Transport engineering

Транспортное машиностроение

2782-5957

57154

10.30987/2782-5957-2023-2-19-26

Машиностроение

Mechanical engineering

Машиностроение

FEATURES OF USING MULTIAXIS CNC GRINDING MACHINES TO IMPROVE MACHINING PERFORMANCE, QUALITY AND ACCURACYOF PARTS AND ASSEMBLIES OF AVIATION GAS TURBINE ENGINES

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОКООРДИНАТНЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ С ЧПУ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ, КАЧЕСТВА И ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ АВИАЦИОННЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

https://orcid.org/0000-0002-0383-0208

Макаров

Владимир Фёдорович

Makarov

Vladimir F.

makarovv@pstu.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

Песин

Михаил Владимирович

Pesin

Mihail Vladimirovich

m.pesin@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

Норин

Александр Олегович

Norin

Aleksandr Olegovich

makarovv@pstu.ru

Пермский национальный исследовательский политехнический университет Пермь Россия Perm National Research Polytechnic University Пермь Russian Federation

Пермский национальный исследовательский политехнический университет Perm National Research Polytechnic University

Пермский национальный исследовательский политехнический университет Пермь Россия Perm National Research Polytechnic University Perm Russian Federation

28 02 2023

2023 2 19 26 13 12 2022 17 01 2023

https://zh-szf.ru/en/nauka/article/57154/view

Работа поставлена с целью повышения производительности, качества и точности изготовления деталей и узлов газотурбинных двигателей для современного растущего пассажирского авиационного транспорта на основе использования технических возможностей современных многоосевых многокоординатных шлифовальных обрабатывающих центров с ЧПУ. В статье приведены результаты успешного применения многокоординатного пятиосевого профилешлифовального обрабатывающего центра с ЧПУ модели MFP-050.65.65 фирмы Magerle (Швейцария), который позволил сократить в пять раз число операций, универсальных станков, специальных приспособлений и режущих инструментов путем увеличения количества обрабатываемых поверхностей с одной установки обрабатываемых сопловых лопаток авиационного газотурбинного двигателя. Одновременно с значительным повышением производительности обработки различных разнонаправленных поверхностей сопловых лопаток за счет применения новых высокопористых шлифовальных кругов и рациональных режимов глубинного шлифования обеспечено более высокое безприжоговое качество прошлифованных поверхностей и решена важная задача по повышению точности проходных сечений соплового аппарата турбины при совместном использовании системы ЧПУ станка и специального программного обеспечения для коррекции погрешностей литейных поверхностей деталей в процессе их установки, разворота и глубинного шлифования базовых поверхностей. Разработанная новая технология обработки сопловых лопаток впервые в РФ внедрена на предприятии АО "Авиадвигатель" при изготовлении сопловых лопаток современных вновь выпускаемых газотурбинных двигателей.

The paper is aimed at improving the productivity, quality and accuracy of manufacturing gas turbine engine parts and assemblies for the modern growing passenger aviation transport based on the use of technical capabilities of modern multiaxis CNC grinding machining centers. The paper shows the results of successful application of a five-axis CNC grinding machining center MFP-050.65.65 made by Magerle (Switzerland), which allows reducing by five times the number of operations, universal machines, special devices and cutting tools by increasing the number of machined surfaces for one set of nozzle blades of an aviation gas turbine engine. Simultaneously with a significant increase in the productivity of machining various multidirectional surfaces of the nozzle blades due to the use of new highly porous grinding wheels and rational modes of deep grinding, a higher burn-free quality of the ground surfaces is ensured and an important task is solved to increase the accuracy of the flow sections of the turbine nozzle apparatus with the combined use of CNC system and special software for correcting errors of part casting surfaces during their installation, turning and deep grinding of the base surfaces. The developed new technology of nozzle blades machining was introduced for the first time in the Russian Federation at the Aviadvigatel enterprise for manufacturing nozzle blades of modern newly produced gas turbine engines.

лопатки турбины сечение шлифование поверхности шлифовальные круги погрешности литье

blades turbines cross section grinding surfaces grinding wheels errors casting

Козлов Д.А. ПД-14 создается практически всеми авиадвигателестроителями России [электронный ресурс]/Д.А. Козлов. - Режим доступа: http://www.aviaport.ru/news /2012/04/16/233024.html. Дата обращения: 15.10.2014.

Kozlov DA. PD-14 is created by almost all aircraft engine builders of Russia [Internet]. [cited 2014 Oct 15]. Available from: http://www.aviaport.ru/news /2012/04/16/233024.html.

Иноземцев, А.А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Том 2. Компрессоры. Камеры сгорания. Форсажные камеры. Турбины. Выходные устройства/ А.А.Иноземцев, М.А. Нихамкин, В.Л. Сандрацкий - М.: Машиностроение, 2008. - 365с.

