За время пребывания российской делегации в Англии группа посетила компании, работающие в следующих областях промышленности:
1. Сварка трением. Применение данного метода для приварки лопаток к ободу моноколеса и сварки структурных элементов самолета;
2. Контроль полых лопаток методами радиографии и томографии. Применение метода для контроля формы изделий (включая внутренние полости, каналы охлаждения и пр.), а также определения скрытых дефектов материала (поры, трещины и т.п.);
3. Оборудование для изготовления хвостовой (замковой) части  лопаток, сочетающее в себе методы фрезерования и профильного шлифования по технологии Viper. Создание типовой производственной ячейки для изготовления компрессорных лопаток;
4. Технологии поверхностного упрочнения металлическими, керамическими и стеклянными шариками;
5. Применение смазок для обеспечения процесса точной изотермической штамповки титановых сплавов.

Особое внимание в поездке уделялось вопросам точной изотермической штамповки лопаток из титановых и никелевых сплавов. Этот метод применяется сегодня зарубежными производителями лопаток, однако он еще не получил широкого распространения в России. В результате отечественным предприятиям приходиться нести затраты на травление, фрезерование и ручную доводку. Новая технология существенно эффективнее, однако для ее реализации требуется решать комплекс производственных проблем. Так, например, необходимы современные печи для нагрева заготовок, а также прессовое оборудование, обеспечивающее необходимую точность. Для того чтобы оптимально разбить процесс штамповки на переходы и правильно спроектировать формообразующие поверхности штампов, необходимо использовать 3D-моделирование процесса формообразования в CAE-системе.

Для обеспечения высокой точности и производительности изготовления штампов из закаленной стали необходимо применять высокоскоростное фрезерование, которое возможно только при наличии современных станков с ЧПУ, грамотного выбора режимов резания, стратегий обработки, режущего и вспомогательного инструмента. Высокоскоростное фрезерование предъявляет особые требования к CAM-системе, станку и инструменту. Например, если мы хотим получить положительный результат, то обязательно применение сбалансированного инструмента, причем конструкция вспомогательного инструмента и величина допустимого радиального биения различаются в зависимости от скорости вращения инструмента, используемого в обработке.

Для прогнозирования величины пружинения заготовки при штамповке необходимо использовать компьютерное 3D-моделирование при помощи специализированной CAE-системы. Для внесения корректив в формообразующие поверхности штампа с целью компенсация пружинения заготовки необходимо использование адаптивное фрезерование, которое, кстати, активно используется на передовых западных компаниях и для повышения точности механической обработки лопаток.

Процесс точной изотермической штамповки невозможен без применения соответствующей смазки. Для гравюр штампов применяются графитосодержащие смазки, – для их нанесения прессы оборудуются специальными устройствами и это также необходимо предусматривать при закупке оборудования. Для устранения дефектного слоя, возникающего из-за нагрева титана и его химического взаимодействия с воздухом, при штамповке необходимо использовать специальные стеклосодержащие покрытия. Их опять же нельзя наносить вручную, так как неравномерность слоя отрицательно скажется на результате. Поэтому необходимо использовать специальное оборудование, иначе получится дефектный слой, который придется удалять травлением, забыв при этом о точности и производительности.

6. Технологии электрохимического изготовления профиля лопатки.
Данные технологии эффективны для крупносерийного производства компрессорных лопаток, так как позволяют получить форму пера лопатки за одно движение матрицы и пуансона, что занимает всего несколько минут. Титан и никелевые сплавы сложно фрезеровать, но для электрохимической обработки особых сложностей нет. При этом обеспечивается высокая точность и качество поверхности, дефектный слой минимален, не существует проблемы труднообрабатываемых материалов. Однако и тут есть свои подводные камни. Например, производимое серийно оборудование известных компаний стоит дорого и требует наличия специальной станции подготовки электролита, которая, в сущности, представляет собой небольшой химзавод! Второй проблемой является неравномерность межэлектродного зазора, поэтому  для получения точной оснастки требуется несколько итераций, а это – дополнительные время и деньги. Тем не менее, в компании Delcam plc, активно сотрудничающей с ведущими производителями, уже знают, как подойти к эффективному решению этой проблемы.

