Разработка и внедрение новых видов инструмента
Специалистами «ВНИИИНСТРУМЕНТ» уже в 1948 г. была разработана широкая номенклатура резцов, фрез, расточного инструмента, разверток и зенкеров, оснащенных напайными пластинами из твердого сплава, которые широко внедрялись в отечественной промышленности. К 1950 г. общий выпуск твердосплавных инструментов по сравнению с 1949г. вырос в 22 раза.
Следующим этапом развития твердосплавного инструмента было создание сборного инструмента со сменными неперетачиваемыми пластинами.
В институте эта задача была решена на основе оригинальных изобретений А. В. Акимова и Б. И. Самойлова. В результате реализации комплекса НИОКР были разработаны гаммы конструкций сменных неперетачиваемых пластин, сборных резцов, расточного инструмента, торцевых фрез, сверл, оснащенных сменными неперетачиваемыми пластинами, обеспечивающими устойчивое формирование стружки при обработке наиболее распространенных конструкционных материалов, применяемых в машиностроении. Внедрение этих решений коренным образом изменили инструментальное оснащение металлообрабатывающих производств.
В создание и внедрение в промышленность сборных инструментов, оснащенных твердосплавными сменными неперетачиваемыми пластинами в этот период важнейший вклад внесла лаборатория твердых сплавов. В лаборатории были созданы технологии производства всех новых видов твердосплавных СНП. За эту работу заведующая лабораторией Г. С. Ананьина была удостоена ордена Ленина.
В 1984—1990 г.г. институтом было разработано и освоено на инструментальных заводах страны новое — третье поколение сборных инструментов, полностью соответствующих международным стандартам. Особенность этих инструментов заключается в возможности использования как отечественных, так и зарубежных стандартных сменных неперетачиваемых пластин из твердых сплавов, в т.ч. с одно-многослойными покрытиями и керамики на стандартизованных узлах крепления инструментов.
Кроме того, были разработаны системы инструмента для точения, расточки, обработки канавок, формирования резьбовых поверхностей; системы инструмента для расточных работ, включая сборные модульные системы инструмента, системы инструмента для обработки труб и муфт нефтяного сортамента, инструменты для сверления отверстий.
Это позволило в значительной степени сократить зависимость от импорта инструментов, обеспечить развитие производства для внутреннего рынка и экспорта. Эта задача была решена в значительной степени благодаря плодотворному творческому сотрудничеству специалистов института с инженерными службами инструментальных заводов, осваивавших новое производство.
По мере насыщения промышленности автоматизированным оборудованием для эффективной работы агрегатных станков, станков-автоматов и автоматических линий разрабатываются принципиально новые виды инструментов и инструментальная оснастка: режущий и вспомогательный инструмент с исполнительными механизмами для регулирования перемещений режущего инструмента по мере его износа; приспособления для предварительной настройки инструмента на размер; устройства для гарантированного формирования стружки, не мешающей циклу автоматической обработки.
За разработку принципов комплексной автоматизации машиностроения, проектирование и освоение автоматического завода поршней большая группа инженеров и рабочих была удостоена Государственной премии СССР.
Коллективом института созданы режущие инструменты и инструментальная оснастка для автоматизированного цеха шариковых и роликовых подшипников на ГПЗ-1, автоматических линий изготовления валов электродвигателей, зубчатых колес и т.п.
Значителен вклад института в освоение производства новых легковых автомобилей на создаваемом Волжском автомобильном заводе. Это и участие в организации производства режущего и вспомогательного инструмента для Волжского автомобильного завода на инструментальных заводах страны, и разработка комплексной технологии изготовления инструментов с применением отечественного оборудования, технологических средств и инструментальных материалов для получения инструментов, удовлетворяющих по качеству и стойкости автоматизированному производству ВАЗа.
Подобные работы, проведены институтом также и для обеспечения режущим инструментом производства грузовых автомобилей в период ввода в строй Камского автомобильного завода.
В ходе решения институтом важной народнохозяйственной задачи — высокопроизводительной обработки крупногабаритных изделий типа металлургических слитков, заготовок судовых валов, деталей тяжелого оборудования была создана система инструмента для крупных, тяжелых и уникальных станков с весом обрабатываемых деталей до 20 тонн и более, съемами стружки с глубиной 30—50 мм и подачами 4—6 мм/оборот. Работа выполнялась «ВНИИИНСТРУМЕНТ» в сотрудничестве с Краматорским политехническим институтом, УкрНИИспецсталь, Сестрорецким инструментальным заводом и машиностроительными заводами страны.
