БСЭ. Большая Советская Энциклопедия (МЕ)

карбонилы металлов), построенные путём заполнения s-, p- и d-орбиталей атома металла p-электронами различных ненасыщенных систем, например ароматических, олефиновых, ацетиленовых, аллильных, циклопентадиенильных.

  Из М. с. 1-й группы наиболее полно изучены производны Li, Na, К, Be, Mg, Zn, Cd, Hg, B, Al, Tl, Ge, Sn, Pb, As и Sb. Свойства этих соединений определяются характером связи М-С (М - атом металла), зависящей главным образом от природы металла, а также от характера и числа органических радикалов, связанных с атомом металла. В М. с. щелочных металлов связь М-С сильно поляризована, причём на атоме металла сосредоточен частичный положительный, а на атоме углерода - частичный отрицательный заряд:

Поэтому такие М. с. весьма реакционноспособны: они энергично разлагаются водой и очень чувствительны к действию кислорода. Практически их используют только в растворах (углеводороды, эфир, тетрагидрофуран и др.), защищая от влаги, CO ₂и кислорода воздуха. Аналогичные свойства присущи соединениям щёлочноземельных металлов (Mg, Ca), а также Zn, Cd, В и Al. Например, такие вещества, как (CH ₃) ₂Zn, (CH ₃) ₃B, (C ₂H ₅) ₃Al, воспламеняются на воздухе. Более стабильны смешанные М. с. этих элементов, в которых металл связан с органическим радикалом и с 1 или 2 кислотными остатками, например (C ₂H) ₂AICI, C ₂H ₅AlCl ₂. С возрастанием электроотрицательности металла полярность связи М - С уменьшается, и соединения таких металлов, как Hg, Sn, Sb и т.п., по существу ковалентны. Это перегоняющиеся жидкости или кристаллические вещества, устойчивые к действию кислорода и воды. При нагревании они распадаются с образованием металла и свободных органических радикалов, например:

(C ₂H ₅) ₄Pb ® Pb + 4C ₂H ₅.

М. с. 1-й группы могут быть получены взаимодействием металлов с галогеналкилами (или галогенарилами):

н-C ₄H ₉Br + 2Li ® н-C ₄H ₉Li + LiBr

присоединением гидридов или солей металлов по кратной связи:

3CH ₂=CH ₂+ AlH ₃® (C ₂H ₅) ₃Al

взаимодействием диазосоединений с солями металлов:

2CH ₂N ₂+ HgCl ₂® ClCH ₂HgCH ₂Cl + 2N ₂

взаимодействием М. с. с галогенидами металлов, металлами и друг с другом:

3C ₆H ₅Li + SbCl ₃® (C ₆H ₅) ₃Sb + 3LiCl

(C ₂H ₅) ₂Hg + Mg ® (C ₂H ₅) ₂Mg + Hg

(CH ₂=CH) ₄Sn + 4C ₆H ₅Li ® (C ₆H ₅) ₄Sb + 4CH ₂=CHLi.

  М. с. переходных металлов, относящиеся к 1-й группе, склонны к гомолитическому распаду (алкильные производные Ag, Cu и Au); арильные и алкенильные соединения этих элементов более стабильны, очень прочны ацетилениды, а также метильные соединения платины, например (CH ₃) ₃PtI и (CH ₃) ₄Pt.

  В М. с. 2-й группы атом металла взаимодействует со всеми атомами углерода p-электронной системы. Типичные представители этого класса М. с. - ферроцен, дибензолхром, бутадиен-железо-трикарбонил. Для соединений этого типа, полученных сравнительно недавно, классическая теория валентности оказалась непригодной (об их электронном строении см. ).

  М. с. сыграли большую роль в развитии представлений о природе . Их используют в органическом синтезе, особенно литийорганические соединенияи магнийорганические соединения. Многие из М. с. нашли применение в качестве антисептиков, лекарственных и физиологически активных веществ, антидетонаторов (например, ), антиокислителей, стабилизаторов для полимеров и т.д. Очень важно получение чистых металлов через карбонилы и М. с. при производстве полупроводников и нанесении металлопокрытий. М. с. - промежуточные вещества в ряд важнейших промышленных процессов, катализируемых металлами, их солями и комплексными металлоорганическими катализаторами (например, гидратация и циклополимеризация ацетилена, анионная, в том числе и стереоспецифическая, полимеризация олефинов и диенов, карбонилирование непредельных соединений). См. также , Мышьякорганические соединения, , Сурьмаорганические соединения, Цинкорганические соединения, Гриньяра реакция, Несмеянова реакция, , Вюрца реакция, Переходные элементы, , Полимеризация.

