Настоящее и перспективы развития научной школы профессора И. А. Коганова

И.А. Коганов - основатель научной школы технологии машиностроения ТулГУ

УДК 001; 621.9

НАСТОЯЩЕЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ

ПРОФЕССОРА И.А. КОГАНОВА

А. А. Маликов, В. Д. Артамонов

Проанализированы основные достижения научной школы И.А. Коганова, основанной им на кафедре технологии машиностроения ТулГУ. Указаны основные направления теоретических и прикладных научных исследований в рамках научной школы. Приведены перспективы дальнейшего развития научной школы.

Ключевые слова: научная школа, кафедра технологии машиностроения, научные исследования, научно-образовательный центр, доктора и кандидаты технических наук, аспиранты.

С марта 2010 г. кафедру технологии машиностроения (ТМС) возглавляет доктор технических наук, профессор, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования, дважды лауреат премии им. С.И. Мосина, премии им. Б.И. Стечкина Маликов Андрей Андреевич.

Научная школа «Прогрессивные технологические процессы формообразования сложных поверхностей и сборки высокоточных изделий», основанная проф. И.А. Когановым, за последние годы получила дальнейшее развитие. Проводятся углубленные теоретические и прикладные научные исследования по следующим основным направлениям:

разработка и исследование инновационных технологий, оборудования, оснастки и инструментов для механической обработки зубчатых колес цилиндрических и конических передач (обкатных и полуобкатных с прямыми и круговыми зубьями, средне- и мелкомодульных);

управление качеством механической обработки на основе совершенствования существующих технологических процессов и разработки новых технологий изготовления деталей со сложными геометрическими формами (специальные резьбы, замковые соединения, многогранные, сферические, конические и биконические детали, глубокие отверстия переменного сечения и т.д.);

повышение качества сборки сложных изделий, состоящих из нескольких соединений с неопределенностью базирования сопрягаемых деталей, на основе прогнозирования точностных параметров изделия моделированием на ЭВМ и управления технологическим процессом сборки.

Научные проблемы, решаемые специалистами кафедры, имеют большое значение при создании новых и реконструкции существующих производств, ориентированных на выпуск современной конкурентоспо-

собной продукции, в том числе и двойного назначения. Кроме того, на кафедре ТМС существенное внимание уделяется вопросам создания современных высокоэффективных и ресурсосберегающих технологий, направленных, в том числе решение проблем импортозамещения.

А. А. Маликов родился 10 мая 1973 г. С отличием окончил Тульский государственный технический университет в 1995 г. После окончания аспирантуры и защиты кандидатской диссертации в июне 1997 г. работал ассистентом и доцентом кафедры ТМС.

В сентябре 2009 г. А.А. Маликов защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук на тему: «Основы высокоэффективной технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес» по специальности 05.02.08 - Технология машиностроения. В 2012 году ему присвоено ученое звание профессора.

у

Заведующий кафедрой технологии машиностроения

А.А. Маликов

С 2010 года на базе кафедры ТМС функционирует научно-образовательный центр «Инновационные технологические процессы формообразования сложных поверхностей и сборки изделий» (ИТПФСПиСИ), руководитель - проф. А.А. Маликов.

Основной целью НОЦ «ИТПФСПиСИ» является высококачественная подготовка молодых специалистов и специалистов высшей квалификации в области технологии механической обработки и сборки в машиностроении на основе:

- интеграции научно-педагогического потенциала подразделений ТулГУ при проведении фундаментальных и прикладных научных исследований;

разработки новых программ и методов, развивающих и объединяющих фундаментальные научные исследования и учебный процесс; методического обеспечения образовательного процесса; внедрения результатов деятельности НОЦ «ИТПФСПиСИ». Деятельность НОЦ «ИТПФСПиСИ» осуществляется по следующим основным научным направлениям:

разработка перспективных технологий изготовления цилиндрических зубчатых колес и зубчатых передач с круговыми зубьями;

разработка новых технологий сборки точных механизмов и ответственных изделий со сложными пространственными размерными связями;

моделирование основных и вспомогательных технологических процессов формообразования сложных поверхностей и сборки изделий;

экспериментальные исследования процессов формообразования сложных поверхностей и сборки изделий;

разработка программно-технических комплексов САПР ТП. В научной работе активное участие принимают все преподаватели и аспиранты кафедры ТМС, а также студенты магистратуры.

