Введение к работе
Актуальность темы. Разработка технологических процессов изготовления лопаток газотурбинных двигателей (ГТД) должна решать ряд подчас взаимоисключающих задач, а именно: обеспечение требуемой геометрической точности детали и качества поверхностного слоя; обеспечение требуемой себестоимости изготовления, основанной на минимизации трудозатрат и повышении коэффициента использования материала. Одновременно с этим успешное освоение производства современных ГТД не возможно без существенного сокращения циклов технологической подготовки производства, включающей в себя циклы проектирования и изготовления разнообразной технологической оснастки.
Основой решения данных задач является широчайшее внедрение в производство лопаток ГТД технологий автоматизированного производства, позволяющих за счет использования многоцелевого оборудования с ЧПУ сконцентрировать на одной или нескольких операциях максимально возможное число технологических переходов, позволяющих обрабатывать детали за один или ограниченное число установов. Внедрение таких технологий требует внедрения специальной унифицированной оснастки в виде приспособлений-спутников.
Разрабатываемая унифицированная оснастка для установки и закрепления лопаток должна обеспечить унификацию рабочих наладок на отдельных операциях, существенно упростить их конструкцию, а соответственно и сроки проектирования и изготовления. При этом конструкция такой оснастки и способы установки и закрепления в них деталей должны исключать деформации детали при закреплении, коробления при обработке и существенно повысить жесткость детали, закрепленной в таком приспособлении. Это в свою очередь обеспечивает возможность интенсификации режимов обработки, то есть способствует увеличению производительности. Из всех возможных способов закрепления деталей в приспособление-спутник наиболее эффективным с точки зрения снижения затрат и сокращения технологической подготовки производства является закрепление лопаток с помощью быстротвердеющей массы.
Целью работы является повышение производительности и точности механической обработки лопаток ГТД за счет базирования и закрепления в приспособлении-спутнике бескассетного типа путем заливки быстротвердеющей массой в брикет.
Для достижения этих целей в данной научно-исследовательской работе необходимо решить следующие задачи:
Провести анализ процессов деформирования лопатки при установке в приспособление для закрепления в брикет.
Разработать способ закрепления лопатки в брикет, который обеспечивает минимальные температурные деформации лопатки.
Выполнить эксперименты по исследованию влияния процессов деформирования лопатки на точность закрепления в брикет.
Разработать методику проектирования и рекомендации по проектиро-
ванию специальных приспособлений для закрепления лопаток в брикет.
5. Разработать типовую технологию обработки лопаток, закрепленных в
брикет, на многоцелевом обрабатывающем центре.
6. Внедрить в производство полученные результаты.
Научная новизна работы:
Разработана математическая модель технологического процесса закрепления лопатки ГТД в брикет с помощью быстротвердеющей массы, позволяющая минимизировать упругие и температурные деформации лопатки.
Разработана методика проектирования специальных приспособлений для закрепления лопатки ГТД в брикет, позволяющая получить требуемую точность положения лопатки относительно базовых поверхностей брикета.
Практическая значимость работы:
Разработаны практические рекомендации по проектированию приспособлений для закрепления лопатки ГТД в брикет, позволяющие повысить точность закрепления лопатки в брикет.
Разработана технология механической обработки рабочих лопаток турбины ГТД, закрепленных в брикет, на многоцелевом обрабатывающем центре, позволяющая повысить производительность и точность обработки лопатки.
Результаты работы реализованы в виде рекомендаций по проектированию приспособлений для закрепления лопатки ГТД в брикет, разработки типовых приспособлений для закрепления лопатки ГТД в брикет и технологии механической обработки лопатки ГТД в брикете - используются на ОАО «НПО«Сатурн».
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы обсуждались на Международной школе-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов им. П.А. Соловьева и В.Н. Кондратьева "Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений", Рыбинск, 2006; на Российской научно-технической конференции "Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве", Рыбинск, 2007; на Международной молодежной научной конференции "XXXIV Гагаринские чтения", Москва, 2008; на Международной научно-практической конференции "Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения", Казань, 2008.
Публикации. По теме диссертации опубликовано девять печатных работ в различных журналах, сборниках научных трудов и материалах научных конференций. Из них три статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и один патент.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Изложена на 131 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 72 рисунка, 52 формулы; библиографический список содержит 90 наименований.