  Лит.:Химия металлоорганических соединений, под ред. Г. Цейсса, пер. с англ., М., 1964; Рохов Ю., Херд Д., Льюис Р., Химия металлоорганических соединений, пер. с англ., М., 1963.

  Б. Л. Дяткин.

Металлопласт

Металлопла'ст,листовой конструкционный материал, состоящий из полосы (листа) и полимерной плёнки, нанесенной с одной или двух сторон. Толщина полосы обычно 0,3-1,2 мм,полимерной плёнки 0,05-1 мм.Для изготовления М. пригодно большинство листовых материалов (сталь, алюминий и его сплавы, титан и др.). Плёнка может быть из фторопластов, пластифицированного и др. полимеров. М. получают путём нанесения на полосу заранее изготовленной плёнки, погружением полосы в расплав полимера, нанесением полимерной пасты или напылением полимера в порошкообразном состоянии (см. ). Покрытие может быть одно- или многоцветным, гладким или рельефным, имитировать ценные породы дерева, мрамор и др. материалы. М. не расслаивается в процессе деформации металла при штамповок, или вырубке. Изделия не нуждаются в антикоррозионной защите и декоративной отделке.

  М. впервые получен в начале 40-х гг. 20 в. в Германии. Применяют в для отделки зданий, перил балконов, крыш, водосточных желобов, внутренней обшивки стен, изготовления дверных и оконных рам, а также для корпусов автомобилей, холодильников, стиральных машин, радиоприёмников, телевизоров, тары для хранения агрессивных материалов, для внутренней отделки салонов пассажирских самолётов, вагонов, автофургонов и т.д.

  Лит:Шумная В. А., Вернк Р. А., Производство рулонного проката с полимерными покрытиями, «Лакокрасочные материалы и их применение», 1969. № 5; Полякова К. Ю., Полимерные покрытия полосового проката, М., 1971.

  А. Л. Черников.

Металлопротеиды

Металлопротеи'ды, класс сложных представляют комплексы белков с ионами металлов. Связь между белком и металлом (Fe, Cu, Zn, Mg, V, Mo и др.), как правило, непрочна, однако удаление металла (например, разбавленными неорганическими кислотами приводит к нарушению строения и функциональных свойств М. Распространены в живой природе и выполняют важные биологические функции: транспорт кислорода у беспозвоночных ( , ), депо и транспорт железа ( , ), депо и транспорт меди (церулоплазмин) и др. К М. относятся многие ферменты (некоторые цептидазы, тирозиназа, оксидаза аспарагиновой кислоты и др.).

  Лит.:Гауровиц Ф., Химия и функции белков, пер. с англ., М., 1965; Северин С. Е., Филиппов П. П., Кочетов Г. А., Металлоэнзимы, «Успехи современной биологии», 1970. т. 69, в. 2; Vallee В. L., Wдcker W. E. C., Metalloproteins, в кн.: The proteins, ed. Н. Neurath, v. 5, N. Y. - L., 1970.

Металлорежущий инструмент

Металлоре'жущий инструме'нт,орудие производства для изменения формы и размеров обрабатываемой металлической заготовки путём удаления части материала в виде стружки с целью получения готовой детали или полуфабриката. Различают станочный и ручной М. и. Основные части М. и.: рабочая, которая может иметь режущую и калибрующую части, и крепёжная. Режущей называется часть М. и., непосредственно внедряющаяся в материал заготовки и срезающая часть его. Она состоит из ряда конструктивных элементов: одного или нескольких лезвий; канавок для отвода стружки, стружколомателей, стружкозавивателей; элементов, являющихся базовыми при изготовлении, контроле и переточках инструмента; каналов для подвода смазочно-охлаждающей жидкости. Назначение калибрующей части - восполнение режущей части при переточках, окончательное оформление обработанной поверхности и направление М. и. при работе. Крепёжная часть служит для закрепления М. и. на станке в строго определённом положении или для удержания его в руках и должна противодействовать возникающим в процессе резания усилиям. Крепёжная часть может выполняться в виде державок, хвостовиков (вставные М. и.) или иметь отверстие для крепления на оправках (насадные М. и.).

