В России разработана новая технология, ускоряющая производство критических узлов авиадвигателей

Российские ученые разработали технологию, благодаря которой удалось в разы ускорить производство критически важных деталей авиадвигателей. Работа выполняется на отечественном оборудовании, за счет чего получается еще и сэкономить, повысив при этом эффективность производственных процессов.

Потребность в новой технологии

Ученые Пермского политеха совместно со специалистами АО «ОДК-Авиадвигатель» придумали оригинальный способ обработки сопловых лопаток газовой турбины.

Сопловые лопатки – наиболее трудоемкий в изготовлении элемент, так как их конструкция геометрически сложная. В то же время лопатки являются одной из ключевых деталей: они превращают энергию от сжигания топлива в механическую энергию, которая и приводит в движение все узлы и агрегаты, за счет чего создается реактивная тяга.

В турбинах используются разные виды лопаток, и в каждом двигателе их около 2-3 тысяч.

За последнее десятилетие методы изготовления лопаток шагнули далеко вперед как в плане материаловедения, так и в области технологий. Современные лопатки имеют сложную систему внутренних каналов для лучшего охлаждения, а точность при производстве исчисляется микронами.

Обычно изделия производят при помощи шлифовальных кругов и зачастую без смазочно-охлаждающих жидкостей, а это долго, дорого и повреждает сами лопатки. Перед российскими учеными стояла задача устранить эти недостатки, и они действительно смогли создать более эффективный станок с числовым программным управлением, а также разработать для него ПО.

Точно и без повреждений

Чтобы добиться наилучшего результата, российские специалисты предложили внедрить передовые технологии цифрового контроля, а также использовать новые 5-осевые шлифовальные станки.

«Новый станок имеет современную конструкцию и концепцию системы управления, которая обеспечивает высокую производительность и точность обработки, а на деталях не появляются трещины и прижоги. Наличие ЧПУ дает больше возможностей для корректировки процесса. Для этого мы создали специальное программное обеспечение», – делится декан механико-технологического факультета ПНИПУ, доктор технических наук Михаил Песин (сайт Пермского политеха).

Ученые заменили иностранные шлифовальные круги на отечественные керамические, за счет чего расходы сократились аж в 5 раз. Исследование также показало, что производительность при изготовлении трудоемких компонентов возрастет в 3 раза.

А разработанное специалистами ПО позволяет гораздо точнее рассчитывать параметры:

«Мы разработали специальное программное обеспечение, которое рассчитывает угол разворота и смещения лопатки. Когда деталь установлена на станке ЧПУ и развернута на нужный угол, начинается процесс шлифования ее базовых поверхностей, в ходе которого искажение профиля лопатки уменьшается. Тогда сборка соплового аппарата из обработанных по новой технологии сопловых лопаток турбины будет происходить быстрее и точнее», – объяснил доктор технических наук, профессор кафедры «Инновационные технологии машиностроения» ПНИПУ Владимир Макаров.