Группа сотрудников НТЦ предложила обработку зубьев зубчатых колёс новым способом – дисковым лезвийным инструментом. Эта идея избавила от необходимости покупки специального инструмента, а экономия составила около восьми миллионов рублей. Изобретение зарегистрировали в Роспатенте. Корреспондент «ВК» поинтересовался, в чём его уникальность.

Коллектив соавторов состоит из четырёх руководителей разных подразделений: Равиль Хисамутдинов – заместитель директора по развитию по роботизации производства, Алексей Кондрашов – доцент НЧИ КФУ, Айрат Фасхутдинов – главный конструктор ТЦ по проектированию новых производств – руководитель службы, Михаил Пашков – заместитель главного технолога по научной работе и инновационным материалам – руководитель службы. Опыт совместной работы у коллег уже был, поскольку подразделения технологического центра не только решают собственные задачи, но и активно взаимодействуют друг с другом, совместно реализуют прогрессивные идеи.

«Все соавторы изобретения имеют значительный опыт в зубообработке, что позволило нам провести патентный поиск, анализ известных решений в этой области и подготовить заявку на изобретение. У Роспатента замечаний и возражений по заявке не оказалось, и патент РФ был выдан», – пояснил Михаил Пашков.

«На протяжении последних 20 лет нами освоено более 10 агрегатов с зубчатыми передачами: это и коробки переключения передач, и раздаточные коробки, – дополнил Равиль Хисамутдинов и рассказал, как появилась идея изобретения: – До настоящего времени проектирование и изготовление опытных партий специального зуборезного инструмента требовали значительных финансовых и временных затрат. Речь идёт о потерях от шести до восьми месяцев, что в современных условиях просто недопустимо. Если учесть, что современное механообрабатывающее предприятие в мире несёт затраты на инструмент на уровне 5-6%, то решение сложной задачи простым инструментом в ряде случаев позволяет экономить значительные средства. Что касается конкретно нашего патента, как это принято называть в научной среде, мы решали «обратную задачу в формообразовании» и получили хорошую экономию. Выигрыш во времени в нашем случае более значим, ведь время – самый дорогой ресурс для компании на сегодняшнем высококонкурентном рынке».

Слева направо: Алексей Кондрашов, Михаил Пашков, Равиль Хисамутдинов и Айрат Фасхутдинов – соавторы изобретения

Алексей Кондрашов занимался проектированием специального зуборезного инструмента на «КАМАЗе» с 2002 года. В ходе проектирования и проверочных графических обкатов у него возникла идея реализовать обработку зубьев универсальным дисковым инструментом. Если для серийной обработки партий от 1000 штук применение дорогостоящего зубообрабатывающего специнструмента оправдано высокой производительностью, то при освоении новой продукции, когда обрабатываются от двух до 10 деталей, более выгодно использование универсальной дисковой фрезы. Дальнейший анализ показал, что такую обработку можно выполнить на четырёх- или пятикоординатном фрезерном станке с ЧПУ.

Первоначально рассматривался вариант формирования управляющей программы станка с ЧПУ на основе 3D-модели детали в CAM-системе. Но результат оказался неудовлетворительным по причине неоптимальности рабочих ходов, низкой производительности и сложности коррекции. Поэтому было решено рассчитать траектории обработки на основе параметров зубчатого венца с оптимальным расположением инструмента относительно обрабатываемых поверхностей.

Изобретение на сегодняшний день имеет практическое применение в опытно-промышленном производстве НТЦ при освоении опытной партии современной автоматической коробки передач (АКП), планируемой к установке на всё перспективное семейство автомобиля КАМАЗ.

«Применяя изобретение, удалось отказаться от дорогостоящего зубообрабатывающего специнструмента, потребность в котором составила бы более 100 позиций на сумму около восьми миллионов рублей, – подвёл итог Айрат Фасхутдинов. – Для обработки всех зубчатых венцов АКП, имеющих различные параметры, использовалась одна и та же универсальная дисковая фреза. Точность обработанных зубьев соответствует требованиям, заложенным конструктором, и зачастую превосходит точность, получаемую червячной фрезой».

Стоит отметить, что это изобретение заняло первое место по итогам 2020 года в конкурсе «Лучшее изобретение (полезная модель) года», который проводится на «КАМАЗе». 

Текст: Татьяна ПАРАМОНОВА. Фото: Александр АВДЕЙЧИК