  В зависимости от технологического назначения станочный М. и. делится на следующие подгруппы: , , , зуборезный, резьбонарезной, для обработки отверстий, абразивный и алмазный инструмент. Резцы, применяемые на токарных, токарно-револьверных, карусельных, расточных, строгальных, долбёжных и др. станках (за исключением резьбовых и зуборезных резцов), служат для обточки, расточки отверстий, обработки плоских и фасонных поверхностей, прорезания канавок. Фрезы - многолезвийный вращающийся М. и. используют на фрезерных станках для обработки плоских и фасонных поверхностей, а также для разрезки заготовок. Протяжки - многолезвийный инструмент для обработки гладких и фасонных внутренних и наружных поверхностей. Для образования и обработки отверстий используют , , , , ,расточные пластины, комбинированный инструмент, который применяют на сверлильных, токарных, револьверных, расточных, координатно-расточных и др. станках. Зуборезный инструмент предназначен для нарезания и обработки зубьев зубчатых колёс, зубчатых реек, червяков. Резьбонарезной инструмент служит для получения и обработки наружных и внутренних резьб. Номенклатуру резьбонарезного инструмента составляют также резьбовые резцы и фрезы, , и др. К абразивному инструменту относятся шлифовальные круги, бруски, хонинговальные головки, наждачные полотна и др., применяемые для шлифования, полирования, доводки деталей, а также для заточки инструмента. Алмазный инструмент составляют круги, резцы фрезы с алмазными пластинами и др. (см. ) .

 К ручным инструментам относятся , , , , и др., используемые без применения металлорежущего оборудования. Получили распространение с электрическим, гидравлическим и пневматическим приводом, рабочим органом которых являются ручные инструменты.

  Форма и углы заточки режущей части М. и. (см. ) ,от которых зависят его стойкость, производительность, экономичность, качество обработки, выбираются с учётом свойств обрабатываемого материала, смазывающе-охлаждающей жидкости, жёсткости системы станок - приспособление - инструмент - деталь и т. д. Режущая способность М. и. определяется свойствами материала, из которого изготовлена его режущая часть. Наиболее существенным показателем является материала. Применяют следующие основные группы материалов: инструментальные стали (углеродистые, быстрорежущие, легированные), твёрдые сплавы, минералокерамические сверхтвёрдые материалы. Инструмент из углеродистых сталей (красностойкость 200-250°C) используют для обработки обычных материалов при небольших скоростях резания. Быстрорежущие стали, легированные вольфрамом, позволяют увеличить скорость резания в 2-4 раза. Для обработки заготовок из жаропрочных сплавов и сталей повышенной прочности применяют инструмент из стали с увеличенным содержанием ванадия, кобальта, молибдена и пониженным содержанием вольфрама. Красностойкость этих сталей достигает 600-620 °С, но одновременно возрастает их хрупкость. Твёрдые сплавы - наиболее прогрессивные и распространённые материалы для М. и., вытесняющие инструментальные стали (кроме случаев прерывистого точения и фасонного фрезерования с большой глубиной), обладают красностойкостью 750-900 °C и высокой износостойкостью. Твёрдые сплавы для М. и. выпускаются в виде пластинок различной формы и размеров. Изготовляют также монолитные твердосплавные М. и. небольших размеров. Ещё более высокими красностойкостью (1100-1200 °С) и износостойкостью обладают М. и. с режущей частью, армированной минералокерамическими пластинками, изготовленными на основе окиси алюминия с добавлением молибдена и хрома. Однако применение минералокерамики ограничивается её низкой пластичностью и большой хрупкостью. Перспективным является применение сверхтвёрдых материалов - естественных и синтетических алмазов, кубического нитрида бора и др. (для шлифования и затачивания М. и.).

