1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Для достижения нужных параметров экспериментальных образцов в отраслях промышленности, выпускающих энергетические двигательные установки, применяются конструкторско-технологические подходы в их разработке, сочетающие различные технологические схемы и методы изготовления. Используются как традиционные технологии, включающие металлообработку со снятием стружки, штамповку, сварку и прессование, так и непривычные или редко используемые в машиностроительном производстве физико-технические способы формообразующих воздействий (лазерных, химических, лучевых, плазменных, электрических и др.), для практической реализации которых проводится объединение их в общий технологический процесс [1-4].
Чтобы достичь наилучших результатов все более обширно используются способы комбинированной обработки. При помощи таких способов становится возможным более качественно и быстро обрабатывать такие материалы, как высокопрочные сплавы, обладающие высокой вязкостью, сложнолегированные коррозионностойкие стали и непроводящие ток конструкционные материалы. Этим достигается возможность обработки деталей более сложных конфигураций с обеспечением высокого качества их поверхностей, повышается ресурс работы и другие эксплуатационные показатели перспективных изделий ведущих отраслей отечественного машиностроения [5-8].
Актуальность при изготовлении высокоэкономичных энергоустановок и двигателей состоит в том, что данная отрасль занимает весомую часть рынка, а повышение технологичности их изготовления дает существенно лучшие производственные результаты, сокращает затраты времени на изготовление деталей и узлов, и повышает конкурентоспособность на мировом рынке в данной отрасли.
2 Материалы и методы
В различных технологических задачах могут использоваться различные пути решений в зависимости от заданных требований к изделию и стоимости, и целесообразности использования методов тех или иных методов обработки. Также рассматривается и целесообразность использования комбинированных обработок с учетом их способности решать несколько задач и возможности использования для различных формообразующих воздействий.
По этой причине научно обоснованы и предложены технологические методики повышения параметров качества поверхностей в узком межлопаточном пространстве лопастных деталей, поверхности которых имеют кривизну второго порядка (рис. 1). По существующей технологии у лопаток, исключая практически недоступные локальные участки в глубине канала, обрабатывают поверхности на входе и выходе из межлопаточного пространства [9-12].
Для удаления заусенцев, формирования регулярного микрорельефа, избирательного локального снятия припуска по профилю мелкоразмерных каналов оребренных охлаждаемых стенок камер сгорания (рис. 2) используется размерное электрохимическое травление металла. После необходимой трансформации данная технология применима в комбинированном процессе отделки и импульсно-ударного поверхностного упрочнения сужающихся криволинейных межлопаточных каналов лопастных деталей высокооборотных роторов.
Для нормируемого завихрения с целью определенного торможения тока проходящей по каналам теплоснимающей жидкости по дну последнего с заданной последовательностью формируются небольшие углубления (рис. 2). В настоящее время на их получение электроискровым методом по всей поверхности охлаждаемой оболочки требуется трудоемкость более одной станко-смены.
Очень низкая конструктивная технологичность усугубляется наличием предварительной операции не просто немеханизированного, а сугубо ручного снятия заусенцев фрезерного происхождения по вершинам оребрения. Трудоемкость этой слесарной операции (до 10-12 часов на одну оребренную оболочку оживального профиля) снижается до 1-2 часов только при использовании комбинированных отделочно-зачистных методов обработки.
