Читать онлайн «Отечественные автоматы (записки испытателя-оружейника)». Страница 113

Первыми исследованиями ЭГН на Ижевском заводе (арх. 251-51; 1077-53), проведенными в 50-х годах И.А. Самойловым, выявлена технологическая сложность практического внедрения этого процесса в массовое производство стволов системы АК. Трудности возникли в обеспечении необходимой точности канальных размеров и качества обрабатываемой поверхности.

Сложным в изготовлении был инструмент-катод с высокими требованиями по точности размеров и чистоте поверхности, от которой зависела и чистота обрабатываемого отверстия.

Наибольшие трудности возникли при попытках применения подвижного катода, являвшегося по сравнению с неподвижным более удобным инструментом при разработке автоматизированной технологии, в связи с особой сложностью инструмента, оборудования и технологии в целом. Малый диаметр обрабатываемого отверстия создавал трудности в обеспечении надежного центрирования катода, обеспечении стабильной скорости протока электролита, а также постоянства электропроводности электролита и плотности тока.

Трудным было получение одинаковой глубины нарезов по длине ствола, в связи с чем потребовалась разработка стабилизатора тока для обеспечения стабильной его плотности (арх. 2623-57, стр. 7).

Отработка технологии электрогидравлического нарезания стволов среднего калибра с изучением специфических ее особенностей, оказывающих влияние на качество обработки канальной поверхности, потребовала значительною времени, которое захватило и 60-е годы. Большой объем исследований в этом направлении был проведен технологической лабораторией Ижевского завода, возглавляемой Н.Г. Виноградовым, а затем Н.М. Дмитриевым.

Много хлопот доставила исследователям «рябь» под кромками полей — цепочка бугорков и углублений в металле, производящая зрительное впечатление местной рябизны поверхности. Длительное изучение и экспериментальное воспроизведение этого дефекта показали, что причина его образования связана с наличием шероховатостей, зарезов и местных мелких повреждений на изоляционных планках катода, что приводило к возникновению стационарных местных завихрений электролита и нарушению равномерности стравливания металла (арх. 1077-53). Устранение причин этого дефекта стало сложным проблемным вопросом.

Не свойственно было прежним технологиям и столь большое скругление профиля нарезов, как при ЭГН. При механическом способе обработки нарезы имеют форму с более острыми углами перехода, чем при ЭГН, где радиус скругления углов полей и места перехода от боковой грани поля ко дну нареза находился в пределах 0,3–0,5 мм (арх. 1131-58).

Первоначально эта особенность расценивалась как дефект, характеризующий отступление от требований чертежа. В дальнейшем этот «дефект» стал рассматриваться как положительное качество, способствующее лучшему наложению и удерживанию хрома, а следовательно, и повышению живучести ствола. Баллистические качества стволов со скруглениями профиля нарезов в пределах 0,5 мм не нарушались.

Метод ЭГН, несмотря на незаконченность технологической отработки, сохранял перспективы возможного использования вместо дорнирования и к началу 60-х годов.

Именно в расчете на ЭГН сотрудником Ижевского филиала технологического института И.Л. Заваловым в конце 50-х годов была разработана технология механической обработки ствола АК-47, полностью исключающая его правки в связи с отсутствием кривизны (арх. 2732-59, стр. 50).

Эта технология привлекла к себе большое внимание специалистов оружейного производства, так как создавала благоприятные условия для решения проблемы максимальной его автоматизации.

Исследования показали, что основное искривление стволов происходит на операции дорнирования, нарушение их прямизны при дальнейшей механической обработке является уже результатом перераспределения напряжений в металле, первоисточником которых также является операция дорнирования. Большое количество правок приводило к появлению в стволе дополнительных дефектов: («переломы полей и нарезов», «пузыри» и т. п.).

Процесс правки ствола является ручной операцией, требующей высокой квалификации рабочего и длительного профессионального обучения правщика. Только меткий глаз в сочетании с накопленным опытом и профессиональным мастерством другой раз по едва заметному теневому обозначению в канале может определить место и направление искривления ствола, а затем соразмерить силу удара, способного исправить дефект.