Результаты научных работ кафедры ТМС получили высокое признание научно-технического сообщества. За период 2010...2015 гг. сотрудники кафедры ТМС премий им. С.И. Мосина были удостоены: А.А. Маликов, В. Д. Артамонов, О. Л. Золотухина, А.В. Сидоркин, В. А. Кондрашов, С.И. Терехов, В.М. Грязев в 2011 г.; Г.В. Малахов и И.Л. Сандгартен в 2013 г.; А.С. Ямников в 2014 г. В 2011 г. А.А. Маликов в составе творческого коллектива стал лауреатом премии Правительства РФ в области образования за работу «Научно-учебно-педагогический комплекс по подготовке кадров высшей квалификации в области инновационных и высоких технологий обработки металлов давлением». В этом же году А.А. Маликов и А.В. Сидоркин стали лауреатами регионального конкурса «Лучший изобретатель и рационализатор».

Ведущие профессора кафедры А.А. Маликов, А.С. Ямников, Г.В. Шадский, Ю.Н. Федоров, М.Н. Бобков, Н.Н. Трушин, В. Д. Артамонов являются членами советов по защите кандидатских и докторских диссертаций в ТулГУ и в других вузах Центрального региона России. Профессора кафедры оппонируют кандидатские и докторские диссертации.

На кафедре ТМС ведется интенсивная подготовка научных кадров высшей квалификации - докторов и кандидатов наук. В 2011 г. В. Д. Артамонов защитил докторскую диссертацию «Технологические основы повышения эффективности зубонарезания цилиндрических колес с продольной модификацией зубьев». За период 2010 - 2015 гг. под руководство ведущих профессоров кафедры подготовлены и защищены 12 кандидатских диссертаций по специальностям 05.02.07 - «Технология и оборудование механической и физико-технической обработки» и 05.02.08 - «Технология машиностроения».

Наиболее существенные результаты научных работ кафедры ТМС за этот период представлены в 12 монографиях. Опубликованы более 80 статей в зарубежных изданиях и изданиях, рекомендованных ВАК. Представлены 15 экспонатов на выставках, в т.ч. на международных. Подготовлены более 50 докладов на международных и всероссийских конференциях. Получены около 30 патентов на изобретения и полезные модели.

На кафедре постоянно действует научно-методический семинар, на котором обсуждаются результаты научно-исследовательских работ сотрудников и аспирантов кафедры, проводятся предварительные прослушивания диссертаций сотрудников и аспирантов ТулГУ и соискателей из других организаций.

В 2013 году кафедра ТМС выступила организатором II Международной заочной научно-технической конференции "Проблемы проектирования и производства зубчатых передач", в которой приняли участие 70 представителей, специализирующихся на работе в данном научном направлении работа, при этом 35 авторов являлись зарубежными докладчиками. По итогам конференции был выпущен ваковский сборник материалов конференции (Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 8), отразивший основные результаты научных исследований, проводимых в России и ряде зарубежных стран в области проектирования и производства зубчатых передач.

Сотрудники кафедры регулярно участвуют в конкурсах грантов и НИР. Общий объем выполненных хоздоговорных работ, российских и региональных грантов за 5 лет составил более 8,5 млн руб. Коллективом кафедры в 2013 - 2015 гг. выполнен значительный объем работ по программе «Кадры для регионов» с объемом финансирования по кафедре 17 млн руб. В результате активной научно-методической работы разработаны ООП обучения прикладных магистров и бакалавров для ведущих предприятий региона, выступивших соинвесторами проекта (ОАО «КБП», ОАО «СПЛАВ», ОАО «Туламашзавод», ОАО «ТНИТИ», ОАО «Тулаэлектро-привод»).

С 2015 г. подготовка бакалавров и магистров по направлению "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств" полностью сконцентрирована на кафедре ТМС. В связи с этим профессорско-преподавательский состав кафедры увеличился до 44 человек, в числе которых 12 докторов наук, 15 профессоров, 6 привлеченных руководителей и ведущих специалистов с предприятий региона. В настоящее время кафедра является одной из крупнейших в ТулГУ.

Основой материально-технической базы кафедры являются современные учебные и научные лаборатории, оснащенные необходимым технологическим оборудованием и средствами вычислительной техники, макетами изделий и другими материалами, применяемыми для иллюстрирования учебного процесса. В составе кафедры ТМС имеются: лаборатория

30

САПР ТП, оснащенная 15 ПЭВМ последнего поколения, объединенных в локальную сеть с управлением от сервера; лаборатория САО-САЕ-САМ-технологий, оснащенная современными многоцелевыми станками с ЧПУ, 3Б-принтером и 3Б-сканерами; научно-исследовательская лаборатория, оснащенная широким парком универсального металлорежущего оборудования предназначенного, в том числе для зубо- и резьбообработки; лаборатория режущего инструмента; лаборатории резания металлов; лаборатория металлорежущих станков; лаборатория систем управления технологическим оборудованием; учебный компьютерный класс. На приобретение нового оборудования за последние 3 года привлечено около 3,5 млн руб

Для студентов организуются практики на ведущих машиностроительных предприятиях Тулы и региона, в т. ч. на ОАО АК «Туламашза-вод», ОАО «НПО «СПЛАВ», ОАО «КБП», ОАО "ТНИТИ", ЗАО «Тула-электропривод».