Inozemtsev AA, Nihamkin MA, Sandratsky VL. Fundamentals of designing aircraft engines and power plants. Compressors. Combustion chambers. Afterburners. Turbines. Output devices. Moscow: Mashinostroenie; 2008.

Макаров В.Ф. Современные методы высокоэффективной абразивной обработки жаропрочных сталей и сплавов: Учебное пособие.- СПб.: Издательство “Лань”, 2013. - 320 с. 2.

Makarov VF. Modern methods of high-efficiency abrasive treatment of heat-resistant steels and alloys: textbook. St. Petersburg: Publishing house Lan; 2013.

Noichl H. CBN Grinding of Nickel Alloys in the Aerospace Industry. // Intertech 2000. - Vancouver, 2000. July , р. 17-21.

Noichl H. CBN grinding of nickel alloys in the aerospace industry. Vancouver: Intertech 2000; 2000.

Полетаев В.А., Цветков Е.В., Волков Д.И. Автоматизированное производство лопаток ГТД: Библиотека технолога. М.: Инновационное машиностроение, 2016. - 262 с.

Poletaev VA, Tsvetkov EV, Volkov DI. Automated production of GTE blades: production engineer’s library. Moscow: Innovatsionnoe Mashinostroenie; 2016.

Макаров В.Ф. Повышение эффективности профильного глубинного шлифования лопаток турбин на многокоординатных станках с ЧПУ. / Макаров В.Ф., Никитин С.П. // Наукоемкие технологии машиностроения, 2018 - №4(82) - с. 21…28.

Makarov VF, Nikitin SP. Efficiency increase of profile deep grinding of turbine blades on NC multi-axis machines. Science Intensive Technologies in Mechanical Engineering. 2018;4(82):21-28.

Макаров, В.Ф. Повышение точности проходного сечения сопловых лопаток турбин : [текст] / В.Ф. Макаров, Р.А. Туранский, А.В. Григорьева // материалы науч.-практ. конф. - Брянск, 2015. - 291-293.

Makarov VF, Turansky RA, Grigorieva AV. Improving the accuracy of the flow section of turbine nozzle blades. Proceedings of the Scientific and Practical Conference; Bryansk; 2015.

Макаров, В.Ф., Норин А.О. Автоматизированный расчет величин смещений сопловых лопаток турбины с обеспечением заданного проходного сечения соплового аппарата. Материалы VIII МНТК «Наукоемкие технологии на современном этапе развития машиностроения», 19-21 мая;Москва,МАДИ,2016

Makarov VF, Norin AO. Automated calculation of the misalignment values of the turbine nozzle blades providing a given flow section of the nozzle diaphragm. Proceedings of the VIII International Scientific and Technical Conference, May 19-21, 2016: Science Intensive Technologies at the Present Stage of Mechanical Engineering Development; Moscow: MADI; 2016.

Макаров, В.Ф., Норин А.О., Туранский Р.А. Разработка метода корректирующего управления процессом глубинного шлифования базовых поверхностей сопловых лопаток на многоосевом станке с ЧПУ. МНТК «Современные высокоэффективные технологии и оборудование в машиностроении (МТЕТ-2016)» 6-8 октября 2016, СПб гос. полит. ун-т Петра Великого, 2016. - с. 23-27

Makarov VF, Norin AO, Turansky RA. Development of a method to control correctly deep grinding of the base surfaces of nozzle blades on a NC multi-axis machine. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference, October 6-8, 2016: Modern Science Intensive and Equipment in Mechanical Engineering (MTET-2016); St. Petersburg: Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; 2016. p. 23-27.

10.

Макаров, В.Ф., Никитин С.П.; Норин А.О.Повышение качества и производительности при профильном глубинном шлифовании турбинных лопаток. Наукоемкие технологии в машиностроении. 2016. № 5(59). с. 29-31.

Makarov VF, Nikitin SP, Norin AO. Quality and productivity increase at profile creep deep grinding of turbine blades. Science Intensive Technologies in Mechanical Engineering. 2016;5(59):17-24.

11.

Макаров В.Ф. Повышение качества и производительности при профильном глубинном шлифовании турбинных лопаток. / Макаров В.Ф., Никитин С.П. // Наукоемкие технологии машиностроения, 2016 - №5(59) - с. 17…24.

Makarov V.F. Povyshenie kachestva i proizvoditel'nosti pri profil'nom glubinnom shlifovanii turbinnyh lopatok. / Makarov V.F., Nikitin S.P. // Naukoemkie tehnologii mashinostroeniya, 2016 - №5(59) - s. 17…24.