Л.Т. Моисеева, И.Т. Ядгаров,
(КГТУ им. А.Н.Туполева, г. Казань)
Для новых поколений ГТД характерной особенностью является замена традиционно используемых дисков с лопатками на моноколеса - блиски и аналогичные бездисковые кольцевые конструкции - блинги.
Формообразование сложнопрофильных межлопаточных каналов моноколеса ГТД осуществляется кольцевым режущим инструментом, выполненным в виде Т-образных режущих элементов, равномерно расположенных по периметру кольцевого корпуса с шириной, равной ширине межлопаточного канала в корневом сечении. Врезаясь в заготовку инструмент, обрабатывает корыто межлопаточного канала от концевого до корневого профиля сечения. Затем инструмент извлекается по той же траектории и заготовка поворачивается вокруг своей оси на угол γ для обработки спинки предыдущей лопатки внутренними Т-образнными режущими кромками.
Задачей оптимизации режимов прорезания дугообразных пазов кольцевым инструментом по критериям производительности и стойкости является определение оптимальных по Парето значений Sz и n, которые представляют собой компромиссные решения для обоих критериев.
Имеется два критерия:
Стойкость инструмента
Для решения поставленной задачи введем параметр а и построим линейную свертку критериев Р и Т:
Чтобы найти максимум функции F, нужно взять от нее производные по Sz и n, приравнять их к нулю, решить полученную систему алгебраических уравнений с двумя неизвестными относительно Sz и n.
Полученные решения будут являться функциями α.
Задавая α от 0 до 1, получим множество решений, оптимальных по Парето, из которых выбираем наилучшее с точки зрения технолога.
Алгоритм нахождения оптимальных режимов прорезания дугообразных пазов включает следующие этапы:
1) ввод исходных данных (координаты точек профильных сечений межлопаточного канала, геометрические размеры кольцевого инструмента [1]);
2) построение целевой функции и ограничений;
3) вводим параметр α и построим линейную свертку критериев Р и Т.
4) задавая α от 0 до 1, получим множество систем уравнений, решив которые, имеем множество оптимальных значений Sz и n;
5) из множества компромиссных решений выбираем точку при α = 0,99:
6) формулировка технологических рекомендаций по достижению оптимальных режимов прорезания дугообразных пазов кольцевым инструментом.
Расчеты проводились в пакете MathCad.
В результате выполненной работы получены оптимальные значения Sz = 0,28 мм/об и п = 100 об/мин. При этом производительность составила 11.7 межлопаточных канала в час, а стойкость T = 160 мин.
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.
