Анализ методов получения эвольвентных отверстий ЛА Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Секция « Технология производства ракетно-космической техники»

Графики (рис. 3, 4), выполненные по зависимости (2), показывают увеличение конусности с уменьшением длины канала, увеличением содержания абразива в РС и увеличением ее давления на ходе в канал.

Анализ экспериментальных данных позволяет даль следующие рекомендации по выбору режимов ЭХ:

- для уменьшения величины конусности в каналах любой длины необходимо ограничить режимы ЭХ (давление на входе не должно превышать 12 МПа), что соответствует рекомендациям по выбору параметров обработки, предложенным ранее [4];

- для обеспечения геометрических параметров канала в пределах допуска конусность не должна превышать 5 %;

- необходимо провести исследования зависимости конусности канала от количества циклов обработки, температуры РС и конструктивных параметров каналов, что позволит определить оптимальные режимы обработки при ЭХ.

Библиографические ссылки

1. Сысоев А. С., Сысоев С. К., Лубнин М. А. Абра-зивно-экструзионная обработка деталей // Технология машиностроения. 2002. № 4. С. 24-28.

2. Сысоев С. К., Сысоев А. С. Экструзионное хо-нингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика : моногр. ; СибГАУ. Красноярск, 2005. 220 с.

3. Пен Р. З., Менчер М. Н. Статистические методы в целлюлозно-бумажном производстве. М. : Лесная промышленность, 1973. 120 с.

4. McCarty R. W. Pat. 3521412 US, ISC B24B 1/00, 19/00. Method of honing by extruding. 05.11.1965; 21.07.1970.

© Ворожейкин В. А., Гулло А. А., Лущикова А. Г., Сысоева Л. П., 2012

УДК 621.9.06.001

В. А. Гаврилов, Г. В. Кочкина, В. В. Зверинцев Научный руководитель - Л. В. Зверинцева Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭВОЛЬВЕНТНЫХ ОТВЕРСТИЙ ЛА

Рассмотрено прогрессивное оборудование для получения эвольвентных отверстий различными методами и проведены замеры остаточных напряжений на элементах деталей при протягивании и прожиге.

Эвольвентные шлицевые отверстия широко применяют в деталях летательных аппаратов. Такие соединения более надежны и передают большие крутящие моменты, чем прямобочные при тех же габаритных размерах.

Нами рассмотрено получение эвольвентных щли-цевых отверстий с 42 зубьями, модулем 1 мм, углом зацепления 30°, точностью 7... 8 квалитета с шероховатостью Яа 3,2 мкм, биением 0,1 мм, с длиной протягивания 33 мм и размерами, указанными на эскизе (рис. 1), из жаропрочного сплава ХН59МВТКЮЛ.

Рис. 1. Эскиз обрабатываемого отверстия

Рассмотрим два наиболее эффективных метода: протягивание и электроэрозионная обработка.

Оба эти метода теоретически дают возможность получения этого отверстия с требуемой точностью и шероховатостью.

Протягивание на предприятие осуществляется на станке 7А520. Протяжка изготавливалась из быстрорежущей стали Р6М5К5, полученной порошковой металлургией. Из-за отсутствия закалочных ванн для получения отверстия использовались две протяжки первого и второго прохода. Заготовка детали получена литьем по выплавляемым моделям. Применение эвольвентных протяжек ограничивается их низкой стойкостью. Расчетная стойкость протяжки 74 м, на практике используется для изготовления одного эвольвентного отверстия длиной 33 мм.

В последнее время нарезание эвольвентных шлицев в детали методом протягивания на предприятии стало проблематичным: зубья протяжки срезаются на первых шести-семи рядах или выламываются. Другой дефект - заклинивание протяжек на образцах детали. Причин много - это конструкция протяжки и невозможность ее получение по существующей технологии с применением имеющегося оборудования, отсутствие контрольных устройств и квалифицированных работников. Инструмент получается по принципу «как вышло».

