RU2500506C1 - Method of making airfoils of gas turbine rotor blades at nc machines - Google Patents

Method of making airfoils of gas turbine rotor blades at nc machines Download PDF

Info

Publication number
RU2500506C1
RU2500506C1 RU2012116885/02A RU2012116885A RU2500506C1 RU 2500506 C1 RU2500506 C1 RU 2500506C1 RU 2012116885/02 A RU2012116885/02 A RU 2012116885/02A RU 2012116885 A RU2012116885 A RU 2012116885A RU 2500506 C1 RU2500506 C1 RU 2500506C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
machining
allowance
gas turbine
frequencies
Prior art date
Application number
RU2012116885/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012116885A (en
Inventor
Олег Евгеньевич Барышников
Владимир Дмитриевич Вермель
Сергей Анатольевич Болсуновский
Глеб Анатольевич Губанов
Валерий Викторович Зиняев
Ираклий Нугзарович Качарава
Артемий Борисович Кудряшов
Андрей Владимирович Шиняев
Сергей Владимирович Шурупов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority to RU2012116885/02A priority Critical patent/RU2500506C1/en
Publication of RU2012116885A publication Critical patent/RU2012116885A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2500506C1 publication Critical patent/RU2500506C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used for producing gas turbine blades. Proposed method proceeds from selection of spindle safe rpm to rule out the resonance between cutter oscillation frequencies acting the machined surface and machined blade intrinsic frequency loaded in machining control programs. Machining consists in cutting machining allowance in area-by-area manner using said control programs.
EFFECT: machining of relatively small-depth blades at marked axial size, fast machining.
12 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в машиностроении, а именно в авиадвигателестроении, при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей, в частности лопаток компрессора, концевыми фрезами на фрезерных станках с числовым программным управлением (ЧПУ).The present invention relates to the field of metal cutting and can be used in mechanical engineering, namely in aircraft engine manufacturing, when processing the pen profile of the working blades of gas turbine engines, in particular compressor blades, end mills on numerically controlled milling machines (CNC).

При изготовлении аэродинамических моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, предъявляются особые требования к точности изготовления (~0,02-0,05 мм), существенно превышающие требования к конструкциям в составе серийных изделий. Основную сложность представляет изготовление аэродинамических поверхностей лопаток, имеющих малые относительные толщины при выраженном осевом габарите (200-300 мм). Толщина профиля в концевом сечении может достигать 0,7-0,8 мм при длине хорды ~40 мм. При таких толщинах наряду с требованиями по точности изготовления возникает ряд эффектов, существенно осложняющих изготовление таких деталей.In the manufacture of aerodynamic models of rotor blades for gas turbine engines, special requirements are imposed on manufacturing accuracy (~ 0.02-0.05 mm), significantly exceeding the requirements for designs in serial products. The main difficulty is the manufacture of the aerodynamic surfaces of the blades having small relative thicknesses with a pronounced axial dimension (200-300 mm). The profile thickness in the end section can reach 0.7-0.8 mm with a chord length of ~ 40 mm. At such thicknesses, along with requirements for manufacturing accuracy, a number of effects arise that significantly complicate the manufacture of such parts.

Сила резания при фрезеровании отжимает деталь от инструмента. При малых относительных толщинах, характерных для лопаток вентиляторов, величина отжима может существенно превышать точность обработки, что приведет к недоработке припуска в зонах с малой жесткостью и соответственно больших прогибов. Определяющее влияние на величину прогиба оказывают сила резания, последовательность удаления и величина припуска, повышающего жесткость обрабатываемой поверхности тонкостенных деталей и их элементов. При этом сила резания определяется положением фрезы, относительно обрабатываемой поверхности (пространственной ориентацией), направлением движения фрезы относительно поверхности, величинами технологических параметров обработки (подача на зуб, величина припуска на обработку, шага между строчками), которые определяют производительность.The cutting force during milling depresses the part from the tool. At small relative thicknesses typical for fan blades, the spin value can significantly exceed the machining accuracy, which will lead to a deficiency of the allowance in areas with low stiffness and, accordingly, large deflections. The determining force on the amount of deflection is exerted by the cutting force, the removal sequence and the size of the allowance, which increases the rigidity of the machined surface of thin-walled parts and their elements. In this case, the cutting force is determined by the position of the cutter relative to the surface being machined (spatial orientation), the direction of the cutter movement relative to the surface, the values of the technological parameters of the processing (feed per tooth, the amount of machining allowance, the step between the lines), which determine the productivity.