На кафедре ведется активная работа по созданию собственных учебно-методических материалов. За последние 5 лет опубликованы более 70 учебно-методических и научно-методических работ, из них около 30 с грифом УМО АМ.

На кафедре к научной работе активно привлекаются студенты. С участием студентов за 5 лет опубликованы свыше 60 статей, 15 человек приняли участие в международных и всероссийских конференциях, 25 человек стали лауреатами международных и всероссийских конкурсов.

Расширение кафедры за счет привлечения большого числа ведущих ученых и специалистов открывает широкие перспективы дальнейшего развития научной школы И.А. Коганова и способствует значительному увеличению объемов проводимых научно-исследовательских работ. В настоящее время на кафедре ТМС обучаются: в докторантуре - 1 человек, в аспирантуре - 15 человек. В текущем году предполагается защита пяти кандидатских диссертаций, опубликование 6 научных монографий и 5 учебных пособий, получение 4 патентов на изобретения. В 2016 г. сотрудниками кафедры планируется подготовить 5 заявок на изобретения, опубликовать свыше 50 научных статей в ведущих изданиях.

Помимо организации и проведения международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения И.А. Коганова «Современные проблемы формообразования сложных поверхностей деталей и сборки машин», преподаватели и аспиранты кафедры примут участие в различных международных и всероссийских научных конференциях, выставках и конкурсах с участием студентов. На 2016 г. сотрудниками кафедры ТМС поданы 3 заявки на участие в грантах РФФИ, заявка на право получения грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых, заявка на назначение стипендии Президента Российской Федерации для молодых ученых и аспирантов, 2 заявки на получение региональных грантов.

На кафедре ТМС бережно сохраняются и развиваются лучшие традиции научной школы, основанной профессором И.А. Когановым. Активная и плодотворная научная деятельность сотрудников кафедры все последние годы осуществляется в различных направлениях.

Прежде всего - это школа, а научная школа должна заниматься подготовкой научных кадров высшей квалификации. Так под руководством д-ра техн. наук, профессор, зав. кафедрой Маликов А.А. работает над докторской диссертацией в области повышения эффективности зубо-обработки цилиндрических колес с криволинейными зубьями шевингова-нием-прикатыванием канд. техн. наук, инженер-исследователь УНИР Си-доркин А.В., работы которого опубликованы в ведущих изданиях [1-7].

Под руководством д-ра техн. наук, профессора каф. ТМС Бобко-ва М.Н. ассистент Бочкова Д.Е. работает над формообразованием круговых зубьев цилиндрических колёс с продольной и профильной модификацией [8].

Под руководством д-ра техн. наук, профессора каф. ТМС Феофило-ва Н.Д. аспирант кафедры «Технология машиностроения» ТулГУ Янов Е.С. работает над проблематикой влияния взаимодействия зубьев червячной фрезы на силу резания [9].

Под руководством д-ра техн. наук, профессора каф. ИМС Протасье-ва В.Б. к.т.н., директор по научному развитию фирмы «РИТИНЖИНИ-РИНГ», (г. Тула) Истоцкий В.В. работает над докторской диссертацией в области эффективной механической обработки композитных материалов с использованием твердосплавных инструментов. Ими показано, что для эффективного резания композитных материалов необходимо применять прерывистые режущие кромки, сжатие материала в зоне резания, винтовые зубья и высокие скорости резания [10, 11].

Под руководством д-ра техн. наук, профессора каф. ТМС Ямнико-ва А.С. канд. техн. наук, начальник отдела интеллектуальной собственности Тульского оружейного завода Чуприков А.О. работает над докторской диссертацией в области повышения эффективности технологии изготовления тонкостенных квазицилиндрических корпусов из высокопрочных сплавов. Совместно с аспирантом кафедры «Технология машиностроения» Харьковым А.И. проводятся теоретические и экспериментальные повышения процессов резания, в том числе с использованием сверхтвердых инструментальных материалов [13 - 20].

Исследуются также погрешности закрепления нежестких заготовок и разрабатываются рациональные конструкции установочных приспособлений [21-30] и особенности решения размерных цепей с учетом контактной жесткости стыковых поверхностей сопрягаемых деталей [31-36].

