РЕШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ МЕТОДАМИ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА

А.В. Гордеев, проф.
Тольяттинский политехнический университет

Уровень технических решений (ТР), принимаемых как инженерами-технологами машиностроительных производств при решении конкретных проблем производства, так и студентами машиностроительных специальностей при курсовом и дипломном проектировании, определяется в первую очередь их новизной и эффективностью. Дисциплины учебных планов подготовки инженеров-механиков, и общетеоретические и специальные, решают проблему оптимизации известных ТР. Но в учебных планах полностью отсутствуют дисциплины, решающие задачу создания новых ТР. Новые ТР на уровне изобретений, конечно, создаются и в инженерном, и даже в учебном проектировании. Но методике создания новых ТР инженер обучается уже на производстве, а чаще не обучается вообще, изобретая методом проб и ошибок, затрачивая много времени и сил.

Между тем, практика показывает, что, применяя даже незначительное число методов решения изобретательских задач, можно выйти на весьма интересные ТР. Так, применяя метод разделения противоречий, получены, например, такие ТР как установка на фартуке токарно-винторезного станка плазмотрона для разогрева поверхностного слоя заготовки при резании, электрохимическое фрезерование фасонных поверхностей с наложением колебаний на заготовку (правило разделения противоречия во времени), резец с криволинейной или ломаной режущей кромкой, разделение струи СОЖ при шлифовании, прогрессивная схема протягивания (правило разделения в пространстве). Применяя метод вепольного анализа, можно прийти к таким ТР как металлизация алмазов при изготовлении шлифкруга, контроль плоскостности шлифованной поверхности с применением люминофоров, развальцовка втулки путем замораживания воды (правило достройки веполя), дробеударное упрочнение поверхности в отверстии, применение легкоплавкой прокладки в клиновом соединении, применение “песчинок” из сухого льда для пескоструйной очистки полости отливок (правило надстройки веполя).

Наиболее сильные решения получаются при использовании метода физических эффектов. Фреза с переменным шагом (явление резонанса), шлифование в режиме самозатачивания круга с наложением УЗ-колебаний (кавитация), диагностика износа двигателя по изменению свечения люминофора в масле (люминесценция), экспресс-проверка остроты лезвия инструмента (коронный разряд), ориентация алмазных зерен при изготовлении шлифовального круга (электростатика), фасонное шлифование кругом из стальных опилок (магнетизм), беззазорная оправка для заготовок с отверстием (магнитострикция), резец с тепловой трубкой (термодинамика), автоматический контроль нагрева заготовок при термообработке (точка Кюри) и т.п.

Интересные ТР получаются при применении метода эвристических приемов: комбинированный режущий инструмент (прием “Объединение”), шлифкруг с выдвижными секторами (“Компакт”), устройство для автоматического контроля момента при сверлении (“Упругость”), переворот резца с подачей СОЖ поливом (“Наоборот”), круглый фасонный резец (“Криволинейность”), адаптивное управление режимом резания (“Динамичность”), электрическое моделирование температурного поля в инструменте (“Копирование”), подогрев высокомарганцевой стали при резании (“Вред в пользу”) и т.п. Только в книге Ю.С. Степанова и А.Е. Щукина “Методы поискового конструирования” (Орел, 1993) приведено более сотни ТР в области шлифования, полученных с помощью 40 эвристических приемов.

Интересные ТР можно получить с помощью методов фокальных объектов, морфологического анализа, функционального анализа и др.

Проблема в одном: методологии творчества нужно учить, причем параллельно профильным дисциплинам специальности, в неразрывном единстве с ними. Только таким путем мы сможем обеспечить подготовку современного инженера-технолога.