Оптовые размеры лопаток компрессора авиадвигателя

Когда речь заходит об оптовых размерах лопаток компрессора, многие сразу думают о стандартизации — мол, подобрал типовой параметр и готово. Но в реальности каждая партия требует индивидуального расчёта под конкретный режим работы двигателя. У нас в ООО Далянь Синьцзиян Индустрия через это прошли: в 2015 году попробовали унифицировать размеры для Сатурн AL-31, и получили вибрацию на средних оборотах. Пришлось пересматривать допуски на хорду и профиль.

Почему классификация размеров не работает шаблонно

На бумаге кажется логичным разделить лопатки по типоразмерам — например, для ТВ3-117 третьей ступени брать хорду 82±0.1 мм. Но когда начали анализировать отказы у заказчиков, выяснилось: даже в пределах одной серии двигателей геометрия проточной части плавает. Особенно заметно на ремонтных экземплярах, где лопатки уже менялись несколько раз.

Запомнился случай с поставкой для Авиализинг в 2018 — отгрузили партию с номинальными размерами, а они встали с зазором в 0.3 мм. Пришлось экстренно делать подгонку по месту. С тех всегда требуем от технологов привязки к конкретному паспорту двигателя.

Кстати, именно после этого случая мы ввели у себя в ООО Далянь Синьцзиян Индустрия дополнительную контрольную операцию — замер хорды в трёх сечениях даже для серийных изделий. Да, это удлиняет цикл, но сокращает рекламации.

Как температура цеха влияет на итоговые параметры

У нас 1000 м2 цеха с постоянной температурой, но даже там летом бывают скачки на 1-2 градуса. Казалось бы, ерунда — но для титановых лопаток ПС-90 это даёт отклонение по длине до 0.05 мм. Особенно критично для хвостовиков — там где посадка в диск идёт по тепловому зазору.

Пришлось разрабатывать поправочные таблицы для разных сезонов. Зимой, например, специально держим заготовки сутки в термостате перед чистовой обработкой.

Коллеги с завода в Уфе как-то делились — они вообще перешли на ночную обработку ответственных деталей. Но у нас такой возможности нет, поэтому компенсируем программно на ЧПУ.

Оборудование и его реальные возможности

Из 102 единиц оборудования особо хочу отметить обрабатывающие центры DMG Mori — на них стабильно держим допуск ±0.03 мм по профилю. Но есть нюанс: при оптовом производстве лопаток изнашивается оснастка быстрее, чем рассчитывали. Раз в полгода приходится перенастраивать фрезерные головки.

Трёхкоординатные измерительные машины Hexagon спасают — без них вообще невозможно говорить о серийности. Хотя и они иногда 'врут' при замере переходных кромок. Приходится дублировать ручным инструментом.

Кстати, про ручной контроль — до сих пор сохранили бригаду станочников которые могут довести лопатку вручную. Для опытных образцов это незаменимо.

Типичные ошибки при переходе на оптовые партии

Самая грубая — экономия на межоперационном контроле. Как-то решили сократить время производства — убрали замеры после черновой обработки. В результате 30% заготовок пошло в брак из-за внутренних напряжений.

Ещё момент — многие забывают, что при оптовых размерах лопаток компрессора меняется поведение при термообработке. В мелкой партии деформация минимальна, а когда одновременно грузишь 200 штук в печь — появляется разнотолщинность.

Сейчас отработали технологию — после закалки обязательно правка на гидропрессе с калибровочными шаблонами. Да, это лишняя операция, но без неё не получить стабильного качества.

Практика адаптации под конкретные двигатели

Для Д-30КУ второй ступени вообще пришлось разрабатывать отдельную оснастку — у них специфический профиль спинки. При стандартном подходе терялось до 2% КПД.

Работая с Климов РД-33, столкнулись с тем что завод-изготовитель постоянно вносит изменения в паспортные размеры. Теперь всегда запрашиваем актуальные чертежи перед запуском партии.

Кстати, именно под этот проект модернизировали сборочный цех — добавили 2000 м2 для финальной комплектации. Теперь можем одновременно собирать лопатки для трёх разных типов двигателей.

Перспективы и ограничения

Сейчас пробуем внедрить лазерное сканирование для 100% контроля — но пока система выдаёт погрешность 0.02 мм, что для некоторых узлов многовато. Возможно, придётся ждать нового поколения сканеров.

Из объективных ограничений — металлургия. Даже у одного поставщика от партии к партии плавает структура заготовки. Особенно заметно на жаропрочных сплавах.

Но в целом, за 30 лет работы накоплен серьёзный опыт — тот же сайт https://www.xinjiyangongye.ru теперь используем для оперативного согласования техусловий с заказчиками. Удобно — не нужно каждый раз отправлять чертежи почтой.