ТЕХНИЧЕСКОЕ ПЕРЕВООРУЖЕНИЕ – ГЛАВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В СОЗДАНИИ НОВОЙ АВИАТЕХНИКИ
Юрий Елисеев, генеральный директор ММПП «Салют»,
Виктор Харитонов, главный технолог
Создание новой авиационной техники, тем более такой наукоемкой, как авиадвигатели, невозможно сегодня без высоких технологий. Именно в этом случае производимая продукция будет высококачественной и конкурентоспособной. Конечно, можно некоторые детали изготавливать на токарных и фрезерных станках. Но вэтом случае нам вряд ли удастся достигнуть высокого уровня качества и низкой себестоимости. Взять, допустим, коробку агрегатов. Если делать ее по старым технологиям на радиально-сверлильных станках, то понадобится 16 рабочих мест. И изготовить при этом надо 1800 размеров, причем ни в одном из них не ошибиться, что практически невозможно.
Вместе с тем сегодня машинные центры за одну установку выполняют все эти размеры. Они обладают непосредственным контролем на станке. И, кроме того, есть координатно-измерительная машина, которая обеспечивает гарантированное качество выполнения этих операций.
Почему еще столь актуален разговор о высоких технологиях? Парк технологического оборудования на предприятиях во многом устарел. В целом по стране реальный его износ составляет до 70%. А в печати называется иногда даже цифра 80%. И на нашем предприятии ситуация была достаточно сложной, пока мы не стали выделять значительные средства на техническое перевооружение – до $50 млн. в год. Без этого сейчас никак нельзя.
Создавать новые образцы техники без высоких технологий в наши дни просто нереально. Каков сегодня кратчайший путь от идеи до ее реализации в металле? Это компьютерное проектирование создания математических моделей. Второй этап технологического производства заключается в написании рабочих программ по тем же математическим моделям. Третий этап – обработка на станках с ЧПУ. Хорошо известно, что механическая обработка составляет 55% в общем объеме производства двигателя. Поэтому именно в этой области надо широко внедрять механизацию, интенсивно использовать станки с числовым программным управлением. Причем, самые современные, которые позволяют на каждом из них сконцентрировать максимум операций. Если раньше мы действовали по принципу «один станок – одна операция», то сегодня от этого уже все отходят. Суть заключается в том, чтобы как можно больше операций осуществлять на станке. Поэтому вполне закономерно появились машинные центры, которые и фрезеруют, и сверлят, и наносят резьбу, и шлифуют. В итоге со станка снимается практически готовая деталь. Таков современный уровень технологии производства.
Нашему предприятию за последние годы удалось значительно обновить парк технологического оборудования. В результате его износ снизился с 70 до 50%. А самое главное – мы качественно обновили свои технологии, вписав их в общую технологию информационного сопровождения изготовления двигателя на всех стадиях – от разработки до эксплуатации, и даже утилизации.
Небезынтересно, что за последние четыре года на нашем предприятии количество компьютеризированных рабочих мест возросло более чем в 40 раз. Если, к примеру, в 1995-1996 гг. насчитывалось всего 15 компьютеризированных рабочих мест, то теперь их стало 2500. Только так можно быстро создавать авиатехнику.
Раньше газотурбинный двигатель создавался от 12 до 14 лет, в том числе и двигатель четвертого поколения АЛ-31, который и сегодня по-прежнему конкурентоспособен и пользуется широким спросом, в том числе и за рубежом. Мы производим его серийно уже четверть века. Кстати, сейчас намечается большая модернизация АЛ-31. С какой целью? Чтобы он оставался широко востребованным и в дальнейшем, а по своим характеристикам вплотную приблизился к двигателям пятого поколения. Именно для этого обязательно нужны информационные технологии, чтобы на всем протяжении – от машинной разработки до изготовления – это шло за счет математики, систем с ЧПУ и сокращения количества рабочих мест благодаря универсальному оборудованию.
Если говорить вообще о совершенствовании технологий, то они должны развиваться пропорционально на всех направлениях. Как известно, производство начинается с заготовок. Этому этапу мы уделяем очень большое внимание, так как именно здесь заложен резерв качества, повышения ресурса изделия, экономии средств и металла. Сегодня все больше деталей изготавливается методом точного литья, причем в размер, к примеру, таких, как лопатки. Внедряются очень сложные схемы циклонно-вихревого охлаждения, которые позволяют лопаткам работать в большем ресурсе, повышается градиент роста зерна при монокристаллическом литье, что улучшает до 20% их характеристики, в частности по усталостной прочности.
Развивается заготовительное производство. Здесь стоят задачи тоже совершенно конкретные – делать более точные заготовки с меньшими припусками, начиная с малых штамповок и кончая крупными кольцевыми деталями. Для этой цели смонтирован стан АЛРД-800 и специалисты предприятия ведут на нем работы по горячей раскатке жаропрочных материалов для изготовления дисков турбины. В результате мы получаем большую экономию металла и снижение трудоемкости.
