Л.Т. Моисеева, Р.С. Ермаков,
(КГТУ им. А.Н.Туполева, г. Казань)
При проектировании двигателей пятого поколения наблюдается переход от традиционно используемых дисков с лопатками на моноколеса.
Моноколеса относятся к наиболее ответственным деталям двигателя. Надежность и точность их изготовления неразрывно связана с уровнем технологии производства.
Одним из основных факторов точности является кинематическая погрешность формы поверхности межлопаточного канала.
Обработка каждого профильного сечения фактически проходит по дуге эллипса, уравнение которого имеет следующий вид:
(1)
Находим хорду лопатки и через номинальные точки координат строим нормаль к хорде:
(2)
Определив систему уравнения:
(3)
мы находим координаты точки пересечения кривой и нормали.
Кинематическая погрешность в каждой точке определяется по формуле:
(4)
Но необходимо учитывать, что значение уравнения (1) будет неразрывно связанно с количеством управления координат. Чем больше количества движений, тем точнее значение фактической кривой обработки корыта (спинки), тем меньше кинематическая погрешность формообразования моноколеса.
Алгоритм определения кинематической погрешности включает следующие этапы:
1. Ввод исходных данных (координаты точек профильных сечений межлопаточного канала, геометрические размеры кольцевого инструмента [1]).
2. Формирование уравнения эллипса.
3. Построение нормали к хорде обрабатываемого сечения.
4. Определение количества управления координат.
5. Расчет кинематической погрешности в каждом профильном сечении, для каждого варианта управления координат.
6. Сравнение кинематической погрешности для всех видов управления координат.
7. Формулировка технологических рекомендаций по уменьшению кинематической погрешности.
По предложенному алгоритму были рассчитаны для 3-х 4-х и 5-ти координатного варианта обработки межлопаточного канала моноколеса компрессора перспективного турбостартера, кольцевым инструментом Ж250 мм.
Вывод: в качестве технологических рекомендаций можно предложить, что 3-х координатную обработку лучше использовать для черновой прорезки межлопаточного канала, а 5-ти координатную для получистовых обработок.
Литература
1. Моделирование процесса обработки межлопаточных каналов моноколес ГТД кольцевым инструментом /Л.Т. Моисеева, О.Г. Захаров. А.В. Стариков. Изв. вузов. Авиационная техника. №3. 2005. С. 60-64.