Основы этой успешной работы были заложены в свое время Заслуженным деятелем науки и техники РСФСР, доктором технических наук, профессором, почетным доктором ТулГУ, почетным профессором МГТУ

«Станкин», кавалером ордена Трудового Красного Знамени, ордена Почёта, медали «За доблестный труд в Великой Отечественной войне», медалей и знака Минвуза СССР «За отличные успехи в работе», трижды лауреатом премии им. С.И. Мосина И.А. Когановым.

Список литературы

1. Маликов А. А., Сидоркин А.В., Ямников А.С. Инновационные технологии обработки зубьев цилиндрических колес: монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 335 с.

2. Маликов А. А., Сидоркин А.В., Ямников А.С. Резание и пластическое деформирование при шевинговании-прикатывании цилиндрических колес с круговыми зубьями // СТИН. 2012. №11. С. 17-21.

3. Маликов А.А., Сидоркин А.В., Ямников А.С., Кузнецов Е.Ю. Инструмент для чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес / патент на изобретение RUS 2446923 28.02.2011.

4. Cutting and plastic deformation in the shaving and rolling of cylindrical gears with round teeth Malikov, A.A.,Sidorkin, A.V.,Yamnikov, A.S. 2013 Russian Engineering, Т. 33. № 6. P. 363-366.

5. Маликов А.А., Сидоркин А.В., Ямников А.С. Динамические характеристики шевингования-прикатывания цилиндрических колес с круговыми зубьями. // Технология машиностроения. 2012. №2. С. 19-23.

6. Пат. 2224624 РФ, МПК7 В23Б 19/06. Способ шевингования-прикатывания цилиндрических зубчатых колес/ Карпухин В.П., Ямников А.С. Валиков Е.Н.; заявитель ГОУ ВПО «Тульский государственный университет - №2001132029; заявл. 27.11.2002; опубл. 27.02.2004. Бюл. № 6 - 7 с.

7. Yamnikov A.S., Sheinin G.M., Bobkov M.N. Grinding circular cylindrical-gear teeth of with planetary motion of the wheel axis. 2008 Russian Engineering. 31 (5). P. 502 - 504.

8. Формообразование зубьев колес полуобкатных ортогональных смешанных конических и гиперболоидных передач с дуговой линией зуба./ Андрианов П.А., Бобков М.Н., Маликов А.А. [и др.] / монография. Тула. Изд-во ТулГУ. 2012. 164 с.

9. Скрябин В.Н. Кинематика червячного зубофрезерования / Скрябин В.Н., Тимофеев А.П., Феофилов Н.Д. [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 4. Ч. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. С. 58 - 68.

10. Протасьев В.Б., Степанов Ю.С., Ушаков М.В. Прогрессивные конструкции затылованных инструментов / под ред. Ю.С. Степанова. Серия «Библиотека инструментальщика». М.: «Машиностроение». 2003. 224 с.

11. Протасьев В.Б., Истоцкий В.В. Проектирование фасонных инструментов, изготавливаемых с использованием шлифовально-заточных станков с ЧПУ/ М.: ИНФРА-М. 2011. 128 с.

12. Нгуен Ван Кыонг, Ямников А.С. Методология оптимизации режимов резания // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. № 1 (291) 2012. С. 56-63.

13. Ямников А.С., Ямникова О. А. Экспериментальное определение силы резания при фрезоточении резьбы // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. С. 82-93.

14. Харьков А.И., Чуприков А.О., Ямников А.С. Аналитическое определение составляющих силы резания при точении / Вестник ТулГУ. Автоматизация: проблемы, идеи, решения: сб. научных трудов МНТК «АПИР-19», 13-14 сентября 2014 года. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. С. 107112.

15. Моисеев Е.Ф., Ямников А.С., Ямникова О. А. Влияние формы передней поверхности микрорезца иглофрезы на составляющие силы резания // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 12. Ч. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. С. 136 - 144.

16. Ямников А.С., Чуприков А.О., Харьков А.И. Повышение ресурса инструмента при нарезании усиленной упорной резьбы на заготовках из высокопрочных материалов // СТИН, 2015, №6. С. 17-21.

17. А.8. Yamnikov and A.O. Chuprikov. Chucks for Thin - Walled Blanks. Russian Engineering Research. Vol. 35 No. 11, 2015. Р. 838-840.

18. A.S. Yamnikov, A.O. Chuprikov and A.I. Khar'kov. Extending Tool Life in Buttress-Thread Cutting on High-Strength Blanks. Russian Engineering Research, 2015, Vol. 35, No. 12. P. 953-956.