При обработке лопаток выбор стратегии обработки и технологических параметров диктуется требованиями к точности изготовления. Известен способ обработки нежестких деталей (описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1400798, МПК4 В23С 3/00, заявл. 23.12.86, опубл. 07.06.88 г.), преимущественно лопаток газотурбинных двигателей, концевой фрезой, при котором определяют величину снимаемого припуска, ведут обработку за один проход и перемещают фрезу вдоль обрабатываемой поверхности эквидистантно ей. Обработку ведут периферийной частью концевой фрезы. После обработки первой детали определяют погрешность ее изготовления, замеряют величину отжима детали на ширине обработки и корректируют положение фрезы и детали относительно друг друга с учетом величины этого отжима. При данном способе обработки получается невысокая точность обработки при малых скоростях резания. Для уменьшения брака от вибраций оставляют значительный (0,1-0,15 мм) припуск для слесарной доработки, которая увеличивает время изготовления деталей и снижает точность изготовления.When processing blades, the choice of processing strategy and technological parameters is dictated by the requirements for manufacturing accuracy. A known method of processing non-rigid parts (description of the invention to the copyright certificate SU 1400798, IPC4 В23С 3/00, application. 23.12.86, publ. 07.06.88), mainly gas turbine engine blades, end mill, which determines the amount of allowance to be removed, they process in one pass and move the mill along the surface to be machined equidistant to it. Processing is carried out by the peripheral part of the end mill. After processing the first part, the error of its manufacture is determined, the spin value of the part is measured on the processing width, and the position of the cutter and the part are adjusted relative to each other taking into account the magnitude of this spin. With this processing method, low processing accuracy is obtained at low cutting speeds. To reduce the rejection from vibrations, a significant (0.1-0.15 mm) allowance is left for locksmith refinement, which increases the manufacturing time of parts and reduces manufacturing accuracy.

Также известен способ обработки нежестких деталей (описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1502230, МПК4 В23С 3/00, заявл. 19.10.87, опубл. 23.08.88 г.), преимущественно лопаток газотурбинных двигателей, концевой фрезой, при котором определяют величину снимаемого припуска, ведут чистовую обработку за один проход и перемещают фрезу вдоль обрабатываемой поверхности эквидистантно ей. Обработку ведут периферийной частью концевой фрезы. После обработки первой детали определяют погрешность изготовления, замеряют величину отжима детали и фрезы и путем изменения упругих характеристик фрезы уравнивают величины упругих отжимов фрезы и детали, затем при обработке остальных деталей глубину резания увеличивают на указанную величину отжатия. При данном способе обработки получается невысокая точность обработки из-за вибраций, возникающих при упругих колебаниях режущего инструмента, имеющего значительный вылет. Для снижения процента брака оставляют значительный (0,1-0,15 мм) припуск для слесарной доработки, которая увеличивает время изготовления деталей и снижает точность изготовления.Also known is a method of processing non-rigid parts (description of the invention to copyright certificate SU 1502230, IPC4 V23C 3/00, application. 19.10.87, publ. 23.08.88), mainly gas turbine engine blades, with an end mill, in which the size of the removed allowance is determined. , are finishing in one pass and move the cutter along the surface to be machined equidistant to it. Processing is carried out by the peripheral part of the end mill. After processing the first part, the manufacturing error is determined, the spin value of the part and the cutter is measured and, by changing the elastic characteristics of the cutter, the elastic spin values of the cutter and the part are equalized, then when processing the remaining parts, the cutting depth is increased by the specified squeeze value. With this processing method, low processing accuracy is obtained due to vibrations arising from elastic vibrations of the cutting tool having a significant overhang. To reduce the percentage of defects, a significant (0.1-0.15 mm) allowance is left for locksmith refinement, which increases the manufacturing time of parts and reduces manufacturing accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является изобретение «Способ обработки лопаток газотурбинных двигателей» по патенту РФ №2419520 С1, МПК В23С 3/18, 2009 г., согласно которому определяют величину снимаемого припуска, ведут обработку за один проход концевой торовой фрезой, которую перемещают эквидистантно обрабатываемой поверхности.Closest to the proposed technical solution is the invention "A method of processing the blades of gas turbine engines" according to the patent of the Russian Federation No. 2419520 C1, IPC V23C 3/18, 2009, according to which the size of the removed allowance is determined, processing is performed in one pass with an end torus mill, which is moved equidistant machined surface.

