Разработка перспективных летательных аппаратов требует новых подходов к изготовлению деталей конструкции. Одним из актуальных трендов является применение титановых сплавов, в том числе – в создании крупноразмерных свободно летающих моделей – демонстраторов технологий. Важной задачей в этом направлении является фрезерная обработка деталей на станках с ЧПУ. Научно-производственный центр (НПЦ) Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») работает над созданием технологий в этой области.
Актуальным примером является технология изготовления тонкостенных широкохордных роторных лопаток компрессора перспективного газотурбинного двигателя из титанового сплава. Данная работа была отмечена премией Губернатора Московской области в сферах науки, технологии, техники и инноваций для молодых ученых и специалистов.
Основная идея технологии, предлагаемой коллективом инженеров ЦАГИ, – применение быстросъемных гасителей вибраций заготовки, что делает процесс фрезерования высокопроизводительным. «Компрессорные лопатки являются одними из наиболее ответственных деталей двигателя, поэтому к ним предъявляются особенно жесткие технические требования по качеству и точности изготовления. Однако производительность их фрезерной обработки на оборудовании с ЧПУ существенно ограничивается вибрациями заготовки при использовании высокоскоростного резания. Среди негативных последствий – порча поверхности и потеря точности геометрических характеристик», – пояснил инженер научно-технического центра НПЦ ФАУ «ЦАГИ» Владимир Пупчин.
Технология, созданная в институте, предполагает использование универсального технологического навесного гасителя вибраций, который позволяет рассеивать энергии вибрации заготовки. Дополнительно были разработаны специальные приспособления и вакуумные крепления, обеспечивающие фиксацию и наладку оборудования на ЧПУ.
Предварительно специалисты ЦАГИ провели оценку усилий резания и частотного воздействия фрезы на заготовку, определили рациональные значения скорости резания и основные технологические параметры фрезерной обработки. Также была разработана методика оптимизации конструктивных параметров гасителей для характерных диапазонов жесткостей и масс обрабатываемых заготовок.
