Авиация России

Коллектив Московского авиационного института (МАИ) совместно с Комсомольским-на-Амуре авиационным заводом (КнААЗ) им. Ю.А. Гагарина ведёт работу над проектом по сокращению времени механической обработки деталей из титановых сплавов. Предложенная методика соответствует стратегии импортозамещения в авиационной промышленности и обеспечит переход на отечественный режущий инструмент с сохранением производительности.

Титановые сплавы обладают сочетанием прочности, коррозионной стойкости и термостабильности. Однако длительность и затратность их обработки представляет собой технологический вызов, который решают в МАИ.

«Перед нами стояла задача, связанная не только с поиском наиболее эффективного режущего инструмента в рамках программы по импортозамещению, но и с разработкой новой методики обработки, оптимизированной в соответствии с областью применения деталей, потому что экстремальные тепловые нагрузки на инструмент требуют принципиально иных подходов к выбору режимов резания», – отметила руководитель проекта, заместитель директора Дирекции перспективных производственных проектов, директор Экспериментально-опытного завода МАИ Екатерина Яковенко.

Она пояснила, что низкая теплопроводность приводит к локальному перегреву в зоне резания, а износ инструмента и высокая сила резания генерируют вибрации, ухудшающие точность обработки. Проект решает две основные задачи. Первая – подбор эффективного отечественного режущего инструмента. Вторая – разработка технологии обработки с учётом геометрии деталей, режимов резания и динамических нагрузок.

Специалисты кафедры 104 «Технологическое проектирование и управление качеством» МАИ использовали комплекс контрольно-измерительного оборудования российских производителей «СКИФ-М», «МИОН» и «Халтек». Динамометры фиксировали силы резания, а термопары и пирометры контролировали температурный режим. Уровни вибраций анализировались с помощью акселерометров, износ инструмента инженеры оценивали с применением микроскопов и профилометров. Критериями оценки стали стойкость инструмента, качество поверхности и стабильность процесса.

Разработанная методика была применена на детали сложной геометрии, характеризующейся многооперационным технологическим процессом с продолжительностью цикла изготовления порядка нескольких недель. Экспериментальные данные послужили основой для разработки комплекса технологических решений. В числе предложенных мер – оптимизация номенклатуры режущего инструмента, модификация параметров резания, разработки специализированных постпроцессоров и уточнения эквидистант (траектория перемещения инструмента с учётом его размера), включая высокоскоростное фрезерование.

В МАИ подчеркнули, что уже завершена опытная отработка разработанной методики, в настоящее время специалисты приступили к написанию новой управляющей программы для обрабатывающего центра, которая позволит изготавливать деталь по оптимизированной технологии. «В начале осени планируется внедрение методики и физическая отработка постпроцессора непосредственно на производственной площадке КнААЗ», – добавили в институте.

Разработанная в МАИ методика обработки титановых сплавов представляет собой комплексное решение, объединяющее подбор оптимального отечественного инструмента, модифицированные режимы резания и инновационные стратегии обработки. Реализация проекта позволит сократить производственные циклы и создаст технологическую базу для полного импортозамещения в критически важной для авиастроения сфере.

46