Повышение качества газотурбинных дисков путем усовершенствования технологии их обработки - Статья

Разработана физическая модель протягивания замковых пазов. В результате экспериментальных исследований установлены характер распространения остаточных напряжений, глубина и степень наклепа поверхностного слоя, предложена модель зависимости шероховатости обработанной поверхности от технологических факторов процесса протягивания.Положение режущего лезвия относительно ли ЭП517Ш, обработанных по тра направления главного диционной технологии; движения резания - - создать способ и эксперимен прямоугольное тальные установки для исследования влияния повышенных скоростей резания на формирование основных параметров качества обработанных поверхностей замковых пазов из стали ЭП517Ш; на основе экспериментальных Условия стружкообра-результатов установить зависимости зования: шероховатости поверхности, оста Процесс свободного ре-точных напряжений и упрочнения зания; деформированное поверхностного слоя от техноло состояние срезаемого слоя является плоским гических условий обработки ста ли ЭП517Ш в диапазоне низких и повышенных скоростей резания; метры; угол заострения r = 0,1 мм; угол заострения r = 0,1 мм; пазов, обеспечивающие качество в) качество передней Ra = 0,32 мкм Ra = 0,32 мкм ского процесса обработки замковых и задней поверхностей обработанных поверхностей при увеличении производительности Условия обработки об-V = 2,3 м/мин; V = 2,3 м/мин; разцов: V = 3,0 м/мин; V = 3,0 м/мин; Опираясь на мировой опыт предложен метод исследования Ra = 1,42 и 1,69 мкм основных параметров качества поверх сер ностного слоя: шероховатости, микротвердости (степени и глубины упрочнения), остаточ Для изучения влияния повышенных скоростей ре ных напряжений в зависимости от технологических зания был разработан и изготовлен резец специаль факторов процесса обработки в условиях повышенных ной конструкции (патент Украины на полезную мо скоростей резания [8]. Влияние технологических факторов на основные параметры качества поверхностного слоя образцов из стали ЭП517Ш исследованы в диапазоне низких (1...6,6 м/мин), средних (6,6...14,5 м/мин) и повышенных (14,5...28,1 м/мин) скоростей резания.Создана физическая модель элемента протяжки и обоснована целесообразность ее использования в экспериментальных исследованиях влияния повышенных скоростей резания на формирование качества обрабатываемой поверхности.

Приведенные в данной статье результаты исследования позволяют сделать выводы: 1. Создана физическая модель элемента протяжки и обоснована целесообразность ее использования в экспериментальных исследованиях влияния повышенных скоростей резания на формирование качества обрабатываемой поверхности.

2. Используя метод МГУА, описаны зависимости шероховатости обработанной поверхности от скорости резания, подачи, переднего угла и твердости

Technology AUDIT and PRODUCTION reserves — № 1/2(15), 2014 7

РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА

обрабатываемого материала в диапазоне скоростей резания от 1...28,1 м/мин.

3. Исследованы характер распространения остаточных напряжений и упрочнения поверхностного слоя в зависимости от режимов резания, твердости материала, геометрии протяжки.

1. Богуслаев, В. А. Технологическое обеспечение эксплуатационных характеристик деталей ГТД. Лопатки компрессора и вентилятора. Часть І. Монография [Текст] / В. А. Богустаев, Ф. М. Муравченко, П. Д. Жеманюк, В. И. Колесников и др. — Запорожье: ОАО «Мотор Сич», 2003. — 396 с.

2. Чернышев, В. В. Протягивание и упрочнение хвостовиков газо турбинных двигателей [Текст] / В. В. Чернышев, М. С. Рах марова, Г. Б. Дейч. — М.: Машиностроение, 1971. — 276 с.

3. Романов, В. В. Применение новых материалов при конвертации корабельных и авиационных ГТД в стационарные ГТУ [Текст] / В. В. Романов, В. А. Коваль // Современные технологии в газотурбостроении. — 2010. — С. 4—7.

4. Суслов, А. Г. Обеспечение качества обработанных поверхностей с использованием самообучающейся технологической системы [Текст] / А. Г. Суслов, Д. И. Петрешин // СТИН. — 2006. — № 1. — С. 21—24.

5. Баранчиков, В. И. Обработка специальных материалов в машиностроении [Текст] : справ. / В. И. Баранчиков, А. С. Тара панов, Г. А. Харламов. — М.: Машиностроение, 2002. — 264 с.