Мы ставили задачу предложить более прогрессивное оборудование для протягивания и изготовления протяжки. Прогрессивная технология изготовления дисков турбин возможна на обрабатывающем центре МШШгп М65, протягивания пазов на протяжном станке ИОРБМЛМ RAWX 16х 8500х 320. Это оборудование опробовано и внедрено на ОАО «Пермский Мо-торзавод». Производительность обработки повыси-

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

лась в 4 раза при общем улучшении качества изделий. Технология изготовления протяжек при снижении трудоемкости в 5...10 раз внедрена на ЗАО «Инструментальный завод - ПМ» применением прогрессивных станков для заточки всех режущих и вспомогательных кромок протяжек без переустанова Arthur Klink RSB 1600, высокоточного плоскошлифовального станка для профиля любой сложности Fib-Schliff Micij-Cut A12 CNC и оптического проектора Dr. Schneider ST 1000 для контроля профилей (снижение трудоемкости в 4-5 раз и точность контроля 1 мкм).

Другой метод получения эвольвентных щлицевых отверстий - электроискровой проволочно-вырезной обработки на станке AP200L LQ1W фирмы «Sodick».

Пример вырезки детали, произведенной на этом станке за 17 проходов показан на рис. 2.

Рис. 2. Профиль детали, полученной электроэрозионной обработкой

Деталь из карбида вольфрама G5 со сложным наружным профилем с шестью и сорока зубьями имеет толщину 80 мм. Вырезка проводилась в масле при черновом резании проволокой из материала KH-W 0 0,2 мм и TW-S 0 0,03 мм (Sumitomo) при чистовом резании. Общее время резания 31 ч 00 мин, проволокой 00,2 мм -10 ч 40 мин, 00,03 мм - 20 ч 20 мин. При этом точность контура ±0,0015 мм, шероховатость поверхности Rz 0,38.. ,0,40мкм, Ra 0,06 мкм.

Рис. 3. Зубчатые колеса, полученные электроэрозионной обработкой

Зубчатые колеса из карбида вольфрама в5 с эвольвентным профилем изготовлены на станке ЕХС100 М20Р за 5 проходов, имеют 30 зубьев толщиной 1,5 мм с модулем 0,2. Общее время резания на два зубчатых колеса 6 ч 50 мин. При этом точность контура ±0,0015 мм, шероховатость поверхности Ра0,012 мкм.

Сравнение методов получения эвольвентных отверстий предполагалось по технологической себестоимости и качеству, но определить стоимость предлагаемого оборудования не удалось.

Замеры остаточных напряжений растягивающие на элементах деталях, МПа: на лопатках 9,8...22,5; на покрывном диске 37,2.70,5; на основном диске 65,7.112,7, полученных протягиванием. Искровой обработкой получены замеры как растягивающие, так и сжимающие напряжения, МПа: на лопатках -3,92.5,88; на покрывном диске - 39,2.59,8; на основном диске 84,3.105. Испытания проведены при одинаковых условиях и показали, что эти напряжения находятся в пределах допустимых.

Вывод: Получение эвольвентного шлицевого отверстия с применением электроэрозионной обработки более универсально, не требует изготовления дорогостоящей протяжки.

© Гаврилов В. А., Кочкина Г. В., Зверинцев В. В., 2012

УДК 621.9.06

А. И. Ермоленко, С. А. Степанов, А. П. Грибанов, Р. Ю. Буйнов Научный руководитель - Е. В. Раменская Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ОЦЕНКА РЕСУРСА РАБОТЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Рассмотрены вопросы оценки технического состояния станков на основе функции ресурса точности с целью технического обслуживания конкурентоспособных конструкций станков.

Проблема принятия решения по анализу технического состояния металлорежущих станков является важнейшей задачей возрождения экономики России. По многочисленным данным 75-85 % станочного парка страны нуждается в модернизации, а в отдельных случаях в полной замене. Современный парк станков, состоит из различных видов и групп, боль-

шого числа типов и моделей, обусловленных многообразием и сложностью выполняемых ими функций. До сих пор в машиностроении эксплуатируются металлорежущие станки, имеющие значительный физический износ, снижающие качество выпускаемой продукции при низкой производительности. Авиационно-космическая отрасль нуждается в пополнении