  Технологические параметры М. и. зависят от глубины резания, подачи, скорости резания (см. ) .Критерием износа режущей части М. и. принято считать ширину изношенной площадки на задней поверхности инструмента с учётом вида инструмента требуемой точности обработки и .Стойкость М. и. определяется продолжительностью (в мин) непосредственного резания между переточками. Главное требование к М. и. - высокая производительность при заданных классах чистоты и точности обработки - обеспечивается выполнением условий в отношении допусков на изготовление, отклонений геометрических параметров, твёрдости режущей части, внешнего вида и т. д. Конструкция М. и. должна предусматривать возможность многократных переточек, надёжное и быстрое крепление. При проектировании металлорежущего оборудования учитываются специальные элементы для крепления М. и.: резцедержатели, конусные отверстия, оправки и т. п.

  При создании новых конструкций М. и. стремятся усовершенствовать их геометрические параметры и конструктивные элементы, а также использовать материалы с повышенными режущими свойствами и новые материалы. Решение этих проблем позволяет повысить стойкость М. и. (в т. ч. размерную), улучшить дробление стружки, в частности для автоматических линий и станков с программным управлением. Важное значение имеют исследования физических закономерностей изнашивания инструмента, его геометрических параметров, изыскание новых смазочно-охлаждающих жидкостей. С вопросами производства М. и. тесно связано создание новых конструкций станков, внедрение современных электрохимических и электрофизических методов для обработки твердосплавного инструмента. См. также .

  Лит.:Грановский Г. И., Металлорежущий инструмент, 2 изд., М., 1954; Четвериков С. С., Металлорежущие инструменты, 5 изд., М., 1965; Жигалко Н. И., Киселев В. В., Проектирование и производство режущих инструментов, Минск, 1969; Справочник технолога-машиностроителя, 3 изд., т. 1-2, М., 1972.

Станочный металлорежущий инструмент: 1 - резец с механическим креплением пластинки твёрдого сплава; 2 - винтовое сверло; 3 - зенкер с коническим хвостовиком, оснащенный твердосплавными пластинками; 4 - торцевая насадная фреза со вставными ножами, оснащенными твёрдым сплавом; 5 - машинная развёртка с твердосплавными пластинками; 6 - плашка; 7 - винторезная головка с круглыми гребёнками; 8 - червячная фреза; 9 - шлицевая протяжка; 10 - резцовая головка для обработки конических колёс с круговым зубом; 11 - метчик; 12 - зуборезный долбяк со спиральными зубьями.

Металлорежущий станок

Металлоре'жущий стано'к, машина для обработки резанием металлических и др. материалов, полуфабрикатов или заготовок с целью получения из них изделий путём снятия стружки .

 М. с. являются основным видом оборудования в машиностроении, приборостроении и др. отраслях промышленности. Совершенствование М. с. предопределяет научно-технический прогресс, развитие технологии и организации машиностроительного производства.

  Историческая справка.Обработка материалов резанием известна с древних времён: деталь вращали вручную, обработка велась кремнёвым резцом. В 12 в. появились токарные и сверлильные станки с ручным приводом, а в 14 в. - с приводом от водяных мельниц. Механические станки для токарных работ изготовлялись главным образом в Италии, Франции, откуда были завезены в Россию. Медальерными станками славились петербургские мастера. В 1711 в Россию из Флоренции привезли станок, сделанный мастером Зингером, приглашенным на службу Петром I. В придворной токарне были изготовлены станки, в разработке конструкций и создании которых принимал участие А. К. .Позднее Нартов построил другие станки (гравёрные, копировальные, гильотинные), ему же принадлежит создание первого в мире токарно-винторезного станка с механическим суппортом и сменными зубчатыми колёсами (1738). Основные промышленные типы М. с. разрабатывались позднее (Г. и др.) в Великобритании, первой вступившей на путь капиталистического развития. В дальнейшем конструкция их совершенствовалась в Германии, Франции, Швейцарии (точное станкостроение), позже (во 2-й половине 19 в.) в США (в частности, автоматические станки для массового производства). В России в 1712-14 на Тульском оружейном заводе мастер Я. Батищев создал прототип современных агрегатных станков для одновременного сверления 24 ружейных стволов, в 1714 В. И. Геннин построил на Олонецких заводах многопозиционный станок. Значительный вклад в развитие конструкции М. с. внёс М. В. ,который в середине 18 в. построил и применил в своих мастерских оригинальные шлифовальные и др. станки. Вклад в создание новых конструкций станков внесли также рус. инженеры и изобретатели И. Осипов, М. Сидоров, И. ,И. ,П. Захаво (первые автоматы для нарезания резьбы, 1810), В. Игнатов, Г. Горохов. Но несмотря на отдельные выдающиеся изобретения, станкостроение в царской России развивалось медленно. Только после Великой Октябрьской социалистической революции в процессе индустриализации машиностроительные предприятия стали получать новые станки. В 1932 завод «Красный пролетарий» выпустил первый современный токарно-винторезный станок. В 1933 основан Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (ЭНИМС), где было начато проектирование новых типов станков, изготовление гамм станков токарных, револьверных, сверлильных, фрезерных и др. К 1970 в СССР освоено 1817 типоразмеров М. с. Годовой выпуск составил 230 тыс. станков.