Стан АЛРД-800 – важнейшее звено высоких технологий на нашем предприятии. На нем осуществляется процесс раскатки дисков в режиме сверхпластичности. Исходной заготовкой является шайба с нанесенным покрытием и подготовленной ультрамелкозернистой структурой. Процесс формообразования диска осуществляется в нагретой печи. Конструкция стана позволяет устанавливать заготовку в печь с помощью манипулятора, который способен обеспечить захват заготовки со специально предусмотренного для этих целей стапеля из дополнительных печей для предварительного нагрева. В итоге время прогревания заготовки сокращается до 10-20 минут.
Изотермическая раскатка обеспечивает получение дисков, наружный диаметр которых в 1,5-2 раза превышает диаметр заготовки.
Использование эффекта сверхпластичности, благоприятная схема напряженно-деформированного состояния в очаге деформации способствует увеличению технологической пластичности и улучшению качества изделий. Экономичность изделия определяется возможностью управления поперечными размерами в широком диапазоне их соотношений и получения профиля, максимально приближенного по форме и размерам к окончательной детали, с минимальным отходом.
Металлорежущее оборудование имеет по-прежнему наибольшее применение в технологии производства деталей по отношению к другим методам обработки. Именно поэтому техническое перевооружение парка металлорежущих станков на предприятии является приоритетным. Произошла замена и модернизация устаревшего оборудования на современные высокопроизводительные станки с ЧПУ. За последние годы на предприятии внедрено в производство более 300 станков с ЧПУ ведущих отечественных и зарубежных фирм.
Наиболее эффективное применение при резке заготовок из жаропрочных титановых и нержавеющих сплавов нашли ленточно-пильные станки-автоматы с ЧПУ Kasto tec А3, А4, А5. Станки имеют компоновку портального типа, что обеспечивает жесткость и точность при резании. На них используется как твердосплавные, так и биметаллические пилы производства фирм Lenox (США) и Wikus (Германия). Предусмотрено автоматическое натяжение ленты в процессе ее работы, автоматическая и ручная установка режима резания на различные группы металла. Ширина реза зависит от геометрии применяемой пилы и находится в пределах 2,4-2,6 мм. Точность отрезанных заготовок при этом находится в пределах 0,1 мм, что позволяет значительно сократить расход металла.
В заготовительном производстве создан цех, где все оборудование – с числовым программным управлением.
С очень большой скоростью производится раскрой листа на лазерном комплексе швейцарской фирмы Bystronik.
Сегодня на нашем предприятии значительно увеличилась номенклатура изделий, при этом сократилась масштабность производства, что дает возможность осуществить рационализацию технологий. Если раньше более выгодно было делать штамп при массовом производстве, то сегодня значительно экономичнее резать те же самые листовые заготовки на лазерной установке с числовым программным управлением. Современные станки работают в две-три смены, чтобы съем продукции с них был как можно больше.
Развивается не только традиционная механическая обработка деталей путем резания, но и электроэрозионная.
Электроэрозионный метод обработки неразрывно связан с историей ММПП «Салют» и является яркой иллюстрацией завоевания мирового технологического пространства наукоемкими технологиями. На ММПП «Салют» электроэрозионная обработка была впервые внедрена еще в середине 50-х годов. В 1961 г. специалисты предприятия внедрили технологический процесс обработки профиля пера турбинных лопаток с применением электроэрозионной обработки на специальных станках МЭ-8. В настоящее время предприятие успешно расширяет области применения электроэрозионной обработки как в основном, так и в инструментальном производстве. С ее помощью эффективно решается целый ряд технологических задач:
обработка отверстий малого диаметра;
струйная обработка глубоких отверстий;
обработка сложных фасонных поверхностей и отверстий;
обработка непрофилированным электродом-проволокой;
электроэрозионное шлифование плоскостей и поверхностей вращения.
Реализация этих технологий на МПП «Салют» осуществляется как на отечественном электроэрозионном оборудовании, так и на станках ведущих мировых фирм – AGIE Charmilles Group (Швейцария), Sodick (Япония), Max See (Тайвань).
Словом, техническое перевооружение производства стало для нас сегодня одним из главных направлений в создании новой авиатехники. И решается эта задача не только путем обновления парка оборудования, но и постоянного совершенствования подготовки кадров. На заводе создан институт целевой подготовки, где люди учатся без отрыва от производства, а также проходят переподготовку практически все специалисты. В заключаемых контрактах есть пункт, что каждые два-три года специалист предприятия обязан пройти курс повышения квалификации. Много внимания уделяем укреплению контактов с техническими ВУЗами в Москве, заключая соответствующие контракты. МАТИ, МАИ и СТАНКИН имеют кафедры при заводском институте, который в свою очередь являются структурой Московского государственного технологического института имени Циолковского. Ежегодно на Салюте обучаются и проходят подготовку до четырех с половиной тысяч человек.
Налицо и конкретные результаты. Более 50% персонала имеет среднее специальное образование. На предприятии работают 10 докторов наук, более 80 кандидатов наук. Практически по всем направлениям созданы научно-технологические центры. Особо хочется подчеркнуть, что средний возраст работающих - 42 года.
Таким образом, нашему молодому и благодаря постоянной учебе высокообразованному и высокопрофессиональному коллективу по плечу самые сложные задачи, стоящие перед столь высокотехнологичной отраслью как авиадвигателестроение.
