Становление и развитие научной школы кафедры
Система подготовки специалистов в МВТУ, основанная на принципах практического обучения, способствовала формированию условий для возникновения научной школы технологов-машиностроителей. Основные идеи научной школы профессора В.М.Кована, основоположника нашей кафедры, сформировались на основе требований производства.
В 20-З0е годы настоятельно требовалось увеличить точность деталей, уменьшить шероховатость поверхностей, увеличить производительность. Без научного подхода к этой проблеме нельзя было развивать отечественную промышленность. Главному направлению науки соответствовало учение о точности и припусках на механическую обработку. Теперь, на рубеже XXI века можно с уверенностью сказать, что направление научной школы В.М.Кована было выбрано верно, т.к. за истекшие годы точность изготовления деталей увеличилась примерно в 2000 раз и продолжает расти, а проблема качества изделий стала еще более актуальной.
Вокруг В.М.Кована сплотилась группа молодых ученых и уже с 1936 года на защиту стали выноситься кандидатские диссертации по актуальным вопросам технологии машиностроения. Начинает развиваться литературная деятельность научной школы проф.В.М.Кована. Именно им в 30-х годах были выпущены первые учебные пособия и книги рекомендуемые как учебники для ВТУЗов. До 1930г. книг по технологии машиностроения практически не было, приходилось довольствоваться статьями в зарубежных журналах описательного характера.
Всего В.М.Кованом было издано более 30 крупных научных трудов. Под его руководством с 1936 года по 1960г. было защищено 27 кандидатских диссертаций по самым различным направлениям технологии машиностроения, которые нашли свое дальнейшее развитие в научно-исследовательских работах и трудах его учеников:д.т.н., проф., .С.Корсакова, к.т.н., доцентов А.Г.Косиловой М.Д.Солодова, М.А.Калинина, Н.М.Капустина. Это работы, посвященные проблемам определения технологических параметров, необходимых для построения высокопроизводительных технологических процессов; исследования погрешностей , обусловливающих точность обработки и качество поверхности; влияние качества обработки сопрягаемых деталей на качество соединений.
С первых дней своего существования кафедра работала в тесном содружестве с такими предприятиями - гигантами нашей промышленности, как ЗИЛ, ГАЗ, 1 ГПЗ, "Красный пролетарий", и многими предприятиями оборонной промышленности. В тяжелейшие годы Великой Отечественной войны коллектив кафедры не снизил своей работоспособности. Ижевскому оборонному заводу очень пригодился огромный опыт В.М.Кована и его сотрудников в области технологии машиностроения. Одновременно завод оказался замечательной лабораторией для дальнейшего развития его научной школы. В эти годы были проведены глубокие исследования физических явлений, возникающих в поверхностных слоях деталей машин в процессе их изготовления.
В 1944г. выходит труд В.М.Кована "Технология машиностроения", который был утвержден в качестве учебника для машиностроительных вузов страны. В 1947-48г.г. коллектив кафедры принял участие в издании 5,6 и 7 томов энциклопедического справочника "Машиностроение", а В.М.Кован был ответственным редактором этих томов.
В 50-е годы научная школа еще больше оформилась в организационном, научном и методическом отношениях и стала ведущей в стране. Учение о точности было дополнено исследованиями по оценке качества деталей методами математической статистики
Одним из важнейших положений научной школы проф.В.М.Кована является разработка расчетно-аналитического метода определения ожидаемой точности изготовления деталей и сборки машин.
Государственное значение имеют труды школы по определению припусков на обработку. Отходы механических цехов в виде стружки составляет несколько миллионов тонн металла в год. Научное определение величины припуска позволяет не только экономить материал, но и обеспечивает решение целого комплекса сложных технологических задач. Эти исследования выполнялись в течение многих лет по хоздоговорной и госбюджетной тематике и были внедрены на заводах автомобильной , оборонной промышленности и станкостроения.
Проблема припусков оказалась настолько важной, что для ее решения и развития потребовалось провести o ряд Всесоюзных конференций, написать несколько книг и выпустить государственные стандарты.
