Разработка комплексной методики для определения рациональных условий концевого фрезерования лопаток ГТД и прогнозирования качества обработки
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………
1 Анализ состояния вопроса. Задачи исследования…………………………. 16
1.1 Математические модели оптимизации процессов механической
обработки………………………………………………………………….. 18
1.2 Аналитические модели и методики для расчета функциональных
параметров при резании………………………………………………………….. 22
1.2.1 Исследование сил резания……………………………………..…… 22
1.2.2 Исследование тепловых явлений при резании………………..….. 31
1.3 Численные модели для определения функциональных параметров
и параметров состояния поверхностного слоя………………………..… 40
1.3.1 Исследование сил и тепловых явлений при резании…………..… 43
1.3.2 Исследование остаточных напряжений………………………..…. 49
1.4 Методики прогнозирования технологических деформаций деталей
под воздействием остаточных напряжений, сформированных в
поверхностном слое при обработке……………………………………… 54
1.5 Выводы и задачи исследований…………………………………………
2 Разработка структурной модели и комплексной методики для
определения рациональных условий формообразования поверхностей
и прогнозирования качества обработки на операциях концевого
фрезерования заготовок…………………………………………………….… 61
2.1 Построение структурной модели для определения рациональных
условий формообразования поверхностей и прогнозирования
качества обработки…………….………………………………………….. 61
2.2 Математическая модель для определения рациональных условий
обработки на операциях концевого фрезерования……………………… 64
2.2.1 Выбор целевой функции и технических ограничений…………… 65
2.2.2 Построение математической модели……………………………… 73
2.3 Выводы по главе 2…………………………………………………………
3 Разработка методики для расчета составляющих силы резания
при концевом фрезеровании на основе феноменологической модели
Джонсона-Кука……………………………………………………………….. 78
3.1 Определение параметров сечения среза при резании фрезами
с винтовым зубом…………………………………………………………. 78
3.1.1 Методические подходы к определению толщины
срезаемого слоя и площади сечения среза при фрезеровании….. 78
3.1.2 Результаты определения площади сечения среза, полученные
на основе использования новой методики…….…………………. 92
3.2 Расчет составляющих силы резания при концевом фрезеровании
с использованием феноменологической модели Джонсона-Кука…….. 93
3.2.1 Анализ сил, действующих в зоне резания………………………… 93
3.2.2 Определение членов уравнения Джонсона-Кука………………… 95
3.2.3 Определение площади среза в плоскости сдвига………………… 96
3.2.4 Определение составляющих силы резания при фрезеровании…. 97
3.3 Результаты численного и натурного экспериментов определения
составляющих силы резания при концевом фрезеровании……………. 99
3.3.1 Исследование коэффициента трения в зоне контакта твердого
сплава ВК8 с титановыми сплавами……………………………… 99
3.3.2 Результаты исследования составляющих силы резания
при фрезеровании титанового сплава ВТ9, полученные
на основе численного и натурного экспериментов…………….. 103
3.4 Выводы по главе 3…………………………………………………………
4 Разработка методики для расчета температурных полей
в инструменте и заготовке на операциях концевого фрезерования…….…
4.1 Адаптация методики А.Н. Резникова для расчета тепловых потоков
при точении применительно к процессу фрезерования………………… 110
4.2 Применение CAE программных комплексов для определения длин
контакта режущего зуба фрезы с заготовкой и стружкой……………… 114
4.2.1 Разработка виртуальных геометрий………………………………
4.2.2 Создание конечно-элементной модели для определения длин
контакта инструмента со стружкой и заготовкой в постановке
явной динамики в модуле ANSYS Explicit…………………….…
4.3 Расчет температурного поля при концевом фрезеровании
с использованием вычислительной гидродинамики……………….…… 119
4.3.1 Создание виртуальной конечно-объемной модели
для расчета температурных полей во фрезе и СОЖ в модуле
CFX ANSYS………………………………………………………… 120
4.3.2 Результаты численного и натурного экспериментального
исследования температур во фрезе и СОЖ……………………… 128
4.3.3 Разработка виртуальной конечно-объемной модели
для расчета поля температур в заготовке в модуле CFX ANSYS
4.3.4 Результаты численного и натурного экспериментального
исследования температуры в заготовке…………………………
4.3.5 Влияние износа концевой фрезы на плотность распределения
итоговых тепловых потоков и температуру его контактных
поверхностей………………………………………………………
4.4 Выводы по главе 4…………………………………………………………
5 Разработка конечно-элементной модели и методики для определения
остаточных напряжений в заготовке после операций концевого
фрезерования и оценка технологических деформаций лопаток ГТД,
возникающих под действием остаточных напряжений……………………
5.1 Создание модели для определения величины и характера
распределения остаточных напряжений в поверхностном слое
заготовок при концевом фрезеровании в программном комплексе
ABAQUS…………………………………………………………………
5.2 Результаты определения остаточных напряжений на основе
натурного и численного экспериментов………………………………… 153
5.3 Методика и конечно-элементная модель для оценки технологических
деформаций лопаток ГТД, возникающих под действием остаточных
напряжений……………………………………………………………….. 161
5.4 Результаты численного эксперимента по расчету технологических
остаточных деформаций…………………………………………………
5.5 Внедрение результатов диссертационной работы в производство……
5.6 Выводы по главе 5………………………………………………………… 179
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ……………… 184
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………… 193
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт внедрения комплексной методики определения
рациональных условий формообразования при концевом фрезеровании
на предприятии АО «Авиаагрегат»………..……..…..…………..…………… 221
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт внедрения результатов работы в учебный процесс
Самарского университета…………………………………………………….… 223
Во введении обоснована актуальность темы научно-квалификационной работы, степень её раз-
работанности, сформулирована цель и представлены задачи исследования, изложены научная
новизна, теоретическая и практическая значимость работы, определены положения, выносимые на
защиту, а также содержатся сведения о методах и средствах исследования, достоверности получен-
ных результатов, апробации работы, публикациях, структуре и объеме диссертации.
В первой главе рассмотрены математические модели оптимизации и выбора рациональных
условий процессов механической обработки, выполнен анализ существующих аналитических и ком-
пьютерных моделей, а также методик по определению силы резания и температурных полей в зоне
обработки, рассмотрены существующие компьютерные модели, позволяющие определять величину,
знак и характер распределения остаточных напряжений в поверхностном слое заготовок при механи-
ческой обработке. Проанализированы найденные в научной и научно-технической литературе
методики, позволяющие осуществлять прогнозирование технологических деформаций, которые будут
иметь место в заготовках после их обработки.
