Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (ВНИИИНСТРУМЕНТ) — отраслевой научно-исследовательский институт станкоинструментальной промышленности, напрямую подчинявшийся Министерству станкостроительной и инструментальной промышленности СССР. Основан в 1943 году. Институт осуществлял разработку научно-технических и теоретических основ конструирования, технологии и организации производства инструмента, разработывал стандарты и нормали инструментов, проводил исследования материалов и технологических процессов производства инструмента, а также разрабатывал и издавал различного вида техническую информацию по инструментальному делу. Как главный методологический центр отрасли, институт разрабатывал и актуализировал государственные стандарты (ГОСТов).
История
Предыстория (до 1943 года)
До революции 1917 года Россия практически не имела самостоятельной инструментальной промышленности. Режущий и измерительный инструмент производился как вспомогательное производство при крупных заводах или импортировался из Германии, Австрии и Англии. Собственные разработки носили единичный, несистематический характер — не было ни научной школы, ни нормативной базы, ни специализированных предприятий. В 1916–1918 годах, когда военное время прервало импортные поставки, российские заводы столкнулись с нехваткой точного инструмента и не могли её самостоятельно восполнить.
После Гражданской войны советское государство приступило к формированию собственной промышленной базы. В 1919 году началась организация централизованной системы инструментального снабжения заводов. В 1926 году стартовали первые системные работы по стандартизации режущего инструмента — созданию единых типоразмерных рядов свёрл, фрез, метчиков и развёрток. К 1936–1937 годам в СССР насчитывалось уже 42 специализированных инструментальных предприятия, однако научного центра, координирующего их деятельность, по-прежнему не существовало.
В годы первых пятилеток (1928–1941) рост тяжёлой промышленности обусловил увеличение спроса на качественный инструмент. Исследования велись разрозненно — на заводах, в отдельных вузовских кафедрах, в небольших лабораториях — без единой методологии и стратегии.
С началом Великой Отечественной войны в 1941 году промышленность была срочно переведена на военное производство. Эвакуация заводов на восток, нехватка кадров, перебои в поставках легирующих элементов для быстрорежущих сталей поставили инструментальное обеспечение в критическое положение. Сложившиеся условия обусловили необходимость создания единого научного центра, способного оперативно разрабатывать новые конструкции, внедрять их в производство и готовить нормативную базу для всей страны.
Основание института и военные годы (1943–1945) 16 октября 1943 года Государственным комитетом обороны СССР было подписано постановление о создании Всесоюзного научно-исследовательского инструментального института на базе лаборатории им. А.М. Игнатьева (ЛАРИГ) и и Московского экспериментального завода рекущего инструмента Наркомстанкостроения (ОЗРИ). Институт с самого начала задумывался как прикладной, а не теоретический центр — с прямой ответственностью за внедрение разработок в производство.
Инфраструктура и опытная база
Институт разместился в Москве, получив помещение с минимально необходимым лабораторным оборудованием. При нём был организован опытный участок для изготовления образцов новых конструкций. Испытания проводились как на собственных стендах, так и прямо в цехах заводов-партнёров — это обеспечивало быструю обратную связь и оперативную доводку разработок.
Первый коллектив и задачи
Первые сотрудники были собраны из числа ведущих специалистов заводов, технических вузов и отраслевых лабораторий страны. Перед ними были поставлены неотложные задачи военного времени:
- разработка и стандартизация конструкций режущего инструмента из быстрорежущих сталей Р9 и Р18 - создание нормативов на режимы резания при обработке брони, стволов орудий и корпусов двигателей - организация методической помощи эвакуированным заводам по рационализации инструментального хозяйства - разработка средств измерения и контроля для военной приёмки деталей
Уже к концу 1943 года вышли первые нормативные документы. К 1945 году было создано свыше 300 наименований нормализованного инструмента, охватившего основные виды военной металлообработки.
Послевоенное восстановление (1946–1957) Переориентация на мирное производство
После окончания Второй Мировой войны 1945 года перед институтом встали новые задачи: от обеспечения оборонного производства — к обеспечению гражданского машиностроения. Нужно было срочно переориентировать нормативную базу, расширить номенклатуру инструмента и помочь заводам освоить мирный выпуск продукции. К 1946 году институт превратился в признанный отраслевой центр, к которому обращались предприятия за конструкторской и методической помощью.
Изучение иностранного опыта
В этот период осуществлялось изучение трофейного оборудования и технической документации. Немецкие станки, в том числе зубофрезерные станки фирмы Pfauter, предоставили материал для анализа конструктивных решений, технологии производства и методов испытаний инструмента, что было использовано при разработке соответствующих аналогов.
Первые комплексные стандарты
В 1946–1956 годах институт выпустил первые комплексные стандарты на режущий инструмент. Они регламентировали конструктивные параметры свёрл, фрез, развёрток, зенкеров, метчиков и плашек. Параллельно создавались нормы на режимы резания, оформленные в виде таблиц-нормалей для использования технологами непосредственно в цехах.
Технологический период (1957–1971) Переход к сборным конструкциям
Конец 1950-х — начало 1960-х годов ознаменовались переходом от монолитного к сборному инструменту с механическим креплением твёрдосплавных пластин. Механическое крепление исключало трудоёмкую напайку, позволяло переворачивать пластину при износе одной грани и использовать все рабочие кромки. Это решение сократило вспомогательное время в 2–3 раза и снизило расход инструментальных материалов. Инструмент для автоматических линий
В 1963 году началась целенаправленная разработка специализированного инструмента для автоматических станочных линий. Ключевым требованием была предсказуемая стойкость — инструмент должен был работать строго заданное время без непредвиденного разрушения. Разработанные конструкции обеспечивали стойкость в 3–4 раза выше стандартных аналогов.