Такими мастерами своего дела, обладающими высоким искусством правщика, были Е.П. Старков, А.И. Якимов, В.К. Валеев.

Профессия правщика стволов была одной из престижных и дефицитных на оружейном производстве. По точности выполнения своей работы высококвалифицированный правщик стволов ценился на уровне искусных заправщиков режущих инструментов, например разверток для окончательной доводки патронников стволов до нужного размера, какими являлись Н.В. Чернышев и В.В. Ардашев. В рабочем «сейфе» Николая Васильевича Чернышева хранились калибры изготовления 1915 года для контроля размеров патронников винтовочных стволов, которые подтверждали высокую точность работы большого мастера.

В предложенном Заваловым техпроцессе, практически исключающем правки, были и свои недостатки.

Применение электрогидравлической обработки не приводило к изгибу ствола, но при этом не происходило и выравнивания канала по диаметральным размерам, как при дорнировании за счет деформации металла при проталкивании пуансона.

Искажение геометрии отверстия, полученное на предшествующих операциях механической обработки (конусность, эллипсность, винтообразность и т. п.), после операции ЭГО гладкого отверстия и нарезания канала в лучшем случае могли оставаться неизменными, являясь в дальнейшем браковочными признаками по канальным размерам в дополнение к «ряби», «волнистости» и другим свойственным этому процессу дефектам (арх. 2732-59, стр. 61).

Искажения геометрии канала ствола с местными «провалами» диаметральных размеров при оценке в сравнении с допускными эталонами и проверке специальными гладкими калибрами — пробками не обнаруживались. Они регистрировались специальными приборами технологической лаборатории, позволяющими производить замеры по всей длине нарезной части ствола через любые интервалы и в любой точке с микрометрической точностью.

Но этот лабораторный способ контроля геометрии канала ствола был пригоден только для исследовательских целей, использование его в массовом производстве стволов было весьма сложным и неприемлемым.

Выравнивание канального отверстия ствола перед электрогидравлическим нарезанием требовало чистовой механической обработки с применением гладкой строжки, развертывания или других способов, что существенно усложняло ствольный технологический процесс и полностью поглощало экономический выигрыш, даваемый бесправочной технологией, предложенной И.Л. Заваловым. Вследствие указанных причин внедрение комплексного процесса электрогидравлической обработки гладкого отверстия и получения нарезов таким же способом на уровне технологической отработанности начала 60-х годов оказалось невозможным. Ижевский завод признал целесообразным автоматизацию производства стволов системы АК проводить на базе существующего технологического процесса с применением дорнирования.

Совершенствования по технологии дорнирования

Вопрос о конечной операции по подготовке гладкого отверстия ствола к нарезанию был одним из узловых и в применении к технологии дорнирования, так как гладкая строжка шпалером не вполне устраивала оружейное производство.

Она требовала больших затрат времени, уступала другим технологиям по чистоте обработки отверстия. Из всех проверявшихся способов обработки гладкого отверстия наиболее рациональным для замены шпалерной строжки признан электрогидравлический (арх. 2395-54, стр. 42). Режущая протяжка уступала ЭГО по экономической эффективности (дорогой и малостойкий инструмент), а скоростное развертывание не гарантировало повышения чистоты обработки по сравнению с обычным развертыванием.

ЭГО по сравнению с гладкой строжкой обеспечивала лучшую, примерно на 2 класса, чистоту поверхности, а без учета дефектов, обусловленных специфическими особенностями ЭГН, обеспечивалась и лучшая чистота хромированного канала ствола. При анодном травлении металла в первую очередь снимались неровности поверхности (шероховатость, гребешки, мелкие порезки и т. н.), оставшиеся от предыдущей грубой механической обработки. Но и как скоростное развертывание ЭГО не обеспечивала полной чистоты поверхности в случае наличия глубоких кольцевых порезок металла — следов инструмента после предварительного развертывания отверстия, если их глубина превышала припуск металла на этот вид обработки. Не выведенные при чистовой обработке перед дорнированием глубокие порезки металла «высвечивались» на поверхности хромированного ствола как «пересечки полей и нарезов».