На основе проведенного анализа сформулированы задачи исследования.
Во второй главе представлена структурная модель для определения рациональных условий
формообразования поверхностей, расчета функциональных параметров и прогнозирования пара-
метров, характеризующих качество
обработки, на операциях концевого
фрезерования (рисунок 1). Как видно
из данной модели, входные парамет-
ры (блок 4) подразделяются на
определяющие, управляемые и воз-
мущающие, обозначенные соответ-
ственно как блоки 1, 2 и 3. Разрабо-
танная структурная модель содержит
также: блок 5, в котором на основе
созданной математической модели
выполняется определение рацио-
нальных условий обработки; блок 6
‒ предназначенный для определе-
ния функциональных параметров
процесса; блок 7, в котором на осно-
веразработаннойконечно-
элементной модели производится
прогнозирование состояния поверх-
ностного слоя, а именно величины,
глубины залегания и знака остаточ-
ных напряжений, и блок 8 –
служащий для определения на осно-
ве созданной конечно-элементной
модели величин технологических
деформаций заготовки после опера-
ций концевого фрезерования. В
подблоках 6.1 и 6.2, входящих в блок
6, посредством разработанных мате-
матическихиконечно-объемных
моделей выполняется соответствен-
но расчет составляющих силы реза-Рисунок 1 – Структурная модель для определения
ния и параметров теплонапряженно-рациональных условий формообразования, расчета
сти процесса. На базе указанныхфункциональных параметров и прогнозирования
ранее математических и конечно-параметров, характеризующих качество обработки
элементных (объемных)моделейна операциях концевого фрезерования
разработаны соответствующие мето-
дики расчета, упорядоченная совокупность которых представляет собой комплексную методику для
определения рациональных условий формообразования поверхностей заготовок и прогнозирова-
ния качества обработки на операциях концевого фрезерования. В этой же главе приведена
линейная математическая модель для определения рациональных условий формообразования по-
верхностей заготовок при концевом фрезеровании. Модель включает целевую функцию, в качестве
которой принято машинное время обработки, и ограничения, связанные со стойкостью инструмента,
мощностью станка, температурой в зоне резания, результатами исследования кинетики тепловых
процессов, кинематическими возможностями станка и глубиной резания, а также обобщенное
ограничение, учитывающее марку обрабатываемого и инструментального материалов, жесткость
технологической системы, шероховатость и форму обработанной поверхности.
Ограничения представлены в виде неравенств. Совместное решение уравнения, описывающего
целевую функцию, и технических ограничений-неравенств позволяет определить рациональные
условия обработки для различных операций концевого фрезерования.
Данная математическая модель имеет вид (1):
x1 + yυ x2 +xυ x3 ≤ b1;гдеx1 = ln nф ;x2 = ln(100S z ) ; x3 = ln(100t ) ;
z N x1 + y N x2 +x N x3 ≤ b2 ;
318Сυ d ( qυ −1)100( xυ + yυ )1,2 N эдη100( x N + y N )
x2 +xs x3 ≤ b3 ;b1 = ln; b2 = ln;
m
Td D B uυzpυ
C N 10 − 5 d q N Bzk N1k N 2
zθ x1 + yθ x2 +xθ x3 ≤ b4
x≥ b5 ;C d q S (100) (1+ x S ) k S1k S 2 k S 3k S 4
1b3 = ln S
x1≤ b6 ;BuS
(1)
x1 + x2≥ b7 ;318 zθ 100( xθ + yθ ) θ кр
x +xb4 = ln; b5 = ln nст min ; b6 = ln nст max ;
≤ b8 ;Сθ d ( zθ − xθ ) B uθ
12
x3 ≥ b9 ;100S м. ст min100S м. ст max
b7 = ln; b8 = ln;
x3 ≤ b10 ;zz
x1≥ b11;1000υ пр. наим
b9 = ln(100t min ) ; b10 = ln(100t max ) ; b11 = ln;
x1≤ b12 .πd
f 0 = c0 − x1 − x21000υ пр. наиб 100 Lm
b12 = ln; f 0 = ln f m ; c0 = ln A = ln ,
πd z
nф – частота вращения фрезы, об/мин; S м – минутная подача, мм/мин; S z – подача на один зуб
фрезы, мм/зуб; t – глубина фрезерования, мм; Сυ – коэффициент, характеризующий условия
обработки;d – диаметр концевой фрезы, мм; Td – заданный период стойкости фрезы, мин; B –
ширина фрезерования, мм; z – число зубьев фрезы; mD , qυ , uυ , pυ – показатели степени, ха-
рактеризующие соответственно влияние Td , d , B, z на скорость резания; C N – коэффициент,
характеризующий условия обработки при концевом фрезеровании в эмпирической зависимости
для расчета эффективной мощности; Lm – общая длина перемещения фрезы относительно заго-
товки, мм; N эд – мощность электродвигателя механизма главного движения станка или мотор-
шпинделя, кВт; k N 1 , k N 2 – поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно влияние
прочности обрабатываемого материала и величины переднего угла на эффективную мощность
резания; η – КПД кинематической цепи механизма главного движения или мотор-шпинделя; q N –
показатели степени, характеризующие соответственно влияние d на эффективную мощность при
ее расчете; С S – постоянный коэффициент для данных условий резания, зависящий от физико-
механических свойств и структуры обрабатываемого материала и материала режущей части фре-
зы; k S1 – коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы; k S 2 – коэффициент,
учитывающий марку инструментального материала; k S 3 – коэффициент, учитывающий величину
шероховатости обработанной поверхности; k S 4 – коэффициент, учитывающий форму обрабаты-
ваемой поверхности;xS , q S , u S – показатели степени, характеризующие соответственно
влияние t , d , B , на величину подачи на зуб; Сθ – коэффициент, определяющий влияние условий
обработки на температуру в зоне резания при концевом фрезеровании; xθ , uθ , yθ , zθ – показатели
степени, характеризующие величину влияния соответственно t , B , S z и υ на величину темпера-
туры резания; nст min , nст max – соответственно минимальная и максимальная частоты
вращения шпинделя (мотор-шпинделя) станка, об/мин; S м. ст min ,S м. ст max – соответственно
минимальная и максимальная минутная подачи стола станка, мм/мин; t min , t max – соответственно
минимальная и максимальная глубины резания, мм; υ пр.наим , υ пр.наиб – наименьшая и наиболь-
шая предельно допустимые скорости резания, м/мин.
