Пермские ученые помогают повысить качество самолетных двигателей
Необходимую точность изготовления компрессорных лопаток газотурбинных двигателей самолетов поможет обеспечить разработка ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 20 января сообщает пресс-служба вуза.
Лопатки газотурбинных двигателей самолетов имеют сложнопрофильные поверхности. При разработке технологии и управляющих программ обработки таких поверхностей, обеспечивающих требуемую высокую точность, необходим учет многих параметров, причем нормативной базы данных для этого пока нет.
Пермские ученые исследовали и описали процессы деформации заготовки лопатки в процессе изготовления, влияющие на точность изготовления детали, что потребовало анализа большого количества конструктивно-технологических и геометрических факторов.
Полученная информация может быть использована при создании управляющих программ изготовления деталей на станках с числовым программным управлением для оптимального выбора параметров режима их обработки, который в конечном итоге позволит повысить качество отечественных двигателей.
Ученые отметили, что их разработка поможет обеспечить технологический суверенитет России. Результаты проведенного исследования ученые представили в сборнике статей международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории, методологии и практики научной деятельности» (2022).
Руководитель проекта, профессор кафедры «Инновационные технологии машиностроения» ПНИПУ, доктор технических наук Валентин Свирщев рассказал о том, как ученые решали поставленную задачу:
«Чистовую обработку проточной части лопаток газотурбинных двигателей выполняют на пятикоординатных станках с числовым программным управлением. Для этого используют метод поперечного строчного фрезерования. Мы рассмотрели лопатки как двухопорные балки, которые вращаются вокруг собственной оси. Затем получили математические модели конструктивно-технологических и геометрических данных для каждого поперечного сечения лопаток и угла их поворота».
Исследователи изучили влияние деформаций при строчном фрезеровании лопатки на точность изготовления будущих изделий, что позволило подбирать сочетание управляемых параметров обработки заготовки на станках, обеспечивающее большую точность.
Учеными были разработаны так называемые карты качества, позволяющие выбрать оптимальные параметры для обработки лопаток различных типов и размеров. Такими картами уже пользуются в АО «ОДК-Пермские моторы» при проектировании технологических процессов и разработке управляющих программ для станков с ЧПУ.
Решения, предложенные исследователями Пермского Политеха, не имеют аналогов. Их разработка поможет обеспечить необходимую точность при изготовлении перьев проточных частей лопаток двигателей. Это, в свою очередь, позволит повысить их качество и улучшит работу газотурбинных двигателей для авиастроения.
