RU2623938C1 - Method of circular electrochemical processing compressor blades of gas turbine engine - Google Patents
Method of circular electrochemical processing compressor blades of gas turbine engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623938C1 RU2623938C1 RU2016102604A RU2016102604A RU2623938C1 RU 2623938 C1 RU2623938 C1 RU 2623938C1 RU 2016102604 A RU2016102604 A RU 2016102604A RU 2016102604 A RU2016102604 A RU 2016102604A RU 2623938 C1 RU2623938 C1 RU 2623938C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- electrodes
- electrolyte
- processing
- electrochemical processing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
- B23H9/10—Working turbine blades or nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/30—Moving electrode in the feed direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления компрессорных лопаток газотурбинного двигателя методом круговой электрохимической обработки.The invention relates to mechanical engineering and can be used for the manufacture of compressor blades of a gas turbine engine by circular electrochemical processing.
Известен способ для электрохимической обработки деталей сложной формы, при котором заготовку лопатки устанавливают в рабочую камеру станка, закрепляют ее по предварительно обработанным базовым поверхностям и ведут обработку лопатки двумя электродами-инструментами с подачей напряжения на электроды и лопатку, прокачкой электролита через межэлектродный промежуток и заданием электродам синхронно-дискретного перемещения с периодическим ощупыванием лопатки (Авторское свидетельство СССР №423597, кл. В23Н 7/30, опубликовано 15.04.1974).There is a method for electrochemical processing of parts of complex shape, in which the blade blank is installed in the working chamber of the machine, it is fixed on pre-processed base surfaces and the blade is treated with two tool electrodes with voltage applied to the electrodes and the blade, pumping the electrolyte through the interelectrode gap and setting the electrodes synchronous-discrete movement with periodic palpation of the scapula (USSR Author's Certificate No. 432397, class B23H 7/30, published April 15, 1974).
Существующий способ не позволяет производить обработку участков сопряжения, в частности радиуса перехода от профиля к замковой части лопатки с обеспечением требуемой чистоты поверхности, и требует использования ручного труда. Кроме того, система базирования и структура технологического процесса не обеспечивают получение лопаток I класса точности, так как технологический процесс построен на использовании неточной схемы базирования по конструкторской базе хвостовику лопатки. Таким образом, данный способ не может обеспечить высокую стабильность геометрии лопаток.The existing method does not allow the processing of the interface, in particular the radius of the transition from the profile to the castle part of the blade with the required surface cleanliness, and requires the use of manual labor. In addition, the basing system and the structure of the technological process do not provide blades of accuracy class I, since the technological process is based on the use of an inaccurate basing scheme for the design basis of the shank of the blade. Thus, this method cannot provide high stability of the geometry of the blades.
Известен способ электрохимической размерной обработки сопряженных поверхностей секционным электродом-инструментом и электрод-инструмент для осуществления способа, при котором заготовку лопатки устанавливают в рабочую камеру станка, закрепляют ее по предварительно обработанным базовым поверхностям и ведут обработку лопатки двумя электродами-инструментами с подачей напряжения на электроды и лопатку, прокачкой электролита через межэлектродный промежуток (Патент RU №2210472, МПК В23Н 3/00, В23Н 7/00, опубликован 20.08.2003).A known method of electrochemical dimensional processing of mating surfaces with a sectional electrode-tool and electrode-tool for implementing the method in which the blade blank is installed in the working chamber of the machine, fix it on pre-processed base surfaces and process the blade with two electrode-tools with voltage applied to the electrodes and the blade, by pumping the electrolyte through the interelectrode gap (Patent RU No. 2210472,
На последнем цикле обработки данного способа невозможно создать вокруг лопатки замкнутый объем и в результате кромочного эффекта на кромках образуется небольшой заусенец, по высоте примерно равный величине межэлектродного зазора. Удаление заусенцев после электрохимической обработки на кромках лопаток производится вручную или механическим способом, что способствует увеличению нестабильностиIn the last processing cycle of this method, it is impossible to create a closed volume around the blade and as a result of the edge effect, a small burr is formed at the edges, approximately equal in height to the interelectrode gap. Deburring after electrochemical treatment at the edges of the blades is done manually or mechanically, which increases instability