В 1968 году для нужд станкостроительных заводов был разработан полный комплект инструментальной оснастки к токарно-винторезному станку 1620. Комплект включал резцовые блоки, расточные оправки и набор режущих пластин, рассчитанных на частоту вращения шпинделя 1600 об/мин. Это был один из первых примеров системного инструментального обеспечения станка.
Покрытия и сверхтвёрдые материалы (1971–1987) Нитрид титана
В 1973 году специалисты института приступили к исследованиям по нанесению покрытий нитридом титана (PVD). К 1975 году технология была доведена до промышленного применения: тонкий золотистый слой TiN толщиной 1–4 мкм увеличивал стойкость режущего инструмента в 2–4 раза. В 1980-е годы институт перешёл к разработке сложных многослойных систем покрытий, обеспечивавших работоспособность при 800–1000 °C.
Эльбор и алмаз С конца 1970-х годов активно разрабатывался инструмент из поликристаллического кубического нитрида бора — эльбора (CBN). Главным достижением стала замена финишного шлифования твёрдым точением деталей твёрдостью 50–68 HRC. Инструмент с пластинами из поликристаллического алмаза (PCD) применялся для высокоточной обработки цветных сплавов, а монокристаллический алмаз (MCD) обеспечивал шероховатость поверхности Ra 0,16 мкм.
Адаптация к новым условиям (1987–1994) Период перестройки стал серьёзным испытанием: резкое сокращение финансирования потребовало реструктуризации. Численность сотрудников сократилась с 600 до около 95 человек.
В 1994 году институт был преобразован в акционерное общество. Деятельность института в области стандартизации С момента своего основания в 1943 году институт являлся главным методологическим центром СССР по техническому регулированию в станкоинструментальной отрасли.
В годы Великой Отечественной войны именно ВНИИинструмент разработал первые общесоюзные нормативы режимов резания и единые типоразмерные ряды для оборонных заводов. За годы советского периода институт выступил автором практически всех основных национальных и отраслевых стандартов (ГОСТов) на металлорежущий, дереворежущий, слесарно-монтажный и абразивный инструмент.
В рамках работ по унификации были:
Определены базовые конструктивные параметры (диаметры, длины, углы заточки) для фрез, сверл, метчиков и резцов. Установлены требования к твердым сплавам и инструментальным сталям. Разработаны методики и типажи контрольно-измерительного инструмента для заводов.
Руководители института
Надеинская Елизавета Павловна (1943–1957 гг.) Первый директор ВНИИИНСТРУМЕНТ. Доктор технических наук (1955), профессор (1956). Участвовала в Гражданской войне на Дальнем Востоке До назначения директором ВНИИИНСТРУМЕНТ являлась доцентом МВТУ им. Н.Э. Баумана. В 1936 году она возглавила Комиссию ВСНХ СССР по резанию металлов, разработавшую базу данных по обрабатываемости, легшую в основу Общесоюзных нормативов. В 1943 году Елизавета Павловна организовала работу вновь созданный ВНИИинструмент. Впоследствии она стала начальником лаборатории изотопов ВНИИинструмента, где впервые применила методы радиоизотопного анализа режущих свойств инструмента. Лауреат Государственной премии СССР (1956), кавалер орденов Трудового Красного Знамени и «Знак Почёта».
Малкин Алексей Яковлевич (1957–1964 гг.) Доктор технических наук, профессор. Выпускник МВТУ им. Н.Э. Баумана. Начал работу в институте в 1948 году в должности старшего научного сотрудника лаборатории механических испытаний. В 1957 году назначен директором ВНИИинструмента и его опытного завода. Под его началом был совершён переход советской инструментальной промышленности к сборному инструменту с механическим креплением твердосплавных пластин. Штат и лабораторная база существенно расширились. Автор более 60 научных трудов. В 1965–1985 годах заведовал профильной кафедрой в РУДН. Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1968), кавалер двух орденов «Знак Почёта».
Романов Константин Федорович (1964–1971 гг.) Доктор технических наук. Окончил Тульский механический институт, работал в системе Минвнешторга (закупки оборудования) и заведовал отделом обработки металлов резанием в НИАТ. Возглавив ВНИИинструмент в эпоху массовой автоматизации производств, он сфокусировал усилия на разработке надёжного инструмента для автоматических станочных линий и высокоскоростных станков. Благодаря его активному участию было принято решение Правительства СССР о строительстве нового здания ВНИИинструмента. Автор более 80 научных трудов. Награждён орденом Трудового Красного Знамени.
Цвис Юрий Владимирович (1971–1975 гг.) Доктор технических наук, профессор. Выпускник Московского станкоинструментального института. Был зачислен во ВНИИинструмент в 1942 году инженером-инструментальщиком и много лет руководил одной из ведущих лабораторий — зуборезной. В 1957 году защитил докторскую диссертацию, став разработчиком теории расчёта и проектирования резцов для зуботочения. На посту директора сделал приоритетом систематизацию накопленных разработок и массовое внедрение ГОСТов. Автор 25 научных трудов, включая фундаментальную монографию «Профилирование режущего обкатного инструмента». Награждён орденом «Знак Почёта».
Романов Владимир Фёдорович (1987–1994 гг.)