Новая программа для обработки авиадеталей. Повышение качества и точности перфорации лопаток газовых турбин

В Пермском Политехе разработали новую программу для улучшения качества и точности обработки лопаток газовых турбин авиадвигателей. Эта инновация позволит значительно ускорить и улучшить процесс перфорации лопаток, что укрепляет технологический суверенитет российской авиационной промышленности.

Авиационная промышленность России находится в процессе ускоренного производства отечественных газотурбинных двигателей, стремясь к характеристикам, которые не уступают мировым аналогам. Одной из самых трудоемких частей этих двигателей являются газотурбинные лопатки, которые подвергаются высоким температурам и требуют сложной перфорации для охлаждения.

Ученые из Пермского Политеха разработали программу, которая улучшает качество и точность перфорации этих лопаток. Ее внедрение в современные станки с ЧПУ повышает скорость и эффективность обработки отверстий, снижая риск разрушения их кромок.

«Современные многоосевые станки с числовым программным управлением (ЧПУ) представляют собой уникальное оборудование, которое выполняет операции скоростного электроэрозионного сверления отверстий диаметром до 3 мм в лопатках»

— Михаил Песин, доктор технических наук, декан механико-технологического факультета ПНИПУ.

Для охлаждения лопаток в них делают малые отверстия диаметром 0,5-0,8 мм, через которые подается сжатый воздух. На кромках этих отверстий концентрируются сильные напряжения, приводящие к разрушению деталей. Чтобы предотвратить это, кромки скругляют, что значительно снижает напряжения.

В настоящее время скругление выполняется методом электроэрозионного фрезерования. Однако для достижения максимального эффекта охлаждения отверстия формируют более сложной формы, что затрудняет точное определение их координат.

Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель геометрии скругления кромок отверстий и алгоритм построения траектории обрабатывающего инструмента. На их основе создана новая управляющая программа, которая учитывает сложную криволинейную поверхность лопатки и автоматически корректирует координаты в соответствии с реальным объектом.

Программа также поддерживает постоянный зазор между деталью и электродом, что важно для точности обработки. Проверка программы показала, что она точно рассчитывает геометрию скругления и траекторию движения инструмента, что позволяет интегрировать ее в систему ЧПУ на отечественных авиационных предприятиях.