Наиболее близким к предлагаемому является способ круговой электрохимической обработки лопаток газотурбинного двигателя, при котором заготовку лопатки устанавливают в рабочую камеру станка, закрепляют ее по предварительно обработанным базовым поверхностям и ведут обработку лопатки двумя электродами-инструментами с подачей напряжения на электроды и лопатку, прокачкой электролита через межэлектродный промежуток и заданием электродам синхронно-дискретного перемещения с периодическим ощупыванием лопатки, при этом направление перемещения каждого из электродов задают так, что оно образует с осью лопатки острый угол, вершина которого обращена в сторону полки лопатки, подачу электролита осуществляют со стороны конца пера лопатки (Патент RU №2058863, МПК В23Н 9/10, В23Н 3/00, опубликован 27.04.1996).Closest to the proposed method is a circular electrochemical treatment of the blades of a gas turbine engine, in which the blade blank is installed in the working chamber of the machine, it is fixed on pre-machined base surfaces and the blade is treated with two tool electrodes with voltage applied to the electrodes and the blade, pumping the electrolyte through the interelectrode the gap and setting the electrodes synchronous-discrete movement with periodic palpation of the scapula, while the direction of the spacings of each of the electrodes are set so that it forms an acute angle with the axis of the blade, the vertex of which is facing the side of the shelf of the blade, the electrolyte is fed from the side of the end of the blade blade (Patent RU No. 2058863, IPC
При таком способе круговой электрохимической обработке лопаток после обрезки кромок необходима окончательная слесарная операция скругления кромок и подгонка размеров толщины кромок. Для этого требуется высокая квалификация рабочего.With this method of circular electrochemical processing of the blades after trimming the edges, the final metalwork operation of the rounding of the edges and adjustment of the thicknesses of the edges are necessary. This requires a highly skilled worker.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является сохранение стабильности геометрии лопаток в процессе изготовления путем разделения процесса электрохимической обработки на два установа.The technical result to which the invention is directed is to maintain the stability of the geometry of the blades during the manufacturing process by dividing the process of electrochemical processing into two plants.
Поставленный технический результат достигается тем, что способ круговой электрохимической обработки лопаток газотурбинного двигателя, при котором заготовку лопатки устанавливают в рабочую камеру станка, закрепляют ее по предварительно обработанным базовым поверхностям и ведут обработку лопатки двумя электродами-инструментами с подачей напряжения на электроды и лопатку, прокачкой электролита через межэлектродный промежуток и заданием электродам синхронно-дискретного перемещения с периодическим ощупыванием лопатки, при этом направление перемещения каждого из электродов задают так, что оно образует с осью лопатки острый угол, вершина которого обращена в сторону полки лопатки, подачу электролита осуществляют со стороны конца пера лопатки, в отличие от известного, обработку лопатки выполняют за два установа, при первом установе производят предварительную операцию электрохимической обработки, при которой оставляют припуск на чистовую электрохимическую обработку не более 0,2 мм на две стороны по кромке, затем лопатку снимают со станка и производят обрезку лопатки по хорде с припуском в пределах не более 0,2 мм на две стороны, после чего выполняют второй установ, при котором производят чистовую операцию электрохимической обработки лопатки.The technical result is achieved by the fact that the method of circular electrochemical processing of the blades of a gas turbine engine, in which the blade blank is installed in the working chamber of the machine, fix it on pre-processed base surfaces and process the blade with two electrode-tools with voltage supply to the electrodes and the blade, pumping the electrolyte through the interelectrode gap and giving the electrodes synchronous-discrete movement with periodic palpation of the scapula, while The phenomenon of displacement of each of the electrodes is set so that it forms an acute angle with the axis of the blade, the vertex of which is facing the side of the blade shelf, the electrolyte is supplied from the side of the blade end of the blade, in contrast to the known one, the processing of the blade is performed in two settings, during the first installation preliminary operation of electrochemical processing, in which an allowance for finishing electrochemical processing of no more than 0.2 mm is left on two sides along the edge, then the blade is removed from the machine and the blade is trimmed by a chord with an allowance of not more than 0.2 mm on two sides, after which a second installation is performed, in which the final operation of the electrochemical processing of the blade is performed.
На чертежах представлены этапы способа круговой электрохимической обработки лопаток газотурбинных двигателей:The drawings show the steps of a circular electrochemical processing of gas turbine engine blades:
- фиг. 1 - предварительная операция электрохимической обработки лопатки;- FIG. 1 - preliminary operation of the electrochemical processing of the blades;
- фиг. 2 - чистовая операция электрохимической обработки лопатки.- FIG. 2 - finishing operation of the electrochemical processing of the blade.
Способ круговой электрохимической обработки лопаток газотурбинных двигателей осуществляется следующим образом.The method of circular electrochemical processing of the blades of gas turbine engines is as follows.