  Большая заслуга в развитии станкостроения в СССР принадлежит советским учёным В. И. Дикушину, Н. С. Ачеркану, Д. Н. Решетову, А. П. Владзиевскому, Б. С. Балакшину, Г. М. Головину, Г. А. Шаумяну, В. С. Васильеву, А. С. Проннкову, В. А. Кудинову, А. С. Бриткину, Б. Л. Богуславскому, конструкторам Н. А. Волчеку, В. Н. Кедринскому, И. А. Ростовцеву, Ю. Б. Эрпшеру и др.

  Совершенствование производства М. с. идёт в нескольких направлениях. Намечается увеличение выпуска агрегатных автоматических и полуавтоматических М. с. и автоматических линий. обеспечивающих автоматизацию технологических процессов в крупносерийном и массовом производстве (в СССР выпуск таких М. с. за период 1966-70 увеличился на 22,6% при общем росте выпуска М. с. за этот период на 12%). В 1973 выпущено 211 тыс. М. с. Перспективно освоение ,обусловливающих высокую точность и качество обработки деталей. Предусматривается дальнейшее расширение производства М. с. с числовым программным управлением (ЧПУ) для обеспечения автоматизации механической обработки изделий в индивидуальном и серийном производстве. В 1968-70 в серийном производстве освоено 23 типоразмера таких станков, в 1970 - 15 типов опытных образцов; их выпуск в 1973 составил 3800 шт. Внедрение М. с. с использованием адаптивных систем управления (см. ) открывает новые пути повышения точности обработки и производительности. Для удовлетворения разнообразных потребностей народного хозяйства намечается увеличение числа типов тяжёлых уникальных станков. К 1970 создано около 500 типов тяжёлых уникальных М. с.

  Классификация М. с. По специализации различают М. с. универсальные для выполнения разнообразных операций на изделиях широкой номенклатуры; широкого назначения для выполнения ограниченного числа операций на изделиях широкой номенклатуры; специализированные для обработки однотипных изделий разных размеров; специальные для обработки изделий одного типоразмера; агрегатные - специальные, состоящие из нормализованных деталей, узлов, силовых головок.

  М. с. могут быть с ручным управлением (загрузка и установка заготовок, пуск, переключение режима обработки, холостые движения, снятие изделия - вручную), а также иметь различную степень автоматизации: полуавтоматы (установка заготовок, пуск, снятие изделия - вручную, остальные движения цикла обработки - автоматически), (все рабочие и холостые движения производятся автоматически, человек осуществляет контроль за циклом работы); могут составлять (группа автоматов, объединённая системой транспортировки заготовок от одного к другому); иметь числовое программное управление (все рабочие и холостые движения обеспечиваются заранее закодированной программой, введённой в М. с. и посылающей преобразованные импульсы на исполнительные и управляющие механизмы).