Разработанная математическая модель (1) реализована в программе расчета. В качестве
средства разработки программы выбрана среда программирования Delphi в сочетании с СУБД
Firebird.
В третьей главе изложена методика для аналитического расчета составляющих силы резания
при концевом фрезеровании, базирующаяся на феноменологической модели Джонсона-Кука. В дан-
ной методике при расчете площади сечения среза были использованы новые зависимости для
определения толщины среза и длины контакта зуба фрезы с заготовкой, обеспечивающие боль-
шую точность расчета, а также применены полученные на основе полного факторного эксперимента
эмпирические зависимости для расчета коэффициента трения между инструментом и обрабатывае-
мой заготовкой в зависимости от силы прижатия и скорости относительного движения при наличии
СОЖ и без неё. Кроме того, данная методика учитывает также положение координат центра давления
(приложения силы) в зависимости от изменения площади сечения среза.
В существующих базовых методиках определения площади сечения среза при работе фрезами с
прямым и винтовым зубом расчет толщины срезаемого слоя выполняется по формуле
a z = S zi ⋅ sin ψ ij , где a z – толщина срезаемого слоя i – ым зубом фрезы в j – й момент време-
ijij
ни, S zi – величина подачи на зуб для i – го зуба фрезы (при неравномерном окружном шаге зубьев);
ψ ij – угол контакта i – го зуба фрезы в j – ый момент времени.
На рисунке 2 показана форма срезаемого слоя в плоскости, перпендикулярной оси фрезы, при
мгновенной подаче на зуб фрезы. На этой схеме точка B соответствует точке контакта режущей кром-
ки зуба фрезы с заготовкой, а точка С2 обозначает ось фрезы. Из данного рисунка видно, что при
известной величине подачи на зуб S z и угле его поворота ψ невозможно перейти к точному опреде-
лению толщины срезаемого слоя a z , т.к. треугольник BCD не является прямоугольным, т.е.
образуется неучтенный отрезок AD. Поэтому вычисление толщины срезаемого слоя корректнее про-
водить по формуле a z = ( S zi + AD) ⋅ sin ψ ij . Тригонометрическими методами вычислить этот
отрезок не представляется возможным, поэтому возникла необходимость в разработке уточненной
методики, учитывающей, что сечение среза в плоскости перпендикулярной оси фрезы образовано не
дугами окружностей (рисунок 2), как чаще всего принимается для упрощения, а кривыми схожими с
трохоидой. Кроме того, в разработанной методике учтено, что величина подачи на зуб S z является
величиной переменной в случае работы фрезой с неравномерным окружным шагом.
Исходя из ранее изложенного, для расчета толщины срезаемого слоя a z ij в плоскости перпенди-
кулярной оси фрезы определяются функции, описывающие петли кривых. После чего, используя
уравнение прямой, характеризующей в данной плоскости переднюю поверхность зуба инструмента,
определяются координаты X1 и X2 точек А и В
(рисунок 3). Тогда истинная толщина среза может быть
определена по формуле (2)
a z ij = ( X 2 − X 1 ) / sin ψ ij . (2)
Для расчета площади сечения среза помимо вели-
чин(ы) a z ij необходимо также знание длины дуги
контакта зуба фрезы с заготовкой L в направлении
линии зуба фрезы. В связи с этим была определена
функция L(ϕ ) . Зная функцию изменения толщины
срезаемого слоя a z ij от угла контакта фрезы с заго-Рисунок 2 – Схема для определения
толщины срезаемого слоя, образованного
товкой при известной функции L(φ) можно выполнитьдугами окружностей
как расчет площади сечения срезаемого
слоя для различных значений угла поворота
зуба фрезы (рисунок 4), так и определение
координат центра давления, что необходимо
для расчета составляющих силы резания. Ма-
тематические модели для определения площа-
ди сечения среза и координат центра давления
были реализованы в программах расчета в
среде Mathcad.
Точность расчетов площади сечения среза
для различных условий резания, выполненных
по разработанной методике, повышается при-
Рисунок 3 – Схема к определению толщинымерно на 7,5% по сравнению с расчетами
срезаемого слоя, образованного кривыми петель,осуществленными, например, по методике,
в плоскости, перпендикулярной оси фрезыизложенной в работе Боброва В.Ф.
При создании методики определения сил
резания при фрезеровании за основу была
использована схема сил, приведенная в работе
Ю. Мерчента. С учетом сил, действующих по
задней поверхности режущего клина, эта схема
будет иметь вид, показанный на рисунке 5.
Используя данную схему, можно получить фор-
мулы для определения сил Pz и Pу , которые
имеют следующий вид:
Pz = N n ⋅ cos γ + Fn ⋅ sin γ + Fз ;
(3)
Py = − N п ⋅ sin γ + Fп ⋅ cos γ + N з .
Рисунок 4 – Изменение площади сечения срезаПри концевом фрезеровании в плоскости
в зависимости от угла поворота фрезысдвига AB (рисунок 5), расположенной под
углом β1 к плоскости резания, действует сила
сдвига Pτ , а перпендикулярно ей нормальная
сила Pn . Равнодействующей этих двух сил
является сила R , а её реакцией, направлен-
ной в режущий клин – сила R1 ( R = R1 ) . Зная
силу R1 можно определить главную P′z и
радиальную P′y составляющие силы резания
(без учета сил N з и Fз ), а также нормальную
силу N п и силу трения Fn , действующие на
передней поверхности инструмента. Таким
образом, если определить силы Pτ и Pn ,
Рисунок 5 – Схема сил, действующихкоторые легко рассчитываются по зависимо-
на режущий клин инструментастям, представленным в источниках, указанных
в диссертационной работе, то можно опреде-
лить все, показанные на рисунке 5 силы.
Определение силы Pτ сводится к умножению величины касательных напряжений τ сд в плоскости
сдвига AB на площадь плоскости сдвига. Для того, чтобы определить величину касательных напряже-
ний в плоскости сдвига AB авторами было использовано уравнение Джонсона-Кука.
Для определения сил N з и Fз были использованы зависимости и рекомендации А.Н. Резникова.
Расчет горизонтальной составляющей Ph силы резания R* , действующей в направлении
противоположном направлению движения подачи, и вертикальной составляющей Pυ силы резания,
действующей в направлении перпендикулярном направлению движения подачи, для условий встреч-
ного фрезерования было выполнено по следующим формулам:
Ph = Pу ⋅ cos(90o − ψ ц ) + Pz ⋅ cosψ ц ; Pυ = − Py ⋅ ⋅ sin(90o − y ц ) + Pz ⋅ sin y ц .(4)
В разработанной методике расчета составляющих силы резания при концевом фрезеровании
за точку приложения составляющих силы резания принят центр давления сечения среза, опре-
деляемый углом ψ ц . С целью оценки точности разработанной методики при расчете горизонтальной
Ph , вертикальной Pυ и осевой Pо составляющих силы резания были проведены натурный и чис-
ленный эксперименты, результаты которого показали, что погрешность не превышает 16%.
