів і технологій ремонту в нових техніко-економічних обстави- нах (1931–1940 рр.). Освоєння газотермічних покриттів із конструкційних (HRCе 35...40) (1940- і–початок 1950-х рр.) і легованих ста- лей (HRCе 40...55), поява таких матеріа- лів, як сормайти, сталініти, стеліти створювало все більш сприятливі умо- ви для використання техніки напилення покриттів при відновленні спрацьова- них деталей машин. Забезпечувати ж прийнятні геомет- ричні параметри відновлених робочих поверхонь можна було тільки обробкою різанням, яка і почала поступово заво- йовувати провідні позиції в загальному обсязі механічної обробки покриттів. При обробці напилених покриттів за- стосовувалися традиційні для того часу (1930-і рр.) інструментальні матеріали: сталі інструментальні та швидкорізаль- ні, абразиви. Іноді для розточування відновлених поверхонь отворів вдава- лися до обробки алмазними різцями [4]. Освоєння твердосплавних інструментів у промисловості в ці роки тільки розпо- чиналося і для обробки покриттів вони взагалі не застосовувалися. По відношенню до покриттів із ко- льорових металів і сплавів, низьковуг- лецевих сталей інструментальні та швидкорізальні сталі зарекомендували себе позитивно, але механічна обробка стальних покриттів навіть при їхній твердості у межах HRCе 40...45 від са- мих перших спроб її застосування стала великою проблемою, яка вимагала вжиття відповідних заходів. Перехід на шліфування і став таким вимушеним заходом, проте і він гальму- вався існуванням своєрідного психоло- гічного бар’єру. Справа в тому, що абра- зивна обробка на той час була допоміж- ною і застосування її, як вважалося, мо- гло виправдовувати себе тільки на кін- цевих, чистових операціях обробки. Крім того, вона ставила і нові проблеми, насамперед, екологічного характеру. Зростання відсотка шліфування у загальній структурі обробки відновле- них деталей сприяло становленню ета- пу механічної обробки газотермічних покриттів шліфуванням (див. рис.). Ви- моги до точності і шорсткості повер- хонь деталей, відновлених напиленням, протягом 30-х–70-х рр. ХХ ст. забезпе- чувалися лише операціями шліфування. РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 6 Хоча, одночасно з цим, така обробка, високоенергетична та малопродуктив- на, об’єктивно стримувала загальний розвиток техніки напилення. Тому па- ралельно зі шліфуванням продовжува- лося застосування і лезової обробки. Перспективність напилення та неод- нозначність результатів механічної оброб- ки значною мірою стимулювали початок дослідницьких робіт із різання покриттів широкого якісного діапазону [12, 13]. Комплекс робіт із дослідження оброблю- ваності точінням, проведений Московсь- ким текстильним інститутом, дозволив розробити рекомендації для визначення режимів різання напилених покриттів. Протягом 1937–1947 рр. в СРСР освоїли механічну обробку відновлених автотракторних деталей близько три- дцяти найменувань [3]. За період 1945– 1953 рр. з’явилася можливість інтенси- фікації лезової обробки покриттів шля- хом заміни швидкорізальних різців твердосплавними, зокрема, оснащени- ми сплавами групи ВК [14]. Збільшився обсяг досліджень із фрезерування та свердлування покрит- тів. Продовжувалося визначення опти- мальних режимів різання різноманітних газотермічних покриттів і геометрич- них параметрів інструментів, в основ- ному, токарних та стругальних різців, фрез, свердл у Німецькій Демократич- ній Республіці, СРСР, США і Чехосло- ваччині [10]. Дослідження процесу шліфування покриттів та його широке впровадження у виробництво здійсню- валися в СРСР і США [3]. В Радянському Союзі та Чехосло- ваччині ввійшло у практику точіння за- стосування більших подач і менших глибин різання, у Сполучених Штатах – навпаки. У ці ж роки в СРСР застосову- валося тільки „мокре” шліфування, а в США – і „мокре”, і „сухе” [3, 15]. Почала домінувати єдина думка, яка не викликала заперечень ні у вітчи- зняній, ні у світовій практиці абразив- ної обробки покриттів, щодо необхід- ності застосування крупнозернистих алундових або монокорундових шліфу- вальних кругів на м’якій основі. Моно- корундові круги порівняно з карбо- рундовими та електрокорундовими ме- нше „засалювалися” та спрацьовували- ся, а їхня питома продуктивність була в 3...4 рази більшою. У