В 1978—1986 г.г. институтом был выполнен комплекс конструкторско-технологических работ по созданию и освоению в производстве на инструментальных заводах нового поколения конструкций и систем инструмента для автоматизированного оборудования, включая создание режущего и вспомогательного инструмента, конструкции вспомогательного инструмента, гаммы сборных резцов, торцовых и концевых фрез, сверл, зенкеров, расточных инструментов, оснащенных новыми видами сменных неперетачиваемых твердосплавных пластин, в т.ч. с центральным коническим отверстием и с многослойными износостойкими покрытиями. Эти разработки принципиально расширили область применения сборного инструмента и позволили повысить производительность обработки в машиностроении.
В период 1968—1990 гг. коллективом института совместно с предприятиями станкостроения и инструментальной промышленности впервые был решен комплекс задач, связанный с созданием систем режущего и вспомогательного инструмента, и комплектацией ими станков с ЧПУ, обрабатывающих центров и гибких автоматизированных участков на их основе. В результате этих работ все серийно выпускаемые станкозаводами металлорежущие станки с ЧПУ (свыше 100 типоразмеров) оснащались комплектами высококачественного режущего и вспомогательного инструмента. В этот период созданы и первые отечественные модульные инструментальные системы для станков с ЧПУ, обеспечивающие оптимизацию инструментального хозяйства производств. Создана технология изготовления прессоснастки для изготовления прогрессивных твердосплавных пластин и методы ее контроля.
В связи с развитием отечественного приборостроения и часовой промышленности институтом в 60-70 годы были разработаны и внедрены в промышленность конструкции и оригинальная технология производства режущих инструментов малых размеров и высокой точности (сверл, разверток, метчиков, фрез и т.д.).
С 1970 г. в институте в сотрудничестве с рядом институтов АН СССР были начаты работы по исследованию синтетических сверхтвердых материалов (ССТМ) - кубического нитрида бора, синтетических алмазов и режущей керамики, созданию инструментов, оснащенных режущими элементами из этих материалов. Разработана гамма токарных и рас точных инструментов, расточных головок, торцевых фрез, резьбонарезных резцов, от резных фрез торцевых фрез кассетной конструкции и другой инструмент. Созданы технологии заточки режущих элементов из этих материалов. В результате этих работ на ряде инструментальных заводов было организовано их серийное производство.
Важная работа проведена по разработке конструкций и освоению производства инструмента для обработки глубоких отверстий. В сотрудничестве с рядом организаций и предприятий созданы твердосплавные сверла одностороннего резания, эжекторные сверла, развертки одностороннего резания.
Среди принципиально новых видов инструмента и технологий, созданных институтом в шестидесятых годах — высокопроизводительный способ зуботочения для нарезания цилиндрических зубчатых колес, разработанный д.т.н., проф. Ю. В. Цвисом. Комплекс выполненных работ включал создание теории, методик проектирования и конструкций инструментов (обкаточных резцов) и станков для зуботочения.
С определением института в качестве головного в инструментальной промышленности работы по внедрению разработок распространяются на многие отрасли машиностроения. Сфера деятельности института расширена за счет проведения работ по слесарно-монтажному и станочному дереворежущему инструменту.
В созданном в 1965 г. отделе станочного дереворежущего инструмента основным направлением стало создание твердосплавных инструментов в связи с широким внедрением в деревообрабатывающей промышленности новых древесных материалов и пластиков, интенсивно затупляющих режущие кромки инструмента.
Охватывая все научно-технические направления НИОКР по дереворежущему инструменту, коллектив, работая в тесном контакте с инструментальными предприятиями страны, успешно способствовал резкому увеличению (практически удвоению выпуска за каждые 5—7 лет вплоть до 1992 г.) выпуска дереворежущего инструмента и повышению его технического уровня, устранили отставание по сравнению с зарубежными странами в выпуске дереворежущего инструмента, оснащенного твердым сплавом. Был организован серийный выпуск нового инструмента для производства окон для линий обработки бревен для фрезерно-пильных, фрезерно-брусующих и фрезернообрезных станков, современного концевого инструмента, комбинированного инструмента для мебельной промышленности, эффективных конструкций инструмента с твердым сплавом для производства штучного и щитового паркета, изделий мебели, шипорезного инструмента.
В последние годы специалисты по деревообработке выполнили комплекс работ по внедрению инструмента для мебельной и строительной индустрии взамен импортного (инструмент для производства окон, профильные фрезы насадные и концевые для мебельной промышленности, пилы круглые для резки пустотелых пластиковых профилей, труб, для раскроя негорючего утеплителя, фрезы для производства пластиковых окон), выполняются поисковые исследования по изготовлению пил, оснащенных напайными двухслойными пластинами кубического нитрида бора.
В настоящее время продолжается разработка и изготовление опытных образцов инструмента, оказывается помощь в освоении выпуска дереворежущего инструмента на инструментальных заводах (Томском, Белгородском, Свердловском, Серпуховском, на малых предприятиях России в городах Пермь, Волгоград, Санкт-Петербург, Йошкар-Ола и др.), выполняет сертификационные испытания на безопасность.