ПРОИЗВОДСТВО ДИСКОВ

Диск вентилятора двигателя RB-211 изготавливают из титанового сплава IMI658 следующего состава (в %): Ti —основа, 6— А1, 5 — Zr, 0,5 — Мо, 0,5—Si. Диски поставляет фирма «Империэл метал индастриз» механически обработанными. Предварительную обработку пазов елочного профиля проводят на заводе фирмы «Роллс-Ройс» фрезерованием, окончательную — протягиванием.

Диски компрессора среднего и высокого давления двигателя КВ-211 выполнены из титанового сплава. Диск последней ступени выполнен из жаропрочного никелевого сплава. Такие же или аналогичные материалы использованы для дисков двигателей CF-6 и JT9-D. Так, последние ступени двигателя JT9-D делают из аустенитных сплавов «Инколой-901» и «Васполой».

Штампованные заготовки дисков на заводы фирмы «Роллс- Ройс» поставляет фирма «Смит Клайтон Фордж» в обточенном и термообработанном виде. Токарная черновая и получистовая обработка дисков проводится на карусельных станках с программным управлением.

Окончательную обработку дисков ведут на двусторонних гидрокопировальных станках фирмы «Хейлигенштадт» (ФРГ), причем копиры изготавливала сама фирма «Роллс-Ройс» на высокоточных станках с ЧПУ фирмы «Контимэтик».

Фирма «Роллс-Ройс» для производства двигателя RB-211 заказала станкостроительной фирме «Тьюб инвестмент мэшин тул дивижн» (Англия) новый высокопроизводительный токарный станок с ЧПУ. За 18 месяцев фирма спроектировала и изготовила двусторонний станок [модели «Рэд Сенчюри 1250 NC» для обработки деталей типа дисков и колец из титановых и никелевых сплавов. Станок имеет магазин на 20 резцов, налаживаемых на размер вне станка. Продолжительность обработки по сравнению с однорезцовой сократилась примерно на 40%.

Обработку пазов ведут методом протягивания на высокоскоростных горизонтальных станках фирмы «Ставели Лапойнт», обеспечивающих скорость резания до 30 м/мин. Ход станка — в зависимости от модели 6—10 м (рис. 9.9). Делительный поворот диска для обработки следующего паза — автоматический. Стойкость протяжек (весьма высокая)—до 50 дисков. Объясняется это, помимо оптимальных режимов резания, высоким качеством изготовления и заточки протяжек. Так, имеются специальные станки для заправки радиусов по профилю режущей кромки с заданным задним углом и подъемом на зуб. Фирма «Роллс-Ройс» сама делает протяжки и покупает их у фирмы «Лапойнт».

Штампованные диски турбины из никелевого сплава «Нимоник» поставляет фирма «Хэнри Вигиненд корпорейшн». Исходные заготовки эта фирма получает в электрофлюсовой печи. Заготовку в виде плоского диска штампуют, а затем обтачивают с припуском на токарно-карусельных станках модели 16ДКЕ с программным управлением фирмы «Шесс». На фирме «Роллс-Ройс» турбинные диски проходят окончательную обработку.

Для профилирования дисков турбины из труднообрабатываемых материалов создаются установки для электрохимической обработки. Две большие установки для этой цели были заказаны фирме «Ставели групп».

Чертежами предусмотрено притупление острых кромок по контуру паза елочного профиля на торце диска до радиуса 0,2—0,4 мм.

Специалисты фирмы «Дженерал электрик» считают, что при обработке дисков компрессора I ступени из сплава Ti—6А1—2Sn— Zr—2Мо целесообразно применять электрохимическое шлифование с последующей дробеструйной обработкой. Эта же фирма разработала процесс прокатки, позволяющий получать заготовки больших дисков из высокопрочных сплавов с равномерными свойствами. Фирма провела исследования допустимой шероховатости поверхности дисков с учетом надежности детали и стоимости обработки. Было установлено, что сплав «Инконель-718», из которого изготавливают диск турбины низкого давления, мало чувствителен к величине микронеровностей от 0,35 до 5 мкм. В результате требования к шероховатости поверхности диска были изменены (вместо 1,6 допускаются до 3,2 мкм). В то же время в двух местах концентрации напряжений на радиусных сопряжениях чистота поверхности была улучшена с 1,6 до 0,8 мкм. Эти изменения в конечном счете снизили трудоемкость изготовления дисков на 7—12%. Одновременно было установлено, что сплав «Инконель-718» чувствителен к остаточным напряжениям, поэтому необходимо особенно следить за состоянием инструмента.

Белянин П. Н. Производство широкофюзеляжных самолетов в США — М.: Машиностроение, 1979.