США для оброб- ки покриттів із нержавіючих хромистих сталей знайшли застосування криста- лонові шліфувальні круги [3]. У другій половині 1950-х рр. техні- ка напилення покриттів уже застосову- вала, крім кольорових металів, сплавів на їхній основі та сталей, також і само- флюсівні матеріали [16], чавуни, карбі- ди, оксиди, пластичні маси, тверді сплави, кераміку тощо [17, 19]. Знову можливості процесів механі- чної обробки покриттів почали обмежу- ватися їхніми високими фізико- механічними властивостями. Найбіль- шу увагу в таких випадках вже тради- ційно продовжували приділяти абрази- вній обробці. Застосовуючи електрокорундові круги, круги з карбіда кремнію зелено- го, монокорундові та здійснюючи об- робку на апробованих і тому рекомен- дованих для відповідних покриттів ре- жимах, досягали шорсткості поверхні Ra = 0,32...0,15 мкм. [20]. Однак стій- кість кругів залишалася низькою, у ме- жах всього 6...9 хв. У зв’язку з якісними змінами в ма- теріалах, що застосовувалися для по- криттів, та початком домінування серед них самофлюсівних порошкових мате- ріалів і кераміки намагалися інтенсифі- кувати лезову обробку впровадженням у процеси різання інструментальних твердих сплавів ВК2, ВК3, ВК6, ВК8, Т15К6, Т30К4. РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 7 Режими токарної обробки, завдяки проведенню великих обсягів наукових до- сліджень та експериментів, вдалося дещо поліпшити [3, 6, 80, 20]: швидкість різання – 0,17...1,23 м/с, подача – 0,07...1,00 мм/об, глибина різання – 0,3...1,2 мм. Вдалося досягти, правда, досить незначного, збільшення стійкості тока- рних різців. Загалом їхня середня стій- кість порівняно з 30-ми–40-ми рр. XX ст. зросла лише на 5,5 хв. і вийшла на межу 17 хв. наприкінці 1960-х рр. Одночасно відбувалося постійне удосконалення інструментів для меха- нічної обробки покриттів. Іще наприкі- нці 1930-х рр. було визнано за доцільне їхнє точіння здійснювати прохідними різцями з криволінійною різальною кромкою (різцями Тейлора), що зви- чайно застосовувалися для обробки ча- вуну [3, 21]. Зі збільшенням обсягів т�чіння напилених покриттів і, відпо- відно, витрат різців із криволінійною різальною кромкою, підготовка яких вимагала значних зусиль, перейшли на використання різців із прямолінійною різальною кромкою з заокругленою ве- ршиною (1970-і рр.). Зусиллями провідних вітчизняних учених (зокрема, Є.В. Антошина, В.Н. Байкалової, Ф.Я. Баранова, В.І. Ба- талова, Г.Д. Вадівасова, Г.Д. Вольпер- та, В.А. Драгуновича, М.В. Катца, Л.В. Красніченка), німецьких і чехос- ловацьких науковців, спеціалістів про- відних світових фірм у сфері газотермі- чних покриттів на середину 60-х рр. ХХ ст. було оптимізовано геометричні параметри твердосплавних інструмен- тів (токарних різців та фрез) із враху- ванням їхнього впливу на стійкість [3, 10, 22, 23]: задній кут α = 8...12º; голо- вний кут у плані φ = 45...60º; допоміж- ний кут у плані φ1 = 10...12º; кут нахилу різальної кромки λ = 0º. При обробці покриттів поки що не вироблено однозначного підходу лише до застосування змащувально- охолоджувальних технологічних сере- довищ і до визначення величини перед- нього кута γ [3, 4, 6, 10, 24]. Значення γ, які рекомендувалися у технічній літературі, насамперед, вида- ній протягом 1956–1974 рр., колива- ються від (–5º) до 12º, а їхні величини нічим не аргументуються. Щодо застосування змащувально- охолоджувальних технологічних сере- довищ (ЗОТС) рекомендації також від- значають надзвичайно великими про- тиріччями. У США з 40-х рр. ХХ ст. і до сьогодні практикується застосування шліфування без охолодження, наші ж спеціалісти у більшості випадків про- довжують рекомендувати обов’язкове охолодження, пропускаючи той факт, що проникнення ЗОТС через пори мо- же викликати корозію матеріалів по- криття та основи, а також, діючи як рі- динний прошарок, сприяти відшару- ванню покриття під час обробки або й експлуатації [3, 4, 6, 15, 20]. У Радянському Союзі розгортанню робіт із проблем механічної обробки де- талей, відновлених напиленими покрит- тями, сприяли, у першу чергу, поява та впровадження у виробництво нових віт- чизняних інструментальних надтвердих матеріалів (НТМ) із унікальним діапазо- ном різальних властивостей (1970-і–1980- і рр.) – гексаніту-Р (розробка Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР, ав- тори І.