В дальнейшем развитии научной школы технологов машиностроителей сыграл большую роль проф.В.С.Корсаков, возглавивший кафедру после смерти Виктора Михайловича Кована в 1962 году. Развитие научной школы кафедры прошло по тесно связанным друг с другом трем направлениям: точность при изготовлении деталей, технологические основы автоматизации процессов механической обработки и сборки, автоматизация проектирования технологических процессов. Проф.В.С.Корсаков существенно развил ряд направлений, за 24 года был научным руководителем 74 аспирантов и многих соискателей, успешно защитивших кандидатские диссертации, опубликовал более 20 монографий и учебников. В том числе учебники "Основы технологии машиностроения" для спец. 12.01 (который переведен на многие языки) и для конструкторских специальностей (1974г. и 1977г. издания);Учебник по "Основам конструирования и расчетам приспособлений" (1971г., 1983г издания); учебник "Автоматизация производственных процессов" (1978г.).
На протяжении многих лет на кафедре изучались вопросы точности приспособлений, разрабатывались методики расчета зажимных устройств и конструирования приспособлений. Впервые научные основы конструирования приспособлений изложены в трудах В.С.Корсакова. Развитию системы универсально-сборных приспособлений посвящена большая часть монографии проф Н.М.Капустина "Ускорение технологической подготовки механосборочного производства 1972г.). Вопросы, связанные с применением приспособлений на станках с ЧПУ, нашли свое отражение в трудах доц.Э.Г.Грановского и В.П.Тихонова.
Богатый научный опыт исследования точности технологических систем был применен к оборудованию с программным управлением. Большое внимание уделялось разработке технологических процессов на станках с ЧПУ и методике создания управляющих программ. В результаты этих научно-исследовательских работ большой вклад внесли доценты В.М.Бурцев, Г.Н.Мельников, М.С. Камсюк, и И.Н.Гемба.
Под руководством Г.Н.Мельникова защищено 3 кандидатских диссертации по проблемам повышения точности обработки на токарных и фрезерных станках с ЧПУ, в том числе преподавателями кафедры А.И.Кондаковым и А.И.Пашинцевым.
Под руководством В.М.Бурцева выполнено и успешно защищено 6 кандидатских диссертации аспирантами кафедры.
Дальнейшее развитие методики В.М.Кована по расчету припусков получило свое развитие на базе функционирования сложных технологических систем в работах доцента Р.К.Мещерякова. При его непосредственном участии в конце 80-х годов были разработаны ГОСТы на литые заготовки. Под руководством Р.К.Мещерякова выполнялись такие научно-исследовательские работы в области повышения точности механической обработки резанием детали на многоцелевых станках. На основе системного подхода рассматривалась сложная технологическая система, состоящая из ряда взаимосвязанных подсистем. В результате этих работ было защищено 9 кандидатских диссертаций, в том числе преподавателями кафедры кафедры А.Ю.Воробьевым, А.И.Соловьевым и В.М.Лошкаревым.
Под редакцией А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова вышли 3 и 4е издания 2-х томного Справочника технолога-машиностроителя (1972г, 1985г.). В 1976г. издан справочник "Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении". (Авторы А.Г.Косилова, Р.К.Мещеряков, М.А.Калинин).
В 60-е годах на кафедре начинают широко проводится работы в области технологии и автоматизации сборочных процессов под руководством проф.В.С.Корсакова и доц.М.Д.Солодова.
Уже в 50-х годах сборка становится этапом производства, сдерживающим рост производительности при изготовлении изделий. Это обусловлено большой долей малопроизводительного ручного труда, низким уровнем механизации (10...15%) и автоматизации (5..8%) сборочных работ. Поэтому на кафедре начинается углубленное изучение закономерностей выполнения различных соединений, разрабатываются технологические основы автоматизации сборочных процессов. К середине 60-х годов на кафедре наряду с лабораторией автоматизации производственных процессов была создана конструкторско-исследовательская группа во главе с доцентом к.т.н., доц. М.Д.Солодовым, в которой вместе с инженерами Б.А.Васецким , М.И.Барановым, Б.Д.Максимовичем и др. работали аспиранты А.Г.Холодкова, Ю.М.Золотаревский, Р.Р.Рунг и студенты. На основе результатов целого комплекса научных, производственных исследований и конструкторских разработок под руководством М.Д.Солодова было защищено с 1970 по 1979 год 7 кандидатских диссертаций. Итогом работ явились: методика расчета показателей надежности сборочной технологической системы, создание целой гаммы типовых сборочных исполнительных механизмов для автоматической сборки (РТМ станкостроения, 1974г.), карусельного п/автомата для сборки амортизаторов на Московском карбюраторном и Ижевском заводах.
Кафедра одной из первых в стране стала изучать вопросы использования промышленных роботов в гибком автоматизированном производстве.