Для обеспечения плавного перехода от пера лопатки к замку фрезу относительно обрабатываемой поверхности перемещают по спирали. В таком способе необработанная часть детали выполняет роль люнета, что теоретически исключает отжим фрезы и детали, корректировка положения детали и фрезы относительно друг друга проводится после обработки первой детали.To ensure a smooth transition from the feather of the blade to the lock, the cutter is moved in a spiral relative to the surface to be machined. In this method, the untreated part of the part plays the role of a lunette, which theoretically excludes the extraction of the cutter and the part, and the position of the part and the cutter relative to each other is adjusted after processing the first part.

Основным недостатком вышеуказанного способа является присутствие неконтролируемых вибраций, возникающих при больших частотах воздействия фрезы на деталь. Вибрации при обработке деталей с малой относительной толщиной приводят к возникновению глубоких рисок на поверхности, отжиму обрабатываемой детали от инструмента и, как следствие, к браку.The main disadvantage of the above method is the presence of uncontrolled vibrations that occur at high frequencies of the impact of the cutter on the part. Vibrations during processing of parts with a small relative thickness lead to the appearance of deep scratches on the surface, the squeezed part from the tool and, as a result, to marriage.

При изготовлении аэродинамических поверхностей лопаток роторов биротативных однорядных вентиляторов газотурбинных двигателей, имеющих малые относительные толщины при выраженном осевом габарите в режиме высокоскоростного фрезерования данный способ неприемлем.In the manufacture of the aerodynamic surfaces of rotor blades for bi-rotational single-row fans of gas turbine engines having small relative thicknesses with a pronounced axial dimension in the high-speed milling mode, this method is unacceptable.

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является изготовление аэродинамических поверхностей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малые относительные толщины при выраженном осевом габарите и максимально возможное сокращение сроков их изготовления.The objective and technical result of the invention is the manufacture of aerodynamic surfaces of rotor blades of gas turbine engines having small relative thicknesses with a pronounced axial dimension and the shortest possible time for their manufacture.

Решение задачи технический результат достигаются тем, что в способе фрезерования на станках с ЧПУ моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, основанном на определении величины снимаемого припуска, обработке лопатки концевой торовой фрезой, которую перемещают эквидистантно обрабатываемой поверхности, для обрабатываемой лопатки строят последовательность конечно-элементных моделей с моделированием условий закрепления лопатки, соответствующих последовательному позонному удалению предварительно заданной величины припуска при обработке, рассчитывают значения собственных частот обрабатываемой лопатки для каждой зоны, для коррекции полученных значений собственных частот дополнительно измеряют собственные частоты обрабатываемой лопатки экспериментально для каждой зоны с использованием системы «возбудитель-датчик», проводят оценку совпадения расчетных и экспериментальных частотных характеристик обрабатываемой лопатки объединяют зоны с близкими частотными характеристиками, по выбранному значению частоты колебаний лопатки корректируют частоту вращения шпинделя станка таким образом, чтобы исключить резонанс при взаимодействии со спектральными составляющими силы резания, полученный результат закладывают в управляющие программы обработки лопаток.The technical result is achieved by the fact that in the method of milling on CNC machines models of rotor blades of gas turbine engines, based on determining the size of the removed allowance, processing the blades with an end torus mill that moves the equidistant machined surface, a sequence of finite element models is constructed for the machined blades with modeling the conditions for fixing the blades corresponding to the sequential zone-wise removal of a predetermined allowance and processing, calculate the values of the natural frequencies of the processed blades for each zone, to correct the obtained values of the natural frequencies, additionally measure the natural frequencies of the processed blades experimentally for each zone using the pathogen-sensor system, evaluate the coincidence of the calculated and experimental frequency characteristics of the processed blades, combine the zones with similar frequency characteristics, the rotational speed is adjusted according to the selected value of the oscillation frequency of the blade I machine spindle in such a way as to exclude resonance when interacting with the spectral components of the cutting force, the result is laid down in the control programs for processing the blades.