В четвертой главе изложена методика для определения температурных полей в инструменте,
заготовке и СОЖ при концевом фрезеровании, базирующаяся на конечно-объемных моделях, раз-
работанных в модуле «ANSYS CFX» и приведенных в этой же главе. В данных моделях теплообмен
между фрезой и СОЖ, а также между заготовкой и СОЖ осуществляется на основе численной си-
муляции подачи СОЖ в зону обработки посредством вычислительной гидродинамики, что в
значительной мере отличает данную модель от существующих. На рисунке 6 представлена конечно-
объемная модель, созданная в модуле «ANSYS CFX», позволяющая выполнить расчет температур-
ных полей в инструменте и СОЖ.
Для расчета температурных полей при концевом фрезеровании необходимо знание плотностей
тепловых потоков, поступающих в заготовку и каждый зуб фрезы со стороны передней и задней
поверхностей в зависимости от угла поворота фрезы. Причем следует отметить, что на плотность
тепловых потоков будет влиять величина износа по задней поверхности зуба. Для их определения
была разработана математическая модель, базирующаяся на полуэмпирических зависимостях А.Н.
Резникова, полученных для процесса точения, которые были адаптированы применительно к процес-
су концевого фрезерования.
Для оценки работоспособности созданной методики был выполнен численный эксперимент для
условий концевого фрезерования титанового сплава ВТ9 четырехзубой твердосплавной фрезой диа-
метром 12 мм, результаты которого были сопоставлены с данными натурного эксперимента,
выполненного К.Ф. Митряевым. Полученные зависимости представлены на рисунке 7.
Как видно из графиков, погрешность не превышает 5%, что говорит о достаточно высоком ка-
честве созданных виртуальной модели и методики и их возможном использовании на практике при
проведении тепловых расчетов.
Используя ранее приведенную модель, был выполнен также численный эксперимент по опреде-
лению влияния износа инструмента по задней поверхности на температуру в зоне резания при
обработке титанового сплава ОТ4. Вычисления велись для следующих условий обработки: скорость
резания υ = 30 м/мин; подача на зуб S z = 0,08 мм/зуб; ширина фрезерования B = 3 мм; глубина
фрезерования t = 5 мм. Результаты исследования показали, что наименьшее значение температуры
на передней поверхности инструмента имело место при hз = 0,3 мм. Дальнейшее увеличение hз
до 0,8 мм привело к росту температуры до 1000°С.
Разработанная методика позволяет определять температурные поля в заготовке и инструменте в
зависимости от угла поворота концевой фрезы.
Рисунок 6 – Поля температур фрезыРисунок 7 – Экспериментальные графики
и СОЖзависимости температуры резания от подачи
В пятой главе приведена разработанная
Паметодика для определения величины, знака и
характера распределения ОН, показана возмож-
ность применения методики А.С. Букатого,
использующей понятие эквивалентных начальных
напряжений, для определения технологи-ческих
остаточных деформаций после операций конце-
вого фрезерования заготовок со сложным
профилем, а также изложены результаты внед-
рения в производство разработок диссерта-
ционной работы. Методика для определения ОН
базируется на конечно-элементной модели, вы-
полненной посредством программы ABAQUS. В
качестве базы исходных данных в этой модели
используются коэффициенты, входящие в урав-
нение Джонсона-Кука для конкретных материалов
Рисунок 8 – Конечно-элементная модельи температурное поле, рассчитанное с помощью
для определения величины, знака имодели, приведенной главе 4.
характера распределения ОНКонечно-элементная модель для определе-
ния величины, знака и характера распределения
Таблица 1 – Значения максимальных окружныхОН после операций концевого фрезерования в
остаточных напряжений, полученных на основезаготовке показана на рисунке 8, а в таблице 1
натурных и численных экспериментов припредставлены значения максимальных окружных
фрезеровании титанового сплава ВТ9ОН, полученных на основе полнофакторного
натурного эксперимента и численного расчета,
выполненного с использованием разработанной
методики. Как видно из таблицы 1, погрешность
не превышает 13%, что вполне приемлемо при
определении остаточных напряжений.
Объединение ранее разработанных методик,
представленных в главах 3, 4 и 5, в единое целое
обеспечило возможность создания блок-схемы
методики и методики, позволяющей выполнить
расчет функциональных параметров процесса
концевого фрезерования и осуществить прогно-
зирование состояния поверхностного слоя
заготовки после указанного вида обработки. Блок-
схема методики приведена на рисунке 9.
Методика А.С. Букатого, созданная для определения технологических остаточных деформаций,
возникающих на операциях ППД под воздействием начальных (эквивалентных) напряжений, алго-
ритм которой приведен в главе 5, включает: построение конечно-элементной модели
обрабатываемой заготовки и выбор исходных данных, необходимых для выполнения вычислений,
включая загрузку в поверхностный слой конечно-элементной модели данных об остаточных напря-
жениях, сформированных в поверхностном слое заготовки после её обработки. Следует отметить,
что для расчета технологических остаточных деформаций предлагаемая методика допускает ис-
пользование ОН, полученных как на основе натурного эксперимента, так и с помощью конечно-
элементной симуляционной модели, т.е. на основе численного эксперимента.
Применение данной методики позволило выполнить расчет технологических остаточных
деформаций пера лопатки компрессора авиадвигателя семейства «НК» из стали 13Х11Н2В2МФ
при различных режимах концевого фрезерования и получить эмпирические зависимости для опре-
деления величин смещения профиля в разных сечениях (таблица 2). На рисунке 10 в качестве
примера показаны два максимальных значения смещения деформированного профиля сечения №5
указанной ранее лопатки компрессора относительно номинального положения, а в таблице 3 макси-
мальные отклонения и углы поворота контрольных профилей лопатки от номинальных положений
соответствующих профилей.
