Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии механической обработки деталей из труднообрабатываемых материалов для авиационного двигателестроения на основе определения рациональных режимов резания и выбора эффективного инструмента

Докладчик: Любомудров Сергей Александрович

Должность: заведующий кафедрой, доцент, к.т.н.

Цель проекта:
Целью прикладного научного исследования является создание методики ускоренного определения рациональных режимов резания и выбора эффективного инструмента при обработке деталей авиационных двигателей, изготовленных из перспективных труднообрабатываемых жаропрочных материалов, применяемых для авиационного двигателестроения в интересах разработки технологии механической обработки деталей из труднообрабатываемых материалов для авиационного двигателестроения, обеспечивающей: - увеличения стойкости инструмента; - надежного обеспечения геометрической точности и качества поверхностей обрабатываемых изделий; - повышение производительности обработки; - значительного сокращения времени выбора рациональных режимов обработки и режущего инструмента.

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения НИР должны быть достигнуты следующие результаты.

Разработаны научно-технические методы анализа режимов скоростного точения деталей из перспективных труднообрабатываемых сплавов.

Исследованы, обоснованы и выбраны оптимальные режимы, геометрия инструмента и стратегия обработки одной из выбранных деталей предложенных индустриальным партнером.

Создана математическая модель процессов происходящих при резании труднообрабатываемых сплавов, с целью прогнозирования стойкости инструмента и выбора рациональных режимов обработки.

Создана математическая модель образования погрешности при изготовлении деталей из перспективных труднообрабатываемых сплавов и выработаны рекомендации по повышению качества изготовления деталей и труднообрабатываемых сплавов.

Предложения и рекомендации по определению режимов резания, материала и геометрии инструмента при обработки новых труднообрабатываемых материалов для авиационного двигателестроения.

Должен быть спроектирован и испытан автоматизированный многопараметрический стенд по экспресс-исследованию режимов резания и параметров инструмента при обработке перспективных труднообрабатываемых сплавов авиационного двигателестроения, не имеющий аналогов в мире.

Новизна предлагаемого исследования заключается в создании комплексной методики ускоренного выбора режущего инструмента и рациональных режимов обработки, обеспечивающих высокую производительность при требуемом качестве, за счет моделировании процессов происходящих при обработке. В настоящее время такая методика, учитывающая свойства перспективных труднообрабатываемых материалов практически отсутствует.

Проект основывается на проводимых в течение многих лет комплексных исследований, связанных с изучением процессов формирования физико-механических и служебных свойств в труднообрабатываемых металлах и сплавах. За счет разработки методов формирования в металлических материалах заданного структурного состояния удалось оптимизировать соотношение между характеристиками пластичности и прочности. В результате были получены данные, которые могут быть использованы при разработке принципиально новых процессов высокоскоростной обработки резанием.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты проведения НИР могут быть использованы для проведения опытно-конструкторских и опытно-технологических работ, направленных на создание перспективных деталей авиационного двигателестроения.
Основными потребителями результатов исследований будут предприятия производящие авиационную и космическую технику.
Материалы, полученные в результате исследований позволят достичь: повышения производительности, снижение брака, трудоемкости, материалоемкости и сроков технологической подготовки производства деталей авиационных двигателей нового поколения.
Решение задачи подбора рациональных режимов резания, выбора параметров режущего инструмента на современных станках с ЧПУ за счет математического моделирования с учетом физических процессов происходящих в зоне резания является актуальной темой для большинства машиностроительных предприятий России.
Потребителями результатов НИР могут быть ОАО Красный октябрь" ОАО «НПП «Компенсатор», ОАО «Ленинградский металлический завод», ОАО «Спецмаш», ОАО «Металлический завод», «Атомстройэкспорт», «Рособоронэкспорт», ОАО «Силовые машины», ОАО «Электросила», НПО «ЦКТИ» им. И.И. Ползунова, «Атомэнергопроект», «Нефтехимпроект», «Ижорские заводы», «Кировский завод», ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова, ЦКБ морской техники «Рубин», РКК «Энергия», ЦКБ машиностроения, КБ специального машиностроения, ЦНИИ «Прометей», ОАО «СИБУР-Нефтехим» и другие машиностроительные предприятия.
Организации, входящие в ОАО «ОДК» предполагаемые потребители данного проекта:
 ОАО «Сатурн — Газовые турбины»;
 ОАО «Климов» (Санкт-Петербург);
 ОАО «Красный октябрь»;
 ОАО «Пермский моторный завод»;
 ОАО «НПО "Сатурн"»;
 ОАО «Московское машиностроительное предприятие имени В. В. Чернышёва»;
 ОАО «Кузнецов»;
 ОАО «СТАР» (Пермь);
 ОАО «НПП „Мотор“» (Уфа);
 ОАО «Авиадвигатель» (Пермь);
 ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение»;
 ОАО «Металлист-Самара» ;
 ЗАО «МАГ-РТ»;
 ЗАО «Моторсервис-ПМ»;
 ЗАО «Инструментальный завод-ПМ»;
 ОАО «Пермские моторы»;
 ЗАО «Железнодорожник-ПМ»;
 ОАО «УЗГА» ;
 ОАО «Энергетик-ПМ»;
 ЗАО «Металлист-ПМ»;
 ЦТК «Лопатки-ГТД»;
 ЗАО «РЭМОС-ПМ».
Также, потенциальными потребителями результатов проекта являются иностранные предприятия разработчики вертолетов, особенно стран азиатского региона:
 China National Aero-Technology Import&Export Company (CATIC), КНР;
 Hindustan Aeronautics Limited (Индия) и др.
Прогнозируемый социально-экономический эффект от использования разработанных моделей заключается в:
1) возможности производства принципиально новой продукции (газотурбинных двигателей нового поколения), характеризующейся пониженной себестоимостью за счет оптимизации технологических процессов ее производства;
2) улучшении потребительских свойств существующей продукции – повышение эксплуатационных характеристик газотурбинных двигателей за счет применения новых перспективных материалов;
3) совершенствовании технологических процессов с точки зрения снижения издержек производства, повышения производительности труда на;
4) повышении уровня автоматизации производства;
5) обеспечении гибкости производств, сокращение производственного цикла.

Текущие результаты проекта:
Во время работы по первому этапу был проведен литературный обзор по тематике исследований, осуществлен патентный поиск, изучены существующие технологии обработки резанием на ряде предприятий ОАО "Объединенная двигателестроительная корпорация", определены основные этапы предстоящих исследований и спроектирован многопараметрический стенд для изучения процесса резания труднообрабатываемых сплавов.
В настоящее время идет изготовление деталей и закупка комплектующих для создания многопараметрического стенда.