Классификация металлорежущих станков

Номер группы станков	Наименова-ние группы станков	Типы станков
1	2	3	4	5	6	7	8	9
		Автоматы и полуавтоматы
1	Токарные	одношпин-дельные	многошпин-дельные	Револьверные	Сверлильно-отрезные	Карусельные	Токарно-винторезные и лобовые	Много-резцовые	Специализи-рованные для фасонных изделий	Разные токарные
			Полуавтоматы
2	Сверлильные и расточные	Вертикально-сверлильные	одношпин-дельные	многошпин-дельные	Координатно-расточные	Радиально-сверлильные	Расточные	Алмазно-расточные	Горизонтально-сверлильные	Разные сверлильные
3	Шлифоваль-ные и доводочные	Круглошлифо-вальные	Внутришлифо-вальные	Обдирочно-шлифовальные	Специализи-рованные шлифовальные	-	Заточные	Плоскошлифо-вальные	Притирочные  и полиро-вальные	Разные станки работающие абразивом
4	Комбини-рованные	-	-	-	-	-	-	-	-	-
5	Зубо- и резьбо-обраба-тывающие	Зубостро-гальные для цилиндри-ческих колёс	Зуборезные для кони-ческих колёс	Зубофрезер-ные для цилиндри-ческих колёс и шлицевых валов	Зубофре-зерные для червячных колёс	Для обработки торцов зубьев колёс	Резьбо-фрезерные	Зубоотде-лочные	Зубо- и резьбо-шлифоваль-ные	Разные зубо- и резьбо-обрабаты-вающие
6	Фрезерные	Вертикально-фрезерные консольные	Фрезерные непрерывного действия	-	Копироваль-ные и гравироваль-ные	Вертикальные бесконсоль-ные	Продольные	Широко-универсаль-ные	Горизонталь-ные консольные	Разные фрезерные
		Продольные
7	Строгальные, долбёжные и протяжные	одностоечные	двухстоечные	Поперечно-строгальные	Долбёжные	Протяжные горизонталь-ные	-	Протяжные вертикальные	-	Разные строгальные
			Отрезные		Пилы
8	Разрезные	работающие токарным резцом	работающие абразивным кругом	работающие гладким или насеченным диском	правильно-отрезные	ленточные	дисковые	ножовочные	-	-
9	Разные	Муфто- и трубообраба-тывающие	Пилонасека-тельные	Правильно- и бесцентрово-обдирочные	Балансиро-вочные	Для испытания инструмента	Делительные машины	-	-	-

  По точности различают 5 классов М. с.: Н - нормальной точности (например, большинство универсальных М. с.), П - повышенной точности (на базе Н), В - высокой точности, А - особо высокой точности (прецизионные), С - особо точные, или мастер-станки.

  По массе М. с. бывают лёгкие (до 1 т) ,средние (до 10 т) ,тяжёлые (свыше 10 т) ,уникальные (свыше 100 т) .

 В зависимости от характера выполняемых работ и применяемого режущего инструмента в СССР принята единая система классификации и условного обозначения М. с. (табл.), разработанная в ЭНИМС. Все М. с. делятся на группы, которые, в свою очередь, разбиваются на типы. По этой классификации каждому М. с. серийного производства присваивается шифр (индекс), который образуется, как правило, числом из 3 или 4 цифр; первая цифра указывает группу, вторая - тип, третья и четвёртая характеризуют важнейшие размеры М. с. или обрабатываемого на нём изделия. Например, шифр 2150 обозначает вертикально-сверлильный станок с максимальным диаметром сверления 50 мм.После модернизации М. с. в его шифр за первой цифрой добавляется какая-либо буква. Например, шифр 1К62 обозначает модернизированный токарно-винторезный станок с высотой центров 200 мм.Модификация (видоизменение) базовой модели обозначается введением какой-либо буквы в конце шифра. Например, 6Н12К обозначает модификацию модернизированного консольного вертикально-фрезерного станка. Описание типов станков см. в статьях: , , , , , .

  Кинематика М. с. При обработке на М. с. очертания, форма деталей (производящие линии) образуется в результате согласованных между собой вращательных и прямолинейных движений заготовки и режущей кромки металлорежущего инструмента. Эти движения, называемые рабочими, могут быть простыми и сложными. В М. с. используются 4 метода получения производящих линий: копирование, огибание (обкатка), методы следа и касания. При копировании форма режущей кромки инструмента совпадает с формой производящей линии (