Использование разработанной комплексной методики, предназначенной для определения рацио-
нальных условий концевого фрезерования, функциональных параметров данного процесса и
прогнозирования параметров, характеризующих качество обработки при совершенствовании
технологического процесса изготовления лопаток компрессора из жаропрочной стали 13Х11Н2В2МФ
Рисунок 9 – Блок-схема методики, предназначенной для определения функциональных параметров и прогнозирования
состояния поверхностного слоя при концевом фрезеровании
Таблица 2 – Эмпирические зависимости
для определения величин смещения i-го
профиля пера лопатки в зависимости от
режима обработки
Рисунок 10 – Пример смещения деформированного
профиля сечения №5 лопатки компрессора
относительно номинального положения с указанием
двух максимальных отклонений
газотурбинного двигателя семейства «НК» позволило
на операциях чернового и чистового формообразо-
вания пера лопаток соответственно на 12,5% и 15,4%
уменьшить машинное время обработки, повысить
качество её изготовления и на 14 % снизить брак, о
чем свидетельствует акт внедрения, приведенный в
приложении диссертации. Общий вид заготовки ло-
патки после чернового и чистового концевого фрезерования представлен на рисунках 11 и 12.
Материалы диссертации используются также в учебном процессе института двигателей и энер-
гетических установок Самарского национального исследовательского университета имени
академика С.П. Королева.
Таблица 3 – Максимальные отклонения и углы поворота контрольных профилей лопатки
от номинальных положений соответствующих профилей (глубина фрезерования t = 1 мм)
Рисунок 11 – Спинка лопатки послеРисунок 12 – Вид заготовки лопатки после
чернового фрезерованиязавершения этапа чистового концевого
фрезерования спинки и корыта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе представлено решение значимой научно-технической задачи направленной на опре-
деление рациональных условий концевого фрезерования лопаток ГТД и прогнозирование качества
обработки путем создания комплексной методики, базирующейся на разработанных структурной,
математических и конечно-элементных (объемных) моделях. На основании выполненных исследо-
ваний получены следующие результаты:
1. Впервые разработаны структурная модель и комплексная методика, позволяющие опреде-
лять рациональные условия формообразования поверхностей при концевом фрезеровании
заготовок, функциональные параметры (силы и температуру) для заданных условий резания и
осуществлять прогнозирование параметров, характеризующих качество обработки.
2. Разработана линейная математическая модель для определения рациональных условий об-
работки на операциях концевого фрезерования заготовок при изготовлении деталей ГТД с простым
и сложным профилем, в частности лопаток.
3. Получены новые зависимости для определения толщины среза и длины контакта зуба фре-
зы с заготовкой, необходимые для расчета площади сечения среза при расчете сил резания.
Учтено влияние неравномерности окружного шага зубьев фрезы на изменение толщины среза, что
в итоге позволило при выполнении расчета площади сечения среза примерно на 7,5% повысить его
точность.
4. Разработана методика расчета составляющих силы резания при концевом фрезеровании,
базирующаяся на феноменологической модели Джонсона-Кука и отличающаяся от существующих
тем, что в ней расчет площади сечения среза выполняется посредством использования новых,
полученных в данной работе зависимостей для определения толщины среза и длины контакта зуба
фрезы с заготовкой, обеспечивающих повышение точности расчета, и учитывается изменение
положения центра давления сечения среза в зависимости от угла поворота инструмента, а также
изменение коэффициента трения от скорости резания и усилия прижима фрезы к заготовке. Срав-
нение расчетных значений с экспериментальными данными при обработке титанового сплава ВТ9
показало, что погрешность не превышает 16%.
5. В модуле «ANSYS CFX» созданы конечно-объёмные модели и на их базе методика для расче-
та посредством вычислительной гидродинамики температурных полей в инструменте и заготовке с
учетом их теплообмена с СОЖ в зоне резания при концевом фрезеровании. Сопоставление ре-
зультатов численного эксперимента с данными, полученными по эмпирической зависимости К.Ф.
Митряева, показало, что разница не превышает 5%.
6. Определено влияние износа концевых фрез по задней поверхности зубьев в диапазоне от
0,05 до 0,8 мм на температуру в зоне резания при обработке титанового сплава ОТ4. Установлено,
что наименьшее значение температуры на передней поверхности инструмента имеет место при
hз = 0,3 мм, а дальнейшее её увеличение до 0,8 мм приводит к росту температуры до 1000°С. При
допустимой величине износа равной hз = 0,3 мм температура не будет превышать 600°С.
7. Разработаны модель и методика расчета для определения величины, знака и характера
распределения ОН в поверхностном слое обрабатываемых заготовок при концевом фрезеровании.
Сопоставление результатов численного и натурного экспериментов при фрезеровании титанового
сплава ВТ9 показало, что погрешность не превышает 13%. По результатам натурного полного фак-
торного эксперимента получены степенные зависимости, связывающие максимальную величину
окружных ОН и параметр шероховатости поверхности Ra с элементами режима резания.
8. Результаты диссертационной работы внедрены на АО «Авиаагрегат» на участке изготовле-
ния лопаток компрессора ГТД семейства «НК» из стали 13Х11Н2В2МФ, что позволило при
черновом и чистовом фрезеровании пера лопаток соответственно на 12,5% и 15,4% уменьшить
машинное время обработки, повысить качество обработки и на 14 % снизить брак. Кроме того,
материалы диссертации используются также в учебном процессе института двигателей и энергети-
ческих установок Самарского национального исследовательского университета имени академика
С.П. Королева.
Перспектива дальнейшего развития темы состоит в разработке аналитической методики опре-
деления коэффициента трения и функциональных параметров процесса трения путем использо-
вания метода математического описания трибологической системы как трибореактора. Это позво-
лит в перспективе отказаться от экспериментального определения коэффициента трения и части
эмпирических зависимостей при определении функциональных параметров самого процесса реза-
ния. Кроме того, необходимо исследовать влияние износа концевых фрез на точность изготовле-
ния маложестких деталей со сложным профилем.
Актуальность работы. При изготовлении высоконагруженных деталей из-
делий авиационной техники, таких как лопатки, диски и валы ГТД, детали взлет-
но-посадочных устройств самолетов и т.д., большое внимание уделяется геомет-
рическим параметрам и параметрам состояния поверхностного слоя, определяю-
щим качество обработки. В условиях современного цифрового производства,
направленного на рост производительности труда и создание высококачественной
продукции, реализация поставленных целей может быть достигнута за счет опре-
деления рациональных условий обработки и прогнозирования параметров каче-
ства с высокой степенью достоверности.
Лезвийным методом обработки, широко применяемым для изготовления
маложестких деталей ГТД со сложным фасонным профилем, в частности лопаток,
является процесс концевого фрезерования. Этот процесс нередко является окон-
чательным видом формообразования поверхностей, где обеспечиваются заданная
геометрическая точность, шероховатость поверхности, формируются остаточные
напряжения (ОН), влияющие на технологические деформации деталей, и т.д.
