Разработка программы-тренажера формирования гладкого профиля пера заготовки компрессорных лопаток
Authors: Морозова К.С. , Хаймович И.Н. 
Published: December 2024

Сокращение времени технологической подготовки заготовительного производства (ТПЗП) на предприятиях аэрокосмической промышленности, и повышение качества выпускаемой продукции требует поиска новых решений, связанных с автоматизацией производства. Проектирование деталей сложной формы, как компрессорные лопатки (КЛ) газотурбинных двигателей (ГТД), обладает высокой трудоемкостью. Использование систем автоматизированного проектирования позволяет минимизировать вероятность возникновения ошибок, которые появляются при ручном проектировании, но требует высокой квалификации технологов. Учебно-методическое и программное обучение будущих специалистов подразумевает формирование практических навыков и умений, что достигается путем использования различных тренажеров, имитирующих реальные технологические процессы. Решение основной задачи ТПЗП КЛ ‒ получение гладкого профиля пера заготовки лопатки компрессора ‒ возможно при наличии соответствующего программного обеспечения (ПО) и алгоритмов. В работе рассматривается вопрос разработки блока тренажера для технологов кузнечно-штамповочного производства КЛ с использованием САПР ‒ AutoCAD. Использование основных свойств кубических сглаживающих сплайнов для получение математической модели (ММ) заготовки позволит не только решить основную задачу ТПЗП КЛ, но и разработать программу формирования модели в САПР. Применение алгоритма сглаживания поверхности кубическими интерполяционными сплайнами позволяет получить модель штампованной поковки с гладкой поверхностью, и равномерным припуском по перу в зоне наибольшей изнашиваемости штампов, что способствует значительному повышению их стойкости. В основе работы тренажера алгоритм формирования гладкого профиля пера заготовки КЛ.

The reduction of technological preparation of the blank production time (TPBPT) at the enterprises of the aerospace industry, and the improvement of the quality of products require the search for new solutions related to the automation of production. The design of complex-shaped parts, such as compressor blades (CB) of gas turbine engines (GTE), is highly labor intensive. Computer-aided design systems minimize the possibility of errors that occur in manual design, but require high-quality technologists. Educational-methodical and program training of future specialists implies the formation of practical skills and abilities, which is achieved by the use of various training devices that simulate real technological processes. The solution of the main task of TPBPT CB - obtaining a smooth profile of the airfoil of the compressor blade billet - is possible with the availability of appropriate software (SW) and algorithms. The article considers the issue of development of a simulator unit for technologists of forging and stamping production CB using CAD ‒ AutoCAD. The use of the basic properties of cubic smoothing splines for obtaining the mathematical model (MM) of the blank will not only solve the main problem of the TPBPT CB, but also allows us to develop a program of model formation in the CAD. The algorithm for smoothing the surface with cubic interpolation splines makes it possible to obtain a stamped forging model with a smooth surface and a uniform allowance for the blade in the zone of the greatest wear of the dies, which significantly increases their durability. The operation of the simulator is based on the algorithm for the formation of a smooth profile of the blade of the CB blank.