М. Фран-цевич, О.М. Пилянкевич, Г.Г. Карюк та інші) і кибориту (розробка Інституту надтвердих матеріалів АН УРСР, автори М.В. Новіков, О.О. Шульженко, М.П. Беженар та ін.). На початку 70-х рр. ХХ ст. одним із перших системні дослідження обробки різанням виробів із покриттями, насам- перед, наплавленими, розпочав у Брян- ському інституті транспортного маши- нобудування (БІТМ) відомий радянсь- кий і український вчений- машинобудівник, докт. техн. наук, проф. Едуард Вячеславович Рижов РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 8 (08.11.1928 р.–11.11.1997 р.) [25]. Наукова школа механічної обробки наплавок та газотермічних покриттів почала формуватися Е.В. Рижовим на- прикінці 1960-х–на початку 1970-х рр. також у стінах БІТМ. У своєму розвит- ку вона пройшла шлях від вивчення ло- кальних проблем обробки покриттів до комплексного вирішення загальної проблеми поліпшення якості та забез- печення експлуатаційних властивостей виробів машинобудування, у тому чис- лі, і за рахунок управління структурою та різноманітними характеристиками функціональних поверхонь з компози- ційних градієнтних та гетерогенних ма- теріалів, яка досягається завдяки меха- нічній обробці. Після переїзду Е.В. Рижова до Києва ці роботи було продовжено та значно розширено в ІНМ АН УРСР. Зокрема, вони охопили і алмазно-абразивну обробку. Розвитку всебічних досліджень з різання покриттів сприяло те, що якраз у цей час промисло- вість країни налагодила випуск обширної гами інструментальних НТМ – гексаніту- Р, ельбору-Р, белбору тощо, розпочалося впровадження кибориту, знайшли засто- сування лезові інструменти і шліфувальні круги з цих матеріалів. Але, на жаль, незважаючи на безза- перечні успіхи, обсяг експерименталь- них досліджень оброблюваності напи- лених покриттів навіть і після появи НТМ залишається недостатнім. Ви- вчення процесів їх різання та впрова- дження результатів у виробництво не має чіткої системи та стабільного ком- плексного характеру і сьогодні (правда, необхідно констатувати, що протягом 80-х рр. ХХ ст. відбулися певні позити- вні зрушення в цьому напрямку). Це за- важало і заважає узагальненню отри- маних результатів і впливає на науко- вий рівень виконуваних робіт, а також на впровадження їх у практику роботи ремонтних підприємств. Впровадження інструментів із НТМ дозволило значно інтенсифікува- ти режими обробки напилених покрит- тів. Швидкість точіння покриттів на се- редину 80-х рр. ХХ ст. досягла 2,67 м/с [26, 27]. За період часу, що розглядається, сконструйовано багато нових інструме- нтів для різання покриттів. Виявлена протягом 70-х–80-х рр. ХХ ст. необхід- ність обов’язкового використання для їхньої обробки інструментів із НТМ з додатковою різальною кромкою або ра- діусом заокруглення вершини [28, 29] дозволила на сьогодні досягти стійкос- ті, близької до економічної, що забез- печує мінімальну вартість операції. Освоєння інструментальних НТМ дозволило, протягом 1970-х–1990-х рр. у багатьох випадках успішно замінити шліфування лезовою обробкою, а також розпочати обробку плоских напилених поверхонь [28, 30, 31]. З цього часу основні акценти у меха- нічній обробці деталей, відновлених газо- термічними покриттями, зміщуються на лезову обробку. Обсяги її застосування почали хоч і повільно, але невпинно збі- льшуватися, тоді як обсяги шліфування – зменшуватися. Розпочалося формування етапу лезової обробки газотермічних по- криттів (див. рис.), який вирізняє забез- печення можливості досягнення необхід- ної якості деталей машин із покриттями як за геометричними параметрами, так і за фізико-механічними властивостями приповерхневого шару. Головні наслідки застосування ме- ханічної обробки напилених покриттів полягають у тому, що засоби цієї обро- бки стали невід’ємною складовою тако- го загального поняття, як „техніка газо- термічних покриттів”, поряд із напилю- ваними матеріалами, засобами підгото- вки поверхні, генераторами газового РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ 2007 № 3-4 9 струменя тощо. Сьогодні техніку напи- лення газотермічних покриттів у ремо- нтному виробництві вже неможливо уявити без механічної обробки. ЛІТЕРАТУРА 1. Кречмар Э. Металлизация распыле- нием и её применение в народном хозяйст- ве. – М.: Машгиз, 1958. – 120 с. 2. Корниенко Р.