7. Обработка лопаток шлифованием.
ОАО "Московское машиностроительное предприятие им. Чернышева" давно занимается поиском оборудования, позволяющее обрабатывать перо лопатки методом шлифования. До недавнего времени таких станков просто не было, сложности шлифования титана и жаропрочных сплавов известны, однако во время поездки делегации улыбнулась удача – компания Delcam помогла найти одну фирму, которая только-только выпустила на рынок первую машину, способную шлифовать не только замковую часть, но и перо лопатки. Данная технология находится в стадии проработки по заказу одного из ведущих производителей лопаток, но российской делегации удалось увидеть ее в действии. Режимы резания и инструмент уже определены в результате тестов, а прототип машины готов. Станок оснащен устройством автоматической смены шлифовальных кругов и загрузки заготовок, системой правки круга, системой подачи СОЖ, системой активного контроля (головка Renishaw), также есть возможность установки на станок задней бабки.

8. Адаптивное фрезерование лопаток и контроль точности изготовления.
Компания Delcam не просто организовала поездку, она сама обладает большим опытом в области разработки технологий изготовления лопаток и штамповой оснастки. Компания имеет в своем головном офисе в Бирмингеме собственный инструментальный цех, в котором происходит не только апробация новых и совершенствование существующих технологий, но и выполняются реальные сложные заказы крупнейших производителей, в том числе и аэрокосмической техники. Во многих случаях в инструментальном цехе Delcam выполняются заказы, от которых из-за высокой сложности уже отказались другие производители.

Компания Delcam, известная во всем мире как разработчик программного обеспечения CAD/CAM-систем семейства Power Solution, в настоящее время активно развивает направление инженерного консалтинга. Для этого даже было создано специальное подразделение Delcam Consulting Group, которое разработало технологию адаптивного фрезерования лопаток, позволяющую существенно повысить производительность и точность обработки за счет использования активного контроля измерительными головками Renishaw. Также была разработана технология восстановления лопаток, опять же с использованием методов адаптивной обработки.

Сегодня Delcam имеет 350 офисов в 80 странах, и является участником многих международных проектов (в том числе по восстановлению и ремонту дорогостоящих деталей, высокоскоростной обработке, оптимизации резания труднообрабатываемых материалов в том числе титановых и никелевых сплавов и др.), поэтому она является носителем ценной информации для отечественных предприятий.

Новое направление, которое компания активно развивает, является технология изготовления композитных деталей. Delcam провел серию семинаров, обьединяющих  производителей оборудования для раскроя, выкладки, намотки композитных деталей; производителей композитных материалов, режущего инструмента; исследовательских центров по композитной тематике. Компания имеет собственные разработки в этой области. Впрочем, композитная тематика заслуживает отдельного внимания, чему будет посвящена статья,  которая будет написана в сентябре по результатам поездки предприятий "ОАК" на выставку, посвященную авиационным технологиям и композитам в Бирмингеме (Великобритания).

По результатам поездки компания Delcam plc совместно с "Делкам-Урал" начали проработку комплексного решения "под ключ" для создания современного штампового производства на ОАО "Московское машиностроительное предприятие им. Чернышева". Также предприятие выразило желание внедрить у себя методы адаптивного контроля и экспресс-контроля точности станков с ЧПУ. Это уже не первый консалтинговый проект выполняемый компанией Delcam plc совместно с "Делкам-Урал" для российских предприятий: для другого предприятия "ОДК" идет разработка технологии изготовления моноколеса, на подходе выполнение контракта по оптимизации изготовления вентиляторной лопатки.

Справка

Компания "Делкам-Урал" является поставщиком программных продуктов, систем и услуг, и специализируется на внедрении компьютерных технологий для машиностроительных предприятий.

Основными направлениями деятельности ООО "Делкам-Урал" являются:
• комплексная автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства и управления данными на промышленных предприятиях;
• компьютерное проектирование изделий,  компьютерные инженерные расчеты и моделирование изделий и технологических процессов;
• интеграция с системами планирования и управления производством;
• консалтинг, сервисная поддержка и обучение специалистов.
Компания "Делкам-Урал" - партнер и дистрибутор ведущих зарубежных и отечественных разработчиков САПР (ANSYS, ESI Group, АСКОН, Delcam plc. и другие).