В этих работах принимали активное участие доценты В.Ф.Выговский и В.И.Тавров. По этой проблеме под руководством В.С.Корсакова было защищено более 10 кандидатских диссертаций. Всего на кафедре за годы ее существования было подготовлено в области сборки 43 кандидата и 5 докторов наук. Результаты научных исследований опубликованы в вышедших под редакцией В.С.Корсакова Справочниках:"Механизация и автоматизация сборочных работ" (1961г.) и "Сборка и монтаж в машиностроении" (1983г.).
После смерти проф.В.С.Корсакова (1984г.) и доцента М.Д.Солодова (1979г.) работы в области автоматизации сборочных процессов проводятся под руководством доц.А.Г.Холодковой.
В 80-е годы совместно с Минским НИИ "Автопромсборка" была разработана методика многоуровневой количественной оценки технологичности конструкции изделий для автоматической сборки и даны нормативные оценки ее показателей. По результатам работы в 1985г. были выпущены Руководящие Документы для автомобилестроения.
Целый комплекс научно-исследовательских работ, посвященных разработке автоматизированных сборочных процессов для роботизированных сборочных комплексов (з-ды "ЭЛИОН" и "АНГСТРЕМ" г.Зеленоград) и гибких автоматизированных сборочных систем (ЭНИМС, з-д штампов г.Тверь), были выполнены в 1985-1990 годах.
С середины 80-х годов группа сборки занимается изучением автоматизации сборки клеевых соединений, в том числе с анаэробными адгезивами и термопластами. По этой тематике защищена кандидатская диссертация М.Н.Голецяном (1992г) и подготовлена к защите диссертация ассистентом кафедры А.В.Игнатовым. В настоящее время сдана в Ученый Совет докторская диссертация Г.В.Малышевой (работает на кафедре с 1994г.) по применению клеесварных соединений в ремонтных работах.
С 1992г. ведутся работы в области САПР автоматической сборки под руководством доцента Б.Д.Максимовича.
Результативной оказалась целая серия многолетних научно-исследовательских работ в области точности обработки корпусных деталей на агрегатных станках и автоматических линиях, выполненных под руководством доцента, к.т.н. А.Г.Косиловой.
В этих работах, проводимых с 1961г. по 1990 год были решены задачи по обоснованию оптимальной степени концентрации переходов при обработке на агрегатных станках с учетом взаимосвязи между точностью обработки и нагрузками от сил резания; выработке требований к точности специальных узлов станков и к точности черных литых заготовок. Методика технологических исследований и результаты этих работ были изложены в монографии А.Г.Косиловой "Точность обработки деталей на автоматических линиях" (1976г.) По результатам ряда исследований точности обработки отверстий стержневым инструментом в МосСКБ АЛ и АС были разработаны нормали по точности расположения осей отверстий (1977г).
В 80-е годы были выполнены работы, обосновывающие повышение точности литья заготовок по главным параметрам в связи с процессом последующей обработки на автоматических линиях и агрегатных станках и создана методика определения оптимального уровня точности отливок, исходя из наименьшей стоимости детали.
Ряд работ в 80-егоды был посвящен созданию математических моделей и программ на ЭВМ: выбора вариантов построения операций, обеспечивающих минимальную структурную погрешность обработки; технологических процессов; автоматизированному проектированию системы поддержания точности выдерживаемых размеров.
По проблеме точности обработки на агрегатных станках и автоматических линиях на кафедре выполнено 12 научно-исследовательских работ и подготовлено 18 кандидатов технических наук, в том числе преподавателей нашей кафедры доцентов Е.Ф.Никадимова, В.Б.Борисова, О.М.Деева , В.В.Огородникова, Н.П.Большагина. В настоящее время по этой теме под руководством доц.Е.Ф.Никадимова выполнена и подготовлена к защите диссертационная работа преподавателя Н.П.Распоповой применительно к переналаживаемым агрегатным станкам и многоцелевым станкам с ЧПУ.
Итоги многолетней работы вошли в "Справочник технолога по автоматическим линиям" (1982г) большого авторского коллектива под ред А.Г.Косиловой. От кафедры в его создании принимали участие А.Г.Косилова, В.Б.Борисов, О.М.Деев, Е.Ф.Никадимов, В.В.Огородников.