Формирование поверхностного слоя деталей при концевом фрезеровании,
также как и при многих других видах механической обработки, осуществляется
под воздействием силового и температурного полей. Следовательно, стабильное
обеспечение при фрезеровании заданных техническими требованиями на опера-
цию параметров, предъявляемых к качеству обработки, особенно у деталей со
сложным профилем, таких как лопатки, может быть достигнуто за счет выбора
рациональных условий резания, влияющих на функциональные параметры про-
цесса, и прогнозирования параметров качества обработки. А это, в свою очередь,
может быть осуществлено на основе комплексной методики, базирующейся на
математических и конечно-элементных (объемных) моделях. Поэтому тема дис-
сертации, направленная на создание такой методики, является актуальной.
Степень разработанности темы. Оптимизация является одним из совер-
шенных методов управления процессами резания материалов, получившим широ-
кое применение при проектировании технологических процессов изготовления
деталей. Управление процессами резания материалов может быть реализовано в
виде моделей адаптивного управления, детерминированной и статистической оп-
тимизации, нестационарной модели процесса резания и многокритериальной мо-
дели принятия сложных решений. Следует отметить, что в настоящее время
наиболее широко используется оптимизация процесса резания в детерминирован-
ной постановке. Оптимизации в детерминированной постановке посвящены рабо-
ты В.И. Аверченкова, А.И. Кочергина, Н.В. Носова, А.П. Осипова, А.Н. Резнико-
ва, Н.И. Резникова, Э.В. Рыжова, Е. Сикоры, Д.Л. Скуратова, В.К. Старкова, В.Д.
Шашурина, А.Г. Ясева, П.И. Ящерицына и др. Вместе с тем математических мо-
делей для оптимизации процесса концевого фрезерования крайне мало, а учиты-
вающих кинетику тепловых процессов при фрезеровании в литературе вообще не
обнаружено.
Из анализа научной и научно-технической литературы как отечественных,
так и зарубежных авторов следует, что в настоящее время разработаны модели и
методики, позволяющие рассчитывать функциональные параметры различных
процессов механической обработки, и методики, позволяющие определять пара-
метры, характеризующие качество обработки, например, остаточные напряжения
и технологические деформации обрабатываемых деталей.
Модели и методики, позволяющие рассчитывать силы резания, приведены в
работах В.Ф. Безъязычного, А.И. Белоусова, И.А. Ефимовича, Н.Н. Зорева, Г. Г.
Иванца, Б.А. Кравченко, С.В. Медведева, К.Ф. Митряева, В.В. Раповца, А.Н. Рез-
никова, Л.С. Сидоренко, Р.В. Херцберга, M. Brockmann, A. Chukwujekwu Okafor,
Y.K. Chou, S. Gierlings, Y.B. Guo, L. Jianfeng, L. Jürgen, F. Klocke, Z. Qing, Z. Song,
D. Veselovac, D.J. Waldorf, Y. Wenyu, W. Xuelin, F. Zhongtao и др. Результаты ис-
следования теплофизики процессов механической обработки аналитическими ме-
тодами и соответствующие методики расчета изложены в работах А.Ю. Албага-
чиева, Я.И. Бараца, В.Ф. Безъязычного, А.Л. Воронцова, Д.Г. Евсеева, А.Н. Резни-
кова, С.С. Силина, В.А. Сипайлова, Д.Л. Скуратова, Н.М. Султан-Заде, Ф.П.
Урывского, М. Счерека, G. Boothroyd, V.V. Maksarov, M.M. Madissoo, Ju.Ju. Olt,
F. Zhou и др., а методики, созданные на базе конечно-элементных моделей, пред-
ставлены в работах А.Н. Болотеина, Ю.В. Виноградова, Г.Г. Иванца, С. В. Медве-
дева, В.В. Раповца, С.А. Станкевича, А.И. Хаймовича, А.О. Чернявского,
A. Agicb, D. Biermann, M. Brockmann, R.E. DeVor, S. Gierlings, Y.B. Guo,
O. Gutnichenkoa, I. Iovkov, C. Itxaso, L. Jianfeng, A.S. Jon, S.G. Kapoor, F. Klocke,
R. Komanduri, C.R. Liu, J.C. Outeiro, Z. Qing, R.M’Saoubi, J.-E. Ståhla, Z. Song,
D. Umbrello, D. Veselovac, D.J. Waldorf и т.д.
Разработке методик, позволяющих определять остаточные напряжения,
формируемые в поверхностном слое заготовок на операциях лезвийной и абра-
зивной обработки, в том числе с учётом теплового фактора, посвящены работы
А.Н. Болотеина, Ю.В. Виноградова, О. Зенкевича, А.В. Киричека, С.И. Ключни-
кова, Б.Я. Мокрицкого, Е.Б. Мокрицкой, А.В. Морозовой, А.О. Чернявского,
S. Aramalla, P.J. Arrazola, A. Chukwujekwu Okafor, A. Garay, Y.B. Guo,
E. Hormaetxe, A. Kortabarria, C.R. Liu, M. Luo, X. Luo, A. Madariaga, A. Oteka,
A. Reimer, J. Wang, B. Wu, D. Zhang.
Методы снижения технологических деформаций, а также модели и методи-
ки их расчета на основе использования остаточных или эквивалентных напряже-
ний представлены в работах В.Е. Антонюка, Е.В. Бордачева, С.А. Букатого, А.С.
Букатого, В.И. Глухова, С.А. Зайдеса, В.Л. Заковоротного, А.И. Исаева, А.П. Кон-
дратова, В. К. Кузюшина, А.Е. Лицова, В.К. Мазура, А.Н. Овсеенко, С.П. Рузано-
ва, Г.В. Смирнова, R.D. Halverstadt, W.W. Naschiwotscnikow, W.M. Sagalewitch,
W.F. Saweljew.
При таком количестве методик, к сожалению, в научной и научно-
технической литературе не найдены структурные модели и комплексные методи-
ки, позволяющие определять рациональные условия резания для процессов меха-
нической обработки, в частности, концевого фрезерования, функциональные па-
раметры для этого процесса и осуществлять прогнозирование параметров, харак-
теризующих качество обработки (остаточные напряжения и технологические де-
формации, влияющие на точность обработки).