На фигуре 1 показан эскиз лопатки.The figure 1 shows a sketch of the scapula.

На фигурах 2-5 показана последовательность конечно-элементных моделей (несколько вариантов по этапам удаления материала, описывающих процесс реконфигурировании детали - последовательного изменения ее геометрических параметров по мере обработки заготовки) с моделированием условий закрепления.Figures 2-5 show a sequence of finite element models (several options for the steps of material removal that describe the process of reconfiguring a part — sequentially changing its geometric parameters as the workpiece is processed) with modeling fixing conditions.

На фигуре 6 показана финишная конфигурация конечно-элементной модели лопатки.Figure 6 shows the final configuration of the finite element model of the scapula.

На фигуре 7 представлена фотография лопатки со следами резонансного воздействия возбуждающих колебаний режущего инструмента.The figure 7 presents a photograph of a blade with traces of resonant effects of exciting oscillations of the cutting tool.

На фигуре 8 представлено совпадение теоретического расчета с результатами, полученными на практике (фигура 7).The figure 8 shows the coincidence of the theoretical calculation with the results obtained in practice (figure 7).

На фигуре 9 показан способ проверки совпадения частоты собственных колебаний лопатки для первых 5-ти форм и частот возбуждающих колебаний от воздействия режущего инструмента при конкретной длине инструмента для выбранной зоны обработки (L=150 мм).The figure 9 shows a method of checking the coincidence of the frequency of natural vibrations of the blades for the first 5 forms and frequencies of exciting vibrations from the action of the cutting tool at a specific length of the tool for the selected processing zone (L = 150 mm).

На фигуре 10 представлена фотография экспериментального измерения собственной частоты обрабатываемой модели лопатки с использованием системы «возбудитель-датчик».The figure 10 shows a photograph of an experimental measurement of the natural frequency of the processed model of the blades using the pathogen-sensor system.

На фигуре 11 показано определение ширины резонансной кривой через резонансные диапазоны по результатам расчета.The figure 11 shows the determination of the width of the resonance curve through the resonance ranges according to the calculation results.

На фигуре 12 показаны резонансные диапазоны по результатам расчета собственных форм и частот изготовляемой детали - лопатки ротора газотурбинного двигателя и выбор безопасной частоты вращения фрезы (n=4400 об/мин).The figure 12 shows the resonance ranges according to the calculation of the natural forms and frequencies of the manufactured parts - the blades of the rotor of a gas turbine engine and the choice of a safe rotational speed of the cutter (n = 4400 rpm).

При изготовлении аэродинамических поверхностей моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малые относительные толщины при выраженном осевом габарите (200÷300 мм) появляются вибрации при обработке деталей с малой относительной толщиной, которые приводят к неконтролируемому отжиму детали и, как следствие, к браку. Для лопатки жесткость в направлении нормали к поверхности в точках, отмеченных на фигуре 1 приведена в таблице 1 (припуск 2 мм что соответствует конечно-элементной модели, приведенной на фигуре 2).In the manufacture of aerodynamic surfaces of models of rotor blades of gas turbine engines having small relative thicknesses with a pronounced axial dimension (200 ÷ 300 mm), vibrations appear when machining parts with a small relative thickness, which lead to uncontrolled squeezing of the part and, as a result, to marriage. For the blade, the stiffness in the direction normal to the surface at the points marked in figure 1 is shown in table 1 (2 mm allowance, which corresponds to the finite element model shown in figure 2).

Таблица 1Table 1 № точкиPoint number Жесткость, Н/ммRigidity, N / mm Отжим при обработке, ммSpin during processing, mm 1one 804804 0,0370,037 22 449449 0,0670,067 33 505,8505.8 0,0590.059 4four 520520 0,0580.058

Точки 2,3,4, имеющие наименьшую жесткость, соответствуют наибольшему отжиму детали и недоработке поверхности, для устранения отжима детали в зоне включающей точки 2,3,4 (таблица 1) применяют поддерживающий платик (показан на фигуре 2), подлежащий удалению по окончанию фрезерной обработки.Points 2,3,4 having the lowest stiffness correspond to the highest part extraction and surface imperfection; to eliminate the part extraction in the area of the 2,3,4 inclusion point (table 1), a support plate (shown in figure 2) is used, which must be removed at the end milling processing.