6. Alberti, M. A system for optimizing cutting parameters when planning milling operations in highspeed machining [Text] / M. Alberti, J. Ciurana, M. Casadesus // J. Mater. Process. Technol. — 2005. — № 1(168). — Р. 25—35.

7. Ozel, T. Modeling of high speed machining process for predicting tool forces, stress and temperatures using FEM simulation [Text] / T. Ozel, T. Altan // Processing of the CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations. — Atlanta, Georgia, USA. — 1998. — P. 225—234.

8. Двирная, О. З. Исследование параметров качества поверхности при протягивании жаропрочной стали ЭП517Ш [Текст] / О. З. Двирная, А. П. Шумилов // Наукові нотатки: між вузівський збірник за напрямом «Інженерна механіка». — Вип. № 24. — Луцьк: ЛНТУ, 2009. — С. 162—170.

9. Двірна, О. З. Методика дослідження впливу швидкісного про тягування на шорсткість обробленої поверхні [Електронний

ISSN 2226-3780

ресурс] / О. З. Двірна, О. П. Шумілов // Вісник НУК. — Миколаїв: НУК, 2011. — № 2. — Режим доступу: http:// ev.nuos.edu.ua/ua/publication?PUBLICATIONID=8382

10. Двірна, О. З. Вплив технологічних умов протягування замкових пазів в дисках із сталі ЭП517Ш на шорсткість обробленої поверхні [Текст] / О. З. Двірна, П. В. Скринник // Зб. наук. праць НУК. — Миколаїв: НУК, 2011. — №2(437). — С. 55—60.

11. Ивахненко, А. Г. Системы эвристической самоорганизации в технической кибернетике [Текст] / А. Г. Ивахненко. — К.: Техника, 1971. — 372 с.

ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ГАЗОТУРБІНИХ ДИСКІВ ШЛЯХОМ УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ЇХ ОБРОБКИ

Представленні результати дослідження основних параметрів якості обробленої поверхні замкових пазів в дисках турбін і компресорів зі сталі ЭП517Ш. Розроблена фізична модель протягування замкових пазів. В результаті експериментальних досліджень встановлені характер розподілення залишкових напружень, глибина і ступінь зміцнення поверхневого шару, запропонована модель залежності шорсткості обробленої по верхні від технологічних факторів протягування.

Ключові слова: технологічні фактори, параметри якості, замкові пази, фізична модель, високопродуктивна технологія.

Двирная Ольга Зениковна, ассистент, кафедра системотехники морской инфраструктуры и энергетического менеджмента, Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова, Украина, e-mail: dvirnaolga@rambler.ru.

Шумилов Александр Павлович, кандидат технических наук, профессор, кафедра технологии судового машиностроения, Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова, Украина.

Двірна Ольга Зеніківна, асистент, кафедра системотехніки морської інфраструктури і енергетичного менеджменту, Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Україна. Шумілов Олександр Павлович, кандидат технічних наук, професор, кафедра технології суднового машинобудування, Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Україна.

Dvirnaya Olga, Admiral Makarov National University of Shipbuilding, Ukraine, e-mail: dvirnaolga@rambler.ru.

Shumilov Aleksandr, Admiral Makarov National University of Shipbuilding, Ukraine

тимофеева Л. а., тимофеев с. с., демин а. Ю., Ягодинский е. с.

УДК 621.8

ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ

В работе был исследован один из методов поверхностного упрочнения железоуглеродистых сплавов, а именно химикотермическая обработка с использованием в качестве насыщающей среды перегретого пара водного раствора солей, состоящего из серы, молибдена, кислорода, фосфора. Применение данной технологии дает возможность повысить эксплуатационные свойства деталей и узлов машин и механизмов, работающих в условиях трения.

Ключевые слова: железоуглеродистые сплавы, упрочнение, химикотермическая обработка, парогазовая насыщающая среда.

1. введение

Повышение долговечности и надежности деталей машин и механизмов, работающих в условиях трения и изнашивания, обеспечивается: — подбором пары трения с минимальным коэффициентом трения;

— увеличением твердости одной или обеих сопряженных деталей;

— созданием на поверхности специальных защитных слоев с требуемыми структурой и свойствами;

8 Технологический АУДИТ и резервы ПРОИЗВОДСТВА — № 1/2(15), 2014, © Тимофеева Л. А., Тимофеев С. С., Демин А. Ю., Ягодинский Е. С.