Диссертация (Создание на основе CALS-технологий универсальнойавтоматизированной системы управления технологической подготовкой производства лопаток компрессора ГТД), страница 9

Для того что бы этой информациейвозможно было оперировать при проектировании технологического процессанеобходимо провести ее классификацию и представить в стандартизованном виде.2.4Порядок разработки технологии производства лопатки КВДНа первом этапе разработки технологии производства лопатки КВДнеобходимо провести формирование маршрутной технологии. Как правило,проектированиепроводитсянаосновеаналогичных по конструкции лопаток КВД.существующихтехнологийдля542.4.1 Разработка классификатора конструкцийПри типизации техпроцессов будем использовать следующие параметры (наоснове раздела 1).Таблица 4. Классификатор конструкций.ПараметрЗначение параметраТип лопаткиВысота лопатки, hХорда, bВерхняя полкаАнтивибрационная полкаТип замкаНаосновеОбозначениеДозвуковаяДСверхзвуковаяСдо 120 мм012от 120 до 250 мм025от 250 до 800 мм080от 20 до 80 мм800от 80 до 250 мм250от 250 до 550 мм550от 550 мм500Нет00С цилиндрическим хвостовиком01Кольцевой паз02Да01Нет00Ласточкин хвост01Кольцевой паз02Елочка03Шарнир04предложенногоклассификатораоднаизсамыхраспространенных лопаток в современных двигателях (дозвуковая, высота 110,хорда 70, без полок, замок – ласточкин хвост) будет иметь обозначение – Д-012800-00-00-01.55После определение базовой технологии можно проводить на основе нееформирование технологии для нового изделия.2.4.2 Порядок разработки маршрутной технологииНа первом этапе выбираются методы нанесения покрытия так как этиоперации предъявляют специфические требования к подготовке поверхностей,требуют наличия специализированного оборудования и приспособлений (Рисунок15).На следующем этапе необходимо определить метод которым будетпроисходить окончательное формообразование пера лопатки и поверхностейзамков и полок.

В целом, именно на этом этапе определяется удовлетворит лиготовое изделия целевые показатели качества, формируется представление о томкакие дополнительные мероприятия необходимо провести для их обеспечения всвязи с особенностями фрезерной обработки, вальцевания, шлифования или ЭХО.На основании выбора припуска на окончательную обработку и определениеспособа получения заготовки можно производить окончательное формированиетехнологического процесса.56Рисунок 15. Процесс разработки маршрутной технологии.57Разработка по операционного описания технологического процесса напредприятиях двигателестроения, как правило, производится в цехах предприятия.Здесь на основе существующих операций, наличных СТО проводится анализпредлагаемой маршрутной технологии на предмет ее осуществимости. Припринятииположительногорешенияпроводятсяработыпозакреплениюоборудования за операциями.

Так же определяется потребность в закупке илипроектировании инструмента и оснастки. На основании расчетов режимовобработки проводится предварительное нормирование операций. Потребностьцеха в СТО передается в службы планирования предприятия. Сроки и объемынеобходимыхСТОявляютсяоднимизэкономическихограничений,накладываемых на технологию изготовления лопатки КВД.2.4.3 Учет технологической наследственности при разработке маршрутнойтехнологииПри описании последовательности разработки маршрутной технологиинеобходимо остановиться на следующем не маловажном моменте, который вомногомопределяетпоследовательностьтехнологическихопераций–технологическая наследственность.При разработке техпроцесса изготовлении лопатки КВД существуют такиеоперации, применение которых влечет за собой необходимость применениядополнительных мероприятий либо по контролю, либо по устранению негативныхследствий применения данных операций [6,7,50-52]– таблица 5.Таблица 5.

Технологическая наследственность.ОперацияВид негативногоСпособ устраненияэффектаШтамповка,штамповкагорячая Высокаявнутреннихнапряженийстепень Высокотемпературный отжиг58ЭХОНаличиедефектного Полировка,слояшлифование,виброгалтовка,гибродробеструйная и др.ВальцеваниеВозможностьТотальный контроль ЛЮМпоявлениятрещин,волосовин и др.ВальцеваниеНевозможностьобработкиРучнаяскруглений автоматизированнаяот пера к замкуФрезерованиеилиполировка скругленийВероятность появления Контроль геометрии на КИМнеравномерностиобработки2.4.4 Сравнительный анализ методов формообразования пера лопаткиАнализвлиянияметодовформообразованияпералопаткинатехнологические показатели качества и показатели надежности позволяетопределить преимущества и недостатки существующих методов.Вальцевание. Самый производительный метод получения пера лопатки, присерийномпроизводственаиболеевыгоден.Нетребуетналичиявысокотехнологичного специализированного оборудования.