При подготовке технологического процесса чистового фрезерования на станках с ЧПУ деталей, имеющих малую жесткость и склонных к возникновению вибраций в процессе обработки, применяют выбор безопасной частоты вращения шпинделя, основанный на уточнении технологических параметров чистовой финишной обработки из условий, которые исключают резонанс между частотами воздействия фрезы на обрабатываемую поверхность и собственными частотами обрабатываемой заготовки, при ее реконфигурировании от исходной до финишной конфигурации готовой детали.When preparing the technological process of finishing milling on CNC machine parts with low rigidity and prone to vibration during processing, the choice of safe spindle speed is used, based on the refinement of the technological parameters of the finishing process from conditions that exclude resonance between the frequencies of the impact of the cutter on the processed surface and the natural frequencies of the workpiece, when it is reconfigured from the initial to the final configuration of the finished part Is.

Выбор безопасной частоты вращения шпинделя, основанный на уточнении технологических параметров чистовой финишной обработки из условий, которые исключают резонанс между частотами воздействия фрезы на обрабатываемую поверхность и собственными частотами обрабатываемой лопатки достигают следующим способом:The choice of a safe spindle speed, based on the refinement of the technological parameters of the finishing process from conditions that exclude resonance between the frequencies of the impact of the cutter on the surface being machined and the natural frequencies of the processed blade, is achieved in the following way:

- для обрабатываемой лопатки строят расчетную последовательность конечно-элементных моделей с моделированием условий закрепления, соответствующих последовательному позонному удалению предварительно заданной величины припуска при обработке (фигуры 2-6);- for the blade being machined, a design sequence of finite element models is constructed with modeling fixing conditions corresponding to the sequential zone-wise removal of a predetermined allowance during processing (figures 2-6);

- рассчитывают собственные частоты обрабатываемой лопатки для каждой зоны (один из примеров результатов расчета показан на фигуре 8);- calculate the natural frequencies of the processed blades for each zone (one example of the calculation results shown in figure 8);

- для коррекции полученных значений измеряют собственные частоты обрабатываемой лопатки экспериментально с использованием системы «возбудитель-датчик» для каждой зоны (показано на фигуре 10);- to correct the obtained values, measure the natural frequencies of the processed blades experimentally using the pathogen-sensor system for each zone (shown in figure 10);

- проводят оценку совпадения расчетных и экспериментальных частотных характеристик обрабатываемой лопатки;- assess the coincidence of the calculated and experimental frequency characteristics of the processed blades;

- объединяют зоны с близкими частотными характеристиками;- combine zones with similar frequency characteristics;

- по выбранному значению частоты колебаний лопатки корректируют частоту вращения шпинделя таким образом, чтобы исключить резонанс при взаимодействии со спектральными составляющими силы резания.- according to the selected value of the oscillation frequency, the blades adjust the spindle speed in such a way as to exclude resonance when interacting with the spectral components of the cutting force.

Из графика, приведенного на фиг.9 видно, что собственные формы (№№4 и 5) пересекаются с возбуждающими гармониками кратными частоте вращения фрезы, вертикальной двухсторонней стрелкой показаны возможные направления коррекции возбуждающих гармоник, путем переназначения частоты вращения фрезы. Из графика, видно, что, несмотря на выбор рациональной частоты f=370 Гц, ее возбуждающие гармоники (кратные частоты), тем не менее, пересекают 4-ую и 5-ую форму в так называемых опасных точках. Эти точки могут привести к резонансу. Поэтому нужно произвести дополнительные расчеты 4-ой и 5-ой форм колебаний и, при необходимости, коррекцию частоты f. После локального расчета этих форм подтверждаем что траектория прохода фрезы не задевает локальные максимумы частот собственных колебаний лопатки.From the graph shown in Fig. 9, it is seen that the eigenmodes (Nos. 4 and 5) intersect with exciting harmonics in multiples of the rotational speed of the cutter, and the vertical directional arrow shows possible directions for correcting exciting harmonics by reassigning the rotational speed of the cutter. It can be seen from the graph that, despite the choice of the rational frequency f = 370 Hz, its exciting harmonics (multiple frequencies), however, cross the 4th and 5th form at the so-called dangerous points. These points can lead to resonance. Therefore, it is necessary to perform additional calculations of the 4th and 5th modes of vibration and, if necessary, the correction of the frequency f. After a local calculation of these forms, we confirm that the path of the cutter does not affect the local maximums of the natural frequencies of the blade.