Существенные научные результаты были получены под руководством проф.Н.М.Капустина в области разработки методологии автоматизированного проектирования оптимальных технологических процессов изготовления деталей механической обработкой резанием. Внедрение разработанных автоматизированных подсистем САПР - АСУТП для различных типов деталей в производство обеспечивает повышение качества деталей, сокращение трудоемкости их изготовления, высвобождается большое количество рабочих и технологов. По результатам выполненных научно-исследовательских работ под руководством проф.Н.М.Капустина было защищено 28 кандидатских диссертаций в том числе преподавателями нашей кафедры Р.З.Диланяном, В.Л.Киселевым', И.И.Кравченко, О.Ю.Волковым, В.П.Тихоновым, .Н.Мельниковым. В дальнейшем эти работы были продолжены его учеником доц.Р.З.Диланяном, под руководством которого выполнены и успешно защищены в 1990г. две диссертационные работы А.В.Вальтером и А.Г.Бердышевским.
Результаты этих работ нашли свое отражение в трудах д.т.н. проф.Н.М.Капустина "Разработка технологических процессов обработки детали на станках с помощью ЭВМ" (1976г.), "Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства" (1979г), "Диалоговое проектирование технологических процессов"( 1983г. авторы Н.М.Капустин, Р.З.Диланян, В.В.Павлов и др.).
С 1964 г. на кафедре доцентом М.А.Калининым проводились исследования точности обработки отверстий электрофизическими методами. Основное внимание обращалось на изучение протекания технологических процессов и выявление параметров, которые повышают точность и производительность обработки. Было установлено, что при электрофизических методах проблема точности обработки успешно решается на методологической основе научной школы профессоров В.М.Кована и В.С.Корсакова.
Под руководством доцента М.А.Калинина было защищено 8 кандидатских диссертаций, посвященных этой проблем, в том числе преподавателями нашей кафедры М.С.Камскжом, Н.В.Кордюковым и М.В.Буряковым. В этих работах были успешно решены проблемы электроэрозионной, электронно-лучевой и лазерной обработки. Отделение электроэрозионной обработки лаборатории было оснащено новейшим оборудованием.
С 1990г. работы в этой области продолжаются под руководством доцента Е.А.Заставного. Его группа занимается проблемами электрохимических и электрофизических способов размерной обработки, выполняя научно-исследовательские работы по тематике: "Электроразрядная реновация бандажей колес подвижного состава ж/д транспорта" и "Разработка технологий и оборудования для формообразования тел вращения на основе комплекса энергетических воздействий".
Большое внимание на различных этапах развития кафедры уделялось комплексным исследованиям технологических методов и процессов, включая методы упрочняющей технологии (работы доцентов А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова), методов изготовления деталей из пластмасс (работы доцентов М.Ф.Сухова, Г.Н.Мельникова и Н.А.Ястребовой). Ряд работ под рук.М.Ф.Сухова был посвящен проблемам повышения точности изготовления деталей в тяжелом машиностроении.
Развитие учения о точности привело к созданию нового научного направления - технологической наследственности, что имеет особое значение для изготовления высокоточных изделий в машиностроении. Результаты этих исследований получены под руководством проф.,д.т.н. А.М.Дольского, который заведовал кафедрой с 1984г. по 1990г. Основы учения о технологической наследственности были изложены проф.А.М.Дальским в его монографии "Технологическое обеспечение надежности высокоточных машин (1975г.)., где показано, что наследственные связи оказываются вполне приемлемыми для заготовительного производства, механической обработки резанием и сборки, т.е. для всего технологического процесса изготовления прецизионных изделий. Под руководством А.М.Дальского защищено 13 кандидатских диссертационных работ, в т. числе преподавателями кафедры Г.А.Строгановым., Э.Г.Грановским.
Результаты работ в области технологической наследственности изложены также в монографии "Сборка высокоточных соединений в машиностроении (авторы А.М.Дальский и З.Г.Кулешова, 1988г.) ' и коллективном труде "Технологические основы обеспечения качества машин", вышедшим в 1990г. под ред.акад. К.С.Колесникова. Дальнейшее развитие расчетно-аналитического метода определения качества изготовления изделий в машиностроении находят продолжение в исследованиях доцента А.С.Васильева.
С оснащением кафедры современной вычислительной техникой представилась возможность использовать исходную технологическую информацию в банке данных для принятия оптимальных технологических решений, что нашло свое отражение в исследованиях доц.А.И.Кондакова, посвященных автоматизации поддержки решений производственно-технологического цикла изделий машиностроения как при технологической подготовке производства, так и в самом производстве изделий. Это направление включает в себя: разработку методов формального представления технологических решений, методов генерирования и селекции альтернативных вариантов решений, а также методов модификаций решений, обеспечивающих достижение поставленных целей. По результатам работ в сентябре 1999г. А.И.Кондаков успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук.