Требует большихзатрат на разработку штамповой оснастки, технология на основе вальцеваниясложна в освоении и требует больших сроков на доводку. Требуется наличиетермическойобработки.Требуетсябольшоеколичествопромежуточныхконтролей различных параметров заготовок и детали. Практически не поддаетсяавтоматизации получение скруглений перехода пера к замку, что требуетнепроизводительного ручного труда. Имеется узкая область применения методатолько для лопатках с одним замком, малой закруткой, практически не применимдля лопаток двигателей пятого поколения.59Характеристики поверхностного слоя, шероховатости, физико-химическоесостояние материала детали позволяют получать высокие значения усталостнойпрочности детали без применения дополнительной упрочняющей обработки.Электрохимическаяобработка.Попроизводительностилишьнезначительно уступает вальцеванию.

Требует наличия узкоспециализированногооборудования. При обработке используются электролиты на основе кислот, чтовредно с точки зрения экологии и безопасности труда. Имеются ограничения поплощади обработки и как следствие, размерам обрабатываемой детали. Послеобработке образуется слой, насыщенный водородом, что требует дополнительныхмероприятий по его удалению.

Требуется как штамповая оснастка, так иинструменты-электроды для обработки. Возможны прожиги на кромках лопаток.После обработки необходимо применять дополнительное упрочнениедетали для формирования благоприятного распределения остаточных напряжений.Невысокая усталостная прочность лопаток, изготовленных с применением ЭХОограничивает область применения метода.Фрезерование. Не производительный метод обработки. Требует наличиябольшого количества механообрабатывающих станков. Дорогой покупнойинструмент. Требует малопроизводительной ручной полировки, что приводит кбраку и прижогам. Имеются сложности при обработке тонких высоких лопаток,связанных с колебаниями во время обработки.

Самый адаптивный методобработки, не требует сложной специальной оснастки. Высокая стабильностьпроцесса и показателей качества изделия.Относительно высокие показатели усталостной прочности (незначительнониже вальцевания), требуется дополнительное поверхностное упрочнение.2.4.5 Выбор технологии изготовленияВыбор технически обоснованной технологии изготовления лопатки КВДосновывается на процедуре сравнения двух и более технологий между собой поцелевым критериям качества.

Целью выбора технологии является минимизацияконечной стоимости изделия и сокращения сроков освоения его производства.60Алгоритм разработки маршрутной технологии изготовления лопатки с учетомразработанной методики представлен на рисунке 16. В процессе работы по данномуалгоритму технологам необходимо работать с различными информационнымибазами данным для оценки показателей качества, оборудования, СТО.Рисунок 16. Алгоритм проектирования технологического процесса изготовлениялопатки.61К сравнению принимаются проекты технологий, которые при техническиобоснованном выборе обеспечивают показатели надежности и показатели качествалопатки КВД. Окончательный выбор проводится по экономическим показателямкачества.

Пример реализации методики на конкретной лопатке показанна рисунке 17.Рисунок 17. Пример применения методики выбора технически обоснованнойтехнологии изготовления лопатки.В качестве интегрального показателя экономического качества лопатки можетприменятся показатель трудоемкости так как он не требует знаний о ценовыхпараметров процессов, формирующих бизнес-процесс производства изделия.Но необходимо отметить что такой подход не дает полной картины оконечных затратах на освоение производства и производства продукции. Такиеоценки возможно провести только имея сопоставление большого количестватехнической информации с информацией экономического характера связанной слогистикой, доступностью материальных ресурсов, сопутствующих затрат и многодругого. Таким образом при формировании технически обоснованной технологиипроизводства лопатки КВД необходимо понимать, что все данные необходимыеили формируемые на этапе ТПП неразрывно связанны с экономическойинформацией.

Именно для устранения подобных информационных разрывов62необходимо применений CALS-технологии на всех этапах жизненного циклаизделия.Выводы по главе.На основании проведенного исследования технологий изготовлениялопаток КВД и технологической подготовки их производства разработанаметодика выбора технически обоснованной технологии производства лопатки КВДна основе: конструктивных особенностей лопаток КВД; требуемых технологических показателей качества лопатки КВД; экономических показателей качества лопатки КВД; технологическая наследственность операций обработки лопаток КВД.Порядок реализации этапов предложенной методики основан на общихпринципах построения ТПП лопаток КВД.63Глава 3.