На фигуре 11 показано определение ширины коридора под резонансной кривой по результатам расчета. Коридор между граничными частотами f1 и f2 запрещен, так как при частотах, внутри коридора наиболее вероятно возникновение явления резонанса.The figure 11 shows the determination of the width of the corridor under the resonance curve according to the calculation results. The corridor between the boundary frequencies f 1 and f 2 is forbidden, since at frequencies inside the corridor the most likely occurrence of a resonance phenomenon.

- на фигуре 12 отрезками показаны интервалы частот вращения шпинделя (запрещенные коридоры) при которых возникают явления резонанса, так же на фигуре 12 показаны два разрешенных коридора скоростей вращения шпинделя (допустимая частота вращения шпинделя 3200-3300 об/мин, и оптимальная частота вращения шпинделя 4300-4400 об./мин.).- in Fig. 12, the segments show the intervals of the spindle rotation frequencies (forbidden corridors) at which resonance phenomena occur, also in Fig. 12 there are two permitted corridors of the spindle rotation speeds (permissible spindle rotation speed of 3200-3300 rpm, and the optimum spindle rotation speed of 4300 -4400 rpm.).

- полученный результат - оптимальную скорость вращения шпинделя закладывают в управляющие программы обработки деталей.- the result obtained - the optimal spindle speed is laid in the control program for processing parts.

Поскольку решением задачи и техническим результатом изобретения является изготовление аэродинамических поверхностей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малые относительные толщины при выраженном осевом габарите и максимально возможное сокращение сроков их изготовления, то найденная оптимальная частота вращения шпинделя станка n, исключающая явление резонанса позволяет решить эту задачу. Данный метод был успешно применен к изготовлению лопаток роторов газотурбинных двигателей.Since the solution of the problem and the technical result of the invention is the manufacture of the aerodynamic surfaces of the rotor blades of gas turbine engines having small relative thicknesses with a pronounced axial dimension and the shortest possible time for their manufacture, the found optimal machine spindle speed n, excluding the resonance phenomenon, allows this problem to be solved. This method has been successfully applied to the manufacture of rotor blades for gas turbine engines.

Claims (1)

Способ изготовления аэродинамических поверхностей лопаток роторов газотурбинных двигателей на станках с ЧПУ, включающий определение величины снимаемого припуска и обработку концевой торовой фрезой, которую перемещают эквидистантно обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что выбирают оптимальную частоту вращения шпинделя, обеспечивающую исключение резонанса между частотами колебаний фрезы, воздействующих на обрабатываемую поверхность, и собственными частотами обрабатываемой лопатки, которую закладывают в управляющие программы обработки, и осуществляют позонное снятие припуска с использованием упомянутых программ,
при этом для выбора оптимальной частоты вращения шпинделя строят последовательность конечно-элементных моделей с моделированием условий закрепления лопатки, соответствующих последовательному позонному снятию предварительно заданной величины припуска,
рассчитывают значения собственных частот колебаний обрабатываемой модели лопатки для каждой зоны с их коррекцией при дополнительном измерении указанных частот с использованием системы «возбудитель-датчик»,
проводят оценку совпадения расчетных и экспериментальных собственных частот колебаний обрабатываемой модели лопатки,
объединяют зоны с близкими частотными характеристиками, из которых выбирают значение частоты колебаний модели лопатки, по которой осуществляют выбор упомянутой оптимальной частоты вращения шпинделя.
A method of manufacturing the aerodynamic surfaces of rotor blades of gas turbine engines on CNC machines, including determining the size of the removed allowance and machining with an end mill, which moves the equidistant machined surface, characterized in that the optimal spindle speed is selected to exclude resonance between the vibration frequencies of the cutter acting on the treated surface, and the natural frequencies of the processed blades, which are laid in the control prog Amma processing and removal is performed effortlessly place a call using said allowance programs,
at the same time, to select the optimal spindle speed, a sequence of finite element models is built with modeling the conditions for fixing the blades corresponding to the sequential zone-wise removal of a predetermined allowance,
calculate the values of the natural frequencies of the oscillations of the processed model of the blades for each zone with their correction for additional measurement of these frequencies using the system of the pathogen-sensor "
assess the coincidence of the calculated and experimental natural frequencies of the processed model of the blade,
zones with close frequency characteristics are combined, from which the value of the oscillation frequency of the blade model is selected, from which the mentioned optimal spindle speed is selected.
RU2012116885/02A 2012-04-27 2012-04-27 Method of making airfoils of gas turbine rotor blades at nc machines RU2500506C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012116885/02A RU2500506C1 (en) 2012-04-27 2012-04-27 Method of making airfoils of gas turbine rotor blades at nc machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012116885/02A RU2500506C1 (en) 2012-04-27 2012-04-27 Method of making airfoils of gas turbine rotor blades at nc machines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012116885A RU2012116885A (en) 2013-11-10
RU2500506C1 true RU2500506C1 (en) 2013-12-10