В настоящее время наряду с требованиями производства по повышению точности и производительности остро обозначилась проблема реструктуризации производства и повышения его эффективности.
В последнее десятилетие под руководством д.т.н.,проф.А.В.Мухина, который возглавляет кафедру с 1990 г., проводится большой объем научных исследований, посвященных созданию методик структурных преобразований производства. В этих работах принимают активное участие доценты А.И.Кондаков, Р.З.Диланян, В.Л.Киселев, О.В.Спиридонов, А.И.Соловьев и многие другие.
Методики структурных преобразований производства отражают не только крупные задачи создания новых производств, реконструкции, модернизации и технического перевооружения старых, но и множество рутинных задач, постоянно встречающихся при технологической подготовке производства: выбор оптимального технологического производства, выбор оборудования, инструмента, заготовок и других объектов производства, отличающихся многоальтернативностью.
В последнем издании 2-х томного учебника кафедры, вышедшего в 1997-98г.г. (под ред.проф.А.М.Дальского и Г.Н.Мельникова) впервые присутствуют такие разделы как "Основы выбора и принятия технологических решений", "Структура производственных систем", "Организационное обеспечение технологической подготовки производства" и др. Большой вклад в развитие этой проблемы внесли труды проф.А.В.Мухина: монография "Автоматизированные системы управления технологическими процессами изготовления"(1986г.), "Технологическая оптимизация геометрической точности в САПР сложных изделий"(1990г) и др.
Разработанные концептуальные положения новой научной дисциплины - теоретической технологии не только предопределяют развитие структурных преобразований производства, но и на базе этих положений по новому рассматривать разделы технологии, связанные с методологией принятия технологических решений.
За 70 лет кафедра издала свыше 1000 печатных работ, выполнила и внедрила в производство огромное количество научно-исследовательских работ. На кафедре защищено 210 кандидатских и более 15 докторских диссертаций, в том числе преподавателями кафедры:В.М.Кованом (1944г.), В.С.Корсаковым (1955г.), А.М.Дальским (1969), Н.М.Капустиным (1976г.), А.И.Кондаковым (1999г.).
Ежегодно сотрудники кафедры публикуют около 30...40 научных статей, участвуют в работе 5-6 научно-технических конференций. На кафедре в последние годы выполняются госбюджетные и хоздоговорные работы в рамках программ: "Конверсия и высокие технологии 1997-2000г.г.", "Машиностроение, механика и процессы управления", "Научные исследования высшей школы в области производственных технологий","Научные исследования высшей школы в области транспорта", а также в рамках выполнения грантов Министерства образования РФ (руководители проектов проф.А.М.Дальский, А.В.Мухин, доценты А.И.Кондаков, Р.З.Диланян,Е.А.Заставный и А.С.Васильев.).
Работа научной группы проф.А.М.Дальского в 2000г. получила официальное признание Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) с выделением государственного финансирования.
Общепризнанный авторитет кафедры во всем мире и в стране позволил оказать большую помощь в становлении научных кадров в ведущих технических вузах Киргизии, Узбекистана, Таджикистана, Казахстана, Армении и многих городах России (Архангельск, Хабаровск, Владивосток, Владимир, Омск).
Многие преподаватели принимали и принимают активное участие в работе экспертных, научно-технических Советов Госплана СССР(В.М.Кован,А.М.Дальский), Министерство экономики РФ (А.М.Дальский, Е.Ф.Никадимов), Швейцарского Союза машиностроителей (А.В.Мухин), отраслевых министерств (В.М.Кован, В.С.Корсаков, А.М.Дальский, В.И.Тавров); работали председателями, учеными секретарями, членами в секциях НТО, Машпром, ВСНТО, ГКНТ СССР (В.С.Корсаков,А.М.Дальский, А.Г.Холодкова и др.); председателями и членами специализированных Ученый Советов (В.М.Кован, В.С.Корсаков, А.М.Дальский, Н.М.Капустин, А.В.Мухин, Р.К.Мещеряков, А.С.Васильев, Г.Н.Мельников, Р.З.Диланян, Е.Ф.Никадимов и др.); членами редколлегий различных издательств.
На рубеже столетий научная школа кафедры продолжает развивать и расширять область своих научных работ и, несмотря на все трудности, переживаемые экономикой и высшей школой страны, уверенно смотрит в XXI век.