Выполняют настройку станка на окончательные размеры после электрохимической обработки методом, согласно разработанным техпроцессам. Заготовку лопатки 1 располагают в рабочей камере станка и закрепляют по предварительно обработанным базовым поверхностям. Базирование лопатки осуществляют по двум центровым отверстиям в торцах замка, одному из этих торцов и конической поверхности бобышки на конце пера. Процесс обработки ведут двумя электродами-инструментами с подачей напряжения на электроды 2, 3 и заготовку лопатки 1, прокачкой электролита через межэлектродный промежуток и заданием электродам 2, 3 синхронно-дискретного перемещения с периодическим ощупыванием заготовки лопатки 1. Направление перемещения каждого из электродов 2, 3 задают так, что оно образует с осью лопатки острый угол, вершина которого обращена в сторону полки лопатки. Подачу электролита осуществляют со стороны конца пера лопатки. Обработку лопатки производят за два установа. При первом установе выполняют предварительную операцию электрохимической обработки заготовки лопатки 1 (фиг. 1), при этом оставляют припуск не более 0,2 мм на две стороны кромки лопатки. Затем заготовку лопатки 1 снимают со станка и обрезают ее по хорде с припуском не более 0,2 мм на две стороны. Обрезку можно производить разными методами на полировальной бабке вручную или на оборудовании с программным управление (например, электроэрозионном, фрезерном, лазерном, гидроабразивном), или обрубкой припуска в штампах с грубой шероховатостью. При втором установе производят чистовую операцию электрохимической обработки (фиг. 2) до окончательных размеров лопатки. В результате, получится готовая деталь по размерам профиля пера лопатки, которую не нужно обрезать по хорде и скруглять радиус по кромкам.The machine is tuned to the final dimensions after electrochemical processing by the method, according to the developed technological processes. The
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Предлагаемый способ был реализован при круговой электрохимической обработке рабочих лопаток компрессора газотурбинного двигателя:The proposed method was implemented during circular electrochemical processing of the working blades of a compressor of a gas turbine engine:
- Длина профиля пера лопатки: 30 мм;- The length of the profile of the feather blades: 30 mm;
- Хорда профиля пера лопатки: 24 мм;- Chord of a feather blade profile: 24 mm;
- Максимальная толщина профиля пера лопатки: от 0,8 до 1,88 мм, с допуском +0,04/-0,12 мм;- Maximum blade profile thickness: from 0.8 to 1.88 mm, with a tolerance of + 0.04 / -0.12 mm;
- Толщина входной кромки профиля пера лопатки: от 0,41 до 0,94 мм, с допуском ±0,04 мм;- The thickness of the input edge of the profile of the feather blade: from 0.41 to 0.94 mm, with a tolerance of ± 0.04 mm;
- Толщина выходной кромки профиля пера лопатки: от 0,24 до 0,58 мм, с допуском ±0,04 мм;- Thickness of the output edge of the profile of the blade feather: from 0.24 to 0.58 mm, with a tolerance of ± 0.04 mm;
- Материал детали: ВТ8.- Part material: VT8.
Электрохимическую обработку осуществляли на следующих режимах:Electrochemical processing was carried out in the following modes:
- Рабочее напряжение: 10 В;- Operating voltage: 10 V;
- Рабочий ток: 1000 А;- Operating current: 1000 A;
- Электролит: 9% NaCl, 7,5% KNO3, остальное Н2O;- Electrolyte: 9% NaCl, 7.5% KNO 3 , the rest is H 2 O;
- Давление электролита: 0,4 МПа;- Electrolyte pressure: 0.4 MPa;
- Температура электролита: 30°С;- Electrolyte temperature: 30 ° C;
- Время обработки одной лопатки (полностью): 15 мин.- Processing time of one blade (fully): 15 minutes
Результаты обработки лопаток методом электрохимической обработки по прототипу и предлагаемому способу круговой электрохимической обработки приведены в таблице.The results of the processing of the blades by the method of electrochemical processing according to the prototype and the proposed method of circular electrochemical processing are shown in the table.
