Технология изготовления дисков ротора.
Конструкция, технические требования к материалам.
Диски компрессора могут быть конструктивно 2-х типов:
o Диски с тонким полотном;
o Диски с развитыми барабанными поверхностями.
Конструкторскими базами являются пояски посадочные и торцы опорные.
Рабочими поверхностями являются пазы для установки лопаток.
Точность конструкторских баз и поверхностей 5,6 квалитет, биение 0,02 мм, шероховатости 0,32 – 1,25.
Свободные поверхности обрабатываются с точностью7,8 квалитета, шероховатость 1,25 – 2,5 все диски балансируются.
Замки чаще всего “ласточкин хвост”
Биение по свободным поверхностям 0,4 – 0,25
Диски турбины имеют более массивный овод, утолщенное полотно диска. Конструкторскими базами являются посадочные пояски и опорные торцы. Все диски имеют полки с лабиринтными уплотнениями.
В угловом положении конструкторская база – отверстия под призонные втулки.
Биение, точности, качество поверхностей такое же, как и на дисках поверхности компрессора.
Пазы для лопаток “елочного типа”
Материалы для изготовления дисков компрессора: первые ступени – титановые сплавы, последние – хромоникелевые стали. (ВТЗ – 1, ЭИ 961) .
Материал дисков турбины – Хромоникелевые сплавы (ЭИ 437Б).
Основные принципы построения технологического процесса.
Заготовка – штамповка с припуском 5 – 6 мм на сторону. Группа контроля 1.
На механическую обработку заготовки поступают в нормализационном очищенном виде осуществляется 100 % ультразвуковой контроль материалов дисков на отсутствие внутренних дефектов.
Технический процесс разделяется на этапы: заготовительный, черновой, получистовой, чистовой, отделочный.
В качестве наружных баз используется наружная поверхность и теория обода.
На чистовом и получистовом этапах используются конструкторские базы. При этом используются универсальные планки заготовка устанавливается с выверкой по базовым поверхностям. Пазы дисков обрабатывается обычно протягиванием на горизонтальных и вертикальных протяжных станках. Эта операция проводится в основном в чистовом этапе. Шлифование в дисках не применяются практически.
В отделочном этапе производится полировка полотна диска и переходных радиусов поверхностности, а также упрочнение методами выглаживания или виброгалтовки. Скругление острых кромок проводится часто вручную, но высокоэффективным является применение турбоабразивных и абразивно-жидкостных обработок.
Выполнение основных операций.
Диски обрабатываются на токарно-карусельных и токарно-лобовых станках. Получистовая и чистовая обработка проводится с использованием проверочной установочной базы с выверкой по индикатору. Подробно рассмотрим операции обработки точных отверстий и пазов диска.
Обработка точных отверстий.
Отверстия обрабатываются на радиально-сверлильных станках по накладному зеркальному кондуктору. При этом выдерживаются следующие размеры: диаметр отверстий, обеспечивается инструментом в 4-е перехода: сверление, зенкерование, 2-а развертывания (Н5); смещение от номинального положения обеспечивается тем, что в качестве установочной базы используется конструкторская база диска (Æ d1, поверхность А), а установочная поверхность кондукторной плиты имеет высокую точность (пункт 4 требований). Точное совмещение осей отверстия в диске с осью отверстия на проставке обеспечивается тем, что отверстие в проставке обрабатывается по этому же кондуктору, При установке кондуктора по d2. Точное угловое расположение отверстий обеспечивается точностью кондуктора и использованием фиксатора 16.
Обработка пазов
Протягивание пазов. В дисках компрессора формируются замки типа «ласточкин хвост» или «ёлка». Пазы обрабатываются главным образом методом протягивания, на горизонтально – протяжных или вертикально - протяжных станках.
При протягивании пазов выдерживаются следующие размеры:
1. все размеры пазов обеспечиваются инструментом;
2. размер от оси детали до паза обеспечивается за счет выбора в качестве установочной конструкторской базы и точной настройки протяжного станка по размеру α;
3. смещение пазов от номинального положения обеспечивается настройкой станка и настройкой блока протяжек;
4. точность по шагу пазов обеспечивается точностью делительного устройства, приспособления (фиксатор 15) и обработкой пазов через 1;
5. точность по углу наклона паза обеспечивается настройкой приспособления;
6. размер, связывающий положение пазов относительно отверстий, обеспечивается за счет использования в приспособлении установочного пальца и настройки приспособления. После настройки приспособления на заданный типоразмер диска протягивается образец и контролируется.
Обработка зубчатых колес
В двигателе используется большое количество зубчатых передач, которые работают при высоких оборотах и высоких нагрузках; имеют минимальную массу, т.е. сложную конфигурацию, а также высокое качество всех поверхностей, что обеспечивает высокую надежность. Широко применяются азотируемые и цементируемые зубчатые колеса.
Классификация зубчатых колес самостоятельно.
Конструкция, технические требования, материалы
В двигателях применяются зубчатые колеса, выполненные совместно с валами (вал - шестерня), применяются блоки шестерен (2, 3 шестерни из одной заготовки), 2 – 3 венца в одной детали. Конструкторские детали: посадочные отверстия, - по которым шестерня сажается на вал, шейки под подшипники, рабочие поверхности – зубчатые венцы. Для зубчатых колес применяются материалы трех групп:
1. термоулучшаемые (38ХВА);
2. цементируемые (18ХНВА, 12ХМ3А);
3. азотируемые (38ХНМЮА).
Точность зубчатых колес
Зубчатые колеса являются ответственными и сложнопрофильными деталями, их точность характеризуется рядом геометрических параметров:
1. точность по углу расположения зуба;
2. wε - биение делительной окружности относительно оси вращения;
3. wφ – точность по углу расположения зуба;
4. wt0 – точность по шагу;
5. wf – точность эвольвенты;
6. wβ – точность по углу наклона зуба.
На практике точность зубчатых колес задается комплексными параметрами: по ГОСТу установлено 12 степеней точности:
1. с 1 по 3 – сверхточные;
2. с 4 по 12 – точность снижается;
3. 4 – в приборах;
4. 5, 6, 7, 8 – в авиации.
Пример: СТ 5 – 6 - 5 - Е
5-я степень – оценивается степень кинематической точности величиной погрешности по углу поворота при полном обороте зубчатого колеса;
6-я степень точности по плавности хода оценивается величиной погрешности по углу поворота, многократно повторенной при полном обороте зубчатого колеса;
5 – точность по контакту зубчатых колес оценивается по величине площади пятна контакта;
Е – норма бокового зазора.