Введение к работе
В диссертации рассматриваются вопросы повышения параметров качества поверхностного слоя деталей ГТД посредством применения режущего инструмента с покрытием.
Актуальность темы исследования. Достижения России в создании современной авиационной техники общепризнанны. Тем не менее, ситуация на отечественном авиарынке выглядит следующим образом: парк самолетов безнадежно устаревает, мировое воздушное пространство закрывается для наших лайнеров, заводы стоят, потому что не могут продать новые самолеты по своим ценам, а авиакомпании и хотели бы купить, но не имеют для этого средств. Это значит, что в перспективе, без кардинальных изменений в авиа-двигателестроительной промышленности не обойтись, причем касаться они должны всех стадий проектирования, создания и эксплуатации новой авиационной техники. Чтобы получить высокие выходные технические характеристики двигателя следует тщательно поэтапно осуществлять процесс его создания не только на технологических и сборочных этапах, но и совершенствовать все процессы, начиная с заготовительного и дальше по всему жизненному циклу двигателя. Таким образом, актуальным является усовершенствование конструкторских и технологических подходов к обеспечению качества как отдельных деталей ГТД, так и изделия в целом. В настоящее время проведено значительное количество исследований по совершенствованию методов получения заготовок, их механической обработки, сборки отдельных узлов и изделий в целом. Проводятся работы в области разработки систем автоматизации проектирования и изготовления изделий. В тоже время следует отметить, что достаточные резервы повышения качества изготовления деталей ГТД скрыты в вопросах совершенствования эксплуатационных характеристик режущего инструмента.
В авиадвигателестроении широко применяются высокопрочные материалы, такие как коррозионно-стойкие и жаростойкие стали, жаропрочные и титановые сплавы. Их применение значительно повышает надежность деталей и узлов, но снижает технологичность при обработке резанием вследствие низкого уровня их обрабатываемости по причине увеличения прочностных свойств авиационных материалов при пластической деформации. Малая теп-лопроводность коррозионно-стойких и жаропрочных стале* иЧмлЗДиИЧЙ&ИЬНАЯ
С.-Петербург
ОЭ 20оакт ->3j
4 водящая к повышенной температуре в зоне контакта инструмента со стружкой и обработанной поверхностью, а, следовательно, к активизации явлений адгезиии и диффузии в указанных зонах, способствует интенсивному схватыванию контактных поверхностей и разрушению режущей части инструмента.
Таким образом, проблема технологического обеспечения качества при обработки этих материалов остается достаточно значимой. В этой связи актуальным является повышение эксплуатационных характеристик режущего инструмента. Для решения этой проблемы возможно применение различных способов, но, наиболее эффективным является применение инструмента с покрытием.
Целью данной работы является обеспечение требуемого качества деталей газотурбинных двигателей посредством повышения износостойкости режущего инструмента на основе совершенствования технологии нанесения покрытий.
Для достижения поставленной цели в рамках данной исследовательской работы необходимо решить следующие научно-технические задачи.
-
Создать метод расчета параметров качества поверхностного слоя и точности обработки при обработке инструмента с покрытием.
-
Разработать расчетный аппарат обеспечения качества покрытий.
-
Осуществить экспериментальное сравнение способов нанесения покрытий на режущий инструмент.
-
Выполнить производственные испытания разработанных методов и методик.
Научная новизна работы заключается в следующем.
-
Предложены алгоритм и модель расчета параметров качества поверхностного слоя и точности обработки при выборе технологии нанесения покрытия.
-
Разработан расчетный аппарат обеспечения износостойкости режущего инструмента с покрытием.
Практическая ценность работы состоит в том, что разработана методика учета параметров качества поверхностного слоя деталей и точности обработки в зависимости от выбранной технологии нанесения покрытия, ко-
5 торая позволяет сделать значительно более эффективным процесс обработки
деталей газотурбинных двигателей. Автор защищает
модель расчета и алгоритм параметров качества поверхностного слоя и точности обработки деталей газотурбинных двигателей, обеспечивающих высокую работоспособность инструмента с покрытием;
расчетные зависимости определения параметров качества поверхностного слоя и точности обработки с учетом особенностей изменения геометрии инструмента с покрытием;
возможность повышения параметров качества поверхностей деталей ГТД, обработанных инструментом с покрытием, полученньм по технологии, разработанной автором.
Достоверность полученных результатов подтверждается оценкой адекватности полученных математических моделей с помощью регрессионного анализа. Результаты аналитических исследований подтверждены соответствующими экспериментальными данными с применением статистических методов обработки результатов.
Апробация работы: отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков» (г. Рыбинск 2002г,); XXIX Конференции молодых ученых и студентов (г. Рыбинск 2005 г.); Полностью работа докладывалась и обсуждалась на научных семинарах кафедр «Технология авиационных двигателей, общего машиностроения и управление качеством» и «Резание материалов, станки и инструмент» им. С.С. Силина РГАТА им. П. А. Соловьева.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения с общими выводами по работе, списка использованных источников из 104 наименований. Объем работы 130 страниц, диссертация содержит 44 рисунка, 12 таблиц, 56 формул.