Приведенный способ круговой электрохимической обработки лопаток газотурбинных двигателей обеспечивает стабильность геометрии лопаток и уменьшает трудоемкость их изготовления при использовании в работе станков с программным управлением.The above method of circular electrochemical processing of blades of gas turbine engines ensures the stability of the geometry of the blades and reduces the complexity of their manufacture when using machine tools with programmed control.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016102604A RU2623938C1 (en) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | Method of circular electrochemical processing compressor blades of gas turbine engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016102604A RU2623938C1 (en) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | Method of circular electrochemical processing compressor blades of gas turbine engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2623938C1 true RU2623938C1 (en) | 2017-06-29 |
Family
ID=59312844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016102604A RU2623938C1 (en) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | Method of circular electrochemical processing compressor blades of gas turbine engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2623938C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738939C2 (en) * | 2019-04-01 | 2020-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Method for electrochemical treatment of blade edges, monowheels, blades and electrode-tool for implementation of method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU423597A1 (en) * | 1971-02-24 | 1974-04-15 | А. И. Ураков, Р. Хакимов, А. М. Худ ков , М. Г. Дребезгин Пермский моторостроительный завод Я. М. Свердлова | DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF DETAILS OF COMPLEX FORM |
RU2058863C1 (en) * | 1992-08-13 | 1996-04-27 | Акционерное общество "Рыбинское конструкторское бюро моторостроения" | Method of circular electrochemical treatment of vanes of gas turbine engine |
US5951884A (en) * | 1996-02-19 | 1999-09-14 | Institute Of Technology Precision Electrical Discharge Work's | Electric discharge machining method and apparatus |
RU2210472C1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-08-20 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Method for electrochemical dimensional working of joined surfaces by means of sectionized tool-electrode and tool-electrode for performing the same |
RU2448818C1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Method of two-sided electrochemical machining |
EP2732896A2 (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | General Electric Company | Electric discharge machining die sinking device and related method of operation |
-
2016
- 2016-01-26 RU RU2016102604A patent/RU2623938C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU423597A1 (en) * | 1971-02-24 | 1974-04-15 | А. И. Ураков, Р. Хакимов, А. М. Худ ков , М. Г. Дребезгин Пермский моторостроительный завод Я. М. Свердлова | DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF DETAILS OF COMPLEX FORM |
RU2058863C1 (en) * | 1992-08-13 | 1996-04-27 | Акционерное общество "Рыбинское конструкторское бюро моторостроения" | Method of circular electrochemical treatment of vanes of gas turbine engine |
US5951884A (en) * | 1996-02-19 | 1999-09-14 | Institute Of Technology Precision Electrical Discharge Work's | Electric discharge machining method and apparatus |
RU2210472C1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-08-20 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Method for electrochemical dimensional working of joined surfaces by means of sectionized tool-electrode and tool-electrode for performing the same |
RU2448818C1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Method of two-sided electrochemical machining |
EP2732896A2 (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | General Electric Company | Electric discharge machining die sinking device and related method of operation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738939C2 (en) * | 2019-04-01 | 2020-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Method for electrochemical treatment of blade edges, monowheels, blades and electrode-tool for implementation of method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhu et al. | Cathode design and experimental study on the rotate-print electrochemical machining of revolving parts | |
JP2009255288A (en) | Method for aerodynamically shaping front edge of blisk blade | |
Karpuschewski et al. | A new strategy in face milling-inverse cutting technology | |
Liang et al. | Tool electrode wear compensation in block divided EDM process for improving accuracy of diffuser shaped film cooling holes | |
US7377037B2 (en) | Fillet machining method without adaptive probing | |
Grechishnikov et al. | Lathe turning of complex-shaped parts providing desired surface microrelief. | |
RU2623938C1 (en) | Method of circular electrochemical processing compressor blades of gas turbine engine | |
Ryazantsev et al. | Use of combined methods of treatment to obtain artificial roughness on the parts’ surfaces | |
CN103978105A (en) | Coverage piece female mold and machining and assembling method thereof | |
RU2535820C2 (en) | Device for electric pulse machining | |
US11253938B2 (en) | Device and method for producing a blade airfoil | |
RU2482940C1 (en) | Method of machining gas turbine engine blisk | |
RU2305614C2 (en) | Method for electrochemical dimensional working of turbine blades and apparatus for performing the same | |
RU2514236C1 (en) | Method of electrochemical processing of gas turbine blades with two butts and device to this end | |
CN111113208A (en) | Method for machining radial arc groove of guide blade of complex hollow turbine | |
CA2708331A1 (en) | Method for producing integrally blade-mounted rotors | |
RU2498883C1 (en) | Method of making compressor blade | |
CN103272949B (en) | Machining method for female die with stepped holes | |
RU2476296C2 (en) | Method of machining part blank with grooves | |
Pavlinich et al. | Electrochemical shaping of aerodynamic seal elements | |
RU145350U1 (en) | END MILL | |
RU2635209C1 (en) | Method for maching gas turbine engine blades | |
RU2738939C2 (en) | Method for electrochemical treatment of blade edges, monowheels, blades and electrode-tool for implementation of method | |
Flaño et al. | Enhancement of EDM performance in high-aspect ratio slots for turbomachinery by planetary motion of the electrode | |
TW201615313A (en) | Apparatus for electrochemically machining a metallic workpiece |