А. Организация произ- водства вооружений в США с применением новых технологий в годы второй мировой войны // Актуальні питання історії техніки: Матер. 2-ї Всеукраїнської наук. конф., 23–24 листопада 2003 р., м. Київ. – К.: ПП „ЕКМО”, 2003. – С. 127–128. 3. Антошин Е.В. Технология металли- зации распылением. – М.–Свердловск: Машгиз, 1944. – 168 с. 4. Катц Н.В. Металлизация распылени- ем. – Харьков: ХДТ, 1940. – 87 с. 5. Греков В.С. Восстановление метал- лизацией изношенных втулок, вкла-дышей и подшипников // Автотракторное дело. – 1940. – № 8–9. – С. 41–43. 6. Катц Н.В. Применение электроме- таллизации в текстильной промышленно- сти. – М.: Гизлегпром, 1945. – 92 с. 7. Решетников Н.С. Металлизация в авто- ремонте // Мотор. – 1939. – № 9. – С. 18–21. 8. Долженков А.Т. Износоустойчивость металлизированных покрытий // Тр. Мос- ковск. ин-та механизации и электрификации сельского хозяйства. – М.: МИМЭСХ, 1940. – Вып. V. – С. 3–19. 9. Десницкий П. Реставрация чугунных поршней электрометаллизацией // Автомо- биль. – 1943. – № 6. – С. 16–17. 10. Катц Н.В., Линник Е.М. Электроме- таллизация. – М.: Сельхозгиз, 1953. – 224 с. 11. Антошин Е.В. Восстановление из- ношенных деталей металлизацией // Повы- шение долговечности машин и передовые методы их ремонта: Докл. на Московск. конф. механиков по повышению долговеч- ности машин и передовым методам ремон- та. – М.: Машгиз, 1949. – С. 252–265. 12. Конфедератов И.Я. К вопросу о пе- риодизации всеобщей истории техни- ки // Там само. – С. 141–152. 13. Патон Б. Развитие и практическое использование сварочных технологий – эф- фективное средство повышения надёжности сельскохозяйственной техники // Междуна- родный сельскохозяйственный журнал. – 1983. – № 6. – С. 52–55. 14. Айзин Н.П. Восстановление деталей изношенного оборудования электрометалли- зацией. – М.: Филиал ВИНИТИ, 1958. – 36 с. 15. Крняк Р. Металлизация распылени- ем. – М.: Профиздат, 1956. – 174 с. 16. Орлов Ю.Т. Новые наплавочные ма- териалы для газотермических покрытий дета- лей машин // Внедрение прогрессивных мето- дов восстановления изношенных деталей сельскохозяйственных машин: Тез. докл. обл. науч.-практической конф., 1982 г., г. Ровно. – Ровно: Б. и., 1982. – С. 12–14. 17. Газопламенная обработка металлов на железнодорожном транспорте / Под ред. Т.А. Владимирского. – М.: Транспорт, 1977.– 200 с. 18. Денисевич С.А. Материаловедение и научно-технический прогресс. – К.: Наук. думка, 1991. – 160 с. 19. Д.І.І. Застосування чавуну для ме- талізації розпорошуванням // Техніка – ма- сам. – 1937. – № 10. – С. 62. 20. Катц Н.В. Восстановление деталей текстильных машин металлизацией. – М.: Лёгкая индустрия, 1968. – 191 с. 21. Резников Н.И. Учение о резании металлов. – М.: Машгиз, 1947. – 588 с. 22. Вольперт Г.Д. Покрытие распылен- ным металлом (металлизация). – М.–Л.: Гизлегпром, 1940. – 176 с. 23. Дмитрович А.М. Технология метал- лизации распылением. – Минск: Госиздат БССР, 1958. – 196 с. 24. Красниченко Л.В. Современная технология металлизации распылением. – М.: Трудрезервиздат, 1958. – 94 с. 25. Новиков Н. В. Эдуард Вячеславович Рыжов: развитие технологической науки в ИСМ НАН Украины // Технологическое уп- равление качеством поверхности деталей: Сб. науч. тр. – К.: АТМ Украины, 1998. – С. 9–16. 26. Ящерицын П.И., Ерёменко М.Л., Фельдштейн Е.Э. Теория резания. Физиче- ские и тепловые процессы в технологиче- ских системах. – Минск: Вышэйшая школа, 1990. – 512 с. 27. Рекомендации по обработке покры- тий фирмы „Кастолин”: Проспект. – Жене- ва, 1984. – 24 с. 28. Конструкции и эксплуатация резцов, оснащённых сверхтвёрдыми материалами на основе нитрида бора: Методич. рекоменда- ции. – ВНИИТЭМР, 1987. – 72 с. 29. Литвинович Н.Ф. Обработка твёр- досплавных покрытий. – М.: НИИТЭ-ХИМ, 1983. – 42 с. 30. Козлов Д.А. Ремонт и межремонтное обслуживание металлорежущих станков. – Минск: Госиздат БССР, 1961. – 342 с. 31. Клименко С.А. Основы лезвийной об- работки износостойких защитных покрытий: Автореф. дис…. д. т. н. – К.: ИСМ им. В.Н. Бакуля НАН Украины, 1999. – 37 с.

Механічна обробка покриттів на етапі становлення відновлювальної техніки газотермічного напилення

Репозитарії

Схожі ресурси