19. Чуприков А.О., Ямников А.С. Нарезание наружной резьбы по комбинированной схеме. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 9. Ч. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. С. 200 -204.

20. Ямников А.С., Чуприков А.О., Харьков А.И. Повышение производительности точения резьбы резцами с керамическими пластинками // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2014. Т. 14. № 4. С. 37-45.

21. Ямников А.С., Волков Д.П. Технологическое обеспечение качества винтовых прессовых оправок / Вестник машиностроения. №3, 2016. С. 55-58.

22. Ямников А.С., Ямникова О.А., Киселев А.В. Погрешность закрепления при консольном закреплении тонкостенной трубной заготовки, имеющей исходную овальность / Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. № 1 (315) 2016. С. 90-96.

23. Чуприков А.О., Ямников А.С. Моделирование погрешностей закрепления тонкостенных сварных корпусов в трехкулачковых патронах // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2014, №8-2. С. 18-22.

24. Чуприков А.О., Иванов В.В., Ямников А.С. Обеспечение точности изготовления резьбовых полузамков на тонкостенных сварных корпусах: монография. Тула. Изд-во ТулГУ. 2014. 137 с.

25.Ямников А.С., Иванов В.В., Чуприков А.О. Снижение систематических погрешностей при токарной обработке тонкостенных сварных корпусов: Справочник. Инженерный журнал. № 9, 2013. С. 31-36.

26. Иванов В.В., Чуприков А.О. Повышение точности токарной обработки тонкостенных деталей // Вестник машиностроения, № 6, 2012. С. 60-61.

27. Ямников А.С., Матвеев И.А. Статистический анализ точности механической обработки протяженных деталей из штампованной заготовки типа «стакан». Известия Тульского государственного университета, Технические науки. Вып. 5. Ч.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. С. 121-126.

28. Матвеев И. А., Ямников А.С., Ямникова О. А. Статистический анализ точности предварительной токарной обработки трубной заготовки. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 11. Ч. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. С. 111 -120.

29. Быков Г.Т., Маликов А.А., Ямников А.С. Определение погрешности базирования тонкостенных цилиндров при установке на цанговую оправку // Технология машиностроения. 2010. № 1. С. 21-24.

30. Матвеев И.А., Киселев А.В., Ямников А.С. Компенсация влияния технологической наследственности при токарной обработке искривленных заготовок. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 9. Ч. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. С. 193-200.

31. Васильев А.С., Грязев В.М., Ямников А.С. Функционально связанные сборочные размерные цепи, обеспечивающие нормированный контакт поверхностей / Сборка в машиностроении, приборостроении. 2012. № 5 (142). С. 36-40.

32. Ямников А.С., Грязев В.М. Выявление и решение размерных цепей с учетом условий контакта сопряженных деталей / М-74 Моделирование технологических процессов механической обработки и сборки // Кол. монография. Под ред. А.В. Киричека Т. 1. М. Издательский дом «Спектр», 2013.-320 с. С. 80-129.

33. Грязев В.М., Ямников А.С. Решение размерных цепей с точностью, нормированной по пятну контакта поверхностей / Сборка в машиностроении, приборостроении. 2013. № 8. С. 22-26.

34. Грязев В.М., Ямников А.С. Сравнительные характеристики поверхностной жесткости деталей автоматических машин: справочник. Инженерный журнал с приложением. 2013. № 8 (197). С. 7-13.

35. Ямников А. С., Ямникова О. А., Кашмин О. С. Эмпирические зависимости величины сближения контактирующих деталей при импульсной нагрузке // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2015, №3. С. 4248.

36. Кашмин О.С., Ямников А.С., Пушканов М.А. Определение сближения контактирующих деталей при импульсном нагружении / Известия Тульского государственного университета. Вып. 11. Ч. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. С. 222-229.

Маликов Андрей Андреевич, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, andrej-malikov@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Артамонов Валерий Дмитриевич, д-р техн. наук, доц., проф., v.d.art@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

PRESENT AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC SCHOOLS

PROFESSOR I.A. KOGANOVA

A.A. Malikov, V.D. Artamonov

Analyzed the main achievements of the scientific school I.A. Koganova, he founded the department of engineering technology of the University. Indicate the main directions of theoretical and applied research in the framework of the scientific school. Given the prospects for further development of the scientific school.

Key words: scientific school, department of engineering technology, scientific research, scientific-educational center, doctors and candidates of technical sciences, postgraduate students.

Malikov Andrey Andreevich, doctor of technical science, professor, manager of de-partament, andrej-malikov@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,

Artamonov Valery Dmitrievich, doctor of technical science, professor, v. d. art@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University