Изготовление основных деталей авиационных двигателей.
4 Технологических схемы обеспечения точности изготовления деталей.
I схема
W∑=WO1+WO2
W0 – точность обработки
W – поле рассеивания
II схема
W∑=Wy2+WO1
III схема
W∑=Wy1+Wy2+WO1+WO2
IV схема
W∑=Wy1+Wy2+WБ+WO1+WO2
WБ – погрешность базирования
Анализ 4-х технологических схем показывает, что наиболее высокая точность может быть достигнута при обработке с одной установки (1 схема), т.к. погрешность установки не влияет на анализируемый размер.
2-я схема обеспечивает меньшую точность, т.к. суммарная погрешность включает одну погрешность, связанную с установкой. Для повышения точности необходимо использовать наиболее точную оснастку.
При обработке по 3-й схеме точность снижается, т.к. суммарная погрешность включает 2 погрешности установки.
При обработке по 4-ой схеме точность снижается за счет смены установочной базы, т.к. в суммарную погрешность необходимо включить погрешность базирования, т.е. взаимное смещение осей, которое имелось между базовыми поверхностями.
Рассмотренные 4 технологические схемы являются универсальными и реализуются при обработке любых деталей и поверхностей.
Технология изготовления валов. Конструкция, технические требования, материалы.
Валы авиадвигателей являются ответственными деталями, т.к. работают при высоких оборотах и испытывают динамические, знакопеременные нагрузки. По типоразмерам валы могут быть короткими, жесткими, малого диаметра, с длиной до 2,5 метров. Все эти валы пустотелые и имеют сложную конфигурацию внутренних и наружных поверхностей, т.к. их сечение сформировано из условий разнопрочности.
Валы имеют элементы для передачи крутящего момента (шлицевые и зубчатые венцы), а также посадочные пояски с радиальными и осевыми отверстиями под штифты.
Конструкторскими базами вала являются шейки под подшипники, иногда посадочные пояски. Рабочие поверхности – шлицевые и зубчатые венцы, посадочные пояски и опорные торцы.
Точность взаимного расположения конструкторских и рабочих поверхностей 2-4 стоки, о точность самих поверхностей 5-7 квалитет, шероховатость 1,25-0,08 мкм.
Валы ГТД изготавливаются из материалов 3-х групп:
термоулучшаемые,
цементируемые,
азотируемые.
40ХНМА HRC – 38-42
18ХНВА HRC – 58-60
12ХНЗА HRC – 58-60
38ХМЮА HRC – 65
Общие принципы построения технологического процесса.
Заготовка, полученная горячим деформированием, штамповкой (по условиям прочности), припуск 6-12 мм на диаметр. На механическую обработку заготовка поставляется в нормализованном, очищенном состоянии, допускается зачистка штамповочных дефектов на глубину до половины припуска.
Технологический процесс обязательно разделяется на этапы: черновой, чистовой, отделочно-упрочняющий. В черновом этапе снимается до 70% припуска и производится его выравнивание. В чистовом этапе формируются все поверхности с заданной точностью на более мягких режимах. Все основные поверхности (шлицы, пазы, отверстия) формируются в чистовом этапе. Отделочный этап – обеспечивается заданное количество всех поверхностей, обрабатываются мелкие элементы (резьба, мелкие шлицы).
При изготовлении валов из цементируемых материалов операция цементации и закалки проводится между черновым и чистовым этапами, после чистовой обработки цементируемых поверхностей. Защита цементации осуществляется 3-мя методами (для поверхностей, которые не подвергаются цементации):
меднение – покрытие медью,
оставлением припуска на этих поверхностях,
для особо ответственных поверхностей комбинация 1-го и 2-го метода.
Второй и третий методы приводят к увеличению производственного цикла и увеличению затрат, т.к. надо снимать дополнительный припуск и возвращать заготовки в механический цех.