Family

ID=49516470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012116885/02A RU2500506C1 (en) 2012-04-27 2012-04-27 Method of making airfoils of gas turbine rotor blades at nc machines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2500506C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104827388A (en) * 2015-05-06 2015-08-12 中国南方航空工业(集团)有限公司 Graduation grinder clamp
RU2578868C2 (en) * 2014-01-09 2016-03-27 Глеб Анатольевич Губанов Vibration absorber for cutting of thin-wall parts
RU2588757C2 (en) * 2014-07-31 2016-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of making airfoils of gas turbine engine rotor blades at nc machines
CN108714771A (en) * 2018-05-30 2018-10-30 中国航发动力股份有限公司 A kind of aero-engine compressor stator blade processing method and products thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2419520C1 (en) * 2009-09-07 2011-05-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Method of maching gas turbine engine vanes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2419520C1 (en) * 2009-09-07 2011-05-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Method of maching gas turbine engine vanes

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578868C2 (en) * 2014-01-09 2016-03-27 Глеб Анатольевич Губанов Vibration absorber for cutting of thin-wall parts
RU2588757C2 (en) * 2014-07-31 2016-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of making airfoils of gas turbine engine rotor blades at nc machines
CN104827388A (en) * 2015-05-06 2015-08-12 中国南方航空工业(集团)有限公司 Graduation grinder clamp
CN108714771A (en) * 2018-05-30 2018-10-30 中国航发动力股份有限公司 A kind of aero-engine compressor stator blade processing method and products thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012116885A (en) 2013-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2500506C1 (en) Method of making airfoils of gas turbine rotor blades at nc machines
US9776255B2 (en) System and method for machining blades, blisks and aerofoils
CN109794810B (en) Method for removing surface defects of roller
CN102905847B (en) The Self Adaptive Control of processing technique
JP2010228092A (en) Method and device for generating control data for controlling tool in machine tool including at least five shafts
JP4425592B2 (en) Deep groove milling method and milling tool
CA2873944C (en) Method for generating a gear tooth system, and a gear cutting machine that can be operated using said method
US7377037B2 (en) Fillet machining method without adaptive probing
Perez et al. Analysis of machining strategies for peripheral milling
Gusev et al. Dynamics of stock removal in profile milling process by shaped tool
Fomin Microgeometry of surfaces after profile milling with the use of automatic cutting control system
CN107505913B (en) Maximum based on the four-shaft numerically controlled processing in integral blade disk channel is applicable in tool radius calculation method
Gdula Adaptive method of 5-axis milling of sculptured surfaces elements with a curved line contour
RU2429949C1 (en) Procedure for processing mono-wheel
JP2017516677A (en) Workpiece grinding method and processing parameter determination method
RU2482940C1 (en) Method of machining gas turbine engine blisk
RU2678222C1 (en) Method to produce large-sized blades of gas turbine engine
RU2588757C2 (en) Method of making airfoils of gas turbine engine rotor blades at nc machines
Zaleski et al. Highly efficient milling on the example of selected machining strategies
RU2688987C1 (en) Method for production of low-rigid blades of rotors at single-support fixation on cnc machines
Shajari et al. Influence of machining strategies on Surface roughness in ball end milling of inclined surfaces
RU2476296C2 (en) Method of machining part blank with grooves
CN105945652B (en) Decision method for aerospace component processing cutting parameter
Yuan et al. The surface roughness modeling on turn-milling process and analysis of influencing factors
CN113714731A (en) Tolerance constraint-based blade surface vibration mark repairing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190428