Целью диссертационной работы является повышение производительности и
качества обработки при изготовлении лопаток ГТД на основе разработки комплекс-
ной методики, позволяющей определять рациональные условия резания для опера-
ций концевого фрезерования и осуществлять прогнозирование параметров, опреде-
ляющих качество обработки.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены сле-
дующие задачи исследования:
– разработать структурную модель и комплексную методику, базирующую-
ся на структурной модели и на взаимосвязанной совокупности математических и
конечно-элементных (объемных) моделей, предназначенные для определения ра-
циональных условий концевого фрезерования, функциональных параметров дан-
ного процесса и прогнозирования параметров, характеризующих качество обра-
ботки;
– разработать математическую модель и программу расчета для определения
рациональных условий обработки на операциях концевого фрезерования;
– разработать методику для определения составляющих силы резания при
концевом фрезеровании на базе феноменологической модели Джонсона-Кука, в
которой для расчета площади сечения среза используются зависимости, позволя-
ющие осуществлять расчет значений толщины среза и длины контакта зуба фрезы
с заготовкой с большей точностью по сравнению с существующими зависимостя-
ми, и учитывается изменение положения центра давления сечения среза в зависи-
мости от угла поворота инструмента, а также изменение коэффициента трения от
скорости резания и нормальной силы;
– создать конечно-объёмные модели и на их базе методику для расчета по-
средством вычислительной гидродинамики температурных полей в инструменте и
заготовке при концевом фрезеровании с учетом теплообмена с СОЖ в зоне обра-
ботки на основе использования современных CAE технологий и базы знаний о
процессе резания;
– разработать конечно-элементную модель для прогнозирования величины,
глубины залегания и знака ОН в поверхностном слое заготовки, обработанной
концевой фрезой, с учетом теплофизики процесса резания на основе CAE техно-
логий;
– оценить работоспособность методик и внедрить полученные разработки
при производстве лопаток ГТД и в учебный процесс.
Объект исследований. Технологические процессы изготовления сложно-
профильных деталей ГТД.
Предмет исследований. Выбор рациональных условий концевого фрезеро-
вания и прогнозирование параметров качества обработки при изготовлении лопа-
ток ГТД.
Методы и средства исследований. Решение поставленных задач базирует-
ся на системном анализе, а также математическом и компьютерном моделирова-
нии процесса концевого фрезерования. При решении задач использовались сим-
плекс-метод, теоретические и расчетно-экспериментальные методы исследования
динамики и теплообмена при резании, износа инструмента, микрогеометрии, со-
стояния поверхностного слоя и технологических деформаций деталей. Математи-
ческие расчеты выполнялись в среде Mathcad, а компьютерное моделирование
тепловых процессов, формирования остаточных напряжений и технологических
деформаций на операциях концевого фрезерования осуществлялось с использова-
нием CAD системы SolidWorks и CAE программных комплексов ANSYS и
ABAQUS. При проведении исследований использовалась теория научного экспе-
римента, включающая полный факторный эксперимент и уточняющие однофак-
торные опыты.
Научная новизна.
1. Впервые разработаны структурная модель и комплексная методика, бази-
рующаяся на структурной модели и на взаимосвязанной совокупности разрабо-
танных математических и конечно-элементных (объемных) моделей, позволяю-
щие на этапе проектирования техпроцесса изготовления детали определить раци-
ональные условия концевого фрезерования, функциональные параметры данного
процесса и осуществить прогнозирование параметров, характеризующих качество
обработки.
2. Разработана линейная математическая модель для определения рацио-
нальных условий обработки на операциях концевого фрезерования заготовок.
3. Получены новые зависимости для определения толщины среза и длины
контакта зуба фрезы с заготовкой, необходимые для расчета площади сечения
среза, учтено влияние неравномерности окружного шага зубьев фрезы на измене-
ние толщины среза, что в итоге позволило примерно на 7,5% повысить точность
расчёта площади сечения среза.
4. Разработана методика расчета составляющих силы резания при концевом
фрезеровании, базирующаяся на феноменологической модели Джонсона-Кука и
отличающаяся от существующих тем, что в ней расчет площади сечения среза
выполняется посредством использования новых зависимостей для определения
толщины среза и длины контакта зуба фрезы с заготовкой, обеспечивающих
большую точность расчета, и учитывается изменение положения центра давления
сечения среза в зависимости от угла поворота инструмента, а также изменение ко-
эффициента трения от скорости резания и усилия прижима фрезы. Результаты
вычисления составляющих силы резания, выполненные для различных условий
фрезерования титанового сплава ВТ9, отличаются от данных натурного экспери-
мента не более чем на 16%.
5. Впервые в модуле «ANSYS CFX» созданы конечно-объемные модели и
на их базе методика для расчета температурных полей в инструменте и заготовке
при концевом фрезеровании с учетом их теплообмена с СОЖ посредством вычис-
лительной гидродинамики. Сопоставление значений максимальной температуры
при фрезеровании титанового сплава ВТ6, полученных расчетным путем и на ос-
нове натурного эксперимента, показало, что погрешность не превышает 5%.
6. Исследовано влияние износа концевых фрез по задней поверхности зубь-
ев в диапазоне от 0,05 до 0,8 мм на температуру в зоне резания, на основании ко-
торого установлено, что наименьшее значение температуры на передней поверх-
ности инструмента имеет место при hз 0,3 мм. Дальнейшее увеличение hз до
0,8 мм приводит к росту температуры до 1000°С, соответствующей предельной
теплостойкости твердых сплавов.
7. Разработана конечно-элементная модель и на её базе методика для опре-
деления величины, знака и характера распределения ОН в поверхностном слое
обработанных заготовок на операциях концевого фрезерования. Сопоставление
результатов численного и натурного экспериментов при фрезеровании титанового
сплава ВТ9 показало, что погрешность составляет не более 13%. По результатам
натурного полного факторного эксперимента получены степенные зависимости,
связывающие максимальную величину окружных ОН и шероховатость поверхно-
сти (Ra) с параметрами режима резания.
Теоретическая значимость работы заключается: в разработке структур-
ной модели для определения рациональных условий концевого фрезерования,
функциональных параметров процесса и осуществления прогнозирования пара-
метров, определяющих качество обработки; в разработке математической модели
для определения рациональных условий обработки на операциях концевого фре-
зерования; в получении новых зависимостей для определения толщины среза и
длины контакта зуба фрезы с заготовкой, обеспечивающих большую точность
расчета, и учёте влияния неравномерности окружного шага зубьев фрезы на изме-
нение толщины среза; в разработке в модуле «ANSYS CFX» конечно-объемных
моделей для расчета температурных полей в инструменте и заготовке при конце-
вом фрезеровании с учетом их теплообмена с СОЖ посредством вычислительной
гидродинамики; в разработке конечно-элементной модели для определения вели-
чины, знака и характера распределения остаточных напряжений в поверхностном
слое заготовки.
Практическая значимость работы. Разработана комплексная методика
для определения рациональных условий обработки, функциональных параметров
процесса (составляющих силы резания и температуры) и прогнозирования каче-
ства обработки на операциях концевого фрезерования деталей ГТД, в частности
лопаток. Получены эмпирические зависимости, связывающие величину смещения
контрольных профилей пера лопаток относительно соответствующих номиналь-
ных положений в зависимости от режимов обработки. Кроме того, получены эм-
пирические зависимости для определения шероховатости поверхности и окруж-
ных ОН в зависимости от параметров режима при обработке титанового сплава
ВТ9.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Структурная модель и комплексная методика, позволяющие определять
рациональные условия резания для концевого фрезерования, функциональные па-
раметры для заданных условий обработки и осуществлять прогнозирование пара-
метров, характеризующих качество обработки.
2. Линейная математическая модель для определения рациональных усло-
вий обработки на операциях концевого фрезерования заготовок, реализованная в
программе расчета.
3. Методика для определения площади сечения среза и положения центра
давления сечения среза в зависимости от угла поворота зуба фрезы при работе
концевой фрезой с винтовым зубом.
4. Методика расчета составляющих силы резания при концевом фрезерова-
нии, базирующаяся на феноменологической модели Джонсона-Кука и отличаю-
щаяся от существующих использованием полученных зависимостей, позволяю-
щих повысить точность определения площади сечения среза, и учетом изменения
коэффициента трения между инструментом, стружкой и заготовкой в зависимости
от скорости резания, усилия прижима (силы Рy) и условий охлаждения, а также
учетом места приложения (центра давления) результирующей силы.
5. Конечно-объёмные модели в модуле «CFX» программного комплекса
ANSYS и на их основе методика для расчета посредством вычислительной гидро-
динамики температурных полей в инструменте и заготовке при концевом фрезе-
ровании с учетом подачи СОЖ в зону обработки.
6. Методика по оценке влияния износа концевых фрез по задней поверхно-
сти зубьев на температуру в зоне резания.
7. Конечно-элементная модель и на её базе методика для определения вели-
чины, знака и характера распределения ОН в поверхностном слое заготовок при
концевом фрезеровании.
Достоверность результатов, научных положений и выводов обеспечива-
ются корректностью постановки задач исследования, использованием научно
обоснованных расчетных схем, применением апробированных аналитических и
численных методов анализа и расчета, хорошей сходимостью результатов чис-
ленных и натурных экспериментов, а также полученных данных с данными дру-
гих авторов. Погрешность при расчете сил резания, температуры и остаточных
напряжений не превышает соответственно 16%, 5% и 13%.
Апробация результатов. Основные положения и результаты диссертаци-
онной работы были доложены и обсуждены на следующих региональных, всерос-
сийских и международных научных, научно-технических и научно-практических
конференциях и форуме: XXI международной научно-практической конференции
«Актуальные вопросы современной науки» (г. Москва, 2013 г.); 4-ой междуна-
родной научной конференции «Applied Sciences in Europe: tendencies of
contemporary development» (г. Штутгарт, 2013 г.); международных молодёжных
научных конференциях «XII, XIII и XIV Королёвские чтения» (г. Самара, 2013,
2015 и 2017 гг.); международной научно-технической конференции «Проблемы и
перспективы развития двигателестроения» (г. Самара, 2014, 2016 и 2018 гг.);
международном молодежном форуме «Будущее авиации и космонавтики за моло-
дой Россией» в рамках международного форума двигателестроения (г. Москва
2014 г.); II международной научно-практической конференции «Виртуальное мо-
делирование, прототипирование и промышленный дизайн» (г. Тамбов, 2015 г.);
LXV молодежной научной конференции, посвященной 50-летию первого выхода
человека в открытый космос (г. Самара, 2015 г.); VIII общероссийской молодеж-
ной научно-технической конференции «Молодежь. Техника. Космос» (г. Санкт-
Петербург, 2016 г.); международной научно-технической конференции «Новые
технологии и материалы, автоматизация производства» (г. Брест, 2016 г.); всерос-
сийской научно-технической конференции «Наука. Образование. Общество» (г.
Рыбинск, 2017 г.); II международной научно-практической конференции «Акту-
альные вопросы и перспективы развития современной науки» (г. Санкт-
Петербург, 2017 г.); международной конференции «International conference on
modern trends in manufacturing technologies and equipment» (г. Севастополь, 2018
г.).
Реализация результатов работы. Материалы исследования и разработан-
ные методики, изложенные в работе, были использованы на предприятии АО
«Авиаагрегат» при отладке технологического процесса концевого фрезерования
профиля пера лопаток компрессора ГТД семейства «НК» (акт внедрения от
14.09.2020 г., приложение А), а также внедрены в учебный процесс института
двигателей и энергетических установок Самарского национального исследова-
тельского университета имени академика С.П. Королева (приложение Б). Часть
исследований выполнена по хозяйственному договору с ПАО «Кузнецов» в рам-
ках Постановления Правительства РФ №218.
Публикации. Автор имеет 55 научных трудов. По теме диссертации опуб-
ликовано 38 печатных работ, в том числе 7 в изданиях, рекомендуемых ВАК и 6
статей в изданиях, индексируемых в базе SCOPUS. Предложенные конструктив-
ные решения защищены двумя патентами на изобретение №2647202, №2573858
и двумя патентами на полезную модель №166552, №165509.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения,
шести глав, заключения, списка литературы из 258 наименований и 2 приложе-
ний, в совокупности изложенных на 223 страницах, содержит 100 рисуноков и 23
таблицы.
Автор диссертации выражает глубокую благодарность за ценные советы и
помощь в выполнении работы научному руководителю, д-ру техн. наук, проф.
Д.Л. Скуратову, а также сотрудникам кафедры технологий производства двигате-
лей Самарского университета и лаборатории технологических проблем прдприя-
тия АО «Авиаагрегат».
Читать «Разработка комплексной методики для определения рациональных условий концевого фрезерования лопаток ГТД и прогнозирования качества обработки»
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (105 отзывов)
5 (18 отзывов)
5 (1241 отзыв)
5 (174 отзыва)
4.8 (30 отзывов)
4.3 (248 отзывов)
4.9 (35 отзывов)
4.9 (826 отзывов)
4.7 (46 отзывов)
