Точность заготовок компрессорных лопаток, полученных прогрессивными способами объемного деформирования

а) б)

Рис. 220. Технологические базы для обработки рабочих лопаток компрессора:

а — лопатка с нормальной жесткостью (предварительно обработана входная кромка); б — точная штамповка с малой жесткостью пера залита в брикет; I — технологическая база для обработки замка; II — технологическая база для обработки пера.

Для рабочих лопаток компрес­сора длиной до 150 мм с нор­мальной жесткостью технологическими базами для обработки замка (рис. 220, а) являются: установочная база — поверхность корыта (опорные точки 1...3), направляющая база — входная кромка (опорные точ­ки 4...5) и опорная база — цен­тровая фаска в технологической бобышке (опорная точка 6). Зажим — по спинке пера.

Технологические базы для обработки пера лопатки: хвостовик (замок) и центровые фаски на технологической бобышке: установоч­ная база — торцевая поверхность хвостовика (подошва замка — опорные точки 1...3); направляющая база — рабочая поверхность замка (опорные точки 4, 5) и опорная база — центровая фаска на торце технологической бобышки. Зажим—по рабочей поверхности замка.

Штамповка лопатки с малой жесткостью. При обработке технологических баз у точных маложестких лопаток (с малыми припусками и без припуска по перу на размерную меха­ническую обработку) ориентацию и закрепление их по перу обеспе­чивают методом заливки легкоплавкими сплавами. Например, для обработки замка перо штамповки легкоплавким сплавом (60 % висмута, 40 % олова) или пластмассой заливают в брикет прямоу­гольной формы. Температура плавления сплава 80±15 °С. Технологи­ческими базами для обработки замка являются плоскости брикета (рис. 16.21, б). После обработки замка штамповку лопатки из брике­та извлекают расплавлением брикета в масле МС20 при температуре нагрева 139 °С. Температура воспламенения масла 220 °С. Такой бескассетный способ базирования (брикет, капсула) создает предпо­сылки для автоматизации процессов обработки хвостовиков и полок лопаток.

Основные этапы технологического процесса механической обработки лопаток компрессора. В качестве примера рассмотрим схемы типовых технологических процессов изготовления средних и крупно­габаритных рабочих лопаток компрессора.

Типовой технологический процесс механической обработки однозамковой рабочей лопатки компрессора (точная штамповка с припуском по перу 0, 2...0, 5 мм на сторону, длина l < 120 мм)

1. Распределение припуска по перу и заливка заготовки легкоп­лавким сплавом в брикет.

2. Протягивание контура хвостовика.

3. Освобождение заготовки из брикета.

4. ЭХО и (или) холодное вальцевание пера.

5. Шлифование входной и выходной кромок одновременно (станки ШКР-2Б).

6. Шлифование абразивной лентой и полирование прикомлевого участка пера (станок ЗЛШ-91, полировальная бабка).

7. Виброабразивное полирование пера, сопряжения и кромок (виброустановка ВУД-1000ДМ).

8. Подрезка пера по длине.

9. Нанесение на перо лопатки защитных покрытий.

Типовой технологический процесс изготовления крупногабаритных лопаток компрессора с бандажными полками (с длиной пера до 600 мм)

Заготовки-штамповки крупногабаритных лопаток компрессор; изготавливают с припусками на механическую обработку 4...8 мм. Технология изготовления этих лопаток требует применения дорогостоящего специализированного оборудования, сложной технологической оснастки и контрольно-измерительных средств.

Крупногабаритные лопатки компрессора по конструктивной форм хвостовика различают; лопатки с хвостовиками типа " ласточкин хвост" и елочного типа.

Технические условия на обработку крупногабаритных лопаток компрессора

1. Отклонение профиля пера от расчетного не более +0, 15 мм; длине 3...5 мм от входной и выходной кромок отклонение профиля пера от расчетного не более ±0, 8 мм.

2. Смещение профиля пера от номинального положения и направ­ления оси не более 0, 25 мм.

3. Угловой разворот профиля пера от номинального положения у комля относительно оси z не более ±15'.

4. Отклонение хорды от расчетного значения не более 0, 4 мм за счет выходной кромки.

Основные этапы технологического процесса изготовления крупногабаритной лопатки компрессора с хвостовиком типа " ласточкина хвоста" (штамповка с припуском по перу 4 мм)

1. Протягивание хвостовика (горизонтально-протяжной станок 7Б57 или СПС-40) и зацентровка технологической бобышки на конце пера.

2. Фрезерование контура бандажной полки раздельно со стороны корыта и спинки (вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13ФЗ или 6М13ГН-1).

3. Фрезерование сопряжений пера с хвостовиком и бандажной полкой (горизонтально-фрезерный станок 6Р83Г или вертикально- фрезерный с ЧПУ ФП-17).

4. Фрезерование кромок пера (вертикально-фрезерный с ЧПУ 6Р13ФЗ или 6М13ГН-1).

5. Электрохимическая обработка пера (установки ЭКУ-251М, ЭХО-2 или АГЭ-4).

6. Фрезерование кромок пера, контура бандажной полки раздельно со стороны спинки и корыта (вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13ФЗ или 6М12ГН-1).

7. Шлифование абразивной лентой профиля пера и поверхностей сопряжения пера с хвостовиком и бандажной полкой, раздельно со стороны спинки и корыта (ленточно-шлифовальный копировальный станок 4ШСЛ-7 или алмазно-шлифовальный 4ШЭЛ-4; ЗЛШ-52).

8. Травление и контроль для выявления прижогов, трещин и других внешних дефектов металла.

9. Стабилизирующий отжиг (электропечь УВН-15).

10. Виброполирование пера, бандажных полок, полок хвостовика и поверхностей сопряжения (виброустановка типа ВУД-1000ДМ).

11. Отрезка технологической бобышки (абразивно-отрезной).

12. Деформационное упрочнение профиля пера и хвостовика.

13. Детонационное напыление или электроискровое покрытие контактных поверхностей бандажных полок (детонационная установ­ка типа КМЗ или электроискровая типа ЗПОМ).

14. Определение частот собственных колебаний лопатки.

